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摘要:機電一體化實踐教學作為高校教育體系中的重要組成部分,其對學生創新能力和綜合能力提出了更高的要求。當前在機電一體化實踐教學過程中,部分教學仍然采用傳統的教學方法,教學內容過于單一,難以達到預期的教學效果。而項目教學法作為一種全新的教學方法,將其應用于機電一體化實踐教學中,能夠激發學生的學習熱情,培養學生的工程實踐能力、創新能力以及應用能力,充分展現“以能力為本”的教育理念。本文就對機電一體化實踐教學中項目教學法的應用進行分析和探討。
關鍵詞:機電一體化;實踐教學;項目教學法;應用
隨著科學技術的快速發展,機電一體化已經成為機械產品及工業技術發展的重要趨勢,對我國先進制造業的長遠發展具有一定的意義。通常機電一體化主要集信息、計算機、光、電、機等多種學科于一體,對學生的機電實踐能力提出了更高的要求,但是當前高校機電一體化實踐教學無法適應時代的發展,因此改革教學方法,采用項目教學法顯得尤為重要。
一項目教學法概述
對于項目教學法而言,其主要是指師生在教學活動中共同實施完成的項目,以項目為主線,將學生的主體性作用和教師的指導作用加以充分發揮,及時高效完成項目。在這一過程中,學生需要獨立處理項目,如設計方案、收集信息、項目實施評價等,能夠對項目實施的各環節要求具有詳細的了解,以便項目的順利開展。值得注意的是,項目教學法具有多重性的目標指向,要求通過師生角色的互換來讓學生更多地參與其中,調動學生的創造性與積極性。項目教學法在最開始被應用時,學生基本處于被動接受知識的狀態,無法主動參與到實踐活動中,缺乏自主作業的能力;科學技術的發展對高等教育提出了更新更高的要求,“設計學習”與“主題探究”等形式得到人們的廣泛關注,開始注重人才培養的方式,旨在提高學生的創造能力和獨立學習能力。因此在實踐教學活動中,教師開始采用小組工作的方式,將工程劃分為若干項目,然后利用項目教學法來制定相應地任務與計劃,以便共同完成整個項目,達到鍛煉學生綜合能力的目的。
將項目教學法應用于機電一體化實踐教學中,其必要性主要表現為如下幾點:①傳統實踐教學模式滯后。對于傳統的機電一體化實踐教學而言,其主要是以教師講解為主,學生只能被動接受和完成實訓及實驗內容,缺乏團隊合作與自主創新設計,無法發揮主體性作用。另外,實訓與實驗的教學內容多是驗證性與演示性的實驗,缺乏綜合性、設計性、規范性的實驗,難以體現課程的綜合性,影響學生創造能力與實踐能力的培養。②課程綜合性強。機電一體化作為系統工程,其涉及多學科技術領域,是以計算機信息處理技術、傳感器檢測技術、伺服傳動技術、自動控制技術、機械技術等為依據;同時該系統包括信息處理與控制部分、傳感檢測部分、執行機構、驅動與動力部分、機械本體等要素。要想有效掌握與靈活運用理論知識,必須要以強有力的實踐為支撐。③考核辦法和學習形式不科學。機電一體化實踐教學基本是以獨立實驗室建制為依據,結合理論課程進行設置,學習的形式過于單一,無法將課程綜合性效能加以發揮,不能體現團結協作精神。同時在考核實踐環節時,存在“重結果、輕過程”的情況,忽視展現能力的中間環節,不利于學生參與積極性的提高。
二機電一體化實踐教學中項目教學法的應用
(一)具體應用
1.項目的設計。對于項目設計要求來說,需要與機電一體化實踐教學的目標相符,滿足企業實際生產過程,具有較高的應用價值;學生在設計實施過程中,應該將實踐技能與理論知識相結合,利用所學的技能及知識來解決項目中存在的問題,有效展示項目成果。以PCB版圖繪制為例,需要對電路原理圖進行準確規范繪制,選用的PCB上元器件應與實物的通孔直徑、引腳間距、外形輪廓相符;同時按照產品安裝的位置、尺寸大小等來設計版圖大小,確保貼片器件的間距與基本間距要求一致。
2.項目的實施。實施項目之前,教師可以結合學生的興趣或性別等進行分組,每組成員為3~4人,確定好每組的組長;學生結合教師下達的任務來收集整理信息資料,制定合理可行的方案,在教師的引導下分析與研究項目實施中遇到的問題,或者是通過上網查詢的方式來解決問題,提高自己的實踐應用能力與解決問題的能力。項目實施過程中,教師主要起著引導與協作學生完成項目的作用,控制進展速度,幫助和指導學生解決疑難問題,更多的是由學生獨立自主完成內容。例如:實施PCB版圖繪制的項目時,需要做到以下幾點:①教師利用多媒體來演示版圖繪制工藝,激發學生的學習興趣,并為學生的實踐操作提供所需的儀器與元件;②學生按照興趣特點進行分組,組長與組員協商來確定設計的方案,分工協作完成各自的任務,協商解決項目實施中遇到的問題;③組長向全班介紹本組的項目實施情況,對遇到的問題、解決方法、設計構思等進行重點介紹;④教師點評項目設計構思、學生知識掌握情況、學習態度、項目成果等,客觀指出不足之處,使學生樹立正確的學習態度以及學習自信心。
3.項目的評價。項目教學中的重要環節之一就是評價,當項目完成之后需要通過教師評價或學生自我評價的方式來評價項目作品。一般教師評價涉及過程評價與成果評價,其中項目過程評價是利用日志和記錄表等對學生學習中的團隊協作與主動性加以評價;成果評價是利用定量與定性的方式評價項目完成情況、學生知識掌握程度、項目設計的合理性等。而學生自我評價可以使學生更加深入理解項目,提高學生的自我認知。
4.項目的擴展。在匯總實踐項目中,教師應該積極鼓勵項目小組總結分析自身項目的實施效果,深入剖析此次任務,結合現有的機械結構、控制部分和電氣部分等來表達新的間接。這樣能夠通過總結來解決問題,讓學生進一步深化與擴展項目,發現新的課題與項目,進一步理解與運用所學的專業知識。
5.成果的展示。在全班展示與交流所完成的項目成果,是對學生的能力和付出予以肯定,能夠利用多樣化的形式來宣傳項目作品,對其實際價值進行檢驗。當然項目展示形式與成果交流的多樣化,需要以實際教學需要為依據來加以科學選擇,匯報的內容需要涵蓋作品演示、實施中存在的問題及解決對策、小組成員分工、設計流程、完成目標、項目目的等。這樣能使教師對實踐教學效果具有全面的了解,以便后續教學策略的改進;學生可以作品的反應為依據,了解自身已掌握的技能和知識。
(二)應用效果
將項目教學法應用機電一體化實踐教學中,首先可以培養學生的專業能力。對于機電一體化實踐教學而言,其主要是培養學生的專業實踐能力,讓學生靈活運用所學知識來解決實際問題,而項目教學法的應用可以實現這一目標,培養學生的專業能力。其次可以構建良好的師生關系。在機電一體化實踐教學中,良好的師生關系有利于激發學生的創造力,因此教師在實際教學中應充分運用項目教學法,激發學生的學習興趣,創設和諧而平等的教學氛圍,提高教學質量。教師需要理解并尊重學生,對學生能夠一視同仁,在教學過程中,與學生一起進行項目學習,積極引導學生,使學生在輕松的環境下進行學習;同時教師可以保持一個愉悅的心情,從內心深處熱愛學生,利用情感來感染學生,激發學生的學習積極性[5]。最后可以優化教學目標。在實踐教學中應用項目教學法時,教師需要認真研讀教材,全面了解教材,優化教學目標,結合學生的實際需求來制定具體可行的教學目標,將知識有效傳輸給學生,增強教學效果。同時該方法的應用可以讓教師創造性應用教材內容,合理設計和安排學生的學習過程,激發學生的學習興趣,加深學生對相關知識點的理解,提高教學有效性。
三結語
在機電一體化實踐教學中應用項目教學法,可以打破傳統的教育模式及教學方法,將學生的主觀能動性加以充分發揮,培養學生的創造能力、綜合能力和實踐能力,體現以學生為本的教育理念,提高實踐教學的有效性。當然在項目教學過程中,教師需要發揮自身的引導與組織的作用,及時為學生提供幫助,這樣不僅可以強化自身的職業能力和道德素質,還有利于機電一體化實踐課程教學的改革,促進教育事業的良性發展。
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作者:李慶川 單位:安陽職業技術學院