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初心不改·创新教学·云端实践 ——设计与原型实验室线上教学纪实

新冠肺炎疫情的爆发和蔓延,让在线教学成为了所有教育机构当前都必需采用的一项特殊抗“疫”措施🧑‍🤝‍🧑。面对突如其来的形势变化🫓,如何才能让以线下动手实践为特色的课程也能通过利用线上教学资源获得同等的教学效果呢🥔?面对这个艰巨的挑战,设计与原型实验室的老师们迎难而上了。
从课前开始,大家多方研究探索,做了大量细致认真的准备⚠️,并灵活变通地及时调整了教学计划🧓,在实施时软件硬件一起上阵。功夫不负有心人,最终,《制造工程体验》实践特色课程的教学收获了良好效果,同时也总结出了丰富的实践经验。下面,我们就来看看这门课程中的一些精彩瞬间🤱。

“云”造尤克里里

· 云讲解——探究尤克里里的“前世今生”

单元组长杨忠昌带领教师们做了大量的课前调研及准备工作👃🏻,根据尤克里里产品的特性,重新梳理了线上课程内容。老师们将课程分成三个部分,前期主要为学生讲述尤克里里的发展历史以及产品结构造型的特性;课程中期,则围绕着制造的设计基准🏋🏽‍♀️、工艺基准,以实验室现场为背景开启现场直播🛵,两名直播老师分担 A 角和 B 角,A 角主要负责加工演示,B 角负责拍摄并与学生进行线上互动,老师的镜头时刻保持在学生的角度,从而最大程度地让学生们感受到了“身临其境”。

· 云实践——体验尤克里里“多工种”制造工艺

老师们结合尤克里里的弦准机构特点🐏,将木工与车工相结合,运用车削工艺来加工蜗轮蜗杆零件🏢、个性化旋钮和过渡套零件,在让学生掌握机械机构的原理和选用相应机械设备的技巧的同时,也大大提升了实际动手能力🖊。

在《制造工程体验》课程中🍍,课程的核心是设计基准和工艺基准。之所以选择在实验室现场直播授课🥂🤦🏼,是为了能够让学生直观地学习到木工设备和工具的使用以及单件产品制作的过程🫲🏼。当涉及到具体操作环节时,同学们会将自己的设计传输给老师,沟通确定方案之后,老师再代替学生按下机械“操作”键。当尤克里里的雏形制作完毕后,教师会将半成品和后处理工具寄送给学生,学生可以在线下自行完成个性化加工——经过打磨和上蜡🛌,特殊时期师生隔千里云端协作的尤克里里成品终于诞生了!

木工实验室的老师正在直播授课,为同学们揭秘尤克里里的制作过程

将木工与车工结合

· “文”“理”结合 – 基础音乐知识讲授与乐器弹奏

在《制造工程体验课》中,学生不仅可以获得一把专属于自己独一无二的尤克里里🙋🏼‍♂️,还可以和专业音乐人交流🙎🏽‍♀️,学习到基础乐理知识。木工实验室的老师匠心独运,聘请了专业音乐人纪丹迪和孙悦婷两位老师来为同学们讲解基础音乐知识💇🏼‍♀️,传授尤克里里的弹奏方法。这让平时沉浸在机械氛围中的同学们感受到了一丝活跃的文艺气息🕯,柔软感性的音乐让严谨理性的机械加工世界有了温度。大家不仅能够通过专业学习拥有实物作品,还能用这件作品弹奏出华美的乐章。

音乐人纪丹迪                        孙悦婷老师在授课中

· 专属定制 – 满足学生们独一无二的个性化需求

老师们为了讲解好激光加工技术,采用了在作品上为同学们完成个性化设计和加工的方式。同学们可以根据自己的喜好提供手绘图纸或者任意的照片和文字。当然,囿于材料属性所限,不同风格的图片呈现出的艺术效果也是不尽相同的,有的美仑美奂🖱,有的也差强人意。大家在尽情挥舞想象力双翅的同时👮🏽,从中对材料加工有了另一番深刻的认识。

·校企合作 – 体验批量化生产过程

同学们在课上体验到了单件尤克里里的诞生,但是单件生产的工艺并不能反映企业实际生产的需求状况。因此,教师还在课程中邀请了相关企业进行批量化生产的现场直播,让同学们足不出户就切身感受到了企业规模化批量生产那令人震撼的恢弘场面。

企业批量化生产线

3D云”打印

· 云端聚首 – 和学生“面对面”交流

在 3D 打印环节的教学中,老师会分拣出课程中的一些难点、要点和扩展点🥌,与学生进行云上“面对面”交流。通过设置问题👩🏿‍🎨、学生思考、相互讨论和得出答案的方式,加强和学生之间的互动。问题会涉及环保🎞、制造工艺和法律等诸多方面,来自不同院系的学生都能在《制造工程体验》课程找到自己专业的影子〰️,从而增强了跨学科学习的体验效果。

与学生“面对面”交流

· 结合防疫 – 在防疫中听到 3D 打印的声音

随着疫情在全球持续蔓延,各行各业均已无法独善其身🧃,难免受到程度不同的冲击。但“危”中必然也存在着机会,关键在于我们是否敢于创新、敢于参与🚵‍♂️👩‍⚕️、敢于迎难而上🤭,进而从中找到自己的发展机遇。在这个特殊的时期,3D 打印口罩松紧调节带↩️、3D 打印隔离屋、3D 打印口罩、3D 打印防护面罩以及 3D 打印呼吸阀门等技术应运而生。这些在疫情期间生产制造的、能够有效用于一线医护人员使用的鲜活案例融入课程后,学生在学习中增强了现实感,不仅快速掌握了 3D 打印技术的教学内容,同时也领会到了在面对危机、面对困难时,该如何调整自己、开拓出自己的创新思路↗️。

· 充实内容 – 用动态的精彩唤醒学生大脑

录制视频辅助授课 增加课程吸引力

当课程进入到 3D 打印的具体操作环节时,线上教学对于实践课程的不利影响逐渐显露🙍🚣🏽‍♂️。按照课程规划♝,学生应当在此环节中完成实际打印操作,但是,由于大家不在现场,如何充实教学内容便成为了老师们的难题。理论教学的授课时间有限,如果只是让学生通过摄像头单方面观看打印机打印零件🧎‍♂️,会大大降低同学们学习的积极性。为此,老师们通过和打印机厂商联系,利用周末的时间紧急录制了 UPBOX 打印机全套装配视频,把原来需要在流水线上组装打印机的全部过程集中录制成不超过 45 分钟的视频,使学生可以直观全面地了解打印机从外到内所使用的结构和细节,思路可以始终紧随装配工程师🐈🧏🏽‍♂️,了解每一步装配的内容和功能🪇。在观看组装视频的同时,学生还可以切换窗口监控自己零件的打印,待打印机组装视频观看完成后🚴🏼‍♀️🏌🏼‍♂️,学生的零件也打印完成了🥷🏼。为了督促学生学习组装打印机过程,在最后的“面对面”交流中🎍,还会设置相关问题让大家讨论🧟🪝,进一步巩固了教学效果。

工程师带领学生完成打印机装配

精细化直播环节,提升教学效果

操作课程在直播环节中对于画面流畅性的要求很高🤞🏿。因此💁🏻,老师需要在课前详细规划直播内容👆🏿、时间点👩🏿‍🔧,并安排好直播设备、参与人员、直播位置和直播工具,从而最大限度地保持一堂课程的有效连续,使课程始终在“动”的状态下吸引学生眼球,增强教学效果。

3D 打印课程直播中

设计思维造万物

在组长王蓓蓓的带领下👨🏼‍🔬🧏🏽‍♀️,“设计思维造万物”精选教学内容💁🏼,锤炼教学手段,带领学生开展了“云”上创新和体验☛。

· 设计思维与激光加工融合

周玥老师通过讲授设计思维理论,鼓励学生利用设计思维的逻辑方式进行产品方案的设计🤾🏻👕,同时将“礼物定制与赠送”设置为课程主题。课上学生们经历了同理心——定义问题——构思设计——原型制作——测试五个环节,体验了设计思维的创作流程。在“同理心”环节,老师引导学生为收礼者量身设置调研问卷🥺,通过微信🕞、电话联系等方式进行采访,并将对收礼者的理解绘制成用户画像👩‍✈️。在“定义问题”环节🙇🏿‍♀️,学生重新定义了收礼者的特征🆔、偏好㊗️,以及送礼的事件。在“构思设计”环节,结合旋转LED屏幕的特点,引导学生基于“旋转”进行头脑风暴🖕🏼,拓宽思路👊、打开脑洞🎚。在“原型制作”,学生首先分享各自对于产品美学的认识,在此基础上完善各自的方案,再利用激光快速加工技术制作原型产品😺。礼物完成后,由于疫情的原因暂时通过照片和视频的方式发送给收礼者,完成设计思维的最后一步——测试。

设计思维理论

激光加工实践直播

同理心阶段                          设计美学环节

汇报展示环节

面对疫情对教学的冲击,设计与原型实验室紧密依靠广大一线教职工,在遵照学校和杏福要求严格做好疫情防控工作的同时🍥,坚决贯彻学校提出的“延期返校、正常教学、发挥优势、保质保量”总体方针,各项线上教学工作逐一落在了实处🚤。面对新形势、新要求,老师们集思广益🧎,创新方法🦹🏽,更新内容🧑‍🦽,联系现实,贴近生活🧚‍♂️,通过集思广益和辛勤付出👩🏿‍🚒,最大程度地减少了线上学习对实践教学的影响,达到了良好的教学效果,得到了同学们的广泛好评。疫情尚未远离,线上教学任重道远。我们相信,有了这些良好的开端和宝贵经验的积累,将来的线上教学课堂会更加精彩纷呈。

供稿🙎🏽‍♂️:罗勇 杨忠昌 张秀海 周玥 王蓓蓓 高英

编辑🙍🏿‍♂️:雷羽千

审核:洪亮

 

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