基于線上教學的項目導向式教學

2020年初，新冠疫情防控要求，學生不能正常回學校上課，各學校為了不耽誤學生的學業，要求老師們積極響應學校的“停課不停教、停課不停學”要求，依托各級各類在線課程平臺及仿真平臺，開展線上授課及線上學習等在線教學活動。線上授課的優點是不受地域限制，只需要一臺通訊設備，就可以開展教學活動，師生在家就可以完成教學任務，能充分利用網絡資源，豐富學生的學習方式及教師的教學方式。但線上授課最大的弊端是缺乏對學生的有效管控，線上教學教師無法在課堂上進行巡視，無法直觀面對學生的學習狀態，老師們沒辦法實時監控到學生的線上教學情況，不能及時發現學生存在的問題并及時做出指導，授課教師布置的線上作業，要求學生及時進行提交，但學生課后作業很容易敷衍、抄襲、借助搜題軟件完成任務，這樣的課后反饋是無效的，教學效果得不到有效保證。因此，為了更好地讓學生掌握課程內容，提出項目導向式教學。項目導向式教學是根據課程內容，開課前布置項目任務，在授課過程中圍繞項目內容貫穿教學全過程，要求學生學與致用，循序漸進完成項目，老師和學生實時互動，能實時掌握學生的學習效果，讓學生真正有效地掌握課程內容。

項目導向式教學和目標式教學相類似，但項目導向式主要是針對單門課程，結合課程內容，老師在教學過程中，先給學生布置好對應工程應用的項目任務，每講述一個知識點，引導學生應用到工程案例中，完成對課程內容的理解及應用。課程講授結束時，對項目所有環節結束引導完成，這種方式在專業課的教學過程中，應用起來效果更好。現以《模具設計與制造》這門課程為例，介紹項目導向式教學的具體流程。

1課程簡介

《模具設計與制造》是我校機械設計制造及其自動化專業的一門專業課，目前該課程的教學主要由理論教學和實驗教學組成，理論教學主要包括沖壓模具設計基礎、沖裁工藝及沖裁模設計、塑料模具設計基礎、塑料注射成型工藝及模具設計等內容，實驗教學主要是模具結構的認識。傳統的教學方式，主要是老師講，學生課后完成作業及進行期末考試，在學生的培養過程中，重點掌握理論方面的內容，工程實際應用方面相對應用少，要處理實際的工程問題，還需后續的課程加強。對一門專業課來說，學生學習完成后，應該綜合利用已學過的專業基礎及基礎課的內容，能熟練地解決典型的專業工程應用問題。但傳統的教學模式，這個效果不明顯，或者說是有欠缺的。為提升教學效果，提升學生處理工程實際應用項目的能力，將項目導向式教學引入《模具設計與制造》課程。

2項目導向式教學規劃

1）任務規劃

《模具設計與制造》課程內容包括兩大部分：沖裁模具及注射類模具，授課前先對學生進行分組，按每組6-8人分，每班分6組，再根據上課具體內容分配一半所選項目方向為沖裁模具，另一半的方向為塑料模具。題目為各組自定，但要求設計對象為工程應用的零件。

2）時間規劃

項目的完成過程和授課進度相一致，課程內容和項目同步進行。總步驟分四個階段完成，分別是：設計計算、圖紙繪制、說明書撰寫和答辯等四個階段。

3項目導向式教學案例分解

現以學生所選項目案例，分解敘述項目導向式教學實施過程。

1）自選題目：法蘭盤金屬件的沖壓模具設計;

2）要求：完成沖壓模具的設計，繪制裝配圖及典型零件圖，按標準格式撰寫說明書，最后答辯;

3）時間：按教學進度安排時間節點;

a、教學任務第一階段：完成第一章的教學后，引導學生分析確定制件沖裁工藝，了解沖裁設備的工作原理及相關參數，沖裁設備參數的選用等，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，其結構如圖1所示，中小型零件，對稱結構，Q235A為低碳鋼，塑性好，沖裁工藝性好，生產綱領為年產量10萬件，屬大批量，適合用模具生產。工藝方案選沖孔落料一次完成，選用復合沖裁模方案。

b、教學任務第二階段：引導學生完成相關計算

課程講授到第二章后，同步引導學生完成項目對應的內容：刃口尺寸的計算及工作零件結構的設計。

案例中的模具設計有關計算：落料凹模、沖孔凸模及落料沖孔凸凹模刃口尺寸的計算。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構，落料沖孔凸凹模采用凸緣式結構，其刃口尺寸的計算選用配合加工法計算，即落料工序以凹模為基準，沖孔以凸模為基準，具體計算結構如下表1所示。

表1刃口尺寸計算表

[AdAmax-xΔ）][序號 項目 沖裁件尺寸 計算公式[8] 刃口尺寸 相關

參數 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，對應公差選IT14 配作 基本尺寸同上對應，實際尺寸配作 配作最小間隙

[Zmin=0.20] ]

c、教學任務第三階段：與課程同步引導學生完成相關結構的設計，設計標準二維圖及裝配圖等。

選用標準號為DB/T2851.6-1990的滑動導向中間導柱圓形模架，結構簡單，操作方便。設計的沖孔凸模、落料凹模及落料沖孔凸凹模三維外形，坯料送進選用導銷式導料，擋料銷定位的常用結構等，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、教學任務第四階段：完成模具總體設計及裝配圖的繪制，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1人主講，全組員參與，要求每位組員最少回答三個問題，了解組員的掌握情況，組員之間的協作效果，評定各組的成績及組員的成績。

教學完成后，給項目評定成績，設定一定比例計入課程總成績，此外還進行期末考核，各環節設定比例，學生們反映效果好，很認同這種教學方式。

4 項目展示

以下為一個班6個組的所有項目完成后的二維裝配圖。

5 結束語

通過以上項目導向式教學，是一種讓學生邊學、邊用和邊做的教學模式，案例的制作貫穿教學全過程，教、學融合度高，學生有目的吸收專業知識，整個教學過程可對應培養學生具備以下核心能力：

1）通過案例式的訓練，學生在這個學習過程，通過分析模具工件的制造工藝，模具結構的性能分析，應用及掌握數學、自然科學及工程基礎知識。

2）通過這種教學方式，學生完成案例制作后，具備了針對實際工程問題提出有效的解決方案的能力，并具有系統表達、模型建立、分析論證的能力，為以后從事專業工作打好扎實的基礎。

3）學生在進行案例制作過程中，能夠運用所學專業知識、技術、技巧，使用合適的技術現代工具如AuotCAD、Sold words和Mastercam等CAD/CAM軟件進行結構設計，并充分利用互聯網信息技術查閱相關設計資料開展產品設計。

4）學生在模具設計過程中，在參考同類型結構的基礎上，老師引導學生發揮自己的開拓創新意識設計新結構、開發新工藝，培養學生的技術改造與創新能力。

5）以分組的方式完成模具的設計，鍛煉學生的團隊協作、人際交往以及工程項目組織管理的能力，能夠就較復雜的機械工程問題進行有效溝通和交流。

6）課內通過講解模具的結構發展，讓學生體會到行業發展的歷程，培養學生具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應發展的能力。

此方法在線上教學效果明顯，同時也可以在線下上課時推廣。

作者簡介

陳銀清（1966.08—），女，教授，漢族，廣東茂名，廣東石油化工學院，研究方向：現代數控加工技術，機械設計制造及理論，材料成型及控制工程。