工程训练项目教学法论文
工程训练项目教学法论文 多项调查研究表明,实践教学是高等教育工科教学的薄 弱环节,在教学思路、方法和教学环节的实施方面与培养具 有工程素质人才的要求有一定差距。本文对工程训练项目教 学法进行了实践探索,力求切实改变重理论轻实践、重知识 传授轻能力培养的传统工程训练理念,重点推行基于问题、 基于项目的教学方法,进一步培养大学生勇于探索的创新精 神,在整体上把握问题、解决问题的工程实践能力。1项目教学法 1.1项目教学法的理论指导―――CDIO理论指导 CDIO理论由美国麻省理工学院(MIT)发起,其中C代表 构思(Conceive)、D代表设计(Design)、I代表实施 (Implement)、O代表运行(Operate)。基于CDIO的项目 教学法以实际产品项目为依托,重在培养学生对于项目的构 思、设计、开发和实施能力。在参与并实施项目的过程中, 学生将吸收世界先进的工程理念,不断提高创新能力、组织 沟通能力、协调能力和工程素质。CDIO理论是工程训练项目 教学法有力的理论指导。
1.2项目教学法在工程训练中的实施要求 工程训练项目教学法要求工程训练的环境向准企业转 型。项目教学法要求学生完成实际产品生产,实践教学环境 也应该突出现场、突出实践,也就是说工程训练环境应该向 模拟企业或模拟工程的方向发展。学生需要在接近企业实际生产的工程训练中完成具体的生产过程,进行真实产品的生 产、组装、调试和运行,从而保证了学生“现在所学的”与 “现在企业所用的”相一致,更进一步保证了学生“将来要 做的”与“毕业时企业所要求的”相符合。
1.3项目教学法的课程目标 项目教学法要达到教学目的,对教学项目的甄选尤为重 要。工程训练项目教学法的教学重点在于培养学生的实践动 手能力。教学项目应该能体现工程训练的各个环节,在完成 项目的过程中,学生在教师的指导下参与完整的构思、设计、 生产、安装、调试及运行全过程。在构思、设计环节特别强 调学生充分地发挥创新精神。通过实际项目产品的生产把以 往的单机训练模式转变为由多个实践训练环节有机结合的 训练模式。
1.4项目教学法的评估 项目教学法的评估即为学生的工程训练成绩,包括学生 的动手实践操作能力的评价、参与项目的团队协调能力评价、 产品生产责任感评价、产品生产效率、产品的运行情况评价 等。指导教师在项目实施的各个环节根据学生的各项表现, 给予打分,最后分数总和即为工程训练成绩。
2工艺手电筒项目实践实例 手电筒在日常生活中使用较多,学生对其结构特点比较 熟悉,研发生产相对简单。工艺手电筒项目,主要培养学生 的实际产品研发设计能力以及实践动手能力。2.1项目立项 工艺手电筒的项目研发要求是满足照明功能,外观设计 美观大方,握持舒适,携带方便。
2.2整体结构设计,确定设计方案 学生进行市场调研,分析观察,在指导教师的指导下, 确定手电筒设计方案:第一,根据节能原理,确定选择LED 灯头,耗电小,发光强;
第二,根据外观要求,满足美观耐 用的特点,同时还要能够形成导电回路,从而确定手电筒材 质为铝合金;
第三,满足握持舒适,方便携带的要求,确定 手电筒整体外形尺寸为:高110mm左右,最大直径30mm左右;
第四,要求能够支撑固定灯头、电源及电池,手电筒选用金 属材料,结构可分为灯头、套筒、端盖3个部分,为保证各 部分之间紧密相连,方便组装及更换电池,采用螺纹连接的 方式。
2.3具体零部件设计 2.3.1灯头部分高度30mm,直径28mm,一端设有台阶, 用于安装玻璃罩,另一端为M30×1的内螺纹,用于与筒套连 接。如图1所示。
2.3.2套筒部分高度90mm,直径28mm,外壁加工出花 纹,美观的同时,还可以防滑,方便使用者握持;
套筒左端 为M30×1外螺纹,用于与灯头连接;
距离此端25mm处有一直 径9mm的电源开关孔;
套筒右端为M26×1内螺纹,与端盖连 接。2.3.3端盖部分高度25mm,直径28mm,一端为M26×1 的外螺纹,与筒套连接。如图3所示。
2.3.4其他配件考虑到制作成本等原因,其他配件, 如LED灯头、按钮开关、电池架等、塔形弹簧等,可采用外 购形式,由学生进行组装。
2.4项目实施过程 2.4.1加工灯头材料为直径32mm铝合金管材,通过普 通车削加工成形,使用机床型号C6132车床,刀具为普通端 面车刀、外圆车刀、内孔车刀和切断刀。螺纹用M30×1机用 丝锥及自制工装进行加工。
2.4.2加工筒套材料为直径30mm铝合金管材,通过普 通车削加工成形,使用机床型号C6132车床,刀具为普通端 面车刀、外圆车刀、内孔车刀、滚花刀和切断刀。两端螺纹 分别用M30×1板牙、M26×1机用丝锥及自制工装进行加工。
电源开关孔的加工采用台式钻床和自制夹具,钻头为9mm麻 花钻头。
2.4.3加工端盖材料为直径30mm铝合金棒料,通过车 削加工成形,使用机床型号C6132车床,刀具为普通端面车 刀、外圆车刀、内孔车刀、和切断刀。螺纹用M26×1机用丝 锥及自制工装进行加工。
2.4.4测试、改装外购配件用万用表对外购的LED灯头、 开关等配件进行测试,并对所购电池架进行改装。
2.4.5产品整体组装调试学生将已加工完成的手电筒及各种配件进行组装,并进行调试、检验。
2.5项目评价根据工艺手电筒产品的构思设计理念、产 品外观、使用功能以及学生在生产过程中各个环节的加工操 作情况,指导教师给予最终的项目评价。
3结语 项目教学法实践证明,项目教学方法对学生能力的培养 不只是专业技术知识的传授,更重要的是对学生工程实践能 力的培养。在实际项目产品生产加工过程中,会遇到各种问 题,学生能够充分发挥创新精神,积极主动地发现问题、解 决问题。基于项目教学法的工程训练使学生充分参与实践生 产,通过项目生产把实践经验与自己的专业课题相结合,达 到实践与理论统一。