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“机械制图”是工科学生必修的一门专业基础课,这门课既有系统的理论性,也有较强的实践性,其主要任务是培养学生的绘图能力、识图能力以及学生的空间想象能力。这些能力的培养,要通过教师采用适当的教学方法,去指导学生进行实践来达到。机械制图知识,尤其是对国标规定和机件表达方法等需要有实际案例才能理解的知识点,仅通过书本的介绍和系统性的练习,学生会产生不知在何时用、怎样用的困惑,不易真正掌握绘图和识图工作的技能。经过探索,根据课程能力目标,科学选择和设计案例,以案例带动教学内容的选择和教学过程的实施,使学生在完成项目的过程中,达到人才培养目标的要求。
二、案例教学法概述
案例教学法是一种比较新型的教学方法,在教师的指导下,学生围绕教学目标,对呈现的典型案例进行讨论分析、归纳总结,从而培养学生思维能力。目前,案例教学法在商业、法律、医学领域占据着重要地位,在普通学科教学中进行案例教学的探索方兴未艾。近两年来,我一直尝试着机械制图案例教学的探索。
三、案例教学法在“机械制图”课程建设中的应用
(一)立项——将原机械制图的内容综合化,重构与整合各知识点
通过对绘图员和维修员职业岗位和工作过程进行分析,确定对一年级学生的能力培养目标是:绘制中等难度的零件图,能识读各种零件图和装配图。因此,“机械制图”课程关于制图的基本理论、基本方法的内容不变,但对原制图基本内容综合化,重构与整合各知识点。我们确定以一个绘图员1个工作内容为综合项目的载体,将该综合项目按照制图的基本工作程序分解为11项单个项目,再将单个项目分解为若干工作任务。如:“绘制图框和标题栏”单个项目可分解为图幅规定、字体规定、比例规定等工作任务。
(二)教案设计
绘制回转体截断体(接头)三视图并标注尺寸。
1.项目实现目标
(1)知识目标:①国标规定的内容;②圆柱基本体三视图的画法及特征;③圆柱被不同位置截切面截切后截交线的形状;④截断体尺寸标注的内容。
(2)能力目标:①能按国标规定绘制图框、标题栏;②能正确使用线型表达接头的结构;③正确绘制圆柱三视图;④正确绘制圆柱截交线;⑤合理标注截断体尺寸。
2.项目工作环境
①多媒体教室;②准备实物模型等供演示用;③教师准备塑料泡沫或橡皮泥等供学生实训使用。
3.项目任务(8项单个项目)
国标规定;三视图的形成;三视图表达的方位及尺寸;常见基本体的类型;圆柱三视图的画法及特征;圆柱定形尺寸的标注内容及标注方法;圆柱截断体类型及三视图的画法;圆柱截断体尺寸标注。
(三)分阶段的具体实施
第一阶段:师生共同以任务为驱动,按照“观察—讨论—实训—点评”开展各单项工作项目的教学。内容如下:
(1)完成项目任务所需知识。
(2)完成项目任务指导(步骤、方法等):①教师指导学生理解实训目的和要求,明确实训任务;②观察要维修零件的结构和加工过程;③学习所需理论知识,联系实际对照应用;④分组讨论本案例图形的画法和尺寸标注的内容;⑤在教师巡回检查或提示下,绘制草图;⑥教师评讲各组图形中的正确与错误之处;⑦根据实训任务,让每位学生在图板上进行实际绘图操作。
(3)完成项目的测评标准。①图框标题尺寸符合国标规定;②线型的使用及画法符合国标规定;③图形布局合理,主视图的投影方向合理;④各图形正确并符合三等规律;⑤尺寸齐全并符合国标规定。
第二阶段:综合项目实训。
(1)学生根据实训任务完成情况做好实训记录、小结,最后提交实训报告。
(2)教师根据学生在实训中的表现和书面实训结果等进行实训成绩评定。
第三阶段:总结和反思。
当学生完成了一个或多个项目后,教师还应带领学生对这部分知识进行归纳总结。最后,还要指导学生学会看书,让学生学习教材上如何以最少的图形来表达零件结构,进一步加深其印象。
关键词:机械制图;AutoCAD;教学;结合
一、在机械制图的教学中要用最现代直观的教学手段,调动学生的积极性
机械制造业是我国GDP的主力军,机械专业是国家职业教育的重点建设专业。《机械制图》对中职在校生的专业学习,培养合格的现代化人才有着极其重要的作用和意义。
随着计算机的发展CAD在制图方面有着极其重要的作用。它具有高效率、高质量、直观性强等特点。给学生带来耳目一新的感觉,对提高学生的学习兴趣和自信心有着积极的作用。把机械制图与CAD有机的结合是一种新的教学趋势。
二、传统机械制图和AutoCAD的教学现状
很多学校都开设有机械制图和CAD课程,但都是分开进行教学的。这样CAD软件的优点往往不能与机械制图的教学很好的结合起来。在机械制图的教学中,学生的三维空间想象能力不足,模糊不清。在CAD的教学过程中,多数学生存在制图理论薄弱,使CAD的教学难以推进。所以,应把机械制图与CAD软件有机结合起来,相辅相成,这样才会有事半功倍的效果。
三、传统机械制图与现代CAD有机结合的教学模式
(1)合理调整学科体系
将机械制图与CAD有机的结合,有利于教学计划的整体优化。保留正投影的基本理论和组合体的表达方式,适当精简几何作图的内容,增强学生徒手作图的能力。调整教学内容和次序,轴测图适当分散到各章节中,机械图样切合现代新技术;将两门课程有机的结合起来。总之,让学生掌握传统机械制图的精华,同时掌握针对性的新知识,保持旺盛的求知欲及学习兴趣,更好发挥本学科的社会功能,为今后创造性设计打下基础。
(2)采用分段模块教学
将机械制图和CAD经过概述及探索后,结合机械制图学科体系,把CAD课程分为三大模块,穿插在机械制图中,从二维平面图形到三视图到实际的机械图样,一步步的完成,在每一模块中,安排一定的CAD绘图编辑命令,并根据这些命令选择相应的案例。具体安排如下:
第一模块为二维平面图的绘制,要求掌握直线、圆、圆弧、椭圆、正多边形等,同时学会使用删除、复制、剪切等基本编辑命令,并初步了解绘图辅助工具,穿插简单的对象捕捉方法。当然每个模块还可以分成更具体,更灵活的小模块,每个模块都有相对独立性和可连接性,每个模块都有明确的目标,相对独立的内容和确定的考核标准。须注意的是,模块式教学应精选教学案例,每一案例要包含一定量的命令,多个案例相互衔接,以保证对模块所有命令能进行反复演示机操作练习,让学生得到充分的训练。
第二模块为投影作图阶段,讲解图层的设置及作用,增加构造线及多段线命令,更多的使用复制和镜像等编辑命令,合理操作图案填充及夹点快速编辑。投影作图部分是机械制图的一大难点之一,这部分是学生由二维平面作图思维转向三维空间作图思维的关键,是建立空间想象能力的关键阶段。应适时通过CAD软件教学来突破制图中的难点,教师可以利用轴测图和三维效果展示空间立体,运用模型空间与图形空间的转换,帮助学生完成由图到物,由物到图的过程,并更加清晰、深刻地掌握视图的“三等”关系,充分发挥AutoCAD的工具效能,提高教学质量。
第三模块为机械图样部分,以装配图的形式来加强学生学习文字的创建和编辑,掌握普遍的、常用的绘图命令及编辑命令。并注重标注及标注样式的修改。AutoCAD是现代化科学信息的产物,必须创造条件,带领学生到多媒体教室及计算机机房等现代化实训场所,特别是在计算机网络机房,教师不用离开座位即可通过教师机向学生进行演示,同时也可以实时观察学生的学习进度及效果。实现机前讲课,边讲边练,并随时对每个学生进行单独辅导与检查,且每个学生所绘制的图样及过程都可以对其他学生进行演示、讨论,即增加了读图容量,又提高了每个学生的自信心,活跃了学习气氛。
四、教学目标要体现行业需要
机械制图的学习要以行业需求为立足点,实践实训内容要与生产加工紧密结合。因此,可以从实际加工意引用一些图纸,培养学生的识图能力。同时还可以采用实际加工零件,要求学生自己测量,并手绘草图,然后用CAD软件规范绘图,在此之中,部分掌握好的学生甚至可以直接用CAD绘图,修改也容易,图面美观,出图效果好,准确率大大提高。一般学生基本能测绘出台虎钳、三抓卡盘等机件的全部图纸,部分掌握较好的学生能用数天时间就完成叶片泵或齿轮泵的整套图纸。还有学生可以独立设计一些生活常用小零件的图纸,如耳机、u盘、手机壳等。实践表明,学生的机械制图能力有了明显的提高,AutoCAD也成了学生喜爱的课程之一,为今后专业课程设计打下了坚实的基础。
五、总结
关键词:中职教育教学;机械制图;教学改革
虽然我国的中职教育起步较晚,然而却具有较快的发展速
度。然而由于不重视文化成绩以及理论基础薄弱的学生是我国中职教育的对象,而且大多数是采用的传统教学方法,所以存在学生难学以及教师难教的现象,使机械制图课程的教学质量受到了严重制约。因此,必须要改革目前中职机械制图课程的教学现状,在具体的教学实践当中,应该以学生的实际情况为根据,有效的结合“CAD”与“机械制图”,将课程的专业性和系统性打破,对创新以及使用的原则予以强调,使学生的学习负担不断地减轻,最终提高教学效果的。
一、机械制图课程在中职教育中的重要性
作为一门图解空间、阅读机械图样和图形绘制的几何技术基础课程,机械制图将图形作为研究的基础,主要是研究平面互换以及图形三维的内容。作为研究阅读和绘制工程图样方法和原理的一门学科,中职机械制图具有比较强的实践性和系统理论性。机械制图课程在中职教育中的开设,是为了培养与社会经济发展需求相符合的技能型人才和高素质劳动者。所以,机械制图课程对中职学生来说是非常重要的。首先,机械制图课程可以为学生学习以后的专业打扎实基础;其次,机械制图还可以将学生的创新意识和工程实践能力培养出来,有利于学生的职业能力发展。
二、目前机械制图课程在中职学校的教学现状
经过了一段时间的发展,我国的基础教育课程取得了一定的经验和成果,尤其是课程体系在中职教育中的改革取得了长足
的进步,在教学的过程中很多时候采用多媒体课件来进行,然而并没有改变整个教学过程,这是由于各职业学校的学生情况、当地经济以及教学水平的不同而引起的,最终导致教学质量很难得到提高。
目前的中职机械制图教学在总体上质量不高,主要是由以下原因造成的:(1)学生学习能力较差,因为中职需要的文化成绩并不是很高,而且这些学生很多都是没有进入普通高中的,他们在初中时期由于不重视学习或者能力不足,造成他们在知识学习的过程中的理解能力较差;(2)学生普遍具有自我约束能力以及自学能力较差的特点。学生在课堂上很难主动地去学习,而且很难将老师教授的知识点消化掉;(3)因为制图课程具有一定的专业性质,需要学生具备一定的空间想象能力和抽象性思维,这对很多学生来说具有较大的难度。
三、机械制图课程在中职教学中的改革研究
由于机械制图在中职教学中涉及机械制图的知识,所以,学生要学习各种各样的图样。学生的整个实践能力和理论水平都能够在学生对制图知识的数量程度和掌握情况中反映出来。所以,要想进行中职机械制图课程改革,必须不断地对学生的实际操作能力和基础知识予以强化,将学生的创新能力培养出来。
1.对学生理论基础知识的强化
基础知识在专业课程中是十分重要的,要想以后能够更好更快的学习,必须要牢牢地掌握基础知识。教师在进行机械制图的课堂教学过程中必须要将基础作为重点,设计的教学方法必须要有利于学生基础知识的学习和掌握。基本概念在制图课程的基础教学阶段必须要牢牢掌握。所以,教师在实际的教学中应该用图形和总结提炼的方式使抽象的概念变得简单化。教师要将各种教学手段运用在实际教学的过程中,让学生多练习,从而使他们对定义以及基础图形的掌握更为牢固,教师还要鼓励学生多思、多想空间图形,从而能够实现想、画以及看的结合,使学生对理论基础知识的掌握不断加强。
2.对学生实际操作能力的训练
中职学校要加强专业课课程的职业性和实践性,对学生实践能力的培养必须要予以突出。机械制图在中职教学中要强调实践训练与理论教学的有机统一,在进行实际能力的培养时要明确目标,也就是把学生培养成工程师。教师在设置教学内容时,重点应该是对学生实践能力的培养,设计知识点时应该以课程结构为根据,将画图和看图作为教学目标,融合CAD以及机械制图的内容,从而促进新的课程体系的形成。教师可以将CAD软件作为绘图平台,让学生们多学多练,从而实现对学生试图能力的培养,同时也可以采用计算机直接进行绘图操作,将课程的专业性和实践性突出。教师对学生专业实习实训教学的强化,是对技能型人才进行培养的必由之路。
3.对学生创新能力的培养
教师必须要转变自己的思想观念,将民主、和谐的教学氛围建立起来,使学生真正变为教学活动的主题,创造出高度自由的创造与想象空间,从而有助于学生创新能力的开发与培养。与此同时,教师还应该将有效的激励机制建立起来,只有这样学生才能够主动地进行学习,而且学生的创新意识也可以慢慢地培养出来,逐渐形成求异思维。所以,教师在具体的教学过程中,必须鼓励学生主动地思考问题并发现问题,学生在不断地思考中可以发现问题,提出问题,最终将新思路、新方法提出来,教师对学生的创造性必须要予以充分的肯定,最终促使他们不断地在学习上勇于创新。
本文针对中职学校机械制图课程改革进行了有益的探索,要想在机械制图课程改革中取得长足的进步,需要依靠广大一线中职教育工作者共同努力,不断地研究与探索。长此以往,我们有理由相信,中职机械制图教学在未来必然会取得更好的效果。
参考文献:
[1]赵云君,李红兵,杜建华.中职学校《机械制图》课程教学改革探讨[J].职业技术教育,2010(12).
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[3]谈华,熊春燕.基于三维CAD平台的机械制图课程改革探索[J].职业教育研究,2010(12).
[4]苏秀婷,马娟.中职机械制图课程改革国家规划新教材建设的实践与探索[J].课程教育研究,2011(4).
在实行一体化教学当中,要将《机械制图》课程作为指导性的理论,让《金工实训》成为专业技能,同时必须强调表现它们的实用性及现实性,亲手做出自己设计的作品,再对作品进行检测、装配来验证、体会、理解理论知识。每一次实训要对理论部分取精去杂,突出重点,更主要的是要以实训为中心,让学生在实践中体会学习的快乐,培养出良好的空间感。
(二)课程教学做一体化实施方案
正确合理的实施方案是实现教学成功的关键,遵循学习规律[4],通过反复实践和修改,制定如下教学计划供参考,如表1所示:针对不同的教学内容,应灵活选用适当的教学方法。好的教学方法能帮助学生更好地理解知识。例如,在讲模块6时,教学结构流程如图1所示。
(三)一体化教学成果依照上述的实施方案
在历经两轮的教学实践后,我们也惊喜地收获了看到了一些成效,收获了一些成果和心得体会,仅大家交流:
1.学生的学习效果显著提高。以前学生通过图片、三维造型对相贯线理解不到位,绘制相贯线的问题较多;现在通过实物制造、装配过程对相贯线理解较深刻,绘图错误明显减少。
2.学生的机床操作技能有所提高。学生根据自己画的图纸进行生产制造,对图纸了解更深,动手积极性和学习兴趣明显提高。对于难加工的结构,我们建议学生用形体分析法分开制造,然后粘合到一起,为不影响美观,再喷砂,效果很好。
3.丰富教学资源,节约教学成本。老师可事先有目的地做好计划,给每小组安排不同的工作任务,做出的零件不一样,最终学生汇总到一起的作品,可直接作为今后的教学模型。因而节约了购买教学模型的成本,也提高了教学质量。如图2所示为学生制作的部分教学模型。另外,此教学模型还可供同专业的《公差与测量技术》、《三维产品造型》、《机械制造基础》等课程共享使用。
(四)总结
关键词:教学改革;机械制图;高职教育
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(b)-0000-00
前言
在我国高职教育还处在一个不断发展与完善阶段,许多问题需要我们去发现、认识和解决。随着高职教育的深入发展,高职院校的招生就业、专业课程设置、教学内容、方法、手段等均需要以此为依据进行改革,使其具有高职教育的特色,以适应社会的需要。因此,我院机械工程系自2009年开始招收高职学生以来,在制图教学改革方面做了许多工作。
1 《机械制图》课程定位
《机械制图》是机械类专业的基础课程,是研究绘制和阅读工程图样的原理和方法的一门学科,既具有系统的理论性,又有较强的实践性。它研究的对象是机械图样,而图样被称为工程界的“技术语言”,掌握和运用好这样的特殊语言,对于机械类专业的高职学生来说至关重要。它将为学生后续专业课的学习提供有力的前期准备,同时对于培养学生的工程实践能力以及使学生形成较强的创新意识和职业能力奠定坚实的基础。
2 《机械制图》课程教学改革
2.1 适应高职教育特点,以实用为主,够用为度,精选教学内容
自开办高职以来,我院校招生规模不断扩大,呈现出勃勃生机。然而,也带来了许多新的问题。以《机械制图》教学为例,教学条件与资源相对不足,学时偏少,适合我校高职教学特点的教材不多;青年教师年龄偏小,工作经验相对较少;学生水平参差不齐、素质不高、学习质量有所下降等等。所有这些,给机械制图的教学带来许多不利的影响,从而影响到教学质量的进一步提高。
为此,从社会需求及专业整体角度考虑,以“适用为主、必须和够用为度”的教学原则,以掌握概念、强化应用、培养技能为教学重点,对传统的画法集合基本理论进行优化组合,适当删减了部分与我院机电专业联系不够紧密且理论较深的不实用内容;整合删减与机械基础课程相关的部分内容,削枝强干,使之更加突出机械制图重点内容的教学,减少了部分相同的课程内容(如公差等)在不同课程中的重复讲授,提高了授课效率。
2.2 改革传统的教学模式,利用现代教学设备和手段,积极开展计算机多媒体辅助教学
传统的教学模式固然有许多长处,例如,注重课堂理论教学的逐步深入,教与学的双边交流容易实现;利用板书、板图逐步讲解演示,学生容易接受等。但是,每堂课传输的信息量少,效率低是其主要弱点。另由条件所限,一些问题教师仅靠黑板、教具、模型很难表达清楚,学生也不够明白。由此可见,要提高教学效果,教学手段的改革势在必行。随着计算机技术的发展,图文并茂、声像俱全的多媒体技术为教学手段的现代化提供了巨大空间,使每门课程所占用的课时就相对减少。因此,传统的教育方法和模式远不能适应新形势的需要。开展多媒体教学、采用计算机辅助教学、开发各种CAI课件、利用音像制品等现代教育技术为解决课时少与师资力量不足的矛盾提供了有利条件。不仅如此,多媒体还以其讲解精辟、演示生动等方面的优势,大大提高教学质量。
2.3采用基于工作过程的任务驱动型学习领域进行教学
教学过程,真正体现学生作为学习主体的地位。学生带着任务和问题有目的地去学习,查阅相关资料,听取教师的理论讲解,与教师进行交流的过程中获取知识;在教师的帮助下进行决策;在计划、实施的过程中教师给予学生适当的辅导,最后教师参与学生工作成果的检查与评估。学生在教学过程中,始终处于主体地位,通过真实的工作成果激发学生的学习积极性,改善教学效果。
2.4 改革旧的成绩评定方法与观念, 采用多样化考核方式,增强学生的综合运用能力
对制图课程学习成绩的考核是检验学生对所学知识的理解掌握程度及运用能力的重要手段。过去的考核方法比较单一,往往侧重于对知识的理解和掌握方面的考核。由于教学观念和教学方法、教学侧重点等一系列的改变,在考核方法内容上也相应做了改革,采用多样化的考核方式,增加了技能竞赛在成绩考核中的比例,另外还增加了答辩的形式。另外还增加了计算机绘图技能的考核。从而,督促学生主动学习、屏弃抄袭恶习,有效地促进学生自主学习的积极性。
2.5 实施“双证”教育,把制图教学与职业技能培训鉴定相结合,提高培养人才规格
高职毕业生就业工作是整个社会就业工作的重要组成部分,它还关系到高职学校的发展与生存。强化职业技能培训是帮助高职毕业生提高市场就业能力的重要途径之一。为解决高职毕业生就业难问题,我院发挥专业和师资优势,实施“双证”教育体制。
《机械制图》课程既是机械类专业的专业基础课,担负着为后续专业课程教学提供必要的知识和技能准备,同时《机械制图》课程培养形成的技能又可直接用于机械行业的一些职业岗位。我院自2012年首次组织国家劳动部制图员职业技能鉴定工作以来,计划每年都进行1-2次制图员职业技能鉴定。截止目前,共有300余名学生报考了中级制图员职业资格证书。职业技能鉴定工作的成功开展,将对于机械类及近机械类专业学生毕业上岗就业起到积极的支持作用,甚至有的毕业生可凭借制图员职业资格证和计算机设计制图能力就可求得理想的职业。
2.6 开展学术交流,进行课程教学课题研究
课程组全体同志十分重视自身业务素质建设,经常在一起研讨业务理论和教学方法。针对某一难点重点问题开展研讨,从中总结并找出解决的有效方法。经常出席国内及省内图学界举办的各种学术与制图教学经验交流会议。掌握图学改革前沿与动态,参加教材建设,进行教学课题研究等。
2.7 校企合作、工学结合
我院与重庆神驰机电、西子奥蒂斯电梯有限公司等企业签订了实施校企合作协议、共同制定机电设备维修与管理专业人才培养方案、课程体系,一起开发、设计《机械制图》课程,确定了校企合作、工学结合课程设计理念,共同建立校内实验实训基地和完善校处实训基地。
3 结语
制图课程组在《机械制图》教学工作中,态度严谨、认真负责,要求严格。该课程多年来,能考虑高职特点,锐意改革,积极进取。按照专业培养目标的定位和对机械制图的教学要求,精选整合教学内容,编写具有高职特色的教材,运用先进的教学理念和现代教学方法手段开展教学,收到了良好的教学效果。教学改革是一项长期而艰巨的任务,作为教师要持之以恒开展下去,才能使学生具有较强的就业竞争力。
参考文献