孟鑫沛(東莞職業(yè)技術(shù)學院機電工程系,廣東東莞523808)
項目化教學在“特種加工技術(shù)”課程中的實踐
孟鑫沛
(東莞職業(yè)技術(shù)學院機電工程系,廣東東莞523808)
摘要:本文嘗試通過分析“特種加工技術(shù)”課程在高職機械加工類專業(yè)的教學現(xiàn)況及存在的問題,研究項目化教學在“特種加工技術(shù)”課程教學中的實際應(yīng)用,通過完成具體的項目和任務(wù),使學生在學中做,做中學,理論結(jié)合實踐,提高學生學習的積極性和創(chuàng)造性,從而有效提高本門課程的教學效果。
關(guān)鍵詞:特種加工;項目化;教學改革
此文為東莞職業(yè)技術(shù)學院教改課題(編號:JGXM2013219)的研究成果。
特種加工技術(shù)又稱非傳統(tǒng)加工技術(shù)(Non-Traditional machining),是區(qū)別于常規(guī)的金屬切削加工,而主要利用電能、光能、電磁能、聲能、流體能等完成特種材料或特殊形狀產(chǎn)品加工的新技術(shù),是先進制造技術(shù)的重要組成部分。近年來,隨著精密制造技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用,特種加工技術(shù)的重要性不斷提高。
“特種加工技術(shù)”課程是普通工科類高等院校的機械制造類專業(yè),尤其是模具設(shè)計與加工專業(yè)的核心課程之一,是機械加工工藝的補充和延伸,其涉及的知識面廣、實踐性強、與工程實際結(jié)合非常緊密[1]。該門課程的目標是培養(yǎng)學生掌握特種加工技術(shù)相關(guān)基本理論知識、工藝路線制定、加工工藝規(guī)律、設(shè)備的操作和保養(yǎng)等,使之成為能夠滿足制造類企業(yè)需要的,具有一定開發(fā)能力的高素質(zhì)技能型技術(shù)人才。
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,眾多制造類企業(yè)缺乏大量高素質(zhì)、高技能型的高級“藍領(lǐng)”,這些“藍領(lǐng)”的基本素質(zhì)要求是:在掌握專業(yè)技術(shù)理論知識的同時,實際操作能力也要達到一定水平,而高職學生則是未來“藍領(lǐng)”的主力,這就要求高等職業(yè)技術(shù)教育要結(jié)合勞動力市場的實際需求,堅持以就業(yè)為導向,以高素質(zhì)為基礎(chǔ),以高能力為本位,重視理論的同時,加強實踐教學,把提高學生職業(yè)能力作為最高目標[2]。在此背景下,特種加工技術(shù)課程的教學,就需要以職業(yè)崗位群的實際工作任務(wù)為引導,理論與實踐充分結(jié)合。但是,目前大部分高職在講授特種加工技術(shù)課程時,都是按照傳統(tǒng)教學方法進行,教學效果較差。主要問題列舉如下:
一是課程教學以課堂講述為主,特種加工技術(shù)的基本理論知識涉及電火花、電化學、激光、超聲波等理論,比較抽象,學生普遍反映該課程內(nèi)容比較枯燥,不感興趣;傳統(tǒng)的教學模式比較單一,設(shè)定統(tǒng)一的教學內(nèi)容及考核標準,忽略了學生的個性化、差異化需求。教學過程以教師為主體,學生只是被動接受知識與技能,與“學生為主體,教師為主導”的現(xiàn)代教學理念不符。
二是理論授課與實踐教學之間只是簡單、機械的疊加,課堂上所學理論知識不能及時鞏固,等到特種加工實踐教學環(huán)節(jié),學生腦袋里的理論知識幾乎被“清空”,再加上特種加工實踐教學課時較少,實訓設(shè)備數(shù)量不足等因素,教學質(zhì)量難以提高。
三是課程教材不適合高職教學的需要,目前特種加工技術(shù)方面項目化教材極少,大部分教材都是一些簡單的理論知識,輔加幾個簡單的加工實例,無法滿足學生在職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)技能方面的需求。
四是高職學生的素質(zhì)較低,大多數(shù)的高職學生文化基礎(chǔ)薄弱且學習主動性、積極性較差,傳統(tǒng)的以課堂灌輸為主,再輔助一些簡單的機床操作實訓的教學方式,已不能適應(yīng)現(xiàn)代的高職學生。但大部分高職學生思維活躍,對感興趣的東西表現(xiàn)出強烈的求知欲,如何能吸引學生對特種加工技術(shù)的知識感興趣,是教好該門課程的前提條件。
1.項目化教學的特點
項目化教學,是教師和學生一起以教學活動的方式,共同完成一個“項目”的實施。項目化教學以“行為導向”的教學法為核心,結(jié)合企業(yè)行業(yè)的相關(guān)案例,將課程的理論和實踐知識綜合成幾個操作性強的項目,讓學生圍繞具體的項目完成設(shè)定的工作任務(wù),在項目的實施過程中學習知識、提升技能[3]。項目化教學的根本宗旨是讓學生自己發(fā)現(xiàn)知識、提高技能,鍛煉學生的思維,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。項目化教學將理論和實踐有機結(jié)合,以學生為主體、以“項目”為載體,以工作過程為導向、以工作任務(wù)為驅(qū)動、突出綜合能力的培養(yǎng),學生的學習具有較強的針對性和實用性,學生能夠根據(jù)興趣自主學習,有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4]。
2.明確“特種加工技術(shù)”課程特點
特種加工技術(shù)是現(xiàn)代先進制造技術(shù)的重要加工手段,是精密模具等設(shè)備的主要加工方法,特種加工技術(shù)課程則是高職機械類專業(yè)的職業(yè)技能核心課程,具有以下特點:
第一,加工種類多,應(yīng)用范圍廣。特種加工技術(shù)包括電火花加工、高能束加工、激光加工、快速成型等方法,種類繁多,其中以電火花成型穿孔加工和電火花線切割加工為主;特種加工技術(shù)由于不受傳統(tǒng)加工中材料的硬度、強度、導電性等條件限制,所以應(yīng)用范圍很廣。
第二,理論知識較為抽象。特種加工技術(shù)涉及火花放電、激光、超聲波等多多方面的知識,綜合性較強,學生較難理解,想要在有限的課時內(nèi)完成預定授課目標,就要弄明白學生的興趣所在,以及各部分知識點在企業(yè)的實用性,在講授時有所取舍。
第三,實踐性強。該課程除了要求學生掌握特種加工的基本理論知識外,還要熟練操作電火花加工機床、激光設(shè)備、快速成型設(shè)備等,實踐性極強。
3.“特種加工技術(shù)”課程項目的設(shè)計
本課程以學生為主體、以教師為主導、以崗位為依據(jù),明確了特種加工技術(shù)課程的能力目標、知識目標和素質(zhì)目標,結(jié)合企業(yè)加工案例和學?,F(xiàn)有實訓條件,選擇合適的教學內(nèi)容,根據(jù)項目的難度合理安排教學順序,由簡單到復雜,理論與實踐相結(jié)合,教師示范與學生創(chuàng)新相結(jié)合,多媒體演示與走訪企業(yè)、參觀展會相結(jié)合,本著實用的原則,重點突出電火花成型加工、電火花線切割加工等,完成項目化教學設(shè)計。具體內(nèi)容如表1所示:
特種加工技術(shù)內(nèi)容較為廣泛,不同設(shè)備有不同的加工原理、加工工藝規(guī)律等,學生在操作機床前首先要掌握一定的理論知識。而單純的項目式教學理論體系設(shè)計不夠完整,知識點雜亂無章,因此,我們充分結(jié)合了理論式教學和項目式教學的特點,在設(shè)計項目化教學內(nèi)容時,將特種加工技術(shù)的理論部分劃分為多個知識點,與項目中的實踐內(nèi)容有機結(jié)合;又將表1中每個項目對應(yīng)劃分成不同階段的工作任務(wù),在工作任務(wù)開始前還將學生需要掌握和應(yīng)用的理論知識以知識點的形式系統(tǒng)的羅列出來。以項目一和項目二(電火花成型加工相關(guān)項目)為例,如表2所示。
表1特種加工技術(shù)課程項目內(nèi)容
表2項目一和項目二的知識點分布及工作任務(wù)分配
4.“特種加工技術(shù)”課程項目化教學的實施
以上項目及對應(yīng)知識點、工作任務(wù)制定完畢后,就是項目化教學的實施。項目的實施的過程一般分為四個階段:明確項目和工作任務(wù)、團隊分工并制訂計劃、項目的執(zhí)行和工作任務(wù)的完成、項目的評價總結(jié)。
首先要對高職學生的特點進行科學分析,根據(jù)學生和項目內(nèi)容采取多樣化的教學手段。本文結(jié)合項目一和項目二(電火花成型加工相關(guān)項目)的教學實踐,詳細說明本課程項目化教學的四個階段實施過程。
第一階段,明確項目內(nèi)容和工作任務(wù)。本階段為項目的初期導入階段,結(jié)合項目的內(nèi)容:手機鍵盤塑料模型腔的電火花加工,與學生一起分析、討論,確定該項目的知識目標、能力目標和具體工作任務(wù)。通過視頻、動畫、PPT等教學手段讓學生掌握必需的知識點,主要包括電火花加工的基本原理、電極設(shè)計方法、電火花加工的工藝規(guī)律等,采用“以學生為中心,學生自主學習與知識獲取為主”的教學模式;通過教師的示范讓學生掌握簡單的機床操作方法,主要包括機床結(jié)構(gòu)、電極裝夾和校正、電極的定位、加工條件選用及電火花設(shè)備常見故障的維修等;最后要讓學生明確該項目的評價標準和評價方法。
第二階段,團隊分工及計劃的制訂。該階段分工也是重要的環(huán)節(jié),現(xiàn)代高職學生的培養(yǎng)目標除了知識目標和能力目標外,還有一項非常重要的指標即素質(zhì)目標,因此教師需要弄清楚全班同學的基本情況,將平時表現(xiàn)優(yōu)、良、中、差的學生合理搭配成數(shù)量適中的小團隊,民主選舉出每個團隊的組長,在項目實施過程中,鼓勵每個團隊作好任務(wù)分工,團結(jié)一致,充分發(fā)揮團隊協(xié)作精神,為項目的順利進行做好保障。
第三階段,項目計劃的實施。前兩個階段中,每個團隊都已經(jīng)對項目的內(nèi)容和工作任務(wù)進行認真分析,學習了相應(yīng)的知識點,做好團隊成員的分工,制訂好項目的實施步驟。在本階段項目計劃的實施過程中,要充分發(fā)揮學生的主體作用。老師也要參與其中,及時發(fā)現(xiàn)問題并通過引導或啟發(fā)的方式指導學生主動思考,自我分析,自行解決問題。
第四階段,項目的評價總結(jié)。項目的評價總結(jié)是整個項目實施過程的重要階段,它不僅是對教師教學效果的評價,也是對學生學習效果的評價,好的評價體系還會對教學模式的改善提供幫助。項目的評價主要分為三部分:一是理論知識的評價:針對項目中要求的各知識點進行綜合考評,評價學生對基本理論知識的掌握情況;二是過程評價:該階段重點是評價學生實踐過程中的動手能力,同時兼顧理論知識的應(yīng)用情況,從電火花加工原理開始到加工方案的選擇、加工工藝的制定、加工程序的編制等,貫穿于項目實施的全過程,期間對能夠提出關(guān)鍵性問題和創(chuàng)新性問題的學生重點獎勵,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力;三是團隊成員的互評及實訓總結(jié):團隊的每位成員在共同完成項目的過程中,表現(xiàn)有一定差異,除教師的評價外,團隊成員之間的評價也比較民主、公平;而通過實訓總結(jié)則可以看出學生對本次項目學習的態(tài)度及收獲的大小。
5.項目化教學的實施效果
通過對特種加工技術(shù)課程項目化教學的探索與實踐,最終完成本課程的教學改革,初步實現(xiàn)“教、學、做”一體化的教學模式,分析近半年項目化教學實施的情況,本課程的項目化教學改革取得了預期的效果,主要表現(xiàn)如下:(1)在特種加工學習中,學生的理論知識掌握牢固,分析和解決問題的能力有了很大提高。特種加工技術(shù)教學方法的改革、項目的實施和工作任務(wù)的驅(qū)動,提高了學生的理論知識應(yīng)用能力、動手能力、創(chuàng)新能力、團隊合作能力、溝通能力等綜合應(yīng)用能力,也同時提升了學生的素質(zhì)和職業(yè)責任感。(2)學生的學習積極性、主動性提高。項目化教學改革后的特種加工技術(shù)課程,突破了傳統(tǒng)的“以教師、教材、課堂”為中心的教學模式,采用較豐富的教學手段和先進的的教學方法,強調(diào)知識創(chuàng)新,強調(diào)實用技能,有效激發(fā)學生的學習興趣,提高了他們的學習主動性和創(chuàng)造性,在“做中學”的氛圍中完成特種加工技術(shù)課程的學習。
綜上所述,合理開展“特種加工技術(shù)”課程的項目化教學,可以理論聯(lián)系實踐,提高學生的學習主動性,有效解決課程教學中現(xiàn)存問題的同時,也可實現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型高素質(zhì)人才的目標。
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編輯賈樹海
作者簡介:孟鑫沛(1982-),男,漢族,河南漯河人,東莞職業(yè)技術(shù)學院講師,工程師,碩士研究生,研究方向為模具材料與加工。
收稿日期:2014-10-28
中圖分類號:G712
文獻標識碼:A
文章編號:2095-8528(2015)01-035-03