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关键词 机械制图 教学改革 工程能力
中图分类号:G424 文献标识码:A
"Mechanical Drawing" Teaching Reform and Practice to
Train Engineering Capabilities as the Core
WU Ying, ZHOU Xu
(School of Mechanical Engineering, Hubei University of Automotive Technology, Shiyan, Hubei 442002)
Abstract For the lack existed in college "Mechanical Drawing" teaching, from in and out of the classroom to explore the teaching reform. Application of multimedia technology, curriculum design, and actively participate in various types of machinery competitions, organized students to visit the practice facility, greatly enhance students 'interest in learning, to enhance students' self-learning ability, so that students of spatial imagination, works to improve and enhance the ability to achieve significant for the training of comprehensive practical talents lay a solid foundation.
Key words mechanical drawing; teaching reform; engineering capabilities
培养具有工程实践能力和创新能力的高素质工程技术人才已成为我国高等工程教育改革的重要目标。①在机械制图教学过程中,应加强工程实践教育。机械制图是工科院校学生的一门专业基础核心课程,课时相对较多,地位较为重要。②机械制图 对机械类专业学生更为重要,为后续的机械专业课程奠定良好的基础。
机械制图课程内容比较抽象,言语难于表达。现有的机械制图课程教学存在一些问题,传统的教学基本都在教室里完成,教师多采用“满堂灌”形式,缺少师生互动环节。机械制图教师最好要具备工程师的实际能力,有了工程背景,教师在课堂里讲解各种零件和应用的时候会很生动,机械制图教师应加强与工程实际的联系。
1 传统机械制图教学中存在以下问题
(1)学生不知道学习这门课到底有什么用,课程比较抽象,普遍对课程有畏难情绪。(2)工科院校中机械制图课程一般都在大学一年级开设,大一学生基本都是高中毕业直接考入大学的,对机械方面的知识比较陌生,对工厂环境完全不了解,缺乏工程观念,理论知识和实际脱节,实际动手能力较差。(3)学生的创新能力无法提高。现有的教学内容、教学方式、考核形式和课程设计等都比较陈旧。比如教学内容,教材和习题集几十年来变化不大;教学方式还是以教师讲解为主,教师总觉得上课时间不够用,每堂课都满堂灌,缺乏师生互动环节;考核形式还是闭卷做题,试卷出题比较呆板;通常是一问一答、一题一解形式或是指定做题,缺少灵活运用知识的考题。比如说,补投影图题中可以加一题多解的题目,组合体题中可以加自由构型的环节,零件图中可以加徒手绘制草图、徒手表达的环节;课程设计,几十年来都是设计一级圆柱齿轮减速器,这个题目能让学生学会查手册和图表,能把课堂上学的齿轮传动和轴承、键、销、螺纹连接的规定画法等内容应用进去。但是,学生们都做这个设计,思想被禁锢了,严重影响创造性,以至于有些学生不认真做,仿照和抄袭情况时有发生,有的甚至还请“”完成。
2 课堂教学改革
(1)教师动手制作简易教具。比如:“点、直线、平面的投影”章节的教学,学生处于初学阶段,不明白投影关系,往往有云里雾里的感觉。教师可以用硬纸壳板制作一个两投影面体系,制作一个三投影面体系,这样教学效果很直观,学生可以极快地掌握点、直线、平面的投影知识。从直观图到投影图,这是一个质的飞跃。有这个飞跃,就有一个良好的开端,帮助学生打消了畏难情绪,树立了学习机械制图的自信心。
(2)应用多媒体技术。课堂教学是基础,首先要在课堂上吸引学生,让学生有新鲜感,好奇心。我们通过三维建模,使学生直观地了解零件内外形状,了解装配体中的各个零件装配关系,使学生们的思路清晰。在三维建模时,尽量选择学生感兴趣的又与教材贴近的例子,比如:茶壶、水阀开关、千斤顶等都可以。学生非常感兴趣非常好奇,一下子把“要我学”变成“我要学”,把“要我掌握它”变成“我要掌握它!”
(3)认真备课、组织语言。编写教案注意“精”和“宽”两个方面。“宽”是指讲课内容知识面广,信息量大。“他山之石,可以攻玉”,适当介绍国内外先进技术,讲一些有代表意义的例子,能使学生思路开阔,浮想联翩,思维跳跃。这样学生才可能会有创造性,会有好点子出现,解决问题能找到好的切入点。“精”是指重要知识点要重点讲述,使学生以后碰到难题,万变不离其宗,能做到举一反三,触类旁通,以培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
(4)提高教学方法。满堂灌、平铺直述的教学方法,比较平淡,时间长了令人生厌反感,成了“催眠曲”。但基本知识、基本理论、重要的内容还是要讲解透彻,引导学生独立思考,充分激发学生创造性思维。教师可以不定期地在课堂上举行小测验,时间不要太长,15分钟即可,成绩好的可以加分。学生都有一定的上进心,都不会轻易放过得分的机会,都会认真对待每一次小测验,对期末考试有很大帮助。有的问题一题多解,老师可以先制造一个悬疑,引导学生突破课本、发散思维。讲解例题的时候,要注意理论结合实际,引导学生从理论知识联想到实际机器,实现 从“物”到“图”,从“图”到“物”的转换。
(5)教师要抓紧每一堂课的教学。授课前教师要控制好课堂纪律,先用3~4分钟回顾上一堂课的内容,帮助学生回忆所学的知识,承前启后,顺利进入新课。用简短的言语告诉学生新课的重要性,与什么实际问题有关,你如果翘课、睡觉、开小差,不认真听课,你的损失会很大,说不定找工作应聘的时候就考这个知识点,说不定以后你的工作就与这个知识点有关。在讲课时采用提问、启发、师生互动等方式,让学生注意力高度集中,讲课内容尽量多联系工程实际。在下课前,教师花3~4分钟作总结,然后布置适当的作业。
3 丰富课外教学
(1)勤能补拙,勤学苦练。机械制图课程,需要大量做题,大量画图, 与教材配套的习题集作业有一些较偏重于理论,有些作业很多年不变,甚至还沿用的老国家标准,教师讲授如果照本宣科,毫无新意,没把作业与工程实例结合起来,学生觉得作业距离工作实际较远,不愿意做题,敷衍了事,达不到作业的效果。教师应该对学生严格要求,课后布置适量的作业,教师自己出题目,作业选题要经典,要与工程实践密切相关,要求学生按时保质保量完成。
(2)树典型,立榜样。可以从班级挑选机械制图学得好的同学作为榜样,陈列他们的作业和图纸,让同学知道自己的差距,让同学知道学好机械制图并不是神话,是完全可以实现的事情。可以将工厂里优秀的技术人员和操作技师请进校园和学生座谈,也可以带学生去工厂参观,和技术人员、操作技师交流,请技术人员和操作技师联系工厂实际,讲述机械制图学习的重要性。还可以利用校友会的信息,用从事产品研究开发、从事基层技术工作的优秀校友的事例来激励他们,把校友当年在学校学习时的机械制图成绩复印出来,把他们当年课程设计和毕业设计的图纸陈列出来,让学生明白,他们今天的辉煌与当初的学习过程密不可分,成功都需要艰难的付出。也可以列举一些反面的事例,告诫学生,绘图要严谨、要一丝不苟。机械类专业的学生在工厂里从事技术工作的居多,不懂制图,寸步难行,制图失误,酿成事故。
(3)训练学生拆、装小设备。制图教研室购置适量的齿轮油泵、减速器、虎钳、千斤顶等小型设备(是真实的设备)。一个自然班30多人分成8~9个小组,4个人一组,以上设备每个组各发一台。训练学生自己拆、自己装设备,了解其中各个零件,以及他们的装配关系。看到真实的“物’,再想如何来绘图,如何来表达。比如:螺纹连接规定画法很难掌握,其实螺纹很常见、很简单。告诉学生这些设备生产出来要经过多少工序,而购入的价钱比较低廉。让学生知道从事机械行业技术工作会很枯燥、很辛苦、很艰难。树立学生正确的价值观、人生观。这样可以帮助学生理论联系实际,提高学生的动手能力,为以后适应职场打基础。
(4) 课程设计。学校设置专门的测绘教室,测绘教室布置科学实用合理,配置适当的测量工具。大学一个自然班是30多人,把班里同学分成6~7个学习小组,并推荐出小组长。制图教研室建课程设计题库,同学们可以根据兴趣选题,也可以抽签的形式定题。学习小组确定题目后,展开讨论,安排分工,同学们学会用工、量具测量零件,设计、绘制零件,确定合理的表达方案。这样每位同学都熟悉了解零件测绘过程、设计细节,组员加强沟通,分工合作,培养了同学们的团队精神、协作精神,提高了他们的工程素养。
(5)利用学校的实习基地,和实习教师沟通配合,带领学生动手做一些简单的机械零件,进行一些简单的装配,组成装配体,增强学生的动手能力和识图能力。
(6)积极参与竞赛。教师利用业余时间带领悟性强、基础好、动手能力强、对竞赛有强烈兴趣的学生,积极参与校内外的各种工程竞赛,培养学生吃苦耐劳、勇于创新、顽强拼搏的精神,培养学生不卑不亢、不畏强手的过硬心理素质。通过竞赛可以开阔视野,陶冶情操,丰富知识。学生们自己动手设计制作产品,能很好地锻炼独立工作的能力,使理论知识联系工程实际。师生团结一心,积累经验,重在参与。
(7)组织学生去工厂参观实习。学校和周边工厂建立良好的合作关系,教师定点定时间带学生去工厂参观实习,加深感性认识,加深理解。
4 结语
机械制图课程教学的最大特色是培养工程能力,使课程与教学符合人才市场的需求,教学必须实实在在地服务于人才的培养和学生的发展。毕业生在就业岗位上手快,进步快,基层锻炼2~3年就可以独当一面,深受用人单位欢迎。实践证明,课程教学改革探索,师生共同努力把课堂由教室内向教室外拓展,使机械制图教学变得丰富多彩,学生的动手能力提高很快,学生接受的知识由死板到灵活,极大提高了学生对机械制图课程的热爱程度,更重要的是提高了学生的工程素养和创新能力,为学生们早日成为卓越工程师夯实基础。
注释
关键词:机械制图;空间想象能力;教学改革;立体感
一、引言
《机械制图》是机械类汽修专业的重要专业基础课,与《汽车发动机构造与维修》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车电器设备构造与维修》等专业课具有同等重要的作用。需要掌握《机械制图》的国家标准规范,熟练绘制汽车零件的零件图,准确的画出装配图,并能正确的对零件图和装配图进行准确读图,是一门理论与实践结合性非常强的课程。因此,根据学科特点和学生现状,对教学模式进行改革已势在必行,探索新的教学模式已是职业学校面临的主要任务。针对当前社会需求及教育模式的调查和研究,结合职业教学特点,通过笔者多年在《机械制图》课程的教学经验积累,对该课程的教学模式提出改革意见。
二、提高学生对《机械制图》课的重视程度
《机械制图》是昌黎县职业技术教育中心机械类汽修专业的一门专业基础课程,但学生始终认为,只有《汽车发动机构造与维修》、《汽车底盘构造与维修》等课程才是他们的专业课。殊不知,《机械制图》对其他专业课程起到至关重要的作用。没有《机械制图》就无法对各个零件进行全面了解,无法直观了解其内部结构,也无法对汽车的整体结构进行全面了解,也无法准确对各部分零件进行装配。为了能够让学生了解《机械制图》课程的重要性,就要充分展示《机械制图》课程的重要性,增强学生的重视程度。对于职业学校学生现状来讲,不少学生很快就会丧失对该学科的学习兴趣。因此提高学生对《机械制图》这门课的兴趣,也是每位教师要特别关注的。引导学生重视《机械制图》课程,激发兴趣是学好这门课的前提,有兴趣才有动力。但要想提高学习兴趣,必须将《机械制图》与学生今后的职业生涯相结合,激发起学生对学习《机械制图》课学习的能动性。只有做到这一点,才能改变学生被动的学习状态,对提高教学质量,起到事半功倍的效果。在课程设计中,可以让学生走出课堂,真正体会到知识的应用本质,比如:在学生上《机械制图》课之前,先带他们去汽车生产厂家去参观,了解整个汽车的生产工艺流程,了解每个汽车零件的加工过程,了解这些过程都离不开图纸,甚至于汽车零件的装配也必须在会看零件图和装配图的前提下来完成,让他们看到各种机械零件,包括活塞、连杆、曲轴、螺栓、螺母等零部件,让他们真正感知实物,才有利于提高他们的立体感和空间想象力。这样不仅有利于教学,更让他们明白《机械制图》与他们以后的工作息息相关,从而提高了他们对《机械制图》课的重视程度。
三、和谐的课堂氛围是讲好《机械制图》课的前提
职业学校的学生都是来自各中学的基础相对薄弱的学生,缺乏足够的自信心。因此,要想让学生学好各专业课,平等和谐的课堂环境非常重要。要让学生明白,自己能够做到最好。而且,和谐的课堂氛围有助于创造性思维能力的发展,有助于学生对知识准确的掌握,有助于师生之间的交流,有利于知识的传递与理解。在这个和谐的课堂氛围中,教师不再是知识的灌输者和课堂的执行者,而是教学中的引导者和课堂的参与者,知识的传递是在一种和谐的氛围中进行,这样有助于教师对知识的传授和学生对知识的掌握。
四、通过各方面培训,提升教师的专业素养
把《机械制图》知识讲述的生动形象,也是教师专业素养的体现,学生是否喜欢这门课,除了相关教师的良好的口才和表达能力外,最核心的是把知识的精华传递给学生,将课堂知识拓展出去,将知识与应用结合。例如,《机械制图》的教学中,还要结合着《汽车发动机构造与维修》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车电器设备构造与维修》、《金属工艺学》、《公差配合》等知识辅助讲解,融会贯通。《机械制图》课画汽车发动机上的连杆时,假如制图教师懂车和连杆的结构,就能把结构说的更明白、透彻,学生也能和所学的汽车发动机知识联系到一起,兴趣会大大提升,教学效果也会更佳。目前,随着计算机技术的飞速发展,计算机绘图已经逐渐取代了传统的手工绘图,因此《机械制图》教师除了要具有扎实的绘图、读图的功底外,还必须有较强的计算机操作技能。计算机绘图已在职业中学机械类专业中广泛采用。因此,对于《机械制图》的专业课教师必须具有较强的理论和计算机绘图知识。
五、好的教学方法,更有利于提高教学质量
《机械制图》课程教学一定要结合专业课的特点及教学对象的实际情况,通过一些直观可见的教学模型,以提高他们的空间想象能力。并在教学的过程中,总结知识点、重点,探索出一些形象化、通俗化的口诀。这样的话,不但便于学生记忆,更有利于将枯燥的内容简单化。例如,再讲三视图的投影规律时,三视图的画图规律是很难记忆的,因此,教师必须总结出其投影规律,即三视图的画图要领“高平齐、宽相等、长对正”。这样不仅提高了学生的学习兴趣,还提高了绘图质量。
六、结束语
总之,《机械制图》是机械类汽修专业的一门重要的专业基础课,也是一门需要学生具有很强的空间想象力和立体感的学科。对于职业学校的教师而言,难度大,难于讲解。因此,教师必须不断提高自身的专业水平,掌握更多课本外的专业知识,利用好的教学方法和教学手段,不断的进行教学改革,才能培育出符合社会需求的高素质人才来。
参考文献:
[1]浅谈.课程教学方法[A].机械制图,2001.
[2]孙建锋.机械制图课教学的几点体会[J].职教论坛.2004(14).
[3]刘海鱼.如何提高学生学习《机械制图》的兴趣[J].职业教育研究,2010.
关键词:高职学校;机械制图;课程;教学改革
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0044-02
《机械制图》课程是高等职业学校机械类专业的一门重要技术基础课程[1]。该课程重在培养学生读图和绘图能力,要求学生具备二维与三维相互转换的空间想象力和思维力、掌握机械制图的国家标准,并能熟练利用合理的表达方案进行绘制机械产品装配图和零件图,具有较强的理论性和实践性。目前该课程的教学,无论从教材还是教法上均难以适应当前劳动力市场对高职毕业生的需求。对于机械类专业的学生来说,这门课程学习的好坏将直接影响后续专业课机械原理、机械设计、金属工艺学、工程材料、数控机床等课程的基础,以及将来从事相关工作的专业能力。目前传统教学模式存在的弊端有:
1.普遍存在以课堂讲理论为主、学生被动接受的教学模式,不能有效激发学生学习的积极主动性。
2.教学手段落后,只注重知识的系统传授,而忽略学生的具体需求,学生只能感性理解,难以反映职教特色。
3.《机械制图》课程与AutoCAD计算机绘图课程衔接得不好。学生从大学一年级开始学习机械制图到大三时做课程设计、毕业设计,时间间隔太长,把《机械制图》课程与AutoCAD计算机绘图分开来讲授,发现学生对手工绘图与计算机绘图知识结构衔接不系统,适应力不强等问题。
4.教学素材多数来源于课本,因为课本上反映的是理论知识,与实践教学结合得不紧密,与就业市场生产实际相脱节。
因此,如何更新教学观念,建立新的教学体系,调整现有的教学内容,更新教学方法与手段,提高教学效率,探索新的教改势在必行。笔者多年从事《机械制图》课程的教学,总结了一些经验,并着重强调应从以下几方面尝试和实践。
一、培养学生的空间思维和想象能力
《机械制图》是专门研究识读和绘制机械图样方法的课程,要实现“物―图―物”空间形象思维过程是本课程讲课不同于其他课程的一个显著特点。在《机械制图》教学中,以培养能力为核心,使学生掌握作图和读图的方法和能力及培养学生的空间想象能力和构思能力。培养空间思维和想象能力是学好《机械制图》的基础,培养空间思维和想象能力要通过演示教学模型、挂图、实物、录像、参观等形式,帮助学生进行观察、分析,然后概括出准确的结论,完成从具体到抽象再到具体的过程,借助直观性教学方式引导学生把观察、分析与想象结合起来,去研究空间物体与投影之间的关系。
二、优化《机械制图》的教学内容
高职教育不同于一般的普通高等教育,不是以培养学术科研型人才为教育目标,以突出应用能力的培养,是培养学生自觉地运用各种作图手段进行构思、分析、解决和表达工程问题的能力。因此,在教学中应结合高职学生未来的工作实际,精选教材内容,培养学生实际应用能力。而且随着当前高职教学体系和教学内容的改革,《机械制图》课程的理论教学时数相应减少,进一步增加了教学难度。当前,我校机电类专业开设的《机械制图》与《AutoCAD绘图》是两门独立的课程,分别由不同老师在不同学期讲授,把这两门有关系的课程割裂开来,虽然课时增加了,但是教学效果不是很好。因此很有必要将二者结合到一起,组成一门课《机械制图与CAD》。我们选用了由邓晓君、袁世先主编,机械工业出版社出版的教材《机械制图与CAD》一书,本书内容包括认知与实践,运用标准规定绘图,绘图基本技能训练,识读与绘制三视图,绘制轴测图,运用常用表达方法表达机件结构,标准件和常用件的特殊表达,绘制与识读零件图,识读与绘制装配图,零部件测绘和运用计算机绘制图样等学习任务。将原《机械制图》中的画法几何部分内容进行删减,只着重讲清概念,引入投影理论,而将教学的真正重点放在机件表达方法、零件图和装配图上。利用大量学时来讲授生产实际中常见的零件图、装配图以及识读它们的方法、要领和绘制技巧,同时加强尺寸标注和技术要求、公差配合部分的教学和练习,做到“精讲多练”。比如,零件图上的表面粗糙度和公差配合要求,可以“先标注,后讲解”。这样,能充分利用有限的教学时数进行系统的教学。
三、融合传统教学方式与现代多媒体教学手段
为在有限的学时内,让学生快速掌握制图理论知识,传统的《机械制图》教学是以“挂图+模具+板书”的教学方式,素材大多来源于课本,与实际脱轨。因此,在教学时以多媒体教学手段为主,传统教学手段为辅。多媒体教学为《机械制图》这一课程的教学改革提供了前所未有的发展前景。多媒体技术可以使制图的教学更易让学生接受和掌握,可视化的表达方式,可以将抽象难懂的基本概念和原理用形象生动的画面表示出来,激发学生的学习兴趣,增加课堂的有效讲课时间,以学生为主体不断引导学生提出问题和分析问题。比如剖视概念部分,在立体画面和两面视图的基础上,配上“假想剖开”、“假想移走”和“剩下部分”投影等文字,形象地表达了相关概念,解决了要花很多时间才能讲清楚的问题,同时又能形象直观地加强教学效果。
四、注重实践能力的培养
制图课程有其自己的特点,不像数学那样主要靠逻辑推理,更不同于物理、化学那样立足于实验,其突出特点是实践性和直观性。因此,需从课程特点出发,考虑教学方法,要注重实践,每讲完一部分理论内容,应适当地布置作业,计算机绘图已经普及,减少手工绘图内容,指导学生应用AutoCAD软件绘制相应的图样,并将其作为典型习题来讲解,改变通过习题培养基本技能的训练方式,降低图纸线型要求,把制图的基本功重点放在正规的底图训练上。既分散了制图的难点,又增强了课程活力。另外通过上述教学内容的优化整合,既合理地分配了现有的教学时数,又符合教学要求,更重要的是能让学生将《机械制图》的理论知识与生产实际有机地结合起来,不仅能引起学生的兴趣,而且可以增强学生完成作业后的成就感。
五、改革考核评价体系
我系《机械制图》课程的考核评价体系基本是以期末笔试成绩60%为主、平时作业40%为辅的简单考核模式。这种简单考核模式注重的是考核学生对《机械制图》理论知识的掌握,没有体现学生综合运用所学理论知识分析问题的能力和解决问题的能力。为了能够全面客观地反映学生的综合素质和能力,改变原来简单的考核形式,加强对教学过程动态的考核和评价。将期末笔试成绩改为40%,平时作业30%,增加了三维实体构型设计的计算机绘图面试题为30%的考核评价模式,在题型的设计上要考虑灵活性、多样性,突出学生创新思维能力的考查,考核知识点包括识读装配图、装配图拆画零件图、计算机绘图技能、运用所学知识回答图形表达方式及构型设计等。
六、结束语
《机械制图》这门课程对于机电类专业非常重要,是学习其他很多后续专业课的基础。这门课程的教学改革对培养适应现代科学技术发展的未来技术人员是十分必要的[2]。课程教学改革是一项渐进的、长期而艰巨的任务。笔者对传统的教学内容进行了优化整合,突出实用性,并且在教学方式上没有墨守成规,采用了现代化的教学手段,突出AutoCAD计算机软件的应用,走出应试教育的模式,对原有的考核评价体系做出了大胆的改革和尝试,并取得了一定成效,提高了素质教育的水平。
参考文献:
[1]门卢静.中等职业学校《机械制图》课程教学改革初探[J].科技信息,2008,(6).
关键词:目标定位;学习兴趣;基本技能;工作实践
一、本课程教学目标(主要是能力目标)设定的依据
我专业是机电技术专业,机电技术专业是应用性很强的专业,通过与企业专业人员交流,他们提出,“企业看重的是真才实学、操作能力而非文凭”“就业后专业不能丢,但不能只围绕专业”。我们今后的重点,是要将专业理论知识与实习实践相结合,书本知识虽然给了学生一定的积淀,但与实际还是有一定的出入,例如我们在学校教授的《机械制图与CAD》课程,从应用软件绘图到设计图还是有很大差距的,在学校只是针对应用软件的环节,而真正到了工作岗位中,应用是必须的,设计才是关键环节,因此要把所学的理论知识与实践紧密结合起来,掌握机电产品的制造、操作、组装与维护,达到提高动手能力、增强人际关系协调能力,培养分析、解决实际问题能力。这也为我们今后的教学工作提出了新的要求,我们要不断反思,构建自己的知识体系,培养学生科学严谨的工作态度,勤奋务实的工作作风,把所学的理论知识与工作实践结合起来。因此,我们的培养目标是使五年制高职毕业生走入工作岗位后经过锻炼成为智能型中、高级技术工人。由此,分析确定课程的能力目标具体如下:
1.能够理解常用的制图国家标准及相关规定,具备查阅标准和技术资料的能力。
2.理解正投影的基本原理,能够利用正投影法原理绘制三视图
3.具有绘制轴测图的能力
4. 理解正投影的基本原理,能够利用正投影法原理绘制三视图中的截交线、相贯线、几何体及表面点。
5. 理解正投影的基本原理,能够利用正投影法原理绘制组合体三视图.
6.具有物体表达方法的识读及作图能力
7.具有绘制标准件、常用件的能力
8.能够识读中等复杂程度的装配图,初步了解测绘的方法,并拆画零件图。
9.能够识读中等复杂程度的零件图
10.能使用AutoCAD软件绘制符合制图国家标准的具有中等难度的工程图样。
课程能力目标设定的依据是机电一体化专业职业技能分析表和项目小组召开的有企业专家参加的项目工作研讨会对完成典型工作任务应具有的工作能力分析。课程的教学目标是完成专业标准中的机械制图与CAD的职业能力目标。
二、课程能力目标的准确性
项目工作小组和企业专家针对各工作岗位的工作特点和职责把综合能力目标按各工作岗位需要的能力进行分解。
例如:对于设备维修工作岗位看图、识图是维修的依据。设计岗位,则需要具备比较全面和专业的行业知识,能够具有独到的见解和创新意识,查阅资料的能力,工作的最终成果依然是图纸。加工生产岗位除了读图识图能力还要具备很强的实践动手能力。按各工作岗位的不同职责分解很合理,各能力目标和各工作岗位的工作任务能对应。
课程能力目标的设定考虑了高等职业教育学习者的情况,重点是学生通过学习以后能做什么,学习环境需要什么条件,能力目标的表达也反映了一定的程度或标准。如具有绘制和识读中等复杂程度零件图的基本能力,这样的表述恰当、合理。
三、 课程能力目标具体,可操作性较好
学院有机械零部件测绘实训室,学生可进行零部件测绘与模型测绘完,学生在完成若干个设计好的学习任务包括大作业后,具有熟练的手工绘图技能,具有识图和绘制中等复杂的装配图和较复杂零件工作图的能力,具备查阅并运用有关标准的初步能力等。从而达到课程的能力目标。并从以下几方面确保能力目标的实现:
重视制图基本理论和基本方法教学。制图教学要解决的根本问题,通俗地讲,就是培养学生的画图能力、看图能力和空间思维想象能力。而这些能力的养成,要靠平日较长时间对制图的基本理论和基本方法的学习理解和掌握的积累而逐渐形成。万丈大厦,始于砖瓦。因此,要依据形象思维的规律和发展过程安排组织教学,重视重视制图基本理论和基本方法教学,打好基础,一步一个台阶,使教学落到实处。要加强对投影规律及投影视图特征总结、综合、概括能力,强化培养,建立更多的基本形体的投影表象,为思维储备更多材料,为后阶段的学习夯实根基。
加强实践教学环节,依据人们学生在机械制图课程学习中的思维特点和规律设计教学。依据人们认知事物的基本规律,从感知实践上升到理性认识,再以理论指导实践。加强直观教学(充分利用立体模型、三维实体造型软件)和实践教学(模型测绘、部件测绘等),增加用投影视图所表达物体的正向思维训练的强度 ,有利于物体投影空间概念的建立。
针对学生读图难,加强读图教学与练习,教会他们读图的方法与思路;多方位开展 加强读图能力培养,注重读图思维方法引导和读图规律的概括总结,使学生尽快入门,少走弯路。 加强思维训练,培养课程综合创造能力。
加强课上讨论环节 ,课堂上运用“启发、讨论式”的教学方法,可解决学生听课中的疑惑,对提高学生分析问题和解决问题的能力起到了很好的促进作用。如“机件表达方法综合分析”是本课程的重点和难点,是后续课程设计中最有用的和不可缺少的技能。通过对机件表达方法中优劣方案的讨论、比较,在教师的引导下进行综合分析,选择出最佳方案。这种教学方式极大地体现了学生的主体地位,发挥了学生的主观能动性,加深学生对“多途径解决问题”的理解,提高了学习兴趣。
对于跟后续课程相关的机械制造基础知识,则采用通过到实习培训工厂现场教学,计算机多媒体辅助教学课件演示或观看相关录象等加以解决。效果很好。
实践教学
实践教学包括正常教学实践环节中的手工仪器绘图、草图训练和形体构思训练等教学内容,并安排零、部件测绘一周。
对于本课程的实践教学,我们认为:
(1)机械制图是一门理论教学与实践教学并重的课程,且实践环节对课程的学习掌握及运用能力形成尤为重要,因此必须加强。
(2)根据当前中国的实际情况,工科学生的手工仪器制图、徒手画图和计算机绘图都必须训练,只是随着新技术的发展,后两种能力的训练比重将逐步增大,但手工仪器制图在课程中不能没有。
(3)不定期地组织学生到实训工厂进行参观,目的在于强化课堂教学效果,提高学生对相关职业的认识和兴趣,开阔学生的视野,培养学生的素质和创新能力。
参考文献
[1] 郭建尊《机械制图及计算机绘图》中国劳动与社会保障出版社2010年8月
[2] 谢利民《现代教学基础理论》.上海教育出版社 2006年7月
在化学工程与工艺《机械制图》教学时,教师要将培养学生的基本能力(绘图、读图和查阅国家标准)、分析能力(具有空间分析及投影分析、二维图形与三维图形间的相互转换的分析能力)和基本技能(具有手工绘图和计算机绘图技能)有效地融入于整个教学过程中。在教学过程中,笔者发现:有的同学立体感比较强,对立体图一看便知,有的同学立体感比较弱,还有的同学连最基本的正方形都看不懂。因此,在《机械制图》的教学过程中,要因材施教,分层次教学[2]。所谓分层次教学就是根据学生不同的学习基础和个性差异,提出不同的学习要求,通过学习,使每个学生都能获得成功的乐趣,从而对下面的学习产生兴趣。如:在学习“三视图的练习”这部分内容时,首先,对授课班级学生进行摸底,按其学习基础和空间想象能力分成三个层次(当然不能对学生说,以免伤了他们的自尊心),并在课前准备了三类不同层次的木模,一类为最简单的基本体,一类为以“基本体—基本体”为主的叠加类,一类为切割类,放在同一箱中。然后,在课堂中,把不同的木模分发给相应层次的学生,让他们分别画出三视图,这样可以使大多数的学生都能正确地画出,增加了不同层次学生的自信心,然后通过逐渐加大难度的方式,多次进行训练,会使原来基础比较差的那部分学生的空间想象能力得到较大的提高,缩短了与高层次学生的差距。
2通过多元化教学,实现教学资源共享
如何利用现有的教学资源实现资源共享,切实提高教学质量是当务之急。在《机械制图》的教学中,多媒体教学[3]以直观生动的教学方式大大提高了该课程的教学效果和教学效率,充分体现了现代化教学的优越性。教师可以利用各种三维造型技术进行三维曲线、曲面的绘制和组合体的三维造型,或者利用网络资源直接下载三维flash动画,DV录制工厂零件加工短片等,把它们加入到多媒体课件中,使教学内容更加形象、直观,把抽象问题具体化,复杂问题简单化,有效的帮助学生掌握形体分析方法和空间想象能力的培养,帮助学生对知识的理解和掌握,降低机械制图课的学习难度,提高了学生的学习兴趣,提高了教学质量。但是,多媒体教学过程中也存在例如作图过程演示过快等现象,对于空间转化能力较差的同学,特别是初学阶段的学生,即使教师边讲解边演示,仍然存在思维跟不上的现象,这样的情况,教师就必须配合常规板书教学法,利用教学教具尺、规、粉笔等在黑板上边讲边画,并用彩色粉笔区别题图与答案,比使用现成的课件要好得多。因此,教师在教学过程中要继承和发展传统教学手段在现代教学中的应用价值。利用传统教学方法是培养学生形象思维的最佳途径。传统的直观教学方法运用,在一定程度上放慢了讲解的速度,教师按照总结的一套解题步骤边讲解、边作图、边小结,带着手势的比拟,甚至可以拿出模型或实物让学生看明了,引领学生逐步培养空间图物的转换能力,提高解题速度。这样会使教学效果更好。正所谓“教学有法,教无定法”。在机械制图教学过程中,教师应以“理论够用为度”的原则,从实际出发,根据学生需求和教材内容性质特点等设计合适的教学方法,继承传统教学手段的精华,充分利用现代教学手段的优势,采用自学式、讲练结合、讨论式、自主式等教学方法,实现教学多元化,注重学生思路的引导和启发,以提高学生的学习兴趣和学习积极性。把启发引导归纳总结等指导性的教学活动与学生自学的的阅读活动相结合,在教与学的过程中使学生学会学习的方法,鼓励学生自己亲自动手实践,进一步提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的科学素养以及获取知识的能力,有效地提高教学质量。
3通过实践教学培养学生的空间想象和投影分析能力
《机械制图》是一门实践性很强的学科,培养学生的空间想象能力需要有一定的过程,速成是较难的,要求学生勤于思考,勤于练习。教师要当好引路人,善于激发学生的思维想象,调动学生的学习兴趣,使学生乐意学、主动学;同时,积极地辅导学生作业,让学生由浅入深不断地练习,这样,在不断地学习过程中学生的空间想象能力会逐渐形成,从而达到应有的读图及作图能力。当然空间想象能力的发展永无止境,还需学生在今后的学习工作实践中去锻炼、去提高。在教学中培养和训练学生的空间思维与想象能力,必须通过不断的实践教学,我们主要从以下几个方面进行培养。
(1)加强立体几何训练,建立立体空间概念
在教学初期,带学生到制图模型室参观,观察各种实物、模型,增加学生头脑中的形体储备,建立空间概念。也可以要求学生结合一些日常生活中的物体,如铅笔、球、螺母、粉笔盒、桶等,让学生感到制图课所学的知识是与生活紧密相连的,逐步培养兴趣。
(2)重视基础知识,掌握图示原理,牢记投影规律
《机械制图》是通过投影原理,阐述图、物之间的转换关系,整个教学过程始终围绕三维的物与二维的图之间相互转换的思维活动。教学首先由投影作图入手,投影作图是讲解机械图样的图示原理,是让学生从空间到平面或从平面到空间的思维转换的重要环节。在此环节中,教师要从投影体系的建立入手,可以教室墙角、粉笔盒等为例,使学生了解物体的比例、方位、相对位置等关系,让学生认识三维投影体系。在此基础上选择实物、模型、挂图及多媒体flash动画等进行直观教学,将三视图的“形成”及“展开”过程直观的展示出来,使学生一目了然,进而熟练掌握各基本几何体的投影,实现从空间到平面的初步思维转换。
(3)认真观察,加强画图与读图训练,多层次空间思维训练,实现从平面到立体的空间思维转换
画图与读图训练是培养学生空间思维能力转换的一个重要教学环节。这个环节里,我们可以做的方法有很多。如,我们可以让学生做“一题多解训练”——已知两个视图要求学生补画多种不同情况的第三面视图,通过该训练进一步提高学生的空间思维想象能力。又如在进行组合体的绘制时,在给学生设计题目时,以往我们都是全班给出一个题目,大家画同一个内容,老师领着学生分析探讨后,大家就开始绘制,这个过程学生属于被动接受过程,只是机械的动手绘制,缺少独立思考过程,学生的空间想象和投影分析能力没有得到充分的锻炼。现在,我们会采取分组的形式,4~6人一组,每组发放一个木制模型,让学生通过小组讨论分析,制定最佳视图表达方案,通过直接量取的方式,进行绘制及尺寸标注。并且也可以小组间以模型互换的方式分别研究探讨最佳表达方案。整个过程,充分调动了学生的积极性和学习兴趣,最大程度的锻炼了学生“空间”与“平面”之间的互换能力。为更好的培养学生的空间分析能力,参考其他院校教学经验,我们也对学生进行这样的教学要求,如在讲组合体及其剖视图时,引导学生用硬皮纸、橡皮泥、萝卜、土豆等,自己动手制作模型;在讲标准件、零件图和装配图时,让学生观察实物,动手拆装机器等。这都取得了一定的教学效果。
(4)强化练习,及时辅导
要学好制图这门课,练习是很必要的,只有通过加强练习,才能使学生不断的思考,反复的进行“实物—图形”的转换,验证并发现问题,提高学生的空间转换能力,增强学生分析问题和解决问题的能力。我们一般把练习题分为基本题,一般题和提高题三种,让学生巩固知识、加深理解,还可检查教学效果,及时得到反馈信息,教师在发现问题后,及时进行辅导,有效地提高了教学质量。
4创造良好的课堂氛围,提高学生学习积极性
良好的课堂氛围,会增加学生学习的兴趣和积极性[4-7]。“兴趣是最好的老师”,是推动学生主动学习的内动力,是提高教学质量的一条最佳途径。其实,在实践教学中,很多教学过程,都能够很好的增进学生的学习兴趣。但是,要想从根本上达到这一目的,就要求教师一定要具备渊博的学术知识,能够在教学中充满激情与活力,对教学课程设计具有全新的理念。教师在教学中要善于设计课程,体现教学艺术的多样性,教师更要精于课程设计,展现出教学艺术的美育性。在《机械制图》教学时,教师可以通过生动趣味的语言表达,恰当地运用形象的对比和比喻,激发学生学习的兴趣,调动学生学习的能动性,使学生在笑声中接受知识。如在讲授“线面的投影关系”时,将教鞭比作直线,书桌比作平面,教室的黑板、地面及学生右手墙面,分别构成了投影的正面(V面)、水平面(H面)及侧面(W面),墙角及地脚线就成了互相垂直的X、Y、Z坐标轴,其投影特征可概括为“一点二线必为垂直线,一斜二平必为平行线,一线二面必为垂直面,二线一面必为平行面”,这样讲,学生感到简单、明了,记得牢,使教学效果得到明显的提高。同样,教师在教学中通过CAI多媒体讲课,可以做到图、文、声、像、动、静等多种形式效果相结合,这样不仅能吸引学生注意力,还激发了学生学习兴趣,学生在学习过程不再感觉单调乏味,充分调动了学生的学习积极性,实现了教学效果和教学质量的“双赢”。