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【关键词】技能竞赛;机械制图;CAD制图;课程整合
一、零部件测绘与CAD成图技术竞赛情况简介
1.竞赛目的。
推动数字化和信息化技术在机械创新设计中的应用,使学生能执行机械制图国家标准和相关行业标准;能运用正投影法的基本原理和作图方法;通过实际测量,手绘零件草图,并使用CAD软件精确绘制零件图和装配图。培养学生具备一定的空间想象和思维能力,形成以图形表现物体的意识和能力,养成规范的制图技能;养成自主学习的习惯,能够获取、处理和表达技术信息,并能适应国家制图技术和标准的变化;促进课程内容与职业标准对接,引导课程改革,不断提升职业院校学生数字化设计技能培养质量。
2.竞赛内容和评分方式。
竞赛参考企业实际岗位要求,结合教学实际,参赛选手根据竞赛任务书的要求,利用指定量具进行零件尺寸测量并手绘零件草图,运用赛场提供的二维机械设计软件绘制出零件图和总装配图,并将图纸输出成指定格式文件。而评分标准是以行业、企业岗位要求为主要依据,参考中等职业学校机械制图有关教学的具体要求。主要评判图形的完整性,尺寸的正确、完整、清晰、合理等,图面信息的完整性、布局的合理性,与国标的相符度以及虚拟打印等。
二、课程教学现状
机械制图是机械类专业的一门专业基础课程,在培养学生的空间想象力和制图基本知识方面有着不可或缺的重要作用。但是CAD技术的发展使传统机械制图课程教学面临了新的挑战,AutoCAD等众多绘图软件的广泛应用,极大地提高了绘图的质量与效率,而且在图纸的重复利用、图形文件的保存和管理等方面也比手工绘图更加方便。虽然两门课程有各自的优点,但是对现状而言,在教学上两门课程都存在着各自的弊端:首先,这两门课在教材内容上存在着多处重复;其次,机械制图的教学可能会更突出培养学生手工绘图的能力却不容易让学生便捷地去感受空间几何元素,而CAD制图因为方便绘图却使得学生在教学中往往忽视了对制图基本原理和知识的理解,导致学生只懂绘图却不知其原理,知其然,不知其所以然。因此,教学中已有相当一部分学生只对计算机绘图感兴趣,而对手工作图不肯用心学,很难达到既能利用手工作图和识读工程图,又能使用计算机软件进行绘图从而能够达到竞赛出理想成绩的效果。因此,我们急需对机械制图与CAD制图课程的教学体系进行大胆地整合。
三、课程整合的具体方案
1.教学目标的整合。
培养学生读图和绘图能力是机械制图课程的培养目标,而CAD课程则强调绘图命令的熟练应用。为全面提高学生读图与计算机绘图能力,要求学生所有的计算机绘图图样都必须经过手工绘制。一是让学生在抄绘过程中读懂图样;二是能让学生体会到计算机绘图的高效率;三是积极调动学生的学习兴趣,发挥学生的主观能动性。同时,也可以改变学生空间想象能力和空间逻辑思维能力的培养方式,改直观性较差的几何训练为直观性较好的三维形状训练,大大降低学生认知的难度。
2.教学内容的整合。
在以往的教学中,一般我们都是先开设机械制图课,然后再开设CAD制图课,这样的课程开设虽然有一定的承接作用,但是在两们课程的内容融合上就存在了缺陷。基于这种情况,我们可以将课程内容做如下整合:第一,简化点、线、面投影知识,正投影法概念,轴测图等理论性内容,增加CAD平面绘图命令和编辑命令等教学内容,使二者互相渗透。第二,将三视图投影规律、组合体视图的识读作为次重点,它是制图的入门知识,着重培养学生的空间想象能力,为后面知识的学习打好基础。组合体视图是一个难点问题,由于缺乏实物模型对照讲解,学生的空间想象能力较差。现在,可以在CAD课程教学中采用绘图命令制造三维模型,让三视图与三维模型一一对照,学生对零件结构一目了然,这样多次重复,学生容易掌握。同时引入CAD图层使用和编辑命令等绘图技巧,进行融合。第三,读零件图是中职学生必需掌握的知识,也是就业后用得最多的知识。可以利用课件讲解标题栏、视图、尺寸和技术要求这四个方面的内容,并讲解样板文件调用,文字、尺寸标注与编辑等命令。第四,识读和绘制装配图,利用CAD软件对装配图绘制的高效性,对机械制图进行补充和加大练习。
3.教学实践的整合。
为培养学生的读图、绘图能力,使学生走上工作岗位后能绘制出符合国家标准的机械图,能正确测绘出简单零部件图,在教W过程中,除了采用多媒体课件和实物教具辅助教学外,特别强调机械制图与CAD互动实践教学。(1)在教学中多布置课程绘图作业,从而巩固学生在制图课中所学到的知识,提高学生读图和手工绘图能力,使他们的绘图技巧也不断提高。(2)利用CAD创建大量的二维和三维图形,丰富课程教学资源库;充分利用CAD所提供的现代化教学手段,加强教学效果,提高教学效率。(3)引入典型产品,实施项目教学,让学生的学习过程成为全员参与完成绘制典型产品全套图样的实践活动,教与学更注重在教师指导下学生完成项目的过程。(4)在教学过程中引入典型产品进行零件的拆分,学生分组完成零件测绘及图样的绘制任务。
4.教学评价的整合。
学生评价可依据过程评价和终结性评价并重的原则,即不仅仅要关注对学生学习结果的最后判断,更要纠正中职学生的陋习,重视学生平时的学习过程,随时把握学生的学习情况。具体是采取课堂评价、作业评价、阶段性评价和终结性评价相结合的方法。课堂评价是在每堂课留出一定的时问,根据学生的课堂反馈情况有针对性地布置课堂作业,根据学生完成课堂作业情况给出相应等第。作业评价以学生完成平时作业的次数和质量给出等第,这两者的评价结果应在班级内实时予以公布,用以激励学生。阶段性评价是借助于制图的试题库资源,在学生完成每单元学习后,以考试的形式完成。在组织平行班级的某一班级随堂单元考试时,把学生分成若干个小组,单人单坐,单个学生的周围试卷各不相同,考试形式是开卷,可以查阅书本、习题册,但必须独立完成。教师根据课堂评价、作业评价和单元考试成绩给出平时成绩。课程整合后的终结性评价是以学生查阅资料独立完成大作业的形式进行,即学生根据给出的零件,在规定的时间内,先完成测绘,再手工绘制草图,然后用计算机绘图软件绘制机械图形。最终,依据学生的图形表达能力和计算机绘图能力综合评分。
四、结束语
总之,机械制图与CAD制图课程的教学改革是一个长期探索、不断反复和逐步完善的过程。随着计算机技术的发展,除了CAD技术已在工程图中普遍应用之外,Pro/E,UG,Solidworks等更为先进的软件的应用也将越来越普及,今后制图课程的改革也应随着这种趋势的发展而变化。教师要能够针对教学课时、教学内容及进度,合理安排这两门课的内容,两门课程内容相互渗透,同时在教学过程中,将技能竞赛标准和教学考核结合起来,提高学生识图能力、机械CAD工程绘图能力。这样,中职学生将会学到更多、更有用的先进技术与技能,提高综合素质,为今后进一步发展打下坚实基础。
参考文献:
关键词:机械制图;CAD;课程改革;三维建模
【中图分类号】G712
一、近几年的教学现状
近几年,我院制造大类的汽车制造与装配技术、机械制造与自动化和汽车整形技术专业《机械制图》与《autoCAD》是两门独立的课程,分别在两个学期开设,把这两门有关系的课程割裂开来,并且从内容上有交叉重复的现象,不仅增加了学习课时,还增加了学生的学习负担,学生在学习CAD时,又得回顾已学过的制图知识,效果也不佳。将机械制图与CAD合并,侧重培养学生的识图能力和空间想像能力,以计算机绘图为工具、以多媒体为辅助教学手段来实现教学目标。我们大多数学生从事的是在汽车流水线上的操作工或者检测、维修人员,能看懂图纸作为对学生的基本要求,有了明确的目标,教学才会有很强的针对性,两门相辅相成的课程结合到一起得到了很好的效果。根据学生的实际,教学对象属三年高职,学生的基础知识相对较差,空间想象能力欠缺,原来的教材学习起来有难度,进行教学改革,能更好地适应学生,原来两门课程经整合后形成适合学生和教学特点的的新课程----《机械制图与CAD》,有效的解决了学生难学、教师难教的问题,同时满足了专业对知识的需求。
二、机械制图与CAD的关系
经常有学生提问:老师,我们为何不开设《CAD》课,有了《CAD》课程我们就不要学《机械制图》,直接开《CAD》就可以了;还有学生说:既然只要看图、识图,那还开《CAD》课程干什么,只开《机械制图》就可以了。对这两种认识上的偏差,就要求作为教师有必要搞清它们之间的关系。《机械制图》课程就是研究绘制和阅读机械图样的原理和方法的一门专业基础课。它的目的和任务是:学习正投影的基本理论;掌握阅读和绘制机械图样的基础知识、基本方法和技能;培养对空间的想像能力。工作中使用的《CAD》是当前流行的计算机辅助设计软件之一,它主要研究的是如何利用各种指令绘制各种图样,可以看做是一种绘图工具,对培养学生看图、画图能力及空间想象能力作用不大。而如今我们每班的学生人数多,做机械制图习题时,很多学生会没有图版、图纸、尺子甚至铅笔等绘图工具,不能很好的完成作业,从而影响学习效果。如果将这两门课整合起来,《CAD》可以看作是一种绘图工具,显示器可以看做是图板和图纸;鼠标和键盘可看做是铅笔、直尺和圆规。当然,《CAD》里的工具还要比手工工具丰富的多,它会极大的提高绘图效率和绘图质量,是机械设计及制图的一场革命。尤其是一些手工不能绘制的图形,计算机会很容易的绘制出来。除此之外,CAD还可以完成三维建模。它虽然能取代徒手或尺规绘图方法,但并不能取代制图理论和制图的一些标准、规范,相反,它是在机械制图理论、标准下开发出来的绘图软件,能够更好的帮助学生思考,更有利于学生学好《机械制图》。
三、课程教学中应注意的问题
首先,《机械制图》中的点、线、面部分可以少讲,遇到需要板图大作业时,可以放在CAD中进行。因为,在一般小企业都有计算机,手工绘图几乎被淘汰,没人愿意使用。那么让学生了解CAD绘图十分必要,应把它作为技能来进行训练。轴测图的画法也应放在CAD中进行介绍,尤其在CAD中,画椭圆非常方便,并且,设置等轴测追踪,打开正交模式,等轴测图很好绘制。
其次,在教学过程中,零件图的识读应为授课的重点,组合体视图的识读为次重点,我们要围绕这两大重点进行教学。组合体视图的识读是入门知识,着重培养的是分析和空间想象能力,有了这个基础,零件图的识读内容就好学了。零件图的识读是我们职业院校学生必须掌握的知识,也是学生就业后用得最多的知识。组合体视图的教学是《机械制图》的一个难点问题,在以往的教学实践中我深有体会。由于模型缺乏和挂图的不完整,学生的想象力差甚至得不到开发。现在,我们采用CAD可以绘制三维模型,问题就迎刃而解了。尤其是我们有了多媒体教学手段,将黑板上尺规绘制的三视图与三维模型一一对照,学生一目了然,经过多次练习,学生很快就会掌握的。零件图识读的教学可以从四方面来进行:1、标题栏;2、视图;3、尺寸;4、技术要求,也可以把零件图制作成PPT,以幻灯片形式进行讲解。在CAD中,标题栏有标准图纸样板文件可以调用;视图可以用CAD命令完成绘制;尺寸可以结合CAD中的尺寸标注样式的设置和尺寸标注命令的使用进行讲解;技术要求应结合表面粗糙度的模块的属性设置和文字的输入进行讲授。这样将它们有机地穿插在一起,会增加教学的直观性和趣味性,彻底改变传统的教学模式,学生的学习兴趣就会提高,再加上适当的上机训练,确保课堂动手训练,使学生由“要我学变为我要学”,这样也能提高教学质量和学习效率。
再次,在CAD的教学中,应该以基本绘图命令和基本编辑修改命令为重点,要求学生必需掌握。再加上轴测图的画法和一些简单的三维造型设计,来激发学生的学习兴趣。把CAD仅作为一种工具来使用,教师也只能把它作为辅助教学手段来处理,把学生看图、识图能力的培养作为重点来进行教学,这才是我们课改的正确做法。任课教师要能够针对教学课时、教学内容及进度,合理的安排这门新课的内容,如机械制图课开始学习投影基础时,可以让学生在上机课上熟悉AutoCAD软件的绘图基础,重点练习基本绘图命令和图形的编辑修改命令;学习到剖视、剖面时,在CAD课上相对应的讲授绘制面域与图案填充内容,而机械制图讲到线型及尺寸标注时,可上机练习组合体的尺寸标注。总之,每周理论课与上机课要同步进行,互相渗透,从而使学生既能够掌握制图知识,又能够掌握如何用软件来实现绘图。
结束语:我们应结合学生的特点以及社会的需求,在《机械制图与CAD》教学中注重深入浅出、通俗易懂的表达,采用图文并茂的形式,通过上机练习来开发学生的智力,加强创新能力的培养,使我们的学生将会学到更多、更有用的先进技术与技能,提高他们的综合素质,为他们今后进一步的发展打下坚实的基础。
参考资料:
机械制图是职业技术院校机械类专业的-fG重要的专业基础课,也是-H实践性较强的技术课程,因此,机械制图在传统的教学过程中是既难学又难教的学科,在以往的教学过程中机械制图传统的教学模式是粉笔、黑板、挂图加模型,由于模型和挂图有限,上课教师板书绘图花费时间多、教学节奏慢、学生容易理解但信息量少,在一定程度上制约了学生空间想象能力的培养,在过去机械制图课时量多的情况下普遍采用此种模式。多媒体教学是近几年来随着计算机和投影器材的普及以及机械制图课时大大减少的情况下应运而生的新兴模式,视觉感强且动画演示生动形象,对学生有较强的吸引力,有利于学生空间想象能力和空间思维的培养,但信息量大、教学节奏快,学生掌握有难度以往机械制图与计算机绘图是分开教学的,要求课时量大,与现行相对少的教学课时设置不吻合。而生产一线要求学生具有较强的读图、绘图能力,而绘图能力指的是计算机绘图能力和草绘能力。如何在课时减少的情况下让学生达到原有的培养目标?笔者认为:机械制图与计算机绘图教学要适应生产企业的需要,实现一体化教学势在必行。它不仅要做到教学方法、教材、习题集和场地(教室、制图室、多媒体及计算机机房)一体化,而且还要想方设法提高教学效率.同时要将传统教学模式的优点结合进来。传统教学方法最大的优点是教师在黑板绘图的过程中可以边画图边讲解,让学生容易理解,但费时且效率低,学生得到的信息量较少。如果在教学中充分利用计算机绘图软件强大的绘图功能,将其作为教学中的“黑板,且利用其三维绘图和视口功能可以使教学更直观、生动,有利于学生吸收。
2充分认识《机械制图》与计算机绘图课程的辩证关系
笔者从事机械制图和计算机绘图教学多年,经多方调查了解,有部分人认为:有了计算机绘图课程。还要机械制图》课程干什么?直接开设计算机绘图课程就可以了,这样既省时又省事。这显然是认识的误区,所以我们很有必要弄清楚它们之间的辩证关系,否则,就会导致事倍功半的教学效果,难以达到预期的教学目标。机械制图课程就是研究绘制和阅读机械图的原理和方法的一门专业基础课。它的目的和任务是:学习正投影的基础理论,掌握阅读和绘制机械图样的基础知识、基本方法和技能,培养空间想象能力,养成良好的工作作风和工作态度。而目前我们开设的计算机绘图课程,如Autocad,主要研究的是如何利用各种指令绘制各种图样。对于职业技术院校来讲计算机绘图软件可以看做是一种工具:显示器可以看做是图板和图纸-鼠标和键盘可以看做是铅笔、尺寸和圆规。当然,计算机绘图软件里的工具比手工工具丰富多了,它极大的提高了绘图效率和绘图质量,是手工绘图效率的十至二十倍,是机械设计和制图的一场革命。诸如此类,许多手工不能绘制的图形,计算机就能轻松绘制出来,如计算机绘图中的三维模型,它取代了手工绘图的方法,但它并没有取代机械制图的理论和制图的一些标准、规范,相反,它是运用机械制图的理论标准而开发出来的绘图软件,并极大丰富了制图理论,进一步完善了计算机制图的标准。由此可知,机械制图是计算机绘图的理论基础,而计算机绘图又进一步完善了机械绘图的手段,提升了绘图水平。
3《机械制图》与计算机绘图课程的教学前景
计算机绘图极大的丰富了机械制图的教学内容,改变了机械制图的教学方法是一场制图教学的革命。比如:AutoCAD中三维模型的设计就是制图教学中没有的内容,而且随着计算机技术的不断发展,三面正投影图,由于直观性不强的弱点,将逐渐被三维模型代替。随着计算机绘图技术的进步和推广,三维绘图软件的应用日益普及,现只要设计出三维零件图,和绘图软件相连的加工设备就能直接生产出产品,极大的提高了生产效率。同时,随着教学设备和教学技术的进步,我们教学也将会有所作为,我们可以利用职校先进的软、硬件配置条件,积极开展《机械制图》与计算机绘图课程的融合式教学,把先进的计算机绘图(设计)技术与机械制图有机结合,不但能激发学生的学习兴趣,亦能让学生们在掌握基本理论基础上,熟悉现代的计算机绘图手段。让学生们掌握更多有用的先进技术和技能,提高他们的综合素质,为他们今后进一步发展打下坚实基础。
4《机械制圈》与计算机绘图一体化教学的内涵及基本条件
所谓《机械制图》与计算机绘图一体化教学,是指下列四个“一体化:教材、习题集、教学大纲及教学计划所贯穿的思想和内容一体化;传统教学方法与多媒体教学方法一体化;教学场地(教室、制图室,多媒体、计算机绘图)一体化。Ⅸ机械制图》与计算机绘图一体化教学应具备的条件:
(1)要具备先进的硬件设施。硬件设施包括教学场地和配套教学设施。教学场地应建立具备多媒体设备、黑板、学生用绘图板、教学模型展示柜等综合性教室,计算机机房与机械制图教室相邻。
(2)软件设施方面,有优良的多媒体教学课件,更重要的是有一支高水准的师资队伍,既不仅要具备崇高的职业道德和强烈的事业心,同时还要是“能文能武”的“双师型”教师。也就是应具备教师的“三术,即学术(丰富的专业理论知识)、技术(高超的技能)、艺术(较强的表现手法和管理能力),惟其如此,才能完成一体化教学模式的教学任务。二者兼备才能确保一体化教学活动的顺利进行。
5教学效果
机械制图与计算机绘图一体化是一项实践性很强的课题,采用机械制图与计算机绘图一体化教学其优点如下:
(1)在较少课时的条件下,使学生既掌握机械制图的基本知识,又强化读图、计算机绘图能力,与企业生产要求相吻合,既提高教学的效率和效果又符合高校培养高技能人才可持续发展的要求。
(2)在教学过程中,计算机绘图软件的界面比纸质挂图大且灵活方便,更是制图课中的“活挂图”。
(3)多媒体课件和计算机绘图软件的切换,有机地控制了教学过程的节奏,有利于学生的反应、理解和吸收。
(4)计算机绘图软件作为教学过程的“黑板”,使教学更加生动和丰富,调动了学生的学习积极性,培养了学生学习机械制图与计算机绘图的兴趣。
关键词:机械制图;心理特点;形象教学
机械制图课程在职业学校机械类专业中是学生必须掌握的课程,它的学习对于学生专业知识与技能水平的提升有着积极的意义。所以,我觉得在教学改革的当下,要想使机械制图课程的教学效果得到提升,老师一定要把握好学生的心理教育,采用合理的教学方法,这样才会实现学生的全面发展。以下作者就扼要地介绍一下如何把握好学生的心理教育,进而实现机械制图教学效果的
提升。
一、学生的心理特点
职业学校的学生,一般只有十六七岁,属于刚刚度过少年即将进入青年的“90后”学生,思维活跃,富于幻想,外界环境对他们的影响十分明显,是形成正确人生观的关键时刻。他们的生理和心理不断成熟,对周围事物变化特别关注,感知能力正在提高,但是他们对问题认识比较浅薄,对事物的看法不成熟,学习目的不明确。此时是他们人生观转换的重要时期。因此,教师理所当然应该成为他们信赖的引导人。教师的言行举止、思想方法、治学态度、道德品质,甚至性格气质,都对学生的精神起着潜移默化的作用。
二、心理教育在机械制图教学中的渗透
1.教师要用爱心唤起孩子内心的对学习的欲望
在教师的法则中说道,老师的职业道德就是要有崇高的美德,有为教育献身的精神,此种美德其实就是关注学生的情感和心理。然而对学生要有爱心,是老师必须拥有的素质。
由于职校学生在初中时期因为学习成绩差,或者表现不良被身边人不重视或者低视,这是他们产生心理问题的一方面的原因。实际上大部分学生渴望被关注,渴望得到家长、老师、同学的肯定,这就需要老师在教学中给予学生足够的关爱,注重学生内心的需求,探索学生的内心情感变化,与学生之间形成良好的关系,做学生的朋友,用爱心唤起学生对学习的欲望。作者在“机械制图”学习导读这一部分的教学中,首先结合本地区的经济特色,给学生描绘了一幅良好的就业、发展前景图。更重要的是告诉学生,机械制图是一门全新的专业课,与以前的学习成绩没有关联,只要端正学习态度,一定能取得良好的成绩,为学生建立学习信心,从而提高学生的学习积极性。良好的开端是成功的一半。
2.运用形象式教学方法,激发学生的学习兴趣
学生汲取知识最有效的途径就是学生兴趣的培养。比方说,课程中对三视图的投影规律的讲解时,作者让学生利用硬纸自制一个三面投影体系,结合老师事先加工好的切角长方块实物模型,将抽象的知识点内容具体化,使学生很容易就理解了三面投影体系中三个投影面的位置,以及切角长方块在三个面上的投影。此种形象式教学法,可以促进学生对知识更好地理解,大大激发学生对机械制图专业知识的学习兴趣。
(1)有效使用教具,增大课堂信息交流量,提高课堂学习效率
机械制图课程的特点是实践性比较强,因此在教学中老师要注重教学方式与实践相结合,结合教学内容的不同,有效地引入模型、课件等等相关教具。比如说,在基本体表面求点教学当中,教师借助于Flash软件制作好作图过程,结合老师的语言讲解,有效地提高了课堂效率。在认知过程中,学生需要得到老师和同学不断地肯定,才能更加增强学习信心。这就需要教师及时对学生进行评价和肯定。机械制图的课堂评价主要体现在课堂练习中。如果让学生板书练习,除了受到版面的限制,作图也不方便,同样会占用很多课堂时间,教师可以利用实物投影仪,对学生的纸质练习及时地进行评价,这样可以扩大评价范围,增强师生的信息交流,提高学习效率。
(2)加强学生对图形的记忆,使表象得到丰富
空间想象能力的培养不是一个短暂的过程,这需要学生头脑中有一定的图形数量,图形数量的多少,直接影响学生对重组各种形体的能力形成,空间想象力的丰富等等。所以,在学生了解了部分投影基础理论知识基础上,老师一定要引导学生对图形加强记忆。对图形的记忆实质就是首先对图形进行深入的把握,之后记住基本体,可以了解简单组合体的图形特点,以及所表现的空间实物的形状,具体来讲记图就如下一系列的过程:首先,引导学生对比经常看到的基本体和其三视图的特点、记好、掌握好它们之间的投影关系,让学生可以看到基本体就能想到它的三视图,就会联想出一系列的三视图,及其立体形状;其次,把握好基本体的形状与位置变化,充分把握好三视图的特点和变化规律;最后,引导学生树立对图形与物之间的转换能力,多多练习,以促进学生对知识的更好掌握。与此同时,在对学生实施心理教育的时候,老师自身一定要有过硬的心理教学技能,有极强的责任感,这样才可以更好地为学生服务。
3.教学中注意师生相互理解,相互信任
用句流行的话说,现在教师与学生之间的关系就是“鱼水关系”,谁都离不开谁。因此师生之间就应该相互理解、相互信任,教师的爱护之情,在学生身上会化作一往无前的动力。因此,教师在教学中就必须以身作则,严以律己,宽以待人。善于尊重学生,把强烈的事业心、责任感与学生现状况结合起来,使学生理解教师无私的爱。
总的来说,职业中学的学生是一个特殊的群体,他们的学习成绩低于普高学生,智力情况又差,同时他们的思维活跃,好冲动,但思想不成熟,情绪起伏较大,有时偏激,外界各种因素对其影响极大。在机械制图教学当中,对学生的心理教育一定要贯穿整个教学中,结合学生的心理变化,运用合理的方法,强化学生的心理健康教育,真正实现教学的目标,即为社会培养全面性型的人才。
参考文献:
关键词 机械制图;信息化教学;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)20-0106-02
Abstract Mechanical drawings are common technical language for engineers, map reading, drawing is every mechanical engineering staff should be provided with the ability. As technology develops, information technologies are updated every day, information tech-nology and curriculum integration, not only enhance the students’ learning interest in efficiency, and the first actual production require-ments. Intensify the practical skills, integrate skill certification and improve their competitiveness in seeking employment.
Key words mechanical drawing; information technology teaching; teaching reform
1 引言
机械制图是中、高等院校机械类专业的重要基础课程之一,具备扎实的读图能力、熟练使用计算机绘图对后续专业课的学习及今后工作具有极其重要的意义。但该课程涉及知识点多、涵盖面广,对学生的形体空间想象能力、图形准确表达能力要求较高,学生在学习过程中容易因缺乏空间思维能力而丧失兴趣,导致学习困难。同时该课程是学生接触的第一门专业基础课,除了该课程的传统内容外,还包括与实际生产紧密结合的机械加工工艺、公差与配合等专业知识,传统理论教学过程中强灌式的教学方法较为枯燥,极易让部分学生产生抵触,对后续专业课的学习极为不利。
通过近几年各高校的教学改革研究,机械制图课程在教学方法、教学手段、培养学生创新思维等方面已有较多成果。三江学院在该课程教学内容、信息化教学手段、书本结合实践、双证教育等方面,在各校教改的基础上加以优化,以达到培养更适应社会发展需求的工程技术人员。
2 优化课程教学内容
三江学院机械制图课程的学时,从3年前的96学时调整到现在的80学时,教学内容包括制图国标、制图基本技能、基本体投影、立体表面相交、组合体、机件常用表达方法、标准件和常用件画法、零件图、装配图等。随着现代制造技术的发展和进步,新的国标、制图理论不断涌现,客观上扩充了机械制图课程的内涵,学时短、内容多,如何让学生在有限的学时内学到最实用的知识与技能,是目前国内不少高校制图教师面临的首要问题。
三江学院依据本课程在应用型本科教育人才培养目标体系中的作用和定位,针对性选择教学内容全面、实用性强的教材,同时对该课程内容进行优化,精简大量点、线、面投影等画法几何的内容,增加目前机械制造行业中常用的展开图和焊接图,且将计算机辅助绘图软件的应用贯穿到本课程教学的全过程,以达到教学内容与企业实际生产相衔接,增强课程的实践性和针对性[1]。
3 优化教学方法及手段
机械制图课程是一门关于空间几何元素及立体在平面上图示的原理和方法的课程。传统的黑板、模型加挂图的教学方式呈现出的直观性强,也存在诸多弊端。一方面绘图时间过长,浪费有限的课堂时间;另一方面在机件立体的表达形式中,投影线条展示不具体,部分学生因空间思维能力局限,理解较为困难,即使教师课堂讲解已经很形象生动,但教学效果还是一般。
现代信息教育技术的出现,从根本上改变了以往课堂中单纯教师讲、学生学的传统教学方式,学生变被动学习为主动学习,充分激发起学习的积极性[2]。同时,三江学院经过多次调研及持续改进,教师在备课时充分利用CAXA三维软件制作用于课堂讲解的机件模型,教学中用多媒体技术呈现机件立体及投影,既可加深学生的空间拓展能力,又大大节约了传统绘图的时间,使得教学内容更加形象、直观。现代信息教育技术与教学手段、教学方法的深度有机融合,有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥,有助于提高教学质量及培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。
随着现代信息技术的快速发展,微课的制作及传播速度突飞猛进,具有互动性强、内容聚焦、目标明确的特点。在机械制图课程教学中,三江学院也与时俱进,充分利用微课,针对该课程学习中的重点、难点,如画法几何、相贯线、机件的表达方式等,将教师自己制作的微课提供给学生,让学生在课余时间自主预习、复习,做到课前知晓重难点、课堂用心听取、课后加深理解,达到强化知识点学习的目的。
将现代信息教育技术比如多媒体技术用于课堂教学,也要避免出现屏幕为主、教师为辅的现象,教师的主导作用被多媒体取代,课堂教学由“人灌”变成“电灌”,导致学生“过目即忘”和“消化不良”。需要教师对课件中重要知识点着重讲解,在课堂上尽量精讲多练,以求达到较好的教学效果。
4 强化学生动手能力
强化学生动手能力是要求学生在实际中对所学理论知识的贯穿应用,在动手过程中不但能巩固所学知识点,发现学习中存在的问题,而且可培养学生思维能力、创新能力。
在教学中,要求学生不能只停留在会看图或会抄画图上,也要求学生能够正确使用各种测量仪器,掌握常用机械零部件的测量方法,不但能利用铅笔、直尺手工绘制零件草图、轴测图及装配示意图,也能将铅笔、直尺转化为鼠标、键盘,利用软件绘制各种机械图样。
为了最大限度地提高学生自主学习的兴趣及与生产一线的结合,在教学过程中加强实际生产中常用的典型机械零部件的测绘,突出学生主体作用,调动学生学习兴趣,教师辅助讲解,着力促进知识传授与生产实践的紧密衔接。构建基于行动导向教学范式的教学平台,完成集测绘、手工绘图、计算机绘图“三位一体化”的教学模式,实现教学整体效果和质量的提升。
5 走出课堂,理论联系实际
重视应用能力培养是应用型本科教育的主要教学方向。通过组织学生参加实践学习,培养学生对零件生产、装配工艺的直接感官认知,提升学生对零件图、装配图中加工基准、尺寸标注、形位公差标注、工艺结构等知识点的理解。一方面理论联系实际,有助于机械制图课程各知识点的掌握;另一方面培养学生对机械专业的兴趣与职业意识[3]。
在实践环节上避免走马观花、形而上学,需结合教学内容有针对性地开展实践学习,并加强学生与生产一线人员的互动,让学生掌握不限于以下知识点:
1)轴套类零件的主要加工方法及实际加工中出现中心孔、砂轮越程槽、退刀槽、倒角等工艺结构的作用;
2)盘盖类零件在实际中的作用及零件中凸台、凹坑、轮辐、螺孔等工艺结构的主要加工方法;
3)箱体类零件的主要加工方法及工艺流程,零件中铸造圆角、拔模斜度、加强筋、肋板等工艺结构的作用;
4)车、铣、刨、磨、钻等主要加工方法可达到的表面质量;
5)尺寸公差与形位公差的含义及在实际应用中的作用;
6)螺栓、螺母等标准件和齿轮、弹簧等常用件的作用;
7)了解现代加工中心相对传统机床的优势及计算机辅助加工的现状与发展前景。
6 加强计算机绘图能力,提升学生就业竞争力
随着现代信息技术的迅猛发展,计算机已在各领域得到普遍应用,熟练掌握计算机操作技能是当今社会从业人员必须具备的能力之一,机械制造行业更是如此。计算机绘图作为一项基本技能,已成为大部分用人单位招聘时的参考条件。三江学院为了顺应社会的发展和需求,除了加大投入满足学生计算机操作技能训练的基础设施建设,学校公用机房也全天为学生免费开放,学生会还创办“3D制图协会”,均为提高学生的计算机绘图能力创造了良好的条件。同时,学校与国家计算机辅助绘图认证机构合作,融入证书教育,力求让学生的计算机绘图能力紧跟社会快速发展的步伐[4]。
7 结束语
机械制图是高校机械类专业学生最早学习的专业基础课程,该课程教学效果的好与坏直接影响到学生今后的绘图、读图能力乃至后续专业课程的学习,严重时还会令学生对机械专业失去学习的兴趣。三江学院通过近3年在实际教学上的实施,针对该课程的特点,进行了多方面的教学改革:在教学内容上推陈出新,在教学手段上引入微课,加强计算机辅助绘图软件的应用,在实际动手能力上突出多样性和创新性。这些改革均取得一定的成效,课程的改革经验正在陆续推广到其他课程的教学中。
参考文献
[1]毛文武.机制专业机械制图课程教学改革与实践[J].装备制造技术,2009(8):176-178.
[2]龙芋宏,杨军平.机械制图的教学改革思考[J].广西大学学报:自然科学版,2007,32(s1).