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【关键词】职业教育;机械制图;计算机绘图;教学改革
机械制图是机械类专业的主要基础课,担负着培养学生空间想象能力、绘制和阅读机械工程图样能力的重要任务,工程图样被喻为工程界的技术语言,在机械类人才培养中起着极其重要的作用,任何关系机械类人才培养的改革都离不开机械制图教学的改革。正因为机械制图在人才培养改革中占有重要的地位和作用,所以机械制图教学改革的成败直接关系到后续课程改革的成功和整个人才培养的最终效果。
一、传统机械制图教学的难点及缺点
1.直观性较差,抽象难学。传统的机械制图,由于直观性较差,抽象难学,因此老师讲课特别多、特别细,是一种灌输式的教学。这样学生在课堂上处于被动接受地位,尽管老师讲的很卖力,学生的掌握情况与老师的期望值仍有很大差距。
2.尺规作图耗时长。在讲授机械制图时,很多时候要在黑板上用标注的尺规作图才能够让学生更生动更形象更直观地理解图形的绘制。画图费时多,一节课很大一部分时间都浪费在黑板作图上,讲授的内容很少,不利于教学的进程。
3.传统的挂图及模型具有局限性。在制图教学中我们也有很多的挂图和模型。虽然挂图和模型能够减少绘图的时间,能够让学生更直观更直接地观察到图形,但是由于挂图和模型是事先定制的,成本高而且灵活性差,使用时有很大的局限性。特别是在教材一再改版的情况下,模型和挂图的更新始终要滞后一些,同时更新也需要投入更多的资金。
4.多媒体课件过于简单快捷。对于前几点弊端,很多教师在教学中会想到应用多媒体课件,但是机械制图的学习,仅仅用多媒体课件来教学,是达不到预期的效果的。学生反馈多媒体教学不如黑板作图易于掌握,对于图形的绘制方法及步骤并不能够准确把握,很多时候会导致学生“消化不良”,达不到预期的教学效果。
二、计算机绘图应用于机械制图教学的优点
1.制图标准可以直接纳入计算机绘图中。制图标准直接纳入计算机绘图中后,在绘图过程中可以帮助学生熟悉和掌握各种制图标准。例如,计算机绘图可以直接调出我们需要的字体和需要的线型、线宽,而无需学生慢慢按规范写字,按规范画线,这样可以使学生把更多的时间用于图形的绘制。
2.各种实物计算快速准确。计算实物的长度、夹角、面积等属性是计算机绘图的强项,无需人为计算,只需要按照正确的操作命令便可既快速又准确的实现,免去了学生来进行繁琐而复杂的计算,这样也可以增强学生的学习兴趣。
3.更加直观地培养学生的空间想象能力。对于制图教学中的重点,在讲授组合体三视图画法时,教师可以利用三维AutoCAD自动生成三维工程图,学生可以更加理解从空间到平面相互转化的方法和过程,再经比较,找到投影规律。比之传统的模型,用计算机绘图更为灵活,能够更加直观地培养学生的空间想象能力。
4.方便快捷地对立体图形进行编辑。计算机绘图,可以把立体模型进行放大、缩小、旋转、拉伸、复制、镜像等编辑,减少了学生用于绘图的重复时间,也可以非常方便快捷地标注尺寸,丈量图形的尺寸,减少了学生用于尺寸标注的时间,让学生有更多的时间来读图和识图。
三、教学改革的体会
1.压缩了学时,提高了效率。把计算机绘图应用于机械制图中,能够提高教学效率,压缩了教学学时。同时也改善了学生的知识结构,拓宽了专业知识,为新课程的开设创造了良好的条件。
2.加强了学生空间想象能力培养。计算机绘图融入机械制图中改变了以往教学中空间想象能力培养的方式。通过计算机绘图,三维造型等内容的学习,以及对空间逻辑思维及形象思维能力的培养,使学生的空间想象能力培养从抽象走向直观,从枯燥走向生动,让学生感觉很轻松,能够更快的提高学生的绘图能力以及绘图技巧。
3.使学生对计算机绘图产生浓厚的兴趣。计算机绘图的学提高了学生学习应用计算机知识和技术的积极性,对学生绘图能力的培养产生了深远的影响。计算机绘图融入机械制图中使每个学生都亲自体会到计算机绘图的方便、快捷和高质量,从而对学习计算机产生了浓厚的兴趣。
四、结语
通过用计算机绘图这种现代科学技术改革传统机械制图课程的教学内容、教学手段和教学方法所取得的一些成果,可以清楚地看到,进行教学改革离不开现代科学技术,要以现代科学技术作为教学改革的推动力,把现代科学技术既作为教学内容,又作为改革传统内容、传统教学手段和教学方法的重要措施和强有力的手段,是进行教学改革的最好方法。
参考文献:
[1]罗玉勇,赵月华.浅谈技工学校计算机的教与学[J].景德镇高专学报,2004(4).
[2]高卫红.浅谈机械制图课程教学的创新与实践[J].职业,2010(3).
关键词: AutoCAD;机械图样;设计;综述
0 引言
AutoCAD作为通用的工程绘图软件,目前已被广泛应用于机械、建筑、土木等领域,成为各行各业技术人员的主要绘图工具。在使用AutoCAD进行机械图样设计时,设计者必须严格遵循其用法要求和使用规律,以保证其设计效果。同时,设计者还应该将机械专业知识与AutoCAD软件的使用有机结合起来,以更好地提升其绘图效率。本文结合长期教学和实践使用的经验,对CAD在机械图样设计方面的使用作一探讨和综述,总结出了一些实用的绘图经验和技巧。
1 坚持个性实用原则,创造良好的机械制图环境
机械图样主要包括零件图和装配图两部分内容。设计者在进行机械图样绘制时,必须严格按照国家的机械制图标准进行。近年来,随着CAD/CAM技术的飞速发展,国家技术监督局又颁布了统一的GB-T 14665-1998机械工程 CAD制图规则》,明确了AutoCAD中机械图样的绘制标准、内容、格式、尺寸规格等,为机械图样的设计提供了充分依据。AutoCAD是由美国Autodesk公司设计并开发的一款软件,其制图环境中的参数设计都是严格按照国际标准来定的。而我国的国家标准则与其差别较大,必须作出适当的改动和修订。因此,要想保证机械制图质量,我国首先要建立一个符合机械制图国标的制图环境。
1.1 定制个性的工作空间 个性工作空间有利于绘图效率的提高,特别是工具栏,利用它可能快捷激活命令。首先将“工作空间”选择为“AutoCAD经典”,关闭“工具选项板”,然后在工具栏任何一处位置右击,从弹出的快捷菜单中选择对应项。如二维绘图中,我们应该选择“标注”一项;三维图中则需要再依次打开“建模”、“视图”、“视觉样式”、“UCS”和“动态观察”等。
1.2 设置图层 机械图样中一般有粗实线、细实线、虚线、点画线等图线,在AutoCAD中可以利用图层来实现。在进行线型选择时,画线应选择Center型,虚线应选择Dashed/Hidden型,其他则按默认设置即可。实线部分应选粗实线,线宽一般以0.5mm为宜,其余线宽均默认设置为0.25mm。这样的图线基本上符合机械制图的设计要求,同时保证了出图的最佳效果。
1.3 文字样式 文字样式的选择直接影响着最终的出图质量,一直是设计者关注的重要内容。GB机械样图中的汉字为斜体仿宋。而在AutoCAD中,设计者需要新建两类文字样式,以符合图样设置要求。一种为gbeitc.shx大字体,主要用于标注尺寸;另一种为长仿宋,比例为0.7,主要用于汉字注释。
1.4 标注样式 由于AutoCAD提供的ISO-25与GB要求差别不大,故可以其为基础新建一“机械制图”样式,按表1修改相应项即可。
1.5 图框和标题栏 GB对标题栏的行高和列宽做出了明确规定,要求二者必须为固定值。设计者可以采用直线、偏移、修剪的方式完成整个设置过程,并用文字复制依次完成填写。
1.6 定义图块 设计者可以积极进行图块定义,以方便其符号插入,实现快速标注。同时,设计者可以将以上设置内容用图形样板的方式保存下来,避免今后多次重复设置。
2 绘制零件图
2.1 绘制视图 这里所说的视图比通常意义上的视图含义更广,主要包括剖视图、三视图、局部放大图等。AutoCAD中的绘图方法主要有平面直接作图法和立体转换作图法。①平面直接作图法。此种作图法的作图思路为利用绘图命令和编辑命令进行作图。常用的方法有辅助线法――利用构造线作为辅助线,确保视图之间的“三等”关系,并结合图形进行必要的编辑,完成图形;对象捕捉追踪法――利用对象捕捉追踪功能并结合极轴、正交等绘图辅助工具,保证视图之间的“三等”关系,并进行必要的编辑,完成图形,这种方法与辅助线法比较,图面简洁,操作方便、快捷。在实际绘图中,用户可以灵活运用这两种方法,以实现其绘图的准确性和规范性。②立体转换作图法。立体转换作图法通过AutoCAD直接将三维图形转化为平面图形,具有很强的直观性和生动特点。这种绘图方法可以一次性转化到位,无需分别分析和绘制各图形要素,大大地节省了绘图时间。
2.2 标注尺寸 机械图样的尺寸标注是一项复杂的工程,尤其是公差标注。在机械图样中,公差主要由尺寸公差和形位公差两种构成。常见的尺寸公差标注法主要有利用专门标注样式标注、特性窗口、强行标注等。其中,最高效的标注方法为编辑多行文字标注。如对■进行尺寸标注时,应该选好修改的标注内容,再单击“标注”工具栏,选择“编辑标注/新建”一项,然后在弹出的多行文本编辑器中输入公差,即+0.043^-0.021,选中并点击“堆叠”一项。
形位公差的标注则相对简单,只需点击“公差”命令完成标注,再将引线和箭头补充完整即可。
2.3 定比例绘制机械零件图 在机械图样中,往往需要生成定比例的图样。以一张比例为1:8的A4机械零件图为例,其绘图步骤如下:①打开一个设置好的A4样板图,在图幅之外按照1:1的比例绘制零件结构;②将零件图放缩至原图的1/8;③比例因子设置为5,进行尺寸标注;④将完成的零件图移动到图框,调整好放置位置,修改标题栏对应内容。
3 绘制装配图
装配图较为直观地反映了各机械零件之间的装配关系、产品生产原理、生产技术要求等。装配图主要包括视图、尺寸、标题栏、明细以及零件编号等构成。其中,装配图的重点和难点是绘图。其绘制方法主要有两种,即直接绘制法和拼装法。①直接绘制法。直接绘制法主要适用于简单装配图的绘制,绘制方法较为简单。绘图者只需使用AutoCAD中的二维绘图和编辑命令,并按照手工绘制装配图的方法绘制即可。②拼装法。拼装法主要有两种,一是先完成零件图绘制,再将其插入装配干线拼装;二是通过块与设计中心拼装,其作图效率和质量较高,是一种模块化的制图工具。需注意的一点是,零件序号的标注可用快速引线(qleader)命令来实现。
4 绘制轴测图
机械制图当中,设计者通常利用轴测图确定零件的形状。轴测图通过平面图形来表达三维几何结构的构成与特点。从本质上来看,它仍是一种二维图,只是利用投影方式营造了一种立体效果。AutoCAD轴测图的绘制方法有平面直接作图法和立体转换作图法。①平面直接作图法。点开设置,打开“捕捉与栅格”选项卡;在捕捉类型中选择“等轴测捕捉”单选框,打开正交模式。通过F5键切换完成左、右、顶轴侧面的画线和找点操作,进而完成轴测图的绘制。②立体转换作图法。设计者先创立一个立体模型,并通过等轴测图的方式显示出来,然后输入“flatshot”命令,在弹出的“平面摄影”对话框中的目标区中选择“输出到文件”,勾选“包括相切的边”选项,得到平面轴测图的大致形状。打开此文件,利用ERASE、TRIM命令剪去多余线段,完成轴测图。
参考文献:
[1]陈玉莲.AutoCAD实用教程[M].中国矿业大学出版社,2009.
关键词:机械CAD 机械制图 衔接
在现代工业生产中,机械、化工或建筑工程都是根据图样进行制造和施工的。设计者通过图样表达设计意图;制造者通过图样了解设计要求、组织制造和指导生产;使用者通过图样了解机器设备的结构和性能,进行操作、维修和保养。因此,图样是交流传递技术信息、思想的媒介和工具,是工程界通用的技术评议。作为中等职业教育培养目标的第一线的现代新型技能型人才,必须学会并掌握这种语言,初步具备绘制工程图样的能力。《机械制图》这门课程从制图的基本知识与技能、正投影作图基础、机械图样的表示法、零件图和装配图的识读与绘制等方面循序渐进地教会学生掌握这门“语言”。
《机械制图》中培养学生的绘图能力是传统的手工绘图。然而,工程图样作为工程界交流信息的共现语言,其严格的规范性要求在制图时必须严格遵守国家标准,如线宽、线型、字体规定以及标准件的尺寸,使得手工绘图难度增加,效率低,且纸质图纸的修改与保存都不方便,其缺点日益明显。到20世纪60年代出现了计算机绘图,计算机绘图的精度高,速度快,且具有多种绘图功能,如图形的绘制与编辑、尺寸标注、作图工具、显示功能、查询功能、信息转换功能和二次开发功能,因此迅速得到推广。企业对这方面人才的需求日益增加。因此近几年来,各类职业学校纷纷更新课程体系,把计算机辅助设计《AUTOCAD》列入到专业课程必修课程体系。
但是据了解,许多中职学校虽然开设这一课程,但是教学效果并不显著。究其原因,我觉得有以下几点:第一、课时不足,学校对本课程的重视程度不够,认为学生的识图与绘图的能力应该主要通过《机械制图》这门课程得到培养和提高,CAD只要了解就可以,因此两者课时严重失衡;第二、师资不够专业,学校安排的教师本身对工程图的绘制与识读,以及相关的国家标准不太了解,有的甚至还是让计算机教师任教,教学只能停留在学习软件本身上,并没有把这一软件应用到专业领域;第三、缺乏实践,由于缺少实践巩固知识这一环节,许多学生在隔了一段时间后,软件如何操作的几乎全忘了。第四、学生基础差,这是中等职业学校学生的一种通病。这些学生的学习积极性,学习效果当然是不能同普通高中的学生相提并论。
职业学校的培养目标,就是为企业输送更多、更优秀的技术工人。因此一切课程的教学目标都要围绕企业的需求设定。我们不希望听到毕业生如此的反馈:“学校里学的知识在工作上根本用不到”、“学校教的和我们在企业学的不同”等等诸如此类的话。在制造业内,CAD已经基本普及了,基本上取代了手工绘图。如果我们培养的学生不能将CAD熟练的应用于实践环节中,那么我们教学就是失败的。而在CAD教学中,注意与《机械制图》的衔接,是解决这一现状的根本途径。
一、重新定位《机械CAD》的专业地位,合理分配课时
CAD教学应该与《机械制图》相提并论,没有主次之分,两者的教学目标都是让学生学会并掌握机械图样这门语言,只不过两者的分工不同。学生在《机械制图》的学习中,主要是提高自身的读图能力,以及绘图的基础知识;而在《CAD》中,把理论知识转化为实际操作,提高绘图能力。所以,以前《机械制图》都要安排三到四个学期,应该缩减到两学期。《机械CAD》由一学期增加到两学期。《机械制图》提前一学期开设,这样可以把一些制图的基本知识与相关规定先行讲完,以便学习《机械CAD》时学生已经具备相关知识。
二、师资安排要合理
计算机老师担任《CAD》课程的教学,由于缺乏相关的专业知识,教学只会停留在软件本身的各种命令是如何使用的。甚至,有些操作用专业的标准来评判的话,可能还是错误的。比如,在标注圆和圆弧尺寸时,软件本身没有限制用直径还是半径标注,但是制图标准规定,小于180度圆弧标注半径,大于等于或是整圆标注直径。老师如果不明白这一规定的话,教学时候肯定会出错,从而误导了学生。因此,计算机专业教师担任此科目,只能照本宣科,不可能做到理论联系实践。所以,担任这一课程的教师一定要是专业对口,如果由《机械制图》老师担任那自然是更好了。
三、慎重规划教学内容
现在书店里CAD教材版本很多,但是这些教程也都是按照软件本身的功能编排。上课时如果按照书本内容与顺序组织教学,其效果就如前面分析的那样,学生学完之后不能直接用于实践,几天不用几乎全忘记。这些教材只适合于具有相当丰富的专业经验的人。给学生上课时,教学的顺序要根据学生的理解能力以及《机械制图》中的教学次序作适当的调整。比如在介绍软件界面以及命令与坐标的输入方法后,基本绘图命令不能一次讲完。举例一:直线命令本身很简单,但是,我们可以通过这个命令把制图中的线宽、线型规定穿来。把学生从“不同的线型和线宽直线都是绘制出来的”这个误区中解脱出来。否则,按照书本顺序这部分内容属于对象特性的修改,安排在基本绘图与编辑命令之后。即使学完后,经常有学生画完图形后都不注意修改线宽与线型,不会自觉地用制图的标准来检查图形是否有问题。举例二:基本绘图命令圆和圆弧,讲这部分内容时,可以和《机械制图》中圆弧连接部分的内容联系起来,加深学生的印象。作圆弧连接肯定要用到基本编辑命令――修剪,这时候可以先把修剪这个命令的使用方法介绍给学生。
教学的重点应该与《机械制图》中的重点吻合。比如,CAD中辅助工具栏上“对象捕捉”与“对象追踪”这两个功能可以应用到绘制三视图中。三视图的绘制是《机械制图》的重点内容。三视图的投影规律――长对正、宽相等、高平齐,在CAD中绘图可以使用对象捕捉与对象追踪非常方便地实现,克服了手工绘图中利用尺、规量取的困难。因此,讲这两个命令时可以多举一些绘制三视图的例子,让学生在对比学习中,感受到CAD绘图的优越性,从而也能提高学生的学习兴趣。因此,教师在组织教学内容时,应该充分考虑两门课程的衔接,这样有助于提高教学效果。
在CAD教学过程在,注意与机械制图的衔接,有些教学难点会得到化解,学生学习轻松,学习兴趣建立起来就容易多了。俗话说“兴趣是最好的老师”,有了兴趣还怕学不好吗!
参考文献:
中职学校“机械制图”课程是一门具有较强实践性的专业基础课,要求以实际操作为主,通过有效教学,使得中职学生掌握机械制图的基础知识,具有较强的空间想象能力和基本的绘图技能,提高中职学生的识图能力和创新能力。本文结合当前中职机械制图的教学现状,研究提高中职机械制图教学有效性的策略。
一、中职机械制图的教学现状
机械制图是中职学校机械专业必修的一门基础课程,主要是培养学生的三维空间想象能力、读图能力及绘图能力,具备继续学习专业技术的能力,为今后从事机械行业工作打下基础。当前,部分中职教师沿用传统的教学内容及课堂说教式的教学方法,不仅学生感觉学习困难、枯燥无味而厌倦学习,而且教师也感觉自己是“出力不讨好”。虽然专业教师一直强调本门课程有着举足轻重的意义及作用,但从CAD课程教学中发现,部分学生的机械制图知识非常薄弱,需要花费很多时间补充相关专业内容。另外,从近几年的顶岗实习反馈情况来看,多数学生反映机械制图知识很重要但没掌握好。总的说来,本门课程在教学过程中虽然很重视,但没有达到预期的教学目标,即机械制图教学的有效性比较低。
二、机械制图教学有效性低的原因分析
(1)中职生的学习状况不佳。近几年来,伴随着高中教育普及程度的提高,几乎所有中职生都是未考上普通高中或不想读书的,这些学生的文化基础知识普遍较差。同时,他们学习的主动性、积极性、自我约束力较差,缺乏自学能力和自信心。进入中职学校,对新环境、新教师、新教材、新教法难以适应,对全新的专业基础课和专业技能课学起来更感费力。部分中职生在学习中遇到困难就选择放弃,缺乏克服困难的毅力。有的中职生不愿意学习,而把精力用在打电脑游戏及玩手机上,荒废学业。因此,中职学生的学习状况大大影响了机械制图课程教学的有效性。
(2)教学内容有待更新。当前,中职机械专业毕业生的就业方向大多数是操作工、技术员。企业对中职生手工绘图能力要求不高,但对读图能力和用计算机绘图能力要求相对较高。但是,大多数中职学校机械制图教学还沿用上世纪八十年代的教学内容,课本及习题册都以手工绘图为主,教材中存在着许多陈旧老化、不符合社会发展要求的教学内容。同时,本课程为了追求学科的系统性和完整性,导致教学内容庞杂,学时膨胀,实用性和针对性不强,很多偏难的内容学生学不懂。而且还有许多制图标准的基本规定、标准件、常用件及其规定画法需要记忆。这样的教学内容,不但让学生感觉学习内容枯燥无味,缺乏现实针对性,而且在很大程度上影响机械制图课程教学的有效性。
(3)教学方法有待改进。目前,中职教师在机械制图教学中多数采用说教式教学方法,主要运用板书、典型的模型及挂图等进行教学,效率低、信息量小。虽然使用的教具、模型及挂图具有典型性,但是数量太少,不够丰富,学生难以很好地形成零件的形状结构及空间思维。为了更好地培养学生的三维空间想象力,教师有时会利用许多课堂时间绘制一些模型的视图,但是学生没有耐性专心听讲,效果也欠佳。虽然教师很努力地上课,但是传统的课堂说教式的教学方法难以提起学生的学习兴趣,课堂教学效果不佳。
三、提高中职机械制图教学有效性的方法
(1)精心调整教学内容,明确教学目标。在机械制图教学中,应该根据中职教学大纲、生源质量及现代企业对人才的要求,精心调整教学内容。例如,现在采用计算机绘图,可以使用中望CAD软件中的“制图标准统一化”和“机械图库”功能,对制图标准的基本规定(图纸幅面与格式、比例、字体、图线、尺寸标注)和标准件、常用件及其规定画法进行教学优化,减少繁杂的记忆;而手工绘图趋向于草图绘制,常用几何图形画法也需要适应计算机软件绘图的要求。三维实体造型技术在计算机上得到广泛使用,轴测投影的绘图内容及原理简单介绍即可。重点在于掌握投影作图的原理与方法、零件的表达方法及熟悉制图国标中的相应规定,最终做到用平面图形准确完整地表达零件的结构、形状,并标注出尺寸和技术要求。基于基础理论适度的要求,形成以专业技能和岗位要求为目标,以“会用、实用、够用”为原则的教学内容体系,让学生学以致用,提高综合能力。
(2)应用现代技术,改进教学方法。在计算机技术迅速普及的今天,教学中利用多媒体教学设备可以解决传统机械制图教学中存在的一些问题。例如,通过制作多媒体课件展现机械制图中的图形及立体模型,减少板书,有效突出教学重点及解决难点,同时丰富教学内容,提高教学效率。利用3D软件建立模型,通过动态演示代替各种木制教具讲解基本几何体、组合体、装配体、零件等,在屏幕上可以随意进行翻转、剖切、拆卸和装配,使学生全面了解空间形体的结构、观察内部结构及装配关系,有效提高学生的学习兴趣和空间想象力。同时,在教学中还能随时调用已制作好的各种素材,使课堂教学更为灵活、教学过程更为生动,大大提高了教学效果。
(3)注重“做中学、做中教”。部分中职生的素质较低,但是有动手能力强和对计算机感兴趣的特点。根据中职学生这两个特点,可以让学生在“做中学,做中教”中掌握知识及技能。中望CAD软件绘图很容易入门,因此,可以让学生使用计算机在抄画图中学习制图的基本知识和基本技能,在简单的3D建模中学习正投影法、视图、基本体、组合体和图样画法等内容。为了让学生加深对机械制图知识的理解,可以到拆装测绘室测绘典型零部件及绘制装配草图,然后用计算机绘制并打印图纸。通过精讲多练,直接用计算机绘图,突出实践,突出专业性,不但提高学生学习积极性和效果,而且提升学生的成就感,强化了计算机绘图能力。
(4)开发校本教材。为了提高中职机械制图教学的有效性,需要根据现代社会的需要,针对中职生的学习状况和特点,运用多媒体技术,采用计算机绘图的教学方法,以学生“会用、实用、够用”为原则,编写《机械制图》校本教材,从而更好地实现教学目标。
(5)使用愉快式教学法。目前机械专业的部分学生处于“厌学、被迫学”状态,缺乏远大的理想目标,觉得上课很乏味、苦闷,甚至是煎熬。因此,在上课的时候,教师不能只顾自己不停地讲,要随时注意观察学生听课情况。当许多学生听不进或听不懂的时候,就应用生动的比喻进行讲解,甚至利用一些相关的趣味常识及生活趣事调节课堂学习气氛,把笑声及欢乐带入课堂,从而让学生想学、乐学。同时,机械制图课堂上讲授的内容要能够应用于实际,让中职学生感到能学以致用,因而更有收获感。还可以通过展示学生作品和竞赛绘图的方法,让学生体会成功的喜悦和自豪感。在欢快的氛围中学习机械制图知识,更能强化记忆,使得学生牢固掌握知识,提高能力。
关键词:中职;《机械制图》;《AutoCAD》;一体化教学
随着计算机技术的日益普及,教学一线教师计算机水平的不断提高,这对于教学起到了极大的促进作用。当前,大多数有工科类专业的中等职业学校都开设了《AutoCAD》这门课程,这极大丰富了《机械制图》的教学内容,也改变了《机械制图》的课堂教学方法,教学效果不错。笔者从事多年的《机械制图》与《AutoCAD》教学,总结了一些关于《机械制图》与《AutoCAD》课程一体化教学的方法与技巧,下文将围绕《机械制图》与《AutoCAD》课程的一体化教学进行一番探讨。
一、当前《机械制图》与《AutoCAD》的教学现状
一直以来,大多数有工科类专业的中等职业学校都开设了《机械制图》与《AutoCAD》这两门制图专业课程,在课程安排上,《机械制图》与《AutoCAD》是两门独立的课程,第一、二学期开设《机械制图》,第二学期增加开设《AutoCAD》,分别由两个或两个不同专业的教师讲授,机械专业教师讲授《机械制图》,而由另外一位教师讲授《AutoCAD》,这种分段式、独立式的开设课程方式导致了教学内容庞杂、重复与脱节,造成了学时浪费,教学效率也不高。因为学生缺少必要的实践体会,学起来也因此觉得似懂非懂,所以在《AutoCAD》绘图时只能照搬照画,只知其然而不知所以然,教学效果还很差,甚至受学时的限制,有些学校的工科类专业的班级干脆就不开设《AutoCAD》课程了。
二、《机械制图》与《AutoCAD》的关系
《机械制图》与《AutoCAD》都是实践性很强的专业课,从本质上来说,《机械制图》和《AutoCAD》都是讲授绘图和识图知识的,它们之间存在许多相通之处。《机械制图》主要利用绘图工具,如三角板和圆规等,根据已有的制图知识,依靠绘图技巧和经验逐线绘制,而《AutoCAD》是随着计算机技术的不断进步发展起来的现代制图工具,具有甩图板功能,可以通过交互式绘图方式,绘制出高精度图形。但《AutoCAD》技术的应用仍以《机械制图》中投影理论和制图标准知识作为基础。可以说,《机械制图》是《AutoCAD》的基础,《AutoCAD》绘图不能脱离而独立进行,必须在掌握《机械制图》的基本理论、投影规律、表达方法和国家制图标准规定的基础上才能应用《AutoCAD》画出符合要求的机械制图。《AutoCAD》是促进《机械制图》教学的有效工具,对中等职业学校来讲,《AutoCAD》可以看作是一种绘图工具:显示器可以看作是图板和图纸;鼠标和键盘可看作是铅笔、直尺和圆规等。因此这两门课程关系紧密,是互相补充、互相渗透,相辅相成的。
三、《机械制图》与《AutoCAD》一体化教学的必要性
中职学校的培养目标是为生产一线培养中、高级技术人才,因此在《机械制图》与《AutoCAD》教学实践中,应该以培养学生的识图能力和空间想像能力为主,实现以绘图为手段的教学目标。以往的教学实践中,很多教师是以《AutoCAD》绘图能力作为重点进行培养的,结果并没有多少学生以绘图设计为工作,而大多数的学生只是一线的操作工,只要会看图就行了。时下在《机械制图》教学实践中,教师普遍表示,很多中职学生都认为这门课程的内容抽象难学,难以掌握。但笔者认为,如果能充分利用《AutoCAD》形象、生动的特点,丰富教师的教学方法和手段,学生就能直观、便捷地学习制图理论,有利于将机械制图与计算机制图有效地衔接。这样不仅可避免《机械制图》的枯燥乏味,而且《AutoCAD》中的工具要比手工工具丰富得多,可大大缩短了以往手工作图占用的大量时间,极大地提高了绘图效率和绘图质量,从而提高学生学习专业课的兴趣,改善教学效果。为了满足企业和市场对人才的需求,将《机械制图》和《AutoCAD》这两门课程融合进行一体化教学已成为必然。
四、《机械制图》与《AutoCAD》一体化教学的实施探讨
(一)整合课程。
将两门课程整合成一门课,以《机械制图》基本理论为前提,以企业的实际需要工作为导向,培养学生的绘图原理、看图、识图能力,以《AutoCAD》软件作为绘图平台,以动手绘制图纸能力为目标,以“实用为主,够用为度”的原则,将《机械制图》与《AutoCAD》两门课程的教学内容进行优化整合。为此,可将教学内容整合为六大模块:国家标准、画法几何、标准件、零件图、装配图、三维轴测图。同时教学大纲、教案等也要相应地做出调整。
(二)教学模块的设计。
教学模块的设计是以培养学生的技术应用能力为核心,考虑到学生的实际情况,对不同专业的学生,可根据专业特点,以“识图为主,够用为度”为原则来设计教学模块内容,将培养目标分解到每一个教学模块单元,确定每一个教学模块单元所承担的功能,应培养的知识和能力,每一个模块单元要传授的知识、能力以及考核学生的方法。同时,按教学目的不同,有针对性地设计教学资源。如在基本理论部分,依据教学内容构建一些有针对性的教学模型及制作教学课件,如点、线、面的投影分析、组合体的组合形式、剖视图画法等教学内容,均可制作多媒体课件进行动态演示,以达到最佳教学效果。在识图训练部分,根据学生的知识基础,结合教学大纲的要求,设计出难度适当的识图训练作业,加强对学生识图能力的训练。
(三)教学方法。
1. 多媒体授课与实验课相结合的教学模式。
在实践教学中尽可能采用图文并茂的多媒体技术教学,生动形象讲授《机械制图》的一些基本原理和理论知识,而实践主要在实验室进行,讲授《AutoCAD》软件的使用和绘图技巧。通过多媒体授课与实验课相结合的教学模式,可以将理论教学和实践教学有机地结合起来,不仅可以提高学生的学习兴趣,而且可以加强学生的动手能力。
2. 手工绘图与计算机绘图双重训练。
随着计算机技术的不断发展,计算机绘图将取代手工绘图。但是在学习过程中,并不能从一开始就使用计算机来绘图。手工绘图作为学生的一项基本技能是基础,绝对不能抛弃,只有掌握了一定的手工绘图技巧,才能打下计算机绘图的基本功。在学生掌握一定的《机械制图》理论知识和《AutoCAD》的绘图功能后,遵循由浅入深、由简单到复杂的原则,有针对性地加强训练一些难度适当的练习题,开展“机械制图计算机化”的一体化教学训练,让学生进行手工绘图和计算机绘图,是一种双重实践训练,做到两者训练并重,大大增加了学生绘图的实践机会,这样可以给教学带来积极的影响,变被动学习为主动学习,让学生真正学以致用,在潜移默化中提高自己的识图和绘图能力,成长为一个满足实际生产需要的技术型人才。
3. 交错融合教学。
《机械制图》与《AutoCAD》一体化融合教学要有主次之分,不可本末倒置,应以《机械制图》模块为基础,将《AutoCAD》的各教学模块有机融入其中,但这种融入不是简单地穿插。在实践一体化教学中,并不是说一定要讲完《机械制图》中某一模块的内容后才能接讲《AutoCAD》模块中的内容,有时两模块可结合在一起讲解。把《AutoCAD》作为一种绘图工具来使用贯穿在整个《机械制图》的教学过程中,教师可作如下处理:(1)《机械制图》的绘图基本知识与《AutoCAD》绘图环境放在一起介绍;(2)《机械制图》的投影原理结合《AutoCAD》的基本绘图命令(含点、线、面、圆等)来介绍;(3)《机械制图》的轴测图画法与《AutoCAD》的三维绘图基础相结合来讲解;(4)《AutoCAD》尺寸标注的设置融入《机械制图》尺寸注法中;(5)《机械制图》的机件表达方法融入《AutoCAD》的图案填充及视图缩放与移动;(6)《机械制图》的标准件和常用件与《AutoCAD》的模块和属性的操作相结合来讲解。这样可用较少的课时讲解《机械制图》,而留多一点的课时用在《AutoCAD》计算机绘图的实践性教学,这样不仅节省了学生的学习时间,还加强了学生的空间想象力,让学生更加熟练地掌握计算机绘图的方法和技巧,从而改善教学效果,提高教学效率。
4. 分层教学。
中等职业教育要以能力为本位,以就业为导向,培养合格的中级技能型人才。结合我校几个工科专业:机电专业、模具专业、汽修专业,我们可将整合后的教学内容分为基础模块、专业模块、提高模块三大模块,即分层教学,以适应不同专业的岗位群或工种群。例如:汽修专业可选择基础模块;机电和模具专业可选择基础模块、专业模块;对一些优秀学生可提出较高要求,鼓励他们熟练掌握绘图技巧,参加绘图员考证,同时选择基础模块、专业模块、提高模块来学习。实行这种以适应不同工作岗位培养目标及工种要求,有针对性的分层教学,才能更好地达到学以致用的目的。
(四)学时分配与考核方式。
《机械制图》与《AutoCAD》的融合式教学,学时比例为2:3,也就是《机械制图》课程为2,《AutoCAD》课程为3,学时大致可分为《机械制图》为80学时,《AutoCAD》为120学时。《机械制图》与《AutoCAD》一体化融合教学实施后,对学生的考核不能只是期中、期末考试来进行单纯的知识考核,应建立起以识图能力为核心,以实际操作为主,笔试为辅,通过手工绘图作业,《AutoCAD》上机绘图作业,平时的上机练习及笔试,综合评定学生的最后成绩。
(五)一体化教学的前提条件。
1. 教材要配套。
组织编写整合后的配套教材,将《AutoCAD与《机械制图》的内容优化整合后有机融合为一体的“机械制图与AutoCAD”校本教材,教材中要有与教学内容相符的《AutoCAD》上机练习内容,以及制定合理的教学大纲。
2. 对师资的要求。
教师的水平和素质直接影响到学生的培养质量,《机械制图与AutoCAD》一体化教学,对教师提出了更高的要求:任课教师应具备掌握扎实的专业理论知识,有过硬的《AutoCAD》操作技能,能综合运用各种现代化教学手段来组织实施教学,在教学过程中能把自己在《机械制图》教学中的实践与《AutoCAD》的应用有机结合起来。
3. 相应的硬件设施。
教学改革是关键,硬件环境是基础。除了要配备专门的计算机绘图实验室,还需进一步加强软件、硬件建设。硬件设置主要是指具备足够的计算机及多媒体教室,这样才能为一体化教学提供保障。
总之,《机械制图》与《AutoCAD》一体化融合教学后,尽管在一定程度上丰富了教学手段,也取得比较好的教学效果,但仍存在不少问题,仍需我们不断去探索。中职学校人才的培养要跟随企业的要求而改进,要按企业的要求来培养学生,要面向企业,勇于实践,为企业培养出更多的合格人才。
(作者单位:佛山市顺德区勒流职业技术学校)
参考文献:
[1]李梅.CAD与《机械制图》的整合[J].职业教育研究,2007,(2).