基于案例的《solidworks软件应用》课程分层次教学实践

1 引言

案例教学法[1]起源于1920年代,由美国哈佛商学院所倡导,当时是采取一种独特的案例型式的教学,有助于培养和发展学生主动参与课堂讨论,实施之后,颇具绩效。案例教学法在英美法国家的高职高专教育中十分流行。如模块式培训[2]、北美和澳大利亚的以能力为基础的教育[3](CBE),特别是德国以培养关键能力为核心的行为导向型教学法[4],使职业教育进入了一种新的模式下运作,效果极佳。

近年来,我国在案例教学法应用于Solid Works软件应用方面有所突破,文献[5]、[6]、[7]均对Solid Works的教学进行了案例教学法的探索,并取得了很好的教学效果,提高了学生的专业设计能力和创新能力。但是他们都没有提出在教学过程中实施分层次教学,学生由于知识基础、学习态度、接受能力、智力水平等各种因素的影响而使得掌握solidworks软件应用知识的进度和程度是不同的,因此需要区别对待。所以本文在案例教学的基础上,提出采用分层次教学,使每个学生都在适当的时间掌握适当的知识,并使自己的潜能得到最大限度地发挥。

《solidworks软件应用》是我校针对机械学院的毕业生岗位要求而开设的一门重要的专业基础课程,笔者结合我院学生的实际情况,有针对性地全面开展Solid Works案例教学,同时实施分层次教学,实现机械专业培养应用型优秀人才的培养目标,进行一些研究与实践。

2 案例教学

通过多年的solidworks软件教学与实践,我们发现,大部分学生在上机练习的时候都能把老师布置的练习题在计算机上绘制出来,有些学得好的学生很快就能完成任务,似乎对知识掌握得很好,但这只是一种假象。如果给他们一个具体的实物让他们去绘制,就会发现很大一部分学生都无从下手,完不成任务,学生的“会画”,只是学会了按照老师讲的方法去画图,但并不能灵活运用所学的工具去解决实际问题,于是有的学生就觉得“入门难、不知所云、没意思”,从而丧失学习兴趣,大大打击了学生的学习热情和积极性。如何提高学生的学习效果,让学生做到真正的学有所用?如何保持学生兴趣,让学生感受到学习成功的快乐?我们提出了案例教学法。

2.1 案例的选择

案例的合理选择尤其重要。我们根据教学要求选择合适的“案例”,以完成“案例”为主线,把教学内容置于“案例”当中,让学生在“案例”的驱动下,由易到难,循序渐进,在教师引导下,学生在学中做、在做中学,最后独立完成“案例”。同时引企入校,以企业为窗口,与社会生产广泛接触,实现与生产实际无缝对接,最大化地全方位地对学生进行培养和训练。比如我们以齿轮泵为例,进行solidworks的造型练习。首先老师对齿轮泵这个零件进行优化,适当简化零件的外形,比如铭牌的压痕等可以忽略去除,比如对相应的尺寸进行圆整,不一定要工厂出来的尺寸,这样方便学生练习。通过齿轮泵这个部件,我们可以学习到拉伸、切除、旋转、扫描等很多基本的造型指令,如图1所示。

2.2 案例教学的实施过程

(1)通过案例的合理选择之后,就要对教学总目标——齿轮泵分解成多个小的学习目标,在将学习目标细化成若干个容易掌握的具体子案例,通过完成每个子案例来最终完成总体学习目标。比如把齿轮泵分解成齿轮泵体、齿轮泵端盖、齿轮轴等多个小目标,如图2所示。

(2)设计的案例目标要从学生实际出发,充分考虑学生现有的知识水平和能力,遵循由浅入深,循序渐进的原则。老师布置的每一个子案例,要在课本中指出运用的知识点,让学生能够在理论的基础上进行实践操作,对于较难掌握的指令,必要的时候老师要进行解释。总之要让学生多练习,充分掌握相应章节的知识后再进行下一步的练习。

(3)在案例练习过程中,必须坚持以学生为主,教师为辅。通过独立或小组协作的方式来完成案例,培养学生的实践动手能力和团队精神,充分调动学生学习的主观能动性,培养学生解决实际问题的能力。当然,在完成案例的过程中,碰到难题可以向老师请教,找出解决方法,教师也可以找到学生共同的知识难点,然后加以引导解决。

(4)案例练习目标达成后,各个小组之间可以进行技术交流。因为同一个案例,建模的方法都可以不同,而且大家可以讨论解决疑难问题的不同的方法,交流学习心得,共同进步。

(5)最后教师对每次完成的案例(包括子案例)要进行知识的归纳和总结,帮助同学们进一步更好的掌握相应知识。

3 分层次教学

solidworks软件应用课程的教学在机房进行,我们利用局域网络技术并同时应用电子教室可以及时掌握每一位学生造型的进度,如图3所示。从图中可发现,ST8、ST33(圆形标示)的学生画的很快;ST15、ST27、ST28(椭圆形标示)的学生进度稍慢;而ST43和ST51(矩形标示)的学生才开始画、甚至画错。所以,针对这种情况,非常有必要提出分层次教学。

3.1 理论依据[8]

所谓分层次教学,就是针对不同层次的学生制定不同的教学目标,提出不同的教学要求,施以不同的教学内容,采取不同的教学方式[9]。尽可能调动每一个学生的学习积极性,从而使全体学生都能在原有基础上有所提高,先后达到教学要求。分层教学法的理论依据自古有之,即“因材施教”、“量体裁衣”等。在国外,著名的教育家布卢姆主张“给学生足够的学习时间,同时使他们获得科学的学习方法,通过他们自己的刻苦努力,应该都可以掌握学习内容”“不同的学生需要用不同的方法去教,不同的学生对不同的教学内容能持久地保持注意力”,为了实现这个目标,就应该采取分层教学的方法。

3.2 实施过程

我们还是以齿轮泵为例。

由图3我们可以看到有的学生建模的速度比较快,有的比较慢,但是大部分的同学建模的速度相当,于是我们根据实际情况,把学生以较好、中等、较差分为A、B、C三个层次:A层是拔尖的优等生,能独立完成习题,完成教师布置补充题,因此分配给他们进行齿轮泵体的建模任务,如图4所示;B层是成绩中等的学生,可以独立完成习题,在教师的启发下完成补充题,因此分配给他们齿轮轴的建模任务,如图5所示;C层是学习有困难的学生,能在教师和A层同学的帮助下完成习题,因此分配给他们齿轮泵端盖的建模任务,如图6所示。

5 齿轮轴二维零件图

图7为各层次的同学的最后建模完成图,由图7可以看出,每个层次的同学都又快又好地完成了各自的建模任务,实现了每个学生都能在建模过程中较好的掌握Solidworks各个建模指令,达到熟练应用Solidworks软件的目的。由于我们优化了课堂教学结构,全面提高了课堂教学质量和效果。

4 结语

通过本课题的研究,使学生更好地利用Solidworks软件进行建模、设计,以便一毕业就能胜任相应岗位。有利于使学生真正成为教学主体,最大限度发挥学生的主观能动性,营造积极向上、开拓创新的学习氛围;有利于增强学生的学习兴趣,调动学生学习积极性;有利于培养学生创造性;有利于培养学生分析解决实际问题的能力;有利于师生互动,教学相长,形成新型的教学关系;有利于全面提高教学效果,为社会输送更优秀的机械设计类人才。同时有助于搞活课堂教学气氛,培养学生分析问题、解决问题的能力,同时实施分层次教学,实现机械专业培养应用型优秀人才的培养目标,需作进一步的研究与探索。

摘要：《solidworks软件应用》课程是一门理论性和实践性都很强的课程,采用案例教学法可以克服传统教学方法形式呆板、内容枯燥的缺陷,并能激发学生的学习兴趣,培养学生的创新及分析能力,提高学生的学习效果;同时利用局域网络技术,及时了解学生掌握solidworks软件应用的程度,针对不同层次的学生及时安排不同难易程度的任务,以满足多个层次学生的需求,全面提高教学效果。

关键词：案例教学法,solidworks,分层次教学

参考文献

[1] 史美兰.体会哈佛案例教学[J].国家行政学院学报,2005(2).[1]史美兰.体会哈佛案例教学[J].国家行政学院学报,2005(2).

[2] 尹宜强.模块式教学法在实习教学中的应用[J].中国电子商务,2009(09).[2]尹宜强.模块式教学法在实习教学中的应用[J].中国电子商务,2009(09).

[3] 陈犁.澳大利亚TAFE课程能力观解析[J].职业教育研究,2008(10).[3]陈犁.澳大利亚TAFE课程能力观解析[J].职业教育研究,2008(10).

[4] 洪蓉.行为导向型教学法与传统教学法的比较述评[J].佳木斯教育学院学报,2009(03).[4]洪蓉.行为导向型教学法与传统教学法的比较述评[J].佳木斯教育学院学报,2009(03).

[5] 沈孝芹,于复生,许向荣等.项目教学法在Solidworks教学中的应用[J].全国机械设计教学研讨会议(2007).[5]沈孝芹,于复生,许向荣等.项目教学法在Solidworks教学中的应用[J].全国机械设计教学研讨会议(2007).

[6] 刘亚纳,田辉.Solidworks课程的教学探讨[J].科技信息,2011(05).[6]刘亚纳,田辉.Solidworks课程的教学探讨[J].科技信息,2011(05).

[7] 陈建.案例教学法在三维机械设计软件教学中的应用[J].考试周刊,2007(07).[7]陈建.案例教学法在三维机械设计软件教学中的应用[J].考试周刊,2007(07).

[8] http://baike.baidu.com/view/4504746.htm[8]http://baike.baidu.com/view/4504746.htm

[9] 车玉平.分层教学法在Flash动画制作教学中的应用[J].职业教育研究,2010(05).[9]车玉平.分层教学法在Flash动画制作教学中的应用[J].职业教育研究,2010(05).