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关键词:中职 机械制图 教学 有效
一、课堂上充分激发学生学习热情
机械制图是一门应用性很强的学科,也是学生会陆续接触到的很多专业课程的基础,想要提升这门课程的教学效率,最直接的途径就是课堂上充分激发学生的学习热情。
机械制图通常是中职教学中针对机电类专业低年级学生开设的一门专业课程,学生刚刚入学,充满了好奇,这正是值得我们充分利用的一个学生心理上的契机,如果能够让机械制图课程生动有趣必定能很大程度引发学生对于课堂的参与,也能充分调动他们对于这门课程学习的积极性。作为一门实用性很强的课程,教学时需要学生的实操过程,某种程度上更像是学生自身对于所学知识展开验证的模式。画图时需要学生借助一些小工具和材料完成机械图的绘制,需要学生对于教学内容有很好的探究精神,通常教学要点隐藏在结果的发现中。通过自己动手制图,并且发现相应的特点、性质或者定律,不仅让学生从理解的层面对于教学内容展开认识,也能让学生在实操中充分体会到机械制图学习的乐趣。
机械制图教学中首先需要做的就是培养学生对于各种图形的观察、认识和空间想象能力,不是像平时生活中对于很多有趣的事情走马观花,这种观察需要学生更为细致与深入,对于点、线、面有更深刻的认识,对于点、线、面的投影也能够形成正确的概念与认知。《机械制图》中所有的投影都是采用的正投影,教师要引导学生对于点、线、面在正投影时所有形成规律有更深刻的认识,并掌握它们的投影特性。这些都是为学生后续制图过程打下良好的认知基础,对于提升《机械制图》教学效率也有很大的帮助。
二、精讲多练,师生互动
机械制图是一门实用性很强的课程,老师讲是一方面,这个过程能够让学生对于必备的基础知识有良好的掌握,然而学生只有多练多实践才能对这些知识有直观的领悟。很多学生课堂上很认真,老师讲的时候貌似都能听懂,然而,真正到自己画图时却感到茫然,不知道从何处下手,因此,机械制图课程的学习不仅需要学生能够听懂,更需要学生具备一定的绘图能力,此外,师生间的良好互动也是提升课堂教学效率的有效途径。一直以来的教学传统中都是教师作为主导,学生在课堂上十分被动,老师讲学生听成为一种常态,其实这种教学模式是有明显弊端的。教师应当鼓励学生参与到课堂中来,要将学生真正视为教学主体,师生相互讨论加强互动,这样才能提升教学效率,让学生有更大的收获。
机械制图课程中很多知识点都是十分灵活的,教师的一大教学要点就是让学生掌握基本的识图与绘图能力,而这种能力必须学生加强练习才能不断提升。教师可以给学生布置一些不太难的绘图任务让学生课下实践,绘图过程中学生会产生各种各样的问题,有的甚至不能完成老师交给的任务,教师可以将绘图任务在课堂上进行讲解,和学生就他们在完成练习时遇到的实际问题展开探讨,这个讨论过程对于学生是一种指引,能够帮他们找到问题的答案,让学生的知识体系完善,师生互动中提升了教学效率。
三、运用口诀,加深学生记忆
机械制图虽说是一门应用性课程,然而,它却讲求各种标准与规则,这些标准与规则是学生必须掌握的,是他们实际绘图过程中的标杆与指引。学生如果能够对各类标准有准确的记忆,自己绘图时必能得心应手,高效准确。很多标准其实都是较为烦琐的,学生不要说记忆,有时候理解都会存在障碍,如何能让学生对于这类标准有良好的记忆呢,运用口诀是一个不错的途径。教师对于这门课程很熟悉,很多知识点都是教了一遍又一遍,对于这些已经充分咀嚼过的标准教师可以将其化繁为简,编成朗朗上口的口诀让学生背诵,这将很大程度降低标准的识记难度,提升学生学习的效率。
机械制图中可以编成口诀的标准很多,例如,在学习直线投影规律时我将课本中较为烦琐的讲解总结为“一斜二正是平行,一点二正是垂直,三线倾斜是一般”,这三句话既简洁又直观,同时充分概括了直线投影规律的要义,还能让学生以此为基准根据三视图判断空间直线,学生只要在理解的基础上将口诀背下来,对于直线投影规律必然会有很好的掌握。此外,剖视图是学生普遍觉得具有一定难度的教学内容,为了加深学生的理解,我将剖视图总结为“外形简单宜全剖,形状对称用半剖”,这个口诀非常实用,学生不仅觉得理解起来容易,也提升了学习兴趣。
四、结语
作为中职机械类专业教学中重要的基础学科,学好机械制图将会为学生后续很多专业课的学习打下良好的基础。如何提升机械制图的教学效率呢,可以从三个方面着手。首先,课堂上教师要充分激发学生的学习兴趣,只有调动学生的学习兴趣才能提升教学效率;其次,要将讲与练融合,教师应当多就练习过程中学生遇到的问题和学生展开探讨,增进师生间的交流合作;此外,对于一些较难理解的标准教师可以将它们编成容易识记的口诀,这对于加深学生记忆,提升教学效率是很有帮助的。
参考文献:
关键词:机械制图;双语教学;教学改革;工程素质培养
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0236-02
在国际化程度日益深化的今天,实施双语教学已成为高等教育培养国际化人才的重要举措。在对国外发达国家制图课程的教学理念、教学内容深入学习和研究后,我校自2008年开始面向机械类日语强化班学生开展机械制图日语双语教学,取得了初步成效。随着2010年教育部“卓越工程师教育培养计划”的实施,在面向工业界、面向世界、面向未来的培养目标驱动下,我校在如何深化《机械制图》课程日语双语教学的内涵与提升学生工程素质和培养综合制图能力并举方面进行了若干探索与实践。本文根据新形势下教学实践中所积累的经验和所发现的问题,对如何在双语教学中提升学生综合能力的教学改革问题进行探讨,以期能对今后的机械制图双语教学和实践性教学起到促进作用。
一、协调双语教学与能力培养的关系
《机械制图》课程作为机械类学科一门重要的专业基础课,在“卓越计划”背景下,其日语双语教学实施中必须要解决的问题有:如何协调双语教学的语言环境与专业基础知识的学习,如何在双语教学过程中提升学生工程素质和培养综合制图能力。对于“双语教学”与专业基础知识学习结合的“教”与“学”问题,通过对双语教学实施效果的调查发现,双语教师往往比较关注如何在双语教学中提高学生的专业外语水平等方面的问题,而容易忽略学生对双语教学过程中对专业基础知识所能接受的程度。而在学生方面,由于对专业知识、专业词汇较为生疏,所以对双语教学热情度不高。针对这一现象,协调双语教学的语言环境与专业基础知识学习问题是双语教学得以顺利进行的关键。在实施《机械制图》日语双语教学中,教师要明确不能单纯地将课程内容翻译为外语的授课。由于专业课程教学中涉及到的专业词汇较多,学生在此之前接触较少,因此就要求教师制定符合大多数学生能接受的可行的双语教学体系,如教学内容、教材体系、教学方法等,并尽可能创造良好的外语学习氛围。在实施“卓越计划”的新形势下,《机械制图》双语教学应立足于在提高学生专业外语水平的同时,学习发达国家工程素质培养的先进理念,提升学生工程素质和培养综合制图能力,克服教学中就图论图、从书本到书本的不足,努力开展实践性教学。通过工程训练、实验室零件测绘与部件拆装等各种实践教学环节,加深学生对实际零件、部件、机器等结构、工艺、装配关系等的感性认识,培养基本的工程专业素质。在此基础上,基于CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)的“构想—设计—实施—操作”的新型工程培养模式,引入模拟项目任务,提高学生的团队合作能力、动手能力、解决工程实际问题的能力。模拟从产品研发到生产制造、装配的全过程,全方位、多角度地培养提升学生综合能力。同时为进一步扩大国际交流能力,避免停留在用双语去讲解中国的制图知识体系,应引入双语制图标准和工程图样表达的内容,使学生们在专业知识与外语水平提高的同时开阔视野,提升双语教学的真正内涵。
二、日语双语教学实践
通过协调双语教学的语言环境与专业基础知识学习的关系,在教学环节中整合教材体系和教学内容、改革教学形式和教学方法等方面进行了大量的教学实践。通过课程跟踪问卷调查,了解学生的需求与对双语教学的意见和建议,以学生为本,不断完善和充实双语教学的内容。
1.双语教学内容的整合。由于中日两国制图标准与投影体系的不同,不适宜直接采用日语原版制图教材。日本教材内容篇幅精练,实践应用性内容多,重视制图课程与机械加工、机械设计等的融合和关联,突出培养“设计制图”的指导思想;我国教材内容详细全面,理论性阐述内容较多,应用实践性内容不足,体现培养“制图”技能训练的教学理念。在研究对比基础上,基于我国的教材体系,对双语教学内容进行了若干调整,删减画法几何学的内容,加大徒手图和轴测图训练内容,融入CAD计算机绘图内容,增加对中日两国投影法的介绍,增加中日零件图、装配图的读图与异同之处比较等内容。使得双语教学即可以成为开阔国际化视野的一个途径,起到举一反三的训练效果。
2.双语教学的实施。不同于英语双语教学,日语双语教学有以下几个特点。①日语专业词汇。日语技术术语中外来语的比例很大,并且与原外语(主要是英文)的发音出入较大,难于联想到对应的原外语词汇,造成学生记忆困难。②学生的日语基础。课程开始时,虽已具备了开展日语双语教学的基础,但由于学生对专业词汇术语的接触很少,使得一些学生在日语双语教学之初有些不适应。基于以上特点,我们通过采用全日语课件,采用日语、中文交替使用的课堂授课模式,有针对性地提高了学生的理解率、听课兴趣和授课效果。教学效果调查表明,91%的学生认为双语教学有收效,其中收效较大的占59%;99%的学生非常希望引入介绍日本工程制图的教学环节。
三、工程素质和能力培养探索
在贯彻实施“卓越计划”背景下,为实现双语教学条件下提高学生工程素质和综合制图能力的目标,在构建基于实践性教学的综合能力培养模式、改革实践性教学手段和措施等方面进行了一系列探索。
1.构建基于实践性教学的综合能力培养模式。从实践性教学的具体内容来看,零部件的工程图表中既包括了按投影的正确绘图内容,又包含了灵活正确运用国标规定的一系列表示法的内容。从以往的教学经验看,学生对于教学内容大多是机械式照搬而非理解。因此,尝试逐步推进基于CDIO的项目教学和考核体系的制图课程教学改革。与以往的单纯的零部件工程图绘制过程不同,项目教学的思路是:首先,从任务书下达到工作原理、简单的设计参数的资料收集整理,完成产品的概念设计环节;其次,从表达方案分析对比到方案确定,从零件造型、装配到装配图绘制、零件草图绘制等,完成产品的设计表达环节;最后,将整个任务完成过程中的问题、收获、建议、体会等形成案例工作报告,从而完成整个项目教学的一系列学习训练。通过将学生置身于模拟的设计工作环境中,培养学生团队合作意识,实现了学生自主学习、发现问题、解决问题和提升总结的全方位能力训练。
2.提升工程素质和能力培养的具体措施。①引入“讨论—学习”模式。在实践性环节教学中,融入分组讨论、教师点评的教学模式进行问题探讨,激发学生的思考性学习。②引入边学边练模式。从增强学生的实际操作训练的角度出发,将手工绘制工程图的授课从课堂教学转变为绘图室教学,从而实现讲练结合、以便学生对零件图、装配图内容有足够的训练时间和理解消化。③引入自主学习、教师点评模式。通过先自学后教师总结点评的方式,强化了学生的自学能力,改变了以往学生被动接受知识的教学模式。
以贯彻实施“卓越计划”为契机,深入思考、探索《机械制图》课程的日语双语教学改革问题,将培养“制画”技能训练的教学逐步向培养与实际生产制造相近的“设计制图”转化,完善机械制图课程体系建设,从而提高学生的工程素养。而借鉴发达国家先进的教学理念,面向世界培养国际化复合型人才,不断探索提升双语教学内涵的《机械制图》课程教学实践是我们今后不断努力的方向。
参考文献:
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[关键词] 尺寸标注 机械制图 国家标准 尺寸基准 工作作风
《机械制图》是机电类学生一进校就开设的一门专业技术基础课,研究的是如何完整表达物体的形状和大小,目的是培养学生绘制和阅读机械图样的方法和技能,其理论性和实践性较强,它对于培养和建立学生的工程思维及形象思维具有重要作用。机械图样是工程界的技术语言,图形表达和尺寸标注则是这门语言的两大关键。在教学过程中,图形表达相对直观,只要空间概念建立起来,学生学习起来就比较容易理解掌握。而尺寸标注的实践性太强,与其相关的内容广泛,在教学中不易把握。而且高职院校制图课相对实践课开设较靠前,教学课时数又大幅度削减以及高职学生素质下滑,造成尺寸标注这一内容的教学难度加大。
尺寸标注是《机械制图》重要的技术要求,是本门课的核心部分。尺寸标注历来被视为教学是的一大难题,也是生产实践中常常遇到的难题,难就难在其标注的合理性,尺寸的合理标注往往涉及到诸多方面,对于缺少经验的初学者更是不容易掌握,哪个方面考虑不周都会出错误,无论是手工绘图还是计算机绘图,很多学生容易忽视尺寸标注的规范性和合理性。如何做到正确、完整、清晰、合理的标注尺寸?笔者作了以下几方面的尝试:
一、明确尺寸的作用和尺寸标注的重要性
尺寸标注是一项看起来十分容易,但实际上是一项十分难以完整准确掌握的重要工作。在多年教学实践中,深深体会到很多学生对尺寸标注的重要性缺乏认识,这就使得他们在主观上对尺寸标注不够重视,尤其是学习制图的初期阶段,学生没有实践经验,缺乏对于工程形体的更多理解,大多数学生把主要精力都花在对投影规律的学习上,忽视了尺寸标注的学习。学生在标注尺寸时表现盲目,不知如何下手,常见的标注错误有:多标、漏标或标注不合理等等。作为教师要有意识的培养学生的工程意识,让学生充分认识到尺寸是制造和检验产品合格与否的重要技术依据,是图样上最具指令性的文件,不能有半点的疏漏,任何错误的标注或不当的标注都会造成所表达的机件信息传递的错误,在实际生产中就会导致设计的产品无法加工或加工出来的产品不合格。没有尺寸标注的视图就象不会说话的哑巴,也就是说尺寸标注就象人的语言一样重要,它是视图的语言,它能告诉我们视图所表达的零件的各种结构的大小。所以在开始学习制图时,就要学生明确尺寸的重要性,以引起学生的高度重视,只有这样学生才有可能花时间和精力去研究尺寸标注是否正确、完整、清晰、合理。
二、熟练掌握《机械制图》尺寸标注的国家标准
“没有标准,世界的运行将嘎然而止,运输与贸易将中断,互联网也会停止工作……,标准在我们日常生活中的重要性无论怎样强调也不为过。”《机械制图》国家标准有关尺寸标注的规则不仅多而且十分细致,教材叙述得比较详细,但在学生看来还是比较模糊和笼统的,在使用时往往容易忽视这些规定,要求学生绘图时牢记这些标注规则确实不是一件容易的事,教师可以根据学生容易出现的问题,有针对性的归纳成口诀或顺口溜便于学生熟记标注规则。如对尺寸标注的要求可用这样的顺口溜:尺寸标注有要求,正确齐全也要清;达到正确合国标,体现形位又有总;定位尺寸选基准,对称平面线端面;配合表面与底面,集中整齐突特征。有关组合体的尺寸标注的顺口溜:组合形体标尺寸,形体分析要先行;叠加组合先分解,参考基本标定形;选好基准把位定,再来协调标于图;若是切割组合体,分清形体把面定。学生刚开始标注尺寸时,经常把尺寸数字方位搞错;对于狭小尺寸的标注,由于空间小,学生常把数字字体变小后标注,这就使得同一图纸上的字体不一致,为此可以让学生这样来记忆:水平尺寸上边标,竖直尺寸左边标,角度尺寸水平标,狭小尺寸引出标,等等;尺寸标注的原则可用八个字来概括:真实、单位、完工、一次。
三、结合实际,合理标注,便于生产和检验
虽然《机械制图》是一门技术基础课,但也需要结合工程实际讲解基本理论和方法。尺寸标注的基本要求是:正确、完整、清晰、合理。合理即尺寸标注的合理性,合理是尺寸标注的内在力,是标注的最高境界。这部分既是教学重点,也是教学难点,之所以难,是因为要有较丰富的设计和生产制造的实践经验,才能使所标注的尺寸既能满足设计要求,又便于生产加工和技术检验,是和零件或产品的生产条件、工艺装备、甚至生产成本紧密相关的。要求高职生一年级就达到标注合理是不现实的,有赖于后续专业课、实训课、生产实习、企业锻炼来不断丰富实践经验,提升尺寸标注合理性水平。尺寸标注阶段的教学还是让学生以读图分析尺寸为主,标注为辅,通过工程实际中的典型图例了解设计与工艺的联系与区别,懂得一般标注的思路,熟悉零件常见结构和标准化结构的的尺寸注法。完整的标出机件的所有尺寸,做到不多不少,并不是件容易的事。为此,建议从下面两方面去引导学生进行合理地尺寸标注。
1.熟练掌握尺寸标注的基本理论和方法,合理选择尺寸基准 尤其是零件图的尺寸标注,就其合理性而言,主要考虑两个因素,一是零件在部件装配中起何作用,这是设计要求;二是零件是如何加工的,这是工艺要求。熟练掌握尺寸标注的基本理论对于合理地标注尺寸具有十分重要的作用,当然仅仅是这样,要正确地进行标注还是有一定的难度的。在学习开始阶段,不少学生总是不知道哪些尺寸该标,哪些尺寸不该标,这时教师要有足够的耐心,不能急于求成,要有目的的引导学生根据基本理论去分析自己标注的尺寸的合理性,学生对尺寸标注有了一定的认识后,教师再给出几道尺寸标注的习题,让学生在课堂上分组讨论进行标注,最后教师进行总结,将合理的与不合理的尺寸标注进行比较,并要求学生说明不合理的原因,经过不断反复的训练,让学生掌握基本理论和方法。
合理的尺寸标注的关键在于选择尺寸基准,即标注尺寸的起点,如果选择不当,就会出现重要尺寸得不到保证,零件加工难以定位,以及尺寸无法测量等问题。基准这个概念看似简单,学生接受起来还是有一定难度的,讲授中应结合实物将其具体化,如对平面图形的基准选择,形象比喻成点坐标定位,相当于平面直角坐标系中的两坐标轴,由此得出要选择两个尺寸基准的结论。引伸到基本几何体和组合体需要三个基准。弄清了长、宽、高三基准及其选择后,再讲授完整标注三类尺寸(定形尺寸、定位尺寸、总体尺寸)。对于学生来说,定形尺寸比较简单容易掌握。难度较大的是定位尺寸和总体尺寸。定位尺寸是在同一图形中用以确定两部分之间或某部分之间或某一部分形体与基准之间的相对位置尺寸。教学时,由简到难,通过动画模拟、分层显示的方式演示典型机件图例,让学生分析各基本几何体的定位,掌握常见定位尺寸标注类型:如纯定位尺寸有表示两孔的中心距尺寸,两形体相互间的定位尺寸等;又有既是定形又是定位具有双重含义的尺寸,还有当两形体间在某一方向处于叠加(或相切)、对称、靠齐、同轴等情况时,可省略一个定位尺寸等等。见多识广,再让学生通过相应作业练习标注。让先模仿后练习,先分析后标注,这种教学模式,符合学生的认知规律,教学效果较好。对于总体尺寸则需补充说明,有时标了总体尺寸,为避免封闭尺寸链,就得在同方向减去一个次要尺寸或将其中一个尺寸标注成参考。标注尺寸时还需注意这样几点:一是重要尺寸必须直接注出;二是不注成封闭尺寸链;三是平行尺寸小内大外;四是尽量注在图形外;五是尽量不注在虚线上;六是直径尽量注在非圆视图上,半径注在圆弧上;七是同一基本体的尺寸尽量集中;八是尺寸标注要便于测量。
2.突出学生的主体地位,充分发挥学生的主体作用 尺寸标注合理与否,一定要结合生产实际才能让学生真正懂得合理性的实际意义。在机械制图传统教学中,教师只能利用挂图讲解,由于零件的复杂性,挂图中尺寸多,标注缺乏层次,造成教师讲解困难及学生视觉上的混乱,增加了学习与掌握的难度。
如何使学生较好掌握尺寸标注这一知识点,更好地体现所标注尺寸的完整性,课堂教学中避免学生望图生畏现象?结合生产实际,“教学做”合一,以学生为中心,将学生从被动变为主动,增加学习的趣味性,同时充分利用PPT课件,使复杂形体的多个标注变得简单、有序、有层次,主这样就易于学生逐步接受。教学中引导学生从学习者或设计者的角度转换为制造者的角度来标注尺寸,即如果让学生自己来加工某个产品都需要哪些尺寸。如下图所示实物的键槽长度和深度尺寸的标注,首先让学生确定尺寸基准,之后再进行标注。具体如何标注,让学生分组讨论:如果现在加工该零件的键槽部分,需要知道哪些尺寸,怎样标注才是合理的?并且让学生自己动手测量所标注的尺寸。学生就会真正体会到图中所标尺寸31和12.5为什么是不合理的,为什么36和30才是合理的标注?也就会真正理解合理的尺寸标注的重要意义。结合生产实际引导学生学会分析哪些标注是合理的,哪些标注是不合理的,就会使一些看起来很抽象的理论,有了具体的感性认识。诸如象主要基准与辅助基准的关系及选择的问题,零件上工艺结构尺寸的标注问题,尺寸标注与零件加工难易的关系问题等等,都可以通过结合实物来引导学生体会尺寸标注的合理性,切忌生搬硬套,既要坚持原则,又要灵活运用。学生通过实践,不仅熟练掌握了尺寸标注的要点,而且还培养了学生理论联系实际及分析实际问题、解决实际问题的能力。
3.充分利用习题课 绘图和识图能力应该是训练出来的,只有在反复练习、多次纠正错误的过程中才能得以提高。任何一个知识点和技能的掌握都不是一次完成的,需要多次重复,而且通过工程实例,从不同方面或角度逐渐加深理解和掌握。
象《机械制图》这类课程,学生必须做大量的习题,只有自己亲自去做大量的习题,才能深刻理解基本概念、基本理论及方法的深层含义,否则只能囫囵吞枣,似懂非懂。经常听到有些学生表示,书上的例题一看就懂,老师讲的习题也一听就会,但是一做就错。通过对很多同学的观察和分析,他们理解得不够透彻以及他们的分析问题能力较弱是主要原因,而多做习题是加深理解和提高知识运用能力最好的途径。教师在上习题课之前要精心考虑和构思,优选分量适中的习题,做到具有典型性、代表性。以习题的形式讲解基准制的选择、尺寸标注的步骤。在讲完一个典型例子后,立即布置一个类似的习题让学生练习,再请学生说出或在黑板上写出他的尺寸标注,最后再把学生的标注与正确的标注进行比较,由教师点拨,归纳总结;教师在上习题课的时候,也应随时掌握学生的解题情况,很多学生的错误往往是共同的,应深入分析学生的思维特点,讲解习题时要对症下药,直指要害。对存在的共性问题,教师在课堂上集中讲解,个别问题可以进行单独讲解,让学生每做一道题目有一次真正的收获,扎扎实实地掌握所学的知识,保证课堂教学效果。
四 认真负责、严谨细致
培养学生认真负责、严谨细致的工作态度和工作作风是机械制图的培养目标之一。图形只能表示机件的结构和形状,而机件的真实大小和相对位置则由尺寸来确定;所以尺寸标注是机械图样绘制中非常重要且不易掌握的一个环节。尺寸标注又是一项非常细致的工作,一个尺寸或一个数字的疏漏都会给制造的产品带来不可估量的损失,严重影响企业的经济效益。标注的尺寸不能只看是否完整清晰,更重要的是要看是否合理,是否符合国家标准。在教学过程中要有意识的培养学生的标准化意识,要认识到“国标”就是工程中的“法”和“有法必依、执法必严、违法必究”的道理和重要性,同时要深刻理解和贯彻执行尺寸标注的基本知识和有关规定,强化基本训练,在教学中把培养学生认真负责、严谨细致、有错必纠的工作作风当成重要任务,线、数字、箭头、符号的规定画法和写法都要从严要求,不能放任自流,有目的的训练学生的工作态度。只有这样学生才有可能规范合理地绘制出符合技术要求和国家标准的机械图样。
参考文献:
机械制图前置任务合作学习自主学习多媒体《机械制图》是机械专业中一门理论性和实践性都较强的基础课,它主要培养学生看图、画图、空间想象力和应用能力。陶行知先生曾说:“好的先生不是教书,不是教学生,乃是教学生学。”教师的教学是为了让学生毕业后可以持续发展他们的自主学习能力,这种能力不仅是打造高效课堂的需要,也是未来社会对各类创新人才的需要。改进教学方法,关键是要把教与学两类活动真正组成共时、多向、相互作用的有机整体。使学生自觉地活动,积极参与探索,培养学生善于发现问题、提出目标、形成策略、完成任务、反思过程、自我矫正等一系列自我教育的意识和能力,即学生的自主学习能力。在机械制图课堂教学中如何培养学生的自主学习能力,从而提高课堂教学效率呢?
一、通过前置任务来激发学生学习的愿望
托尔斯泰说:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”心理学研究表明,学习兴趣的水平对学习效果能产生很大影响。学生学习兴趣浓厚,情绪高涨,他就会深入地、兴致勃勃地学习相关方面的知识,并且广泛地涉猎与之有关的知识,遇到困难时表现出顽强的钻研精神。否则,他只是表面地、形式地去掌握所学的知识,遇到困难时往往会丧失信心,不能坚持学习。所谓“强扭的瓜不甜”,也就是这个道理。因此,要促进学生主动学习,就必须激发和培养学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师”。如何在单调枯懆的课堂上增添好玩的学习内容,能在学生玩的过程中,有意识的影响引导他们,让他们在玩耍的快乐中,发现到自己知识的不足,产生兴趣的需要,从而主动的去探求知识,积累知识,由被动的“要我学”变为“我要学”,那玩岂不是一举两得吗?而这好玩的内容就是通过前置任务的布置来实现的。例如,笔者上“表达与识读截切体——球”这节课时,笔者在前置任务中要求学生分组准备球体的不同切割方法,自制实物模型和从网上寻找多媒体课件。同时,要求根据模型画出三视图,尤其是把截交线部分要用不同颜色的笔标注出来,那一组准备的充分那组有学分奖励。球体是学生从小就接触到的物体形状,尤其是男生,对兵乓球、篮球都很熟悉,学生真的很感兴趣,笔者的前置任务被学生欣然接受并完成了。
设置前置作业按“扶——放”原则,起先可设置“导学提纲”以设计一系列问题的形式,在“学什么”“怎样学”两方面加以引导。著名数学家波利亚说:“学习任何知识的最佳途径都是由自己去发现,因为这种发现理解最深刻,也最容易掌握其中的内在规律、性质和联系。”完成前置作业的环节,是学生独立获取基本知识的重要一环。因此,教师对前置任务的设置是否成功,将直接决定了学生能否产生主动发现问题、解决问题的热情。同时,设置前置作业时必须做到完成此前置作业能提升学生的自信心以及自我价值感。首先,前置任务必须是恰当的任务和作业,难度必须是他们可以接受的,并要和他们当时的需求、能力相联系。我们应把每一个艰巨的任务,分解成他们可以接受的小任务,这样效果会更好。其次,前置任务要来自于生活,要与学生的生活紧密相连,且学生操作起来很容易,对学生来说只是举手之劳;再次,在布置学习任务的时候,除了学生个人通过自主学习的一些任务外,还要布置一些必须是通过合作才能完成的任务,以此锻炼学生合作能力,同时学生分组时要尽可能使每组都有通学生和住校生,这样上网查资料比较方便;最后,一定要有相应的奖惩措施来督促完成,如奖些学分或累计学分一段时间后给点物质奖励。当然如不完成的小组则要扣学分,并要加罚作业量等。
二、通过学生间的合作学习,共同提高
一个老师不可能兼顾到每个学生,所以要成立学习小组,例如一个班有48人,那可分成6组,每组8人,每组都有不同成绩的学生,层次分明,同时每组都要有住校生和通学生,选一个较负责的组长,每节课由他为组内的学生打分起组织监督鼓励作用,以防学生讨论问题的时候趁机讲空话,成员之间互相监督。在学生通过自主学习完成前置任务的前提下,让学生带着自主学习的成果“已知、不定和未知部分”进入小组合作,首先,在小组内以某一位或两三位同学为中心发言人,阐述自身学习成果中的“已知部分”,其他成员聆听、校对,找出差异,提出疑点;其次,各自出示“不定部分”和“未知部分”,在小组范围内展开讨论、交流和切磋,利用共有资源,缩小“不定部分”和“未知部分”,试图解决疑点,进入组内合作。在组内合作的基础上同样带“已知、不定和未知部分”进入小组讨论。首先,交流“已知部分”,以求得更大范围的肯定和商讨;其次,亮出“不定部分”和“未知部分”,寻求组间的确认和解决;最后,将组间讨论结果通过课堂展示反馈给“教师”。教师可以以提问等方式进一步确认“已知部分”;同时将“不定部分”和“未知部分”展示给全班同学,以寻求组间的互补性和组间交流的不充分性;接着在全班参与的前提下解决“未知部分”。教师可以通过引导、点拨和讲解等方式来解决。例如,在教学“表达与识读截切体——球”这节课时,学生带着就如何求作球被正平面、水平面、侧平面切得的交线的步骤的问题进入小组互相讨论和交流,笔者则巡回指导。笔者发现,制图学得好的同学在为基础差的同学讲解,基础好的同学在其中培养了语言表达能力,同时获得了成就感,基础差的同学得到了指点后激起了竞争意识,这样各有收获。可见,个体独立解决问题的能力以及和同伴合作解决问题的能力,都是独立学习能力的综合体现。在学习过程中,教师应当鼓励学生之间分享学习方法、学习经验。当完成了一些学习任务时,应鼓励学生彼此展示学习成果,既可以巩固他们的学习所得,又可以互相学习。所以,紧接着笔者就叫每组指定一组员上来展示他们小组的前置作业,可以用实物投影、多媒体课件等都可以。在各组展示后,笔者就给予及时的反馈、评价和赞扬。以便使学生发现自己取得进步,从而激发他们的进取心。同时,学生组与组之间相互点评,让学生自己来发现改正错误,而笔者总评,如球被正平面、水平面、侧平面切得的交线时,学生对被侧平面切得的交线时的交线画法不理解,所以笔者在学生的基础上重新讲解一遍,总评时笔者采用了多媒体课件和实物投影。这样一来全班大半数学生都能接受了。
总之,教师要给学生创设一个民主、平等、和谐的环境,为学生提供畅所欲言,各抒己见的机会,能有效地培养学生的交际能力,引导学生自主学习,让学生充满自信。在教学中,经常设计小组讨论,全班交流的环节,让学生做学习的主人,充分表示自己的思维方法及过程,揭示知识规律和解决问题。这样,加强了学生之间的交往和沟通,促进相互了解,促进不断反思自己的思考过程,同时对其他同学的思路进行分析思考作出自己的判断,这种活动不仅锻炼同学们的交际能力,也增强了他的生活实践能力,这也是一种合作学习,这种合作学习给每个学生提供了表现自己的机会,不仅使自己对知识理解更丰富、全面,而且充分放飞了自己想象力,使能力得到提高,同时也培养了学生之间团结友爱,互助合作的精神。
三、不断优化教学手段
首先,利用多媒体或实物模型优化课堂教学。机械制图这门课程要求学生既要有一定的形象思维能力,又要有一定的抽象思维能力,所以老师有必要在课堂上为学生创设直观形象、生动活泼、富有趣味的学习情境。相对于传统教学的单纯的语言讲述,多媒体所展现出的色彩鲜艳、画面活泼的效果,它所创设情境具有真实性、形象性、趣味性,这样,更容易引起学生的兴趣,触发学生的想象,有利于学生积极探索、主动学习。同时利用多媒体还可以保证在一定时间内给学生传导最多信息,使他们提高效率。例如,“表达与识读截切体——球”这节课教学时,笔者在总结时就如何求作球被正平面、水平面、侧平面切得的交线的步骤时播放多媒体课件,课件里有球体被正平面、水平面、侧平面切割的动画和画图步骤,很是直观明了,易被学生接受。其次,采用研究式、活动式、讨论式、启发式、体验式等教学方法优化课堂教学。如在讲述圆柱与圆柱正交的相贯线画法时,可结合实际生活中的自来水管接头来启发学生,在此基础上引导学生讨论相贯线的特性从而明确圆柱与圆柱正交的相贯线画法。再次,需根据学生的实际水平对教材进行处理,对习题册的作业布置因人而宜。现在的省编教材由于是采用项目教学法编写的,尤其是点、线、面的知识点隐藏在几何体的识读上,没有以前的教材那么由浅入深,所以笔者认为可对教材进行取舍,按学生容易接受的方式进行备课。同时在习题册作业的布置上,也要是因生而宜,基础差的做基本题,基础中等的做中等题,基础好的全部都做,这样既能保证作业的完成度,也可以使基础差的学生也能体会到成就感而不致于丧失学习的信心和兴趣。
总之,要真正让学生自主地参与探索学习并获得不同的发展,就必须营造一种自由的、轻松的、开放的探索氛围,促进学生去探究、去发现、去“再创造”。因此,在课堂教学中,教师要尽量做到多让学生去做。例如,新知识让学生主动探索;课本让学生自学;难点和疑点让学生讨论;问题让学生思考;结论让学生概括;规律让学生发现;知识结构让学生构建;在引导学生探索时,教师要注意树立学生的信心,相信所有的学生都能学会进行制图。要鼓励学生大胆猜测、质疑问难、发表不同的意见;让学生尝试操作,先做先为,自己决定探索方向,要诱导联想,捕捉灵感,在激励学生自主探索的过程中,教师要充分发扬教学民主,始终以“学生组织者”的身份出现,为学生提供自我探索、自我创造、自我表现和自我实现的空间。“教是为了不教”,课堂上老师成了“导演”,学生成了真正的“演员”,学生的自主学习使全体学生都能在教师的引导下积极参与学习,在和谐交往的小组中各显其能,激发了他们交往学习的潜能,也使老师从紧张的课堂中得到了放松,给学生一个美丽的课堂,这样就会大大提高教学效果。
参考文献:
[1]钟启泉,崔允潡,张华.基础教育课程改革纲要(试行).上海:上海华东师范大学出版社,2001.
[2]闫承利.素质教育课堂优化策略.北京:教育科学出版社.
[3]王惠.教育学.广州:广东人民出版社,2001.
[关键词]数控技术 教学方法 教学质量
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2013)05-0190-02
随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈,数控技术的应用越来越广泛,所需的数控专业人才越来越多,使得数控技术成为职业学校的一门特色专业。本人2008年毕业后从事职业教育,担任数控专业教师,任教以来,学生对数控专业课的学习热情不够高,现就如何提高《数控车床编程与操作》的教学质量与效果,从以下几方面谈谈个人的看法。
一、帮助学生树立自信心,学好这门专业课程
现在中等职业学校的学生,是在初中毕业时被分流出来的群体,他们是一特殊群体并有着自己的鲜明特点:其中有些学生学习基础偏差,自卑心理严重;有些学生学习意志薄弱,半途而废;有些学生学习时注意力集中时间很短,使学习效率大打折扣;有些学生的学习习惯很差,不能合理安排自己的学习时间,因而很难在学习上有所收获。所以,作为专业教师需具有足够的耐心,关心和帮助学生树立自信心。我在教学中常常注意活跃课堂气氛,理论联系实际,让学生自己多动手独立完成任务,并且搞好和同学的关系,让他们相信自己有足够的能力来学好这门专业课。我常鼓励学生要像德育宣誓中誓词所说的一样“相信自己,我行,我能行,我一定能行”,以此来激发他们对学习的信心和勇气。
二、让学生了解数控专业所要学习课程的重要性
让学生了解数控专业所要学习课程的重要性是十分必要的。对于《数控车床编程与操作》这门专业课来说,在学习好这门课之前,要先把基础课程掌握好。其中,与这门课关联较大的专业基础课有《机械基础》《机械制图》《公差与配合》《普通车床》等。《机械基础》讲授机械传动、常用机构、轴泵零件和液压传动基础知识,使学生掌握机械传动、常用机构、轴承零件和液压的基本知识,工作原理和应用特点,懂得分析常用机械工作原理的基本方法,能做简单的有关计算;《机械制图》讲授机械制图基础知识,掌握正投影法的基础理论,到学习数控车加工零件时,学生自己能读懂中等复杂程度的机械零件图和装配图;《公差与配合》讲授极限与配合,形位公差,表面粗糙度等内容,使学生掌握极限与配合有关知识,了解形位公差、表面粗糙度有关知识,会查阅有关技术表册;学习《普通车床》是非常重要的,数控车床就是在普通车床的基础上加入数控系统而成的,学习数控车前更注重普通车床的基础训练。要想成为合格的数控工作人员,必须懂得把握刀具角度、切削用量和制造工艺。因此,培养适应现代社会需要的数控人才,就必须从最基本的知识抓起,为学习数控车编程与操作打下良好的基础。
三、在理论知识的教学过程中,注重学生独立思考和学习过程
在传统的教学中,往往很多知识是老师主动地讲,学生被动地听,学生思考的过程较少。而在我的课堂上,则注重学生独立思考和学习。如在讲“阶梯轴零件程序编制”时,不再按照以往的授课方式,而是一开始就创设情景,通过多媒体动画演示的方式来和学生一起分析零件加工工艺,利用刀具的移动来讲解每一步程序的含义,使学生真正掌握完整程序的编制过程。然后举一反三,让学生进行练习,要求学生运用前面所讲内容,通过思考和讨论,完成编程。他们在初次编程过程中,难免会出现很多错误,针对练习中的表现,老师进行点评,最终完成整个编程过程。由不会到会,由不完整到完整,逐步前进,稳步提高,最后让学生归纳出编写程序的步骤,对于不完整的地方我再进行补充,并让他们以后就按照这样的步骤来完成程序的编制,这样的教学我体会到学生的积极思考,体会到这样的课堂教学的有效。
四、利用仿真软件,进一步提高教学质量
《数控车床编程与操作》这门课程具有一定的抽象性,而在常规的理论教学中,通常是老师讲解编程指令的格式,解释其各参数的含义,然后要求学生对这些内容进行思考、理解、掌握。但如果学生对其中的某个知识点不理解,就容易产生畏难情绪,丧失学习兴趣,甚至开始抵触这门课程。面对这种状况,通过利用仿真软件来模拟数控加工的整个过程,使学生所编写的程序可以直接在仿真系统中模拟加工演示,对程序编写和书写的错误能直接看出,且机床操作面板的使用与零件的加工过程也和实际加工情况十分相似,学生可以从任意角度观察数控机床的加工过程,毛坯加工为成品的过程也非常直观、形象,便于学习与掌握。这样不仅可以丰富教学手段,还可以激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,培养学生的独立思考能力和创新意识,使理论与实践有效衔接,让教学秩序更有序地进行,同时也有效地提高了教学质量与效果。
五、在实际操作中,选用生动形象的实例来激发学生的学习兴趣
在实际操作中,为提高学生的学习兴趣,项目课题的设计显得尤为重要。教师在课前应该认真思考选择合理、贴近日常生活的,同时在教学过程中能够完成加工的零件。此外,教师也可以自己设计相对较合理的项目,以此来激发学生的学习兴趣。例如:我在实际操作教学中,运用日常生活中的葫芦为例来讲解毛坯粗精车循环的运用及加工过程。(如下图所示)
那么,我们如何通过数控车床来进行加工呢?通过实物引导学生了解本次课的任务:葫芦的加工。以问题的方式引出任务,使学生了解不是为了学习毛坯粗精车循环而完成零件的加工,而是完成该零件的加工需要运用的毛坯粗精车循环的相关知识,这样学生明白了学习的目的,学习兴趣也提高了。为了完成葫芦的加工,学生必须掌握以下知识:零件图中数值的计算、毛坯粗精车循环中各参数的设置,加工指令G2和G3的运用,刀具量具的合理选择及应用、机床对刀的操作方法等。需要学生了解的知识:毛坯粗精车循环的指令格式和各参数的含义。在加工前,我会采用引导的方式让学生掌握毛坯粗精车循环中指令及相关参数的应用,然后审查各组学生的程序编制、检验对刀、校验程序,确保零件能够加工成功。最后,对学生的作品进行检测,让学生知道零件质量的重要性。在评分过程中,通过学生自己的“自测结果”和教师的“检测结果”这两项,来检测零件加工是否合格。这样,通过生动形象的实例,来激发学生的学习兴趣,也可以提高本课程的教学质量和效果。
六、根据教学内容,使用不同的教学方法
在现在的教学中,已经不能局限于教材,而是根据教学大纲来组织教学内容,并针对不同的教学内容使用不同的教学方法让学生对这门课程感兴趣,觉得有趣。在《数控车床编程与操作课程》这一课程的教学中,对于理论知识部分采用多媒体动画演示、情景模拟、上机仿真来完成教学。对于机床实际操作部分采用项目式教学法来组织教学,设计如下:项目课题、问题分析、任务分析(分析零件图、确定加工工艺过程、编写程序及程序的输入、程序校验、加工零件、工件检测与评分)、材料清单(毛坯、刀具、量具)、实施过程(活动开始、活动开展、总结)。采用不同的教学方法,大大提升学生的学习兴趣,让学生积极主动参与进来,从而提高教学质量与效果。
七、通过技能竞赛方式,提高学生的竞争意识