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关键词:CAD;机械制图;结合
中图分类号:TH126文献标识码: A
引言
随着计算机辅助设计与制造的飞速发展,CAD专业制图软件在机械设计领域得到了广泛的应用。在机械工程当中,人们为了提高机械制图的准确性,人们就将CAD技术和机械制图有机的结合在一起,从而使得学生的专业能力得到进一步的提升。本文对机械CAD和机械制图结合的相关内容进行介绍。
一、CAD技术在机械制图中重要地位
首先,伴随着计算机技术的发展,CAD技术在机械制图中的应用也迅速推广开来,比如图形图像的处理、现代化机械工程的设计,现代化企业当中,CAD的基础知识和三维立体建模的基本技术在我们应用于计算机进行数控机床及机电一体化建模更是广泛需求。其次,CAD技术是现代制图的重要工具,它缩短了设计的周期,提高了工作效率,以一种逼真的、形象化的方式展现未来新产品。极大地开发设计者的思维,预先得知新产品的认可程度,提升新产品的成功率有非常重要的作用。最后,CAD技术是以机械制图知识为基础,学生在机械制图过程中掌握识图和制图的能力,帮助学生掌握三维图形设计和手绘图能力,树立创造性思维之后,采用计算机这个现代化工具,进行图纸设计,实现了基本理论和基本技能与现代化工具和手段的完美结合。
二、机械制图与机械CAD的关系
在机械工程发展的过程中,机械制图在其中有着十分中的作用的,它不仅是一门基础性的课程,还有利于学生能力的培养,从而使得学生的空间想象能力、分析能力得到进一步的提升。然而在传统的机械设计的过程中,人们都是依靠自己的空间思维能力,在自己的大脑中建立一个三维模型,从而通过相关的技术方法将其实体化,在对按照相关的要求,来对其进行相应的改进和完善。不过,这种传统的机械设计方法在实际应用的过程中,不仅对设计人员的专业能力有着较高的要求,而且还存在着一定的局限性,从而使得机械设计的效果受到了严重的影响。
而机械CAD技术的出现,则是在CAD技术的基础上,通过计算机制图软件,来对机械制图进行相应的绘制,这样不仅是对机械制图的一次革新,还有利于机械工程的发展,从而使得机械设计活动的相关内容逐渐向着信息化、自动化的方向发展。因此在机械制图工作当中,将机械CAD技术与之有机的结合在一起,不仅使得设计人员的综合能力得到进一步的提升,还提高了机械制图的工作效率。
三、机械制图与机械CAD的有机结合分析
CAD绘图技术的应用丰富了机械制图的教学内容,简化了机械制图的教学课程,改变了机械制图的教学方式,是制图教学的一场革命。具体的结合形式如下。
1、机械制图的内容与机械CAD结合
机械制图研究的是阅读与绘制机械图样的方法、原理,其课程目的在于学习正投影的基本理论;掌握绘制与阅读机械图样的基本方法、技能和知识,并培养学者的空间想象、分析能力。CAD是一种计算机绘图工具:把显示器当作是图板和图纸;把鼠标和键盘当作是铅笔、圆规和直尺。当然,CAD的绘图工具要比手工绘图工具丰富许多,并且CAD在绘图效率和绘图质量上也有明显优势。比如CAD的三维模型,它虽然取代了传统的手工制图方法,但它并未取代制图的理论与制图的规范、标准,相反之下,它是依据机械制图理论与标准研发的一个计算机绘图软件,不仅丰富了制图的理论,而且还增设了CAD制图的标准。当前学校所使用的教材都会存在着陈旧老化、面面俱到、实用性不强、交叉重复等各种缺点,难以适应当下机械制图课程教学的需求,因此,应对其课程的内容进行调整与改革,以“够用、实用”为原则,将机械制图与机械CAD的相关内容进行有机结合。
2、机械制图的课程与机械CAD结合
在机械制图与CAD的教学实践过程中,应打破常规课程的专业性、系统性,强调实用性原则;减轻学生们的负担,提高课程的教学质量;以绘图为教学手段,以培养学生的看图能力以及空间想象能力为主要教学目标。过去的实践教学中,通常是以培养学生的CAD绘图能力为重点,但基本没有学生从事绘图工作,大部分学生都是在流水线上操作,只需要他们会看图即可。在教学实践中,教师将两门课程结合起来一同讲授,要互相穿行,课时比例按1:3进行,以CAD为主,机械制图为辅,先讲机械制图,后讲CAD,以机械制图为主线在整个课程中贯穿。在讲CAD时,要将机械制图国家标准贯穿始终,用以CAD带动机械制图,每节CAD课程,都要将机械制图的简要进行简单的介绍,特别是要根据机械制图的知识建立CAD三维立体图,以深刻地体会其作法。
3、教学方法与手段的融合
有效利用多媒体教学、网络教学等多种现代化教学手段,采取先演示、再分析,得出方法,最后鼓励学生动手绘图的路线。在多媒体教学过程中,首先,采用媒体效果全方位展示设计的产品,观察模型特点,这样图文并茂,可以突出教学重点;其次找出设计方法,而后老师在动态展示图纸的设计过程,帮学生理清设计思路,做到了分解教学难点,深入浅出,让学生可以更容易理解和接受。另外,构建网络教学平台,学生可以方便地获得任课教师所具有的的全部教学资源,方便课前预习,课后复习,同时通过计算机网络,学生可以了解行业对技术需求的动态、拓展专业领域知识的视野,激发自主学习的能动性。最后,老师可以采取观摩教学的方式,带学生到实习工厂参观,以实物或图样为教具,教师要带领学生多到实习工厂现场教学,以实物、图样为教具,以真正的生产线作为学生的学习平台,加深学生头脑中监理三维立体图形的概念,提高探索知识解决实际问题的热情,做到理论与实践的结合,为日后走上工作岗位打下坚实的基础。
4、CAD绘图软件在机械制图各方面的应用
Auto CAD在机械制图中的应用可从多方面来阐述:装配图绘制是机械制图中的一个重要方面,在制图中培养对装配体的结构关系、连接构造、零件装配等的感性认识是一项难点,Auto CAD绘图软件可进行三维实体建模,进而实现对装配体的模拟装配,模型准确展示了装配体各部分的形状结构,并能清晰的表达出各零件构造间的动力连接关系等。
剖视图是表达零件构造的常用图,当零件构造含有较多的孔槽结构时通常会使用剖视图展现零件的剖切面以展示更全面的零件构造,剖视图一般含有较多的交叉重叠线条,形体较为复杂,利用Auto CAD绘图软件可先建立零件模型,再使用绘图菜单下的剖切功能剖切出零件内部结构形状从而分析零件的实际形状。机械制图中的另一个难点内容是对组合体视图的信息读取,对组合体一般先进行线面分析法与形体分析法的线面特征分析,分析组合体的基本几何体投影与线面投影。组合体通长是由切割基本几何体与基本几何体组合构成,利用Auto CAD可进行三维实体建模,再根据其组合方式进行造型构造出基本几何体构造,通过建立坐标轴将各立体结构旋转到相应方向并调整位置,进而组合形成组合体。 CAD的应用使机械制图中的复杂形体可进行快捷的制作。
机械制图中的点、线、面几何构图可利用 CAD快捷的通过创建主视、俯视等视口直观的建立,通过三维模型的着色功能将点、线、面融入到三维实体中,可方便的分析不同位置的线、面投影。
结束语
总而言之,在机械设计当中,将机械制图和机械CAD有机的结合在一起有着十分重要的意义,计算机制图与机械制图相辅相成与有机结合促进了制图软件与理论学科的双赢发展。
参考文献
[1]宛勤凤.论《机械制图》教学[J].科技信息,2011年.
关键词: 整合机械制图AutoCAD教学过程考试方案
一、引言
《机械制图》是工科类专业技术平台课程中的一门基础课程,其主要目的是培养学生手工绘制工程图样和识读工程图样的能力。AutoCAD是一种具有计算机辅助设计和绘图功能的软件包,由于其绘图速度快,绘图精度更高,操作简单易上手,因此随着计算机的普及,其已成为国际上广泛使用的工程绘图工具。经过各行各业的二次开发,已经有了更简单易用的、功能更强的行业AutoCAD,因此,各行业的计算机绘图已广泛而全面地代替了传统的尺规绘图,新形势要求高等学校工科类各专业的学生必须熟练掌握计算机绘图知识,具备计算机绘图能力。
二、整合机械制图与AutoCAD的必要性和可行性
1.必要性
《机械制图》的主要内容包括制图标准和手工制图方法,通过学习《机械制图》,培养学生的手工制图和识图的能力。AutoCAD是在统一制图标准下开发出来的计算机绘图软件,通过学习AutoCAD,使学生绘图速度更快,绘出的图更精确。可以看出,掌握《机械制图》是前提,掌握AutoCAD是提高。换言之,掌握了《机械制图》而没掌握AutoCAD的学生,具有制图识图的能力,可以单独进行设计制图,但绘图效率不高;但是,掌握了AutoCAD而没掌握《机械制图》的学生,只能照仿已有的图样,由于不具备制图能力,因此不具有单独设计制图的能力。
因此,为了具有较高效率的独立设计制图能力,学生既要掌握《机械制图》,又要掌握AutoCAD,这就说明了有必要将机械制图与AutoCAD整合到一起。
2.可行性
前文提到,学生掌握《机械制图》是前提,掌握AutoCAD是提高,《机械制图》和AutoCAD绘图的工程标准是一致的,是统一的,学生掌握了《机械制图》再学习掌握AutoCAD,是更深层次的提高,不存在矛盾体,因此,将机械制图与AutoCAD整合到一起是可行的。
三、整合机械制图与AutoCAD的方案设计
工科类专业《机械制图》主要培养学生的四种能力:构形、表达、读图、绘图,三种技能:徒手绘图,尺规绘图,计算机绘图(此为近年新增加的技能)。教学内容:制图的基本知识和基本技能、投影基本知识、三视图、组合体、图样表达、零件图、装配图等。AutoCAD内容:概述、基本图形绘制命令、基本图形编辑命令、图形设置、尺寸标注等。《机械制图》教学中的各个知识点环环相扣,已经形成不容打乱的经典体系,所以我们以机械制图的内容为主线,整合后的内容如下:制图的基本知识和基本技能、投影基本知识、三视图、组合体(含计算机基本图形绘制命令、计算机基本图形编辑命令、计算机绘图图形设置、计算机绘图尺寸标注)、图样表达、零件图、装配图等。
四、整合后的考试方案
将尺规作图笔试与计算机绘图技能考核相结合,作为整合后的考核方法,原则上那些现实工作中即时用到的内容,如尺寸标注的四要素,投影的三等规律,看二视补三视,图样表达等内容可作为笔试内容,而将实际的工程图形(如零件图,装配图)作为上机考核内容,分值比例是期末考核占50%,课程作业占10%,其中考试占20%,平时课堂考核占20%,而期末考核中尺规笔试占60%,应用AutoCAD绘制大作业占40%。这一考核方式从学以致考转变为学以致用,一方面使得学生明白,学习是为了学会和掌握适应新环境下社会需求的知识和技能,另一方面能综合测验学生的手工绘图和计算机作图两项基本技能。
五、整合后教师在教学中值得注意的问题
整合的主旨是利用两门课的优势互补而把作为绘图工具及辅助读图工具贯穿于整个工程制图教学中,由于AutoCAD功能强大,命令繁多,版本每年都更新,因此教师在教学中应注意:
1.AutoCAD版本的选择
AutoCAD版本不宜用最新的,应选择社会上用得最广泛的即最流行的版本,并且是与学校硬件设备相匹配的版本。
2.理论教学与实践教学相结合
理论教学是基础,实践环节是知识再现的途径,也是加深理解理论知识的手段,所以除了课堂安排的上机操作外,课后的练习同样重要。
3.合理布置课外作业
课外作业是巩固知识的必要环节,但课外作业不宜过多,以免学生反感,从而出现抵触情绪。课余作业要讲究设计,既具有代表性,又源自工程实际。
4.把握重点内容
制图标准是本课程的重中之重,严格要求学生,逐一过关。
5.多用现代化教学手段
由于计算机技术不断更新,现代化教学手段日新月异,教师在授课过程中要用心选用,包括制作多媒体课件、制作Flas,利用投影仪、教学软件、实物模型,现场参观。
参考文献:
2008年武汉体育学院为适应科技兴体要求,开设了机械设计制造及其自动化(体育装备工程方向)专业,旨在培养我国体育用品及体育装备的设计、制造研发人员。机械制图课程就是该专业的必修专业基础课。“机械制图”涵盖画法几何、制图标准、机械零件等多门专业课基础内容,不仅培养学生掌握绘图、读图的基础技能,更是拓展学生思维空间、培养学生创新设计能力、提高学生综合素质的一门课程。它以其独特的思维方式和实践环节责无旁贷地成为培养工科学生创新设计能力的最佳课程,在人才培养体系中具有重要的作用。近年来各高校针对“机械制图”课程内容单调、学生理解困难、学习积极性不高等问题进行了教学研究和改革:(1)普通高等院校强调精简优化“机械制图”理论教学内容,将机械设计与机械制图融为一体,采用案例法培养学生创新思维能力;(2)高职院校以工作过程为导向培养市场需要的实用型人才,强调理论知识“必需、够用”。各类院校课程改革的共同点在于:在具有良好的工科专业基础保障前提下,将“机械制图”与计算机绘图相结合,实现同步教学;而针对学生创新设计能力训练少、与后续课程衔接不好、评价方法单一等问题,从教学方法、教学手段及教学内容上进行研究。本文通过分析近年来体育院校“机械制图”课程中存在的问题,从理论教学内容、实践教学环节及考核评价等三方面,提出可有效提高机械制图教学效果的建议和方法。最终使武汉体育学院的工科专业学生能在激烈的就业竞争环境中脱颖而出,确保体育器械设计人才培养目标的顺利实现。
1体育院校机械制图课程中存在的问题
1.1机械制图基本制图标准强调多,专业系统训练少
机械制图是武汉体育学院学生入校以来接触的一第一门专业基础课,对学生的创新思维、空间想象力要求较高,而目前传统的教学方法都是按章逐节讲授,学生所获知识亦是堆砌在一起,不利于纵观知识全貌,有碍学生学习主动性的发挥。
1.2机械制图课程与后续课程衔接不够
学生没有把机械制图真正作为一门工具来使用,从大二上学期结束机械制图课程后,学生就容易遗忘大多数基本标准要求,在后期的学习中虽有部分知识的巩固,但是还是效果不理想。
1.3教学模式太过陈旧
目前机械制图课程教学模式仍是教师课堂以课本内容教授为主,课下针对知识点适当布置作业为辅。而现代社会工科专业的培养更多的是强调理论与实践的紧密结合,传统的教学模式已不能适当日益增长的社会需求。
1.4教学效果评价方式需进一步改进
传统单纯的闭卷考试确实可以考查学生对各项知识的掌握程度,但是就工科专业而言,需要更多强调的是学生应用所学知识解决实际问题的能力能否得到有效的锻炼和提高。没有可深入引导学生学习的实践教学考核,无法真正激发学生学习的潜能。
2提高机械制图教学效果的方法
2.1优化教学内容,将机械制图与其他相关专业课程有机融合
传统“机械制图及CAD”课程涉及到的教学内容包括投影的基本知识;点、直线和平面的投影;立体及其表面上点和线的投影;机械制图的基本知识和技能;组合体;轴测图;机件的表达方法;标准件和常用件;零件图;装配图及计算机绘图等知识要点。机械制图是工科专业诸多设计、制造类课程的专业基础课,若机械制图基础知识掌握不牢固,则势必影响其后续课程的学习和拓展,最终导致知识连续性、系统性及完整性变差,无法实现课程的整体优化。武汉体育学院开设的机械设计制造及其自动化(体育装备工程方向),涉及到的专业课程包括:画法几何、体育装备设计、体育产品造型、人机工程学、机械设计等。通过“体育装备设计”的知识引导激发学生的空间想象力;将“体育产品造型”和“人机工程学”的设计和机械制图的构形设计一起讲解,以提高学生创新构形能力,最终达到对学生进行体育器械设计和机械制图基本知识的双重训练,相互促进,共同提高;将“机械设计”中减速器装配图和零件工作图作为机械制图中的标准件、常用件、零件图、装配图的教学引导,使学生从机械设计的角度学习机械制图基本知识。机械制图及CAD课程教学内容优化后应实现以下几个目标:(1)构筑机械制图对人才创新能力素质培养所需总体知识的框架,设计“机械制图”教学内容,以机械制图基本理论知识为主导,体育装备工程专业知识为主线(体育装备设计、人机工程学、体育产品造型、机械设计等),计算机绘图能力为辅助建立“机械制图”新内容体系。(2)适应机械设计制造及其自动化专业“厚基础、宽口径、重实践、强能力”的高级应用型专业人才培养特色的需要,学生毕业后能具备工科专业所需的基本制图能力,突出体育院校开设的工科专业特色,适应新形势下学生创新意识,提高学生的就业竞争力。
2.2结合体育器械设计现状,加强实践环节
机械制图是一门与机械类其他课程紧密相关的课程,它不同于高等数学、理论力学、材料力学等基础学科,必须将教学内容与工程的实际情况紧密结合起来去理解其各项要素的基本含义。相对于其他工科类课程,机械制图更强调理论与实践相结合,理论教学和实践教学并重方能有效提高教学效果。
(1)机械零部件的认知实验:在完成制图基本知识的教授后,为了使学生更加直观地了解和掌握机械零部件及其表达方式,有必要开展一些机械零部件的演示和装配等相关实验。如在机件的表达法教学之前,首先给学生展示一些轴类零件、对称机件等部件的结构,让学生有直观的认识,借助实物让学生了解零部件的用途,并进行剖析各零部件造型设计的原因及其正确的机械表达方法;在零件图和装配图教学之前再次通过实物演示某减速器的工作原理,通过拆卸、装配及测绘等过程使学生进一步了解机械零部件装配流程及各零部件作用,并引导学生自主安装拆卸的零件,提高学生解决问题的能力。
(2)体育装备器械的参观实践:为使学生具有一定的就业竞争力,武汉体育学院培养的机械设计制造及其自动化专业学生应该在学习实践中展现一定体育特色。除基本课堂教学外,适当安排学生参观一些体育装备器械,并引导学生测量、使用各类设备,使其对体育装备器械有直观的认识,从中掌握机械制图中的测量方法,并且了解各类仪器设备的工作原理,再结合课堂教学内容,可有效地提高教学效果。
(3)鼓励学生参加课外各类科技活动:除课堂实践外,应鼓励学生参加各种竞技类学科竞赛,竞技类各种学科竞赛作品最终都需要通过图纸+作品的形式展现。一方面激发学生学习、探索各类知识的兴趣,另一方面使学生切身感受到机械制图的具体应用环节,建立一个有利于培养学生创新意识的有效环境,最终达到以赛促学的教学效果。
2.3科学的教学效果模式的设计
学业考核评价体系是高等教育的重要组成部分,在教学成果评估、提高教学质量、促进学生发展等方面有着举足轻重的作用。
(1)加强在学习过程中的评价:通过优化教学内容,更改教学模式激发学生上课的兴趣,让学生主动学习,评价的主要目的在于对学生学习过程、学习行为及学习效果进行激励,使学生产生主动学习的动力,增强其主动学习的意识进而强化不同学习层次学生的学习信心,激发学生的内在潜力,切实让学生快乐主动地学习。如针对某一阶段所讲授学习的知识布置比较宽泛的作业,对自己感兴趣的某个健身器材(不限定复杂难易程度)根据机械制图基本方法绘制零件图及装配图,让不同学习层次的同学都能按时完成,然后根据学生具体的学习情况,提出相应的切实可行的改进建议,以激发学生学习的积极性,促进其发展。
(2)设计综合训练考核环节:对于机械设计制造及其自动化专业(体育装备工程方向)而言,将“机械制图”与“Auto-CAD”、“体育装备设计”、“人机工程学”、“体育产品造型”等课程的实践环节统一布置考核,一方面减轻学生作业负担,避免作业的重复布置;另一方面使学生从专业学习的角度有意识地进行创新设计、绘图,而非盲目地对机械制图课程的学习,最终为实际工作打下基础。在实施综合训练环节中,应做到内容丰富、对本专业有所侧重,尤其是体现出体育产品设计的专业特点,让学生意识到综合练习是真正将理论课程和未来实际工作结合起来,最终达到将知识考核和职业能力培养的高度结合。
(3)尺规绘图和计算机绘图的双重考核:对于工科专业而言,学生学习画法几何和机械制图首先要具备的能力就是绘图和识图的能力,这也是教师对学生培养和考核的重点内容。尺规绘图的考核可提前出题,让学生对实体零件和机器进行拆装和测量,观察各零部件设计方法及连接方式,通过所学机械制图基本知识将其基本视图表达出来。近年来,由于计算机绘图具有高效、图面整洁、易于修改、精度高、资料易于保管等优点,在目前各工科行业得到了广泛的应用。为培养学生这方面的职业能力,对计算机绘图的考核,可以设定一个时间要求学生将徒手绘图的作品用计算机绘图软件展示出来,达到以考促学、锻炼解决实际问题的能力。通过尺规绘图和计算机绘图的双重考核,可以有效培养学生遵守制图规范;作图思路、方法和步骤更为清晰,从而更好地掌握所学知识。
(4)理论知识考核:为了有效强化学生对机械制图知识的掌握效果,尤其是让学生通过考前复习考后自查使学生了解机械制图是具有工具性和知识性的一门课程,传统的理论知识闭卷考核必不可少。学生可通过考试前的复习,将所学知识“再现”,最终达到巩固机械制图基本知识的目的。
3结束语
【关键词】课程标准;一体化教学;《机械制图与计算机绘图》
《机械制图与计算机绘图》是机、电类专业的一门核心的专业基础课,是机、电类专业的“语言”,只有将“语言”学好了,才能学好其他的专业相关的课程。但《机械制图与计算机绘图》课程内容对于刚刚从高中毕业,没有任何工作经验的学生来说较为枯燥、难懂,尤其需要学生具备较强的空间想象能力,对于空间想象能力较弱的同学想要学好非常困难。所以本课程在教学实施过程中要精心进行课程设计,开展教、学、做一体化教学。经过多年本课程教学积累,制定了较为成熟的《机械制图与计算机绘图》课程标准,经过实施,教学效果明显。
1 课程基本信息
【课程名称】机械制图与计算机绘图
【开课时间】第1和2学期
【学时/学分数】230学时
【课程类型】专业核心课
【授课对象】机械制造与自动化专业、机电一体化技术、数控技术
2 课程定位
2.1 课程性质
机械制造业有有机加工、热处理、装配、钣金、焊接、维修等多类工种。高端技能型人才在工作中,应根据图纸要求运用各种设备及工夹具完成机械零件的下料、加工、测量、装配和设备的维护、维修等工作。能否看懂图纸和各种技术要求,对设备的正确操作、加工及装配质量的保证至关重要;在毕业生的职业生涯发展中,其工作岗位逐渐向管理与技术岗位的迁移,在设备的技术改造、工装设计与新产品研发中,要将设计思想转变为图纸,其绘图能力则成为核心技能。本课程就是培养学生识图、绘图能力而开设,是机械制造与自动化专业学生的专业核心能力课程。
2.2 主要任务
本课程主要是针对制图员、工艺员等岗位开设。通过本课程的学习,掌握绘制和阅读机械图样的基本知识、方法和基本技能,形成较强的空间想象和思维能力,从而能熟练阅读较复杂的机械工程图样,并能应用机械制图国家标准及相关技术标准正确绘制机械图样;同时,掌握AutoCAD二维、三维绘图基本指令和操作,顺利完成二维零件图绘制,为学生后续学习机械结构分析与设计等专业课程服务,为机械零件的设计、加工、安装与维修等技能训练奠定基础。另外,机械制图有严格的国家标准,在该课程的学习过程中,学生能逐渐养成严谨和一丝不苟的工程意识和专业精神,为形成一个机电类工程技术人员所必须具备的综合职业素养和职业能力打下坚实的基础。
2.3 课程衔接
该课前续课程无,后续课程为机械设计技术、机械制造技术、CAM应用技术、普车加工技术、数控编程与操作。
3 课程培养目标
本课程以学生为主体,将知、技、能的培养融入整个学习过程中,强化学生的读图、绘图、测绘能力的培养,能够顺利完成中等复杂程度图纸的的识读,能够使用软件顺利完成进行中等复杂程度的零件图、装配图绘制、测绘工作。培育学生敬业精神、团队合作的精神。具体包括以下目标:
(1)能够识读中等复杂程度的零件图及装配图;
(2)能够熟练使用AutoCAD软件按照国家标准绘制零件图及装配图;
(3)能够熟练测绘中等复杂零件,并使用正确的表方法进行表达;
(4)具备自主学习新知识、新技术、新规范、新标准,具备可持续发展能力;
(5)具备独立制定计划并完成任务,并对完成的成果进行展示、分析、评价、总结的能力;
(6)具备良好的空间想象能力;
(7)具有严肃认真的工作作风和一丝不苟的敬业精神,具有良好的团队合作意识,具有一定的创新能力。
4 课程设计思路
4-6人一组组成团队,以完成生产中常用的减速器、球阀等项目全套图纸的工作任务为载体,设置为六个学习情境,在每个情境中,分若干子情境,从对减速器等机构的拆装、测绘等真实任务入手,由浅入深,循序渐进,将基本知识点贯穿于整个工作任务中,采用六步教学法,以学生为主体实施行动导向教学,培养学生分析问题解决问题的能力及团队协作精神。
课程学习中采用理论与实践相接合的方法,学生通过学习图形绘制和实体造型训练,获得基本的工程图样绘制的能力和识读工程图样的能力。整个课程教学注重学生应用能力的培养,调动学生积极性,注意教学中联系机械制造的过程和造型基础,理论与实践相联系。尽可能采用多媒体教学,可有效提高学生读图的应用技能提高。通过生产实践,帮助学生理解模型与图样之间的关系并初步了解机械零件的制作加工过程,为后续专业课的学习打下良好的基础。
5 教学内容与学时分配
表1
6 教学参考书
机械制图教材的选用:杨老记主编《机械制图》,机械工业出版社出版。AutoCAD教材的选用:杨老记、梁海利主编《AutoCAD2008(中文版)工程制图实用教程》。UG教材的选用:黄开旺主编《UG产品造型实例教程》;郑福禄,等主编《UG NX产品造型设计实例教程》,电子工业出版社出版。
7 教学基本保障条件
(1)工业用二级直齿圆柱齿轮减速器10套、配套图纸10套;
(2)专业绘图室、绘图机房(计算机60台,按照相应的绘图软件);
(3)测绘工具10套。
8 考核标准
通过国家高级制图员考试者即为合格。以上课程标准经过两学年度的实施,由于实施一体化教学,学生学习积极性高,学习效率良好,两届学生高级制图员通过率95%。此课程标准可作为实施《机械制图与计算机绘图课程》课程教学的实施者较为成熟的参考方案。
【参考文献】
关键词:演示法;教学;学员
中图分类号:G620 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)09-220-01
演示法是一种教员演示学员观察的活动,使学员从感性上认识事物,为理性认识打下基础。实物、模型、图片等是演示常用的媒体,利用幻灯、投影、多媒体计算机演示播放相关软件,逼真与直观程度更高。教学法的选择要适当,并要进行合理的组合,才能取得优化的教学效果。机械制图主要是为了培养学员的绘图、识图和空间思维能力,根据课程的特点采用演示法能培养学员的空间想象力,对完成机械制图的教学任务具有很好的效果。因此,在机械制图教学中适当、正确地运用演示法是非常重要的。
一、演示法在机械制图教学中应用的必要性
在传统的机械制图的教学中,多采用讲授法将基本概念和原理讲解清楚,让学员多做习题,以此来培养学员的空间想象能力。讲授法虽然是教员讲述知识、交流思想、提高学员能力的主要教学方法,但是它有局限性。从机械制图教学的特殊性上看,讲授投影基本原理这一内容时,讲授法无法达到学员完全理解和接收的目的。而演示法通过教员在课堂展示实物、模型、图片、多媒体课件等直观教具或通过示范性操作指导学员获得投影基本原理知识,其效果显著,同时又能有效地培养学员的空间想象能力。演示法直观性强,不仅能把机械制图中的基本理论、基本原理实际演示出来,为学员提供丰富的感性材料,提高学员认识投影基本原理过程的飞跃转化,而且便于激发学员学习机械制图的兴趣,促进学员的观察力和空间想象能力的发展。所以,在机械制图教学中,只有将讲授法、演示法紧密结合起来,才能有效地完成机械制图的教学任务。
二、正确认识演示法在机械制图的教学中的作用
演示法是在教学过程中,教员配合讲授、谈话,向学员展示各种实物教具,进行示范性操作,或者通过现代教学手段,使学员获得感性知识的一种教学方法。这种方法体现了教学的直观性,可引起学员学习的兴趣,集中学员的注意力,使学员得到具体、生动、真实、鲜明的观念和直接经验;有利于理论联系实际;有利于发展学员的观察力和空间想象能力;有利于减少学员学习中的困难。运用演示法进行教学时,演示的材料和方式是多种多样的。
一般来说,要使学员获得某一事物或物体的感性形象,可演示某个实物、模型、图片;要使学员了解形体的结构和形体的演变,可演示前后连接的图片、模型、多媒体课件以及教员的一些示范性动作和操作等。在机械制图教学中,制图基本原理讲授时,要想使学员了解截断体三视图中截交线的求法,就得采用演示法。学员就能很直观地看清楚截断体的结构和截交线的形成,同时能培养学员的空间想象能力。总之,正确认识演示法的作用,对教好机械制图,提高学员空间想象能力有很大的辅助作用。
三、将演示法贯穿于机械制图教学的基本环节
教学工作的基本环节是课前准备、课堂讲授、练习与巩固、考核评价等。(1)课前准备环节,作为机械制图教员在备课时,要认真钻研课程标准。通过对机械制图课程标准的钻研,了解和掌握教材内容的重点和难点,明确教学中哪些内容要用演示法以及适用的时机和范围,要注意提高自己运用演示法的技能技巧,根据教学任务及提高学员空间想象能力的需要,恰当选择演示法。(2)课堂讲授环节,在上课时,要严格按照备课教案进行授课,教员不仅要保证教学内容的科学性、思想性,又要理论联系实际,要善于启发和调动学员学习机械制图的主动性和积极性,根据教学目的、教材内容和学员实际恰当地选择演示法,并做到运用自如。在演示时,教员与学员可以互动操作演示,这样可增强学员学习机械制图的兴趣。(3)练习与巩固环节,教员通常以布置课外作业来延伸课堂,有利于巩固和完善学员在课内学到的知识技能,提高学员分析问题和解决问题的能力。在布置机械制图作业时,要有意无意地布置一些让学员进行演示才能完成的作业题,这样可以进一步培养学员的空间想象能力,让学员自助体验、亲自实践,使课堂上的感性认识升华到理性认识。(4)考核评价环节,学习成绩检查和评定是测试教学效果,帮助教员改进教学、鼓励学员提高学习成绩的一个重要环节。教员在检查和评定学员学习成绩和教学效果时,一定要特别注意安排测试学员空间想象能力高与否的内容,检查演示法教学的效果,以便今后更加恰当、正确地运用演示法,使其更好地为教学服务。