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基于项目教学法的MES教学模式探索
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3D打印作为一项21世纪较为前沿的基础性技术,在世界各个领域有着较为深远的应用。文章旨在探索将整个教学过程按照项目教学法规划个学习团队的任务目标,拆分为数个基础教学训练模块,通过完成每个模块训练,从简到宜,从基础到综合的掌握课程基础知识及相关技能,达到最终完成团队项目训练目标,增强学生学习信心及课程主动性的目的;此间,可以增强课程的规划性及标准性,规避教学进程的拖延性及随意性的目的。


基于项目教学法的MES教学模式探索
——3D打印技术课程实践
刘晓杰 杨超登

 

项目教学法目前是全球高等教育中一种较为常见,且研究及运用较为深入的一种教学方法。在常青藤院校中大量运用项目教学法对学生进行知识及相关技能培训,同时采用mes教学模式让学生根据自己的喜好、特长或求职方向进行课程模块选择。所谓MES教学模式,即模块化教学模式,在我国高等教育中的艺术类教学中也运用较为广泛。采用项目教学法及MES教学模式的混合教学理念,可以让学生更快将所学与就职后的工作任务相接,是一种适合我国高等职业教育,可以有效提升学生工作能力促进其与将来工作相匹配的优良高职教学手法。
一、课程的项目教学法与MES教学模式
在传统的教学理念中,课程为模块,课程中采用项目教学法。即学生的学业在教学计划中拆分为数个模块,然后每门课程安排相应项目对其进行实训。在我校教改过程中,课程具体细分进一步细化了这一教学理念,即课程的项目教学过程中,将课程知识进一步拆分为从简到易的数个模块,整个项目完成的过程也就是每个子模块的学习过程。每个模块遵循循序渐进的过程,从基础理论知识,软件操作技巧,造型设计,模型抽壳,内结构设计到最终核查,三维打印形成一个完整的教学项目,但每一部分又具有相互之间的衔接关系。
浙江农业商贸职业学院在2015年建成三维打印实验室,其中数字媒体艺术设计及产品艺术设计专业开设了3d打印技术这门课程。本门课程前置课程为rhino及造型艺术设计,为学生进行软件设计及造型设计奠定基础,前置课程为3d打印技术做课程宣传,本课程作为后续绍兴市唯一的3d打印技术课程激发学生学习的主动性,起到了联动促进的作用。在本课程设置的过程中,按照教学顺序修订传统教学理念,根据项目或相关模块需求,制作大量课程相关微课视频,为项目教学法基础技术部分作为铺垫。其中主要有软件构建部分的破面修补法,模型bug消除法,鼠标实体构建,剃须刀实体构建,三维扫描仪数据构建,扫描数据修复等。模块教学期间的微课视频相互之间既有其先后逻辑顺序,又可作为单独的教学单元进行单独教学,组成了课程教学模块群组。此类新型教学法的组合运用,可以有效满足学生专业素养的要求,让其专注于工,为我国操作人员的培训做出贡献。较之教改前教学模式,本课程教学中学生学习能动性明显提升,学习思路更为清晰,在完成每一步的教学模块过程中通过考核成绩获取本组成员工作评价的同时教师针对各组知识缺陷进行评点,录制补充教学微课视频,以备其日后查阅之用。
在本课程教学团队的教研过程中,针对学生学习情况及课后反馈通过数位老师的精诚合作,确立了本课程的教学核心内容,具体如下:基础理论知识-三维打印机类型介绍微课视频,世界优秀三维打印制作运行微课视频,往届优秀作品过程微课视频;软件操作技巧-破面修补法,模型bug消除法,鼠标实体构建,剃须刀实体构建,空气净化器制作微课视频,抽湿机微课视频,加湿机微课视频;造型设计-几何设计法微课视频,几何体组合修正法微课视频;模型抽壳-造型厚度设计技巧微课视频,外壳设计要点微课视频;内结构设计-加强筋设计微课视频,螺丝孔设计微课视频,卡扣设计微课视频;最终核查-结构合理性检查微课视频,模型完整性核查微课视频。
在以往的教学过程中,课程教师团队在讲述课程时所讲述内容各有所长,通过课程内MES教学模式的运用,教师团队集思广益,各显所长,将各自特长分别录制微课视频,进行了课程精华的整合,教师在按照教学计划进行课程讲授的同时,播放教师团队的微课视频进行辅助教学,课后学生则按照此类视频进行课程作业制作,教学成果质量及学生学习压力都有显著改善。在项目教学法的导向中,共计64课时的3d打印技术拆分为数个模块,从简单到复杂,经过两年的不断修正及积累,破除了课时不够及知识点过多,学生难以理解等教学限制。通过教学讲解,微课视频展示,课后视频自主学习等教学手法,学生在三维打印课程模块中,制作了空气净化器,电锯,空气抽湿机,加湿机,无人机,跳舞机器人,手机支架,复杂机械构造等。
本课程教学重点为3d打印技术的学习运用,软件教学尤为重要。虽然在前置课程rhino中教学团队已经针对其三维构建能力进行了多种强化,针对客体构建也进行了前置性训练,但是本课程的教学中还是针对软件操作技巧、模型抽壳及内结构设计三大模块进行了强化训练,同时将其拆分为数个简易模块,形成在课程六大二级模块下的19个三级教学模块,让学生在每个MES的学习过程中清楚本模块的教学目的,在理论及基础操作训练完成后进行课程综合实训时具备清晰的操作流程思路及较高的问题解决能力。如上所示,课程设置的三级模式将课程分为六大二级模块及19个三级模块,在循序渐进的教学过程中相互关联而又相互独立,学生可以从浅入深的学习掌握课程能力群,还可在各模块中寻求自我的能力特长及学习兴趣,为其个人规划进行前瞻性铺垫。
二、项目教学法的运用
项目教学法在本课程的运用中主要以教师所承接社会真实项目或专业设定的虚拟项目为基础,通过项目的任务目标诱导学生按照课程的各个基础模块进行知识运用,加快其就业后工作技能需求的熟练掌握程度。学生通过小组形式,互相取长补短,通过成员间的协同合作实现项目目标,同时融会贯通课程内容。较之教改前教学模式,本教学模式更为适合高职高专学生学习情境,通过学以致用,将课程所学运用到解决项目难题中去,对于所学的运用有较为良好的促进作用。教师是学习过程的辅助,学生才是学习的主体,通过模块打分及点评,在提升学生学习兴趣和主观能动性的同时,学生可大大强化其自学能力及独立解决问题寻求答案的能力。
同时,学生在项目教学法中按照教学计划的模块进行比赛文件预制,待到比赛时间直接投递,获取了数项奖项及发明专利。具体关系示意图如下:(图1)在四年共计八个班级的教学过程中,实物模型、微课视频、比赛奖项等方面的突破,为学生奠定了良好的学习心态及知识基础,也证明了基于项目教学法的MES教学模式的正确性。

 

基于项目教学法的MES教学模式为我校教改过程所用的课程教学思路,从讲授知识,进行课程综合实训转变为课程起始颁发课程课题,学生从课程起始即开始积极学习课程知识,结合课程微课视频自主学习课程精华内容,积极完成模块内容,对于我国高职高专人才的培养具有积极的促进作用。在此过程中,虽然教师团队的压力大大增加,不仅要录制个人特长方面视频,还需频繁进行教学研讨会议,更新团队知识储备,才可以游刃有余的解答学生学习过程中的疑惑。在将来的教学历程中,教师将一如既往地加强自身文化储备,与相关专家进行交流,将基于项目教学法的MES教学模式继续改进,提升其教学过程中的良好作用。

参考文献
[1]黄晓华.项目教学法要注意的几个方面[M].佛山.广东教育(职教版).2014
[2] 李津军. 借鉴项目教学法应注意的问题[J]. 天津职业院校联合学报,2011
[3] 毛献萍.大学基础化学实验模块化改革初探[j]人力资源管理,2010

基金项目:基于项目教学法的MES教学模式探索 绍兴教高【2016】102号 课题结题发表
(作者单位:浙江农业商贸职业学院)

2019-11-05 20:39:54 - www.ems86.com
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