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摘 要:本文从项目教学法在模具专业CAD教学中的项目设计、项目实施以及应用项目教学法应注意的问题等几个方面入手,介绍了机械模具专业CAD教学改革的具体措施。
关键词:项目教学法;模具专业;CAD教学
项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的能力。在模具专业CAD教学中,把项目教学法和专业教学融为一体,有利于充分发挥学生的学习主动性,活跃课堂气氛,使学生在教师的组织下按项目教学计划的要求系统地学习,有针对性地重点施教,达到教学目的。几年来,在模具专业CAD教学中,笔者尝试项目教学和专业教学相结合,取得了良好的教学效果。
一、项目教学法的课程项目设计
在CAD教学中,课程项目方案是根据学生的专业领域来确定的。针对模具专业,CAD的课程设计是可以根据模具产品的零件图、以及相关零件的冲压模或塑料模的凸模、凹模零件图、装配图等项目教学目标进行课堂教学设计,使项目教学成为CAD和模具专业知识教学的一个连接点,具有较强的启发性和实用性。在课程设计中,打破了传统的教材理论结构和知识体系,以实用为原则,合理分配课程项目和课时数量。具体课程设计的项目模块如下表所示。
此外,在一个完整的课程项目下,还需要设置具体的子项目。例如,在“CAD基本知识模块”下设置四个子项目:“学习CAD的方法” “CAD的基本操作” “图形文件管理” “CAD工作界面详解”。在“绘制冲孔垫圈产品及其冲压模零件图模块”下设置六个子项目:“冲孔垫圈零件图” “冲孔凸模零件图” “冲孔凹模零件图” “凸凹模零件图” “倒料板零件图” “卸料装置示意图”。在“绘制塑料端盖产品及其塑料模零件图模块”下设置六个子项目:“端盖零件图” “分型面位置示意图” “浇注系统示意图” “分流道断面形状图” “型腔结构图” “型心结构图”。“绘制装配图模块”下设置二个子项目:“冲压模装配图”“塑料膜装配图”。CAD的绘制图形、编辑图形、书写文字及尺寸标注等知识将在具体绘图项目中学习,学生每完成一个项目相当于制作一件产品,这种“做中学” “学中做”的形式极大地提高了学生的学习积极性、主动性和成就感,保证了教学质量。
二、项目教学法的具体实施
(一)课前准备。
1.学生分组。在教学项目制定好之后,把学生按4人分为一个小组,根据接受能力和学习情况合理搭配。由学生自行选出小组长,小组长负责考核和记录。小组之内、小组之间可以讨论、交流、竞赛,小组长可以根据表现、态度进行调整并纳入考核计划。
2.布置项目。学生分组之后,就可以把具体的教学项目布置下去,让学生明确教学的任务和目的。现以“冲孔凸模零件图”为例(见图1),分析具体的项目教学设计、教学步骤、目标任务等。
具体教学步骤如下:
(1)绘图。这一步骤的目的是在轮廓线层中绘出冲孔凸模轮廓线图,设置6个课时,要求学生设置轮廓线层;熟练应用各绘图命令和相关绘图功能,总结绘图技巧。这一个步骤,学生需要的知识与技能准备有直线、圆、修剪、偏移、镜像等命令的应用;中心线的加载、层的应用、对象捕捉功能、极轴追踪和对象捕捉功能;层的设置。
(2)尺寸标注。这一步骤的目的是在标注层中完成冲孔凸模的尺寸标注,设置6个课时,要求学生设置标注层;熟练应用尺寸样式管理器中公差、主单位等选项;引线标注的形位公差设置;用插入块的形式标注粗糙度。这一个步骤,学生需要的知识与技能准备有基准符号和粗糙度符号的画法、标注样式的设置,线性尺寸、尺寸公差、形位公差的标注;层的设置;块的创建及其定义属性。
(3)文字注写。这一步骤的目的是完成技术要求的注写,设置2个课时,要求学生熟练设置字体、字高以及修改、删除文字样式等操作。这一个步骤,学生需要的知识与技能准备有基准符号和粗糙度符号的画法、标注样式的设置,线性尺寸、尺寸公差、形位公差的标注,层的设置,块的创建及其定义属性。
(二)课堂上机操作、讨论与解疑。
1.上机操作,小组讨论共同完成各个项目目标。上机前教师先简要介绍该教学项目的操作要点,然后以小组讨论的形式完成项目目标。上机时采用“合—分—合—分”的形式。合,即首先一人操作,其他参谋,每小组一台机,小组讨论,小组内、小组间能者为师,相互学习,确定绘图方案;分,即讨论好绘图方案后,每人一台机进行单独操作;合,即在单独操作中遇到问题,由小组长记录,小组成员再合在一起共同解决问题,也可以向其他组请教解决;分,即问题解决后再进行每人一台机进行单独操作。反复进行“合—分—合—分”的方式,解决问题,使学生对所学的知识印象深、兴趣高。
2.教师指导,协助学生解决疑难问题。在操作过程中尽量让学生在讨论中完成目标任务。比如第一小组的问题,可能第二小组能够解决,第二小组的问题可能第一小组或其他小组可以解决,通过交流后,学生如再发现有解决不了的疑难问题时,可以汇总在一起,由教师集中答疑。这样可以培养学生的主动性,提高参与度,提高分析问题和解决问题的能力。
(三)项目教学总结与评价。
在总结和评价时,教师应尽量做到:(1)对上机操作中存在的问题,要把握作图要点,分析作图技巧;(2)对学生在绘图过程中,讨论问题不够深入、绘图多走弯路的部分,要加以引导和总结;(3)做好项目教学评价,对反应快、表现好的同学要及时表扬,稍差的学生也要及时给予鼓励,增强他们的自信心;(4)个人评价可由小组长按操作记录进行评分,并纳入平时成绩。通过总结和评价,学生可以认识到自己的不足,明确今后的努力方向,同时也可以了解到自己学习的效果。
三、应用项目教学法应注意的问题
(一)选取教学项目要真而精。
在选取项目时,要针对专业要求选取与专业知识相对应的教学项目。如对模具专业,就可以选取一些模具产品的零件图、相应模具零件图、相应模具装配图等作为教学项目。在选取教学项目时,应选取具有代表性的典型产品,如冲压模可选取某一冲孔垫圈,用冲孔和落料复合模来完成该产品;塑料膜可以选取某一带侧孔的端盖,用带有简单抽芯的注塑模具来完成该产品,等等。这样学生就具有冲压和塑料模各一套图形为目标来完成绘图任务。每一套图形从零件图到装配图,求精不求多。
(二)项目对象要从易到难,循序渐进。
要结合学生的实际知识水平,在项目内容的安排上要注意从易到难,循序渐进,使学生能够一开始在一个轻松愉快的学习氛围中不断积累知识。例如在绘图项目设置上,先基础知识,再零件图,后装配图,由易到难,那么学生就很容易接受。
(三)教师应不断提高自己的业务水平。
项目教学法对教师的知识结构和教学水平要求较高。如要绘制模具方面的零件图、装配图,不仅仅是会CAD就行了,还需要教师熟悉其他相关知识的关联衔接,如制图、公差、模具结构、模具技术等专业理论知识和实践技能,同时在教学实际中还要把这些理论知识、实践技能和CAD绘图的实践经验紧密结合。这样,教师在教学过程中才能够做到融会贯通,指导学生才能够得心应手。
(四)教师要摆正自己的角色。
在项目教学过程中,教师要改变以知识传授为主的教学模式为知识引导者的教学模式;要引导学生独立思考,大胆质疑;引导学生通过小组内和小组间的讨论,自己发现问题和解决问题,激发他们的自我提高和自我竞争意思。
实践证明,项目教学法在模具专业CAD教学中,把模具专业知识和CAD绘图有机结合,极大地提高了学生的学习兴趣和学习积极性,充分发挥了中职学生的潜能,是一种适合中职学生层次、理论和实际相结合的一种教学方法,有利于提高学生的专业能力和综合素质。
(作者单位:云浮市中等专业学校)
参考文献:
[1]姜勇,李长义.计算机辅助设计AutoCAD2002(第一版)[M].北京:人民邮电出版社,2004.
[2]韩森和.冷冲压工艺及模具设计与制造(第一版)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
责任编辑赖俊辰
关键词:项目教学法;模具专业;CAD教学
项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的能力。在模具专业CAD教学中,把项目教学法和专业教学融为一体,有利于充分发挥学生的学习主动性,活跃课堂气氛,使学生在教师的组织下按项目教学计划的要求系统地学习,有针对性地重点施教,达到教学目的。几年来,在模具专业CAD教学中,笔者尝试项目教学和专业教学相结合,取得了良好的教学效果。
一、项目教学法的课程项目设计
在CAD教学中,课程项目方案是根据学生的专业领域来确定的。针对模具专业,CAD的课程设计是可以根据模具产品的零件图、以及相关零件的冲压模或塑料模的凸模、凹模零件图、装配图等项目教学目标进行课堂教学设计,使项目教学成为CAD和模具专业知识教学的一个连接点,具有较强的启发性和实用性。在课程设计中,打破了传统的教材理论结构和知识体系,以实用为原则,合理分配课程项目和课时数量。具体课程设计的项目模块如下表所示。
此外,在一个完整的课程项目下,还需要设置具体的子项目。例如,在“CAD基本知识模块”下设置四个子项目:“学习CAD的方法” “CAD的基本操作” “图形文件管理” “CAD工作界面详解”。在“绘制冲孔垫圈产品及其冲压模零件图模块”下设置六个子项目:“冲孔垫圈零件图” “冲孔凸模零件图” “冲孔凹模零件图” “凸凹模零件图” “倒料板零件图” “卸料装置示意图”。在“绘制塑料端盖产品及其塑料模零件图模块”下设置六个子项目:“端盖零件图” “分型面位置示意图” “浇注系统示意图” “分流道断面形状图” “型腔结构图” “型心结构图”。“绘制装配图模块”下设置二个子项目:“冲压模装配图”“塑料膜装配图”。CAD的绘制图形、编辑图形、书写文字及尺寸标注等知识将在具体绘图项目中学习,学生每完成一个项目相当于制作一件产品,这种“做中学” “学中做”的形式极大地提高了学生的学习积极性、主动性和成就感,保证了教学质量。
二、项目教学法的具体实施
(一)课前准备。
1.学生分组。在教学项目制定好之后,把学生按4人分为一个小组,根据接受能力和学习情况合理搭配。由学生自行选出小组长,小组长负责考核和记录。小组之内、小组之间可以讨论、交流、竞赛,小组长可以根据表现、态度进行调整并纳入考核计划。
2.布置项目。学生分组之后,就可以把具体的教学项目布置下去,让学生明确教学的任务和目的。现以“冲孔凸模零件图”为例(见图1),分析具体的项目教学设计、教学步骤、目标任务等。
具体教学步骤如下:
(1)绘图。这一步骤的目的是在轮廓线层中绘出冲孔凸模轮廓线图,设置6个课时,要求学生设置轮廓线层;熟练应用各绘图命令和相关绘图功能,总结绘图技巧。这一个步骤,学生需要的知识与技能准备有直线、圆、修剪、偏移、镜像等命令的应用;中心线的加载、层的应用、对象捕捉功能、极轴追踪和对象捕捉功能;层的设置。
(2)尺寸标注。这一步骤的目的是在标注层中完成冲孔凸模的尺寸标注,设置6个课时,要求学生设置标注层;熟练应用尺寸样式管理器中公差、主单位等选项;引线标注的形位公差设置;用插入块的形式标注粗糙度。这一个步骤,学生需要的知识与技能准备有基准符号和粗糙度符号的画法、标注样式的设置,线性尺寸、尺寸公差、形位公差的标注;层的设置;块的创建及其定义属性。
(3)文字注写。这一步骤的目的是完成技术要求的注写,设置2个课时,要求学生熟练设置字体、字高以及修改、删除文字样式等操作。这一个步骤,学生需要的知识与技能准备有基准符号和粗糙度符号的画法、标注样式的设置,线性尺寸、尺寸公差、形位公差的标注,层的设置,块的创建及其定义属性。
(二)课堂上机操作、讨论与解疑。
1.上机操作,小组讨论共同完成各个项目目标。上机前教师先简要介绍该教学项目的操作要点,然后以小组讨论的形式完成项目目标。上机时采用“合—分—合—分”的形式。合,即首先一人操作,其他参谋,每小组一台机,小组讨论,小组内、小组间能者为师,相互学习,确定绘图方案;分,即讨论好绘图方案后,每人一台机进行单独操作;合,即在单独操作中遇到问题,由小组长记录,小组成员再合在一起共同解决问题,也可以向其他组请教解决;分,即问题解决后再进行每人一台机进行单独操作。反复进行“合—分—合—分”的方式,解决问题,使学生对所学的知识印象深、兴趣高。
2.教师指导,协助学生解决疑难问题。在操作过程中尽量让学生在讨论中完成目标任务。比如第一小组的问题,可能第二小组能够解决,第二小组的问题可能第一小组或其他小组可以解决,通过交流后,学生如再发现有解决不了的疑难问题时,可以汇总在一起,由教师集中答疑。这样可以培养学生的主动性,提高参与度,提高分析问题和解决问题的能力。
(三)项目教学总结与评价。
在总结和评价时,教师应尽量做到:(1)对上机操作中存在的问题,要把握作图要点,分析作图技巧;(2)对学生在绘图过程中,讨论问题不够深入、绘图多走弯路的部分,要加以引导和总结;(3)做好项目教学评价,对反应快、表现好的同学要及时表扬,稍差的学生也要及时给予鼓励,增强他们的自信心;(4)个人评价可由小组长按操作记录进行评分,并纳入平时成绩。通过总结和评价,学生可以认识到自己的不足,明确今后的努力方向,同时也可以了解到自己学习的效果。
三、应用项目教学法应注意的问题
(一)选取教学项目要真而精。
在选取项目时,要针对专业要求选取与专业知识相对应的教学项目。如对模具专业,就可以选取一些模具产品的零件图、相应模具零件图、相应模具装配图等作为教学项目。在选取教学项目时,应选取具有代表性的典型产品,如冲压模可选取某一冲孔垫圈,用冲孔和落料复合模来完成该产品;塑料膜可以选取某一带侧孔的端盖,用带有简单抽芯的注塑模具来完成该产品,等等。这样学生就具有冲压和塑料模各一套图形为目标来完成绘图任务。每一套图形从零件图到装配图,求精不求多。
(二)项目对象要从易到难,循序渐进。
要结合学生的实际知识水平,在项目内容的安排上要注意从易到难,循序渐进,使学生能够一开始在一个轻松愉快的学习氛围中不断积累知识。例如在绘图项目设置上,先基础知识,再零件图,后装配图,由易到难,那么学生就很容易接受。
(三)教师应不断提高自己的业务水平。
项目教学法对教师的知识结构和教学水平要求较高。如要绘制模具方面的零件图、装配图,不仅仅是会CAD就行了,还需要教师熟悉其他相关知识的关联衔接,如制图、公差、模具结构、模具技术等专业理论知识和实践技能,同时在教学实际中还要把这些理论知识、实践技能和CAD绘图的实践经验紧密结合。这样,教师在教学过程中才能够做到融会贯通,指导学生才能够得心应手。
(四)教师要摆正自己的角色。
在项目教学过程中,教师要改变以知识传授为主的教学模式为知识引导者的教学模式;要引导学生独立思考,大胆质疑;引导学生通过小组内和小组间的讨论,自己发现问题和解决问题,激发他们的自我提高和自我竞争意思。
实践证明,项目教学法在模具专业CAD教学中,把模具专业知识和CAD绘图有机结合,极大地提高了学生的学习兴趣和学习积极性,充分发挥了中职学生的潜能,是一种适合中职学生层次、理论和实际相结合的一种教学方法,有利于提高学生的专业能力和综合素质。
(作者单位:云浮市中等专业学校)
参考文献:
[1]姜勇,李长义.计算机辅助设计AutoCAD2002(第一版)[M].北京:人民邮电出版社,2004.
[2]韩森和.冷冲压工艺及模具设计与制造(第一版)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
责任编辑赖俊辰