2020年初,新冠疫情防控要求,學(xué)生不能正?;貙W(xué)校上課,各學(xué)校為了不耽誤學(xué)生的學(xué)業(yè),要求老師們積極響應(yīng)學(xué)校的“停課不停教、停課不停學(xué)”要求,依托各級(jí)各類在線課程平臺(tái)及仿真平臺(tái),開展線上授課及線上學(xué)習(xí)等在線教學(xué)活動(dòng)。線上授課的優(yōu)點(diǎn)是不受地域限制,只需要一臺(tái)通訊設(shè)備,就可以開展教學(xué)活動(dòng),師生在家就可以完成教學(xué)任務(wù),能充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)方式及教師的教學(xué)方式。但線上授課最大的弊端是缺乏對(duì)學(xué)生的有效管控,線上教學(xué)教師無法在課堂上進(jìn)行巡視,無法直觀面對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),老師們沒辦法實(shí)時(shí)監(jiān)控到學(xué)生的線上教學(xué)情況,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題并及時(shí)做出指導(dǎo),授課教師布置的線上作業(yè),要求學(xué)生及時(shí)進(jìn)行提交,但學(xué)生課后作業(yè)很容易敷衍、抄襲、借助搜題軟件完成任務(wù),這樣的課后反饋是無效的,教學(xué)效果得不到有效保證。因此,為了更好地讓學(xué)生掌握課程內(nèi)容,提出項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)。項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)是根據(jù)課程內(nèi)容,開課前布置項(xiàng)目任務(wù),在授課過程中圍繞項(xiàng)目?jī)?nèi)容貫穿教學(xué)全過程,要求學(xué)生學(xué)與致用,循序漸進(jìn)完成項(xiàng)目,老師和學(xué)生實(shí)時(shí)互動(dòng),能實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,讓學(xué)生真正有效地掌握課程內(nèi)容。
項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)和目標(biāo)式教學(xué)相類似,但項(xiàng)目導(dǎo)向式主要是針對(duì)單門課程,結(jié)合課程內(nèi)容,老師在教學(xué)過程中,先給學(xué)生布置好對(duì)應(yīng)工程應(yīng)用的項(xiàng)目任務(wù),每講述一個(gè)知識(shí)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用到工程案例中,完成對(duì)課程內(nèi)容的理解及應(yīng)用。課程講授結(jié)束時(shí),對(duì)項(xiàng)目所有環(huán)節(jié)結(jié)束引導(dǎo)完成,這種方式在專業(yè)課的教學(xué)過程中,應(yīng)用起來效果更好?,F(xiàn)以《模具設(shè)計(jì)與制造》這門課程為例,介紹項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)的具體流程。
1課程簡(jiǎn)介
《模具設(shè)計(jì)與制造》是我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)課,目前該課程的教學(xué)主要由理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)組成,理論教學(xué)主要包括沖壓模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、沖裁工藝及沖裁模設(shè)計(jì)、塑料模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、塑料注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)等內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是模具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式,主要是老師講,學(xué)生課后完成作業(yè)及進(jìn)行期末考試,在學(xué)生的培養(yǎng)過程中,重點(diǎn)掌握理論方面的內(nèi)容,工程實(shí)際應(yīng)用方面相對(duì)應(yīng)用少,要處理實(shí)際的工程問題,還需后續(xù)的課程加強(qiáng)。對(duì)一門專業(yè)課來說,學(xué)生學(xué)習(xí)完成后,應(yīng)該綜合利用已學(xué)過的專業(yè)基礎(chǔ)及基礎(chǔ)課的內(nèi)容,能熟練地解決典型的專業(yè)工程應(yīng)用問題。但傳統(tǒng)的教學(xué)模式,這個(gè)效果不明顯,或者說是有欠缺的。為提升教學(xué)效果,提升學(xué)生處理工程實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目的能力,將項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)引入《模具設(shè)計(jì)與制造》課程。
2項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)規(guī)劃
1)任務(wù)規(guī)劃
《模具設(shè)計(jì)與制造》課程內(nèi)容包括兩大部分:沖裁模具及注射類模具,授課前先對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,按每組6-8人分,每班分6組,再根據(jù)上課具體內(nèi)容分配一半所選項(xiàng)目方向?yàn)闆_裁模具,另一半的方向?yàn)樗芰夏>?。題目為各組自定,但要求設(shè)計(jì)對(duì)象為工程應(yīng)用的零件。
2)時(shí)間規(guī)劃
項(xiàng)目的完成過程和授課進(jìn)度相一致,課程內(nèi)容和項(xiàng)目同步進(jìn)行。總步驟分四個(gè)階段完成,分別是:設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、說明書撰寫和答辯等四個(gè)階段。
3項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)案例分解
現(xiàn)以學(xué)生所選項(xiàng)目案例,分解敘述項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)實(shí)施過程。
1)自選題目:法蘭盤金屬件的沖壓模具設(shè)計(jì);
2)要求:完成沖壓模具的設(shè)計(jì),繪制裝配圖及典型零件圖,按標(biāo)準(zhǔn)格式撰寫說明書,最后答辯;
3)時(shí)間:按教學(xué)進(jìn)度安排時(shí)間節(jié)點(diǎn);
a、教學(xué)任務(wù)第一階段:完成第一章的教學(xué)后,引導(dǎo)學(xué)生分析確定制件沖裁工藝,了解沖裁設(shè)備的工作原理及相關(guān)參數(shù),沖裁設(shè)備參數(shù)的選用等,以下圖1為沖裁件零件圖。
沖裁件為Q235A材料的圓形金屬件,厚度2mm,其結(jié)構(gòu)如圖1所示,中小型零件,對(duì)稱結(jié)構(gòu),Q235A為低碳鋼,塑性好,沖裁工藝性好,生產(chǎn)綱領(lǐng)為年產(chǎn)量10萬件,屬大批量,適合用模具生產(chǎn)。工藝方案選沖孔落料一次完成,選用復(fù)合沖裁模方案。
b、教學(xué)任務(wù)第二階段:引導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)計(jì)算
課程講授到第二章后,同步引導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的內(nèi)容:刃口尺寸的計(jì)算及工作零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
案例中的模具設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算:落料凹模、沖孔凸模及落料沖孔凸凹模刃口尺寸的計(jì)算。從保證模具的沖裁精度及安裝維修方便,落料凹模和沖孔凸模均采用整體式結(jié)構(gòu),落料沖孔凸凹模采用凸緣式結(jié)構(gòu),其刃口尺寸的計(jì)算選用配合加工法計(jì)算,即落料工序以凹模為基準(zhǔn),沖孔以凸模為基準(zhǔn),具體計(jì)算結(jié)構(gòu)如下表1所示。
表1刃口尺寸計(jì)算表
[AdAmax-xΔ)][序號(hào) 項(xiàng)目 沖裁件尺寸 計(jì)算公式[8] 刃口尺寸 相關(guān)
參數(shù) 1 落料凹模 [f140°-0.62] [AdAmax-xΔ)][+dd] [139.535+0.155] [D=0.62X=0.75]
[dd=14D=0.155] 2 沖孔凸模1 [f6000.45] [dp=dmin+xΔ)-dp] [f60.33750-0.1125] [D=0.62X=0.75]
[dd=14D=0.155] 3 沖孔凸模2 [7.500.22] [dp=dmin+xΔ)-dp] [7.6650][-0.055] [D=0.22X=0.75]
[dd=14D=0.055] 4 中心尺寸 [f106±0.435] [Lp=Lm±Δ/8)] [106±0.10875] [D=0.87]
[d=14D=0.10875] 5 其余刃口尺寸 基本尺寸同上,對(duì)應(yīng)公差選IT14 配作 基本尺寸同上對(duì)應(yīng),實(shí)際尺寸配作 配作最小間隙
[Zmin=0.20] ]
c、教學(xué)任務(wù)第三階段:與課程同步引導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)二維圖及裝配圖等。
選用標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為DB/T2851.6-1990的滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便。設(shè)計(jì)的沖孔凸模、落料凹模及落料沖孔凸凹模三維外形,坯料送進(jìn)選用導(dǎo)銷式導(dǎo)料,擋料銷定位的常用結(jié)構(gòu)等,如圖2、圖3及圖4所示。
a 落料凹模? ? b 沖孔凸模? ? ?c落料沖孔凸凹模
d、教學(xué)任務(wù)第四階段:完成模具總體設(shè)計(jì)及裝配圖的繪制,說明書撰寫等,如圖5、圖6所示;
e、答辯:要求每組做好答辯的PPT,答辯時(shí)1人主講,全組員參與,要求每位組員最少回答三個(gè)問題,了解組員的掌握情況,組員之間的協(xié)作效果,評(píng)定各組的成績(jī)及組員的成績(jī)。
教學(xué)完成后,給項(xiàng)目評(píng)定成績(jī),設(shè)定一定比例計(jì)入課程總成績(jī),此外還進(jìn)行期末考核,各環(huán)節(jié)設(shè)定比例,學(xué)生們反映效果好,很認(rèn)同這種教學(xué)方式。
4 項(xiàng)目展示
以下為一個(gè)班6個(gè)組的所有項(xiàng)目完成后的二維裝配圖。
5 結(jié)束語(yǔ)
通過以上項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué),是一種讓學(xué)生邊學(xué)、邊用和邊做的教學(xué)模式,案例的制作貫穿教學(xué)全過程,教、學(xué)融合度高,學(xué)生有目的吸收專業(yè)知識(shí),整個(gè)教學(xué)過程可對(duì)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生具備以下核心能力:
1)通過案例式的訓(xùn)練,學(xué)生在這個(gè)學(xué)習(xí)過程,通過分析模具工件的制造工藝,模具結(jié)構(gòu)的性能分析,應(yīng)用及掌握數(shù)學(xué)、自然科學(xué)及工程基礎(chǔ)知識(shí)。
2)通過這種教學(xué)方式,學(xué)生完成案例制作后,具備了針對(duì)實(shí)際工程問題提出有效的解決方案的能力,并具有系統(tǒng)表達(dá)、模型建立、分析論證的能力,為以后從事專業(yè)工作打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。
3)學(xué)生在進(jìn)行案例制作過程中,能夠運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)、技術(shù)、技巧,使用合適的技術(shù)現(xiàn)代工具如AuotCAD、Sold words和Mastercam等CAD/CAM軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并充分利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料開展產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
4)學(xué)生在模具設(shè)計(jì)過程中,在參考同類型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,老師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮自己的開拓創(chuàng)新意識(shí)設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)、開發(fā)新工藝,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)改造與創(chuàng)新能力。
5)以分組的方式完成模具的設(shè)計(jì),鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、人際交往以及工程項(xiàng)目組織管理的能力,能夠就較復(fù)雜的機(jī)械工程問題進(jìn)行有效溝通和交流。
6)課內(nèi)通過講解模具的結(jié)構(gòu)發(fā)展,讓學(xué)生體會(huì)到行業(yè)發(fā)展的歷程,培養(yǎng)學(xué)生具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí),有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。
此方法在線上教學(xué)效果明顯,同時(shí)也可以在線下上課時(shí)推廣。
作者簡(jiǎn)介
陳銀清(1966.08—),女,教授,漢族,廣東茂名,廣東石油化工學(xué)院,研究方向:現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù),機(jī)械設(shè)計(jì)制造及理論,材料成型及控制工程。