Реализация проектного обучения по дисциплине «Мехатроника и мехатронные устройства»

Реализовать проектное обучение представляется наиболее возможным и полезным на практических обучениях в течении всего семестра. В результате студентам будет предложено в качестве итоговой аттестации реализовать проект по созданию 3D модели реального объекта.

Предполагается, что студенты ранее знакомы и умеют пользоваться такими программными продуктами, как Solid Work, AutoCAD, необходимыми для создания 3D модели объекта в электронном виде. Также у студентов должны быть уже выработаны дизайнерские навыки в архитектуре в ходе изучения дисциплины Компьютерное моделирование.

В начале семестра на лекционных занятиях будут даны общие представления о том, что такое мехатронные устройства в целом, как его реализовать с помощью 3D моделирования, преимущества и недостатки данного способа создания устройства.

Первое практическое занятие должно быть посвящено изучению всевозможных мехатронных устройств.

Затем будет реализовываться проектный метод обучения в соответствии с представленными в таблице 2 этапами.

Целеполагание. Перед студентами ставится проблема покрытия искусственно созданной кости, специальным покрытием. Для решения данной проблемы необходимо:

построить 3D модель поворотного стола для покрытия провести расчеты по проектированию.

Построить математическую модель.

Также на данном этапе необходимо разбить студентов на подгруппы, либо выбрать лидеров, отвечающих за выполнение каждого этапа выполнения задания. Рассматривая обучение в Томском политехническом университете, видим, что дисциплина «Мехатроника и мехатронные устройства» преподается у магистрантов, отведенное количество мест в магистратуре на данной кафедре 8−12 человек. В данном случае в связи с немногочисленностью группы и выполнением объемного семестрового проекта предлагаем не разбивать студентов на подгруппы, а выполнять задания всем вместе, при этом на каждом последующем этапе задания меняя человека, отвечающего за этап.

Планирование. Студентами проводится анализ проблемы, определяются задачи для решения проблемы, пути нахождения информации, каждой задаче выделяется куратор из числа студентов для ее выполнения.

Преподаватель наводит студентов на верную постановку задач (снятиесоздание 3D модели, создание математической моделе и обработка в электронном виде полученных данных, разбивка объекта на функциональные части, создание необходимых конструкторских расчетов, презентация полученных результатов).

Выполнение. Проводится поиск необходимой информации для решения каждой задачи, выполнение задач. В результате этапа составляются промежуточные отчеты по каждому заданию.

Предварительная защита проекта. Лидеры представляют отчеты по каждому заданию. Обсуждаются решения, проводится анализ выбранных решений. Созданный в электронном виде объект сравнивается с реальным объектом.

Доработка проекта. Выполняются эти же задания с готовыми исходными данными, проверяется целесообразность использования предложенной студентами цепи решения.

Защита проекта. Оформляется окончательный вариант представления 3D модель, анализируются и оцениваются полученные результаты.

Оценка результатов проекта

мехатроника проектный метод преподавание Критерии оценивания студентам необходимо знать в начале работы над проектом, которые могут быть представлены следующим образом:

вклад каждого студента в групповой проект;

работа студента в качестве лидера группы;

достижение цели проекта;

полученный результат (в данном случае 3D модель);

качество и количество изученной и затем представленной информации;

презентация отчёта.

Работая над проектом, учащиеся используют на практике знание, умения, навыки и методы, полученные в других областях знаний. Только такого рода работа способствует развитию познавательной активности, взаимоответственности, навыков взаимодействия с другими членами коллектива, способствует развитию умения вести исследовательскую работу.

Таким образом, применяя проектную технологию, студенты научились действовать в социуме (социальная компетентность), вступать в коммуникацию (коммуникативная компетентность), научились анализировать (предметная компетентность), усовершенствовали навыки использования компьютера и интернета (информационная компетентность).