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【关键词】机械制图;创新理念;一体化教学改革
1.技师机械制图教学存在的主要问题
技师院校设置机械制图课程,能培养学生的空间形象、识图和画图等能力,从而深入研究所学的专业。当前教学中存在问题有:教学是双边活动,就教师而言,首先,从教学内容看,教材容量较多,理论繁杂,课程进度紧,导致教师不能深入教授,学生一知半解。教学中缺少实践锻炼,理论不能更好联系实际,学生工作后不能直接上岗。其次,教学形式上,教具落后。传统的教具如黑板、模型、挂图等,基础较差的技校学生理解、想象起来都很吃力,因此课堂时效性差。教法单一,不适应新课改的理念,学生主体作用发挥不好。就学生而言,对图纸的重视程度不够,在意考试分数和机械的操作等,忽视识图、制图精准的重大意义。此外,学校的配套设施、场地、软硬件条件等陈旧,无法适应、更新。
如果继续沿用传统的理论和实习教学的方法,已很难适应现在生源素质的要求,难以激发学生的兴趣和动力。社会的进步迫使教学方法的变革。如果说以前教学受条件限制,缺乏器材场地等因素的制约,那么这几年随着国家对技工教育的大力投入,许多学校已经具备了开展一体化教学的条件。而注重实用,招之能用是用工原则的大势所趋。
2.如何在创新理念下探索机械制图教学一体化改革
2.1创新课程设置,使教材内容、教学计划、教学目标、实际效果一体化
《机械制图》、《Auto CAD》与典型零件测绘结合的教学内容要体现行业实用和够用的原则。根据不同行业应用需要选择教学内容,坚持“必须、实用、够用”的原则,突出行业应用性和岗位的针对性,体现职业应用的特色。如先从学生熟悉的长方体、圆柱体、圆锥体等基本形体的图纸绘制,以熟悉投影原理、图幅标准、线型使用、尺寸标注等机械制图基本常识,然后,以实际生产中机械零件的常用结构类型为依据,设置轴类零件识读与测绘、盘类零件识读与测绘、叉架类零件识读与测绘、箱体类零件识读与测绘等实训项目,如可选普通减速器为典型任务,再以减速器分解为许多子任务。这样通过零件测绘与总装配图的实训,使学生熟悉各类零件的常见结果、常用表达方法和绘图要点,熟悉公差与配合的概念,最后设计简单产品的装配测 绘。达到系统培训学生的目的。
2.2创新教学手段,使机械制图与计算机绘图教学一体化
现在企业生产已基本不用手工绘图,已全面普及了计算机绘图。把机械制图与计算机绘图结合起来上,把一部分手工绘图练习用计算机绘图替代,强化计算机绘图能力,使课程培养目标与企业需求零距离。计算机绘图的教学内容主要是典型软件AutoCAD的操作和应用。例如:在“第一章制图的基本知识”结束后,讲授“第二章AutoCAD基本知识”,介绍AutoCAD软件的基本操作、绘图界面及用AutoCAD绘制平面图形的操作方法。在讲授完“正投影和三视图”理论之后,即可插入“用AutoCAD绘制三视图”的教学,计算机绘图的内容、深浅度与制图理论教学同步。需要指出的是,计算机绘图融入机械制图教学,并非用计算机绘图完全代替手工绘图。手工绘图不仅包括动作技能训练,还包括智力技能训练(主要成分是思维训练)。绘制草图是这方面训练的较好方式,能迅速、形象、整体地记录头脑中各种思维的结果。因此,应加强草图训练。传统教学方法与多媒体课件教学方法一体化。优秀的多媒体教学课件,其应用可贯穿整个制图教学过程。
2.3新教学方法,使传统的教学方法与现代教学方法一体化
以往的技师机械制图教学,一般是教师讲授为主,为了让学生就业时掌握更多技能,教师不辞辛苦,一堂课从头讲到尾。学生基本是开头认真,中间糊涂,结尾睡着。单一的课堂教学方式不利于学生主体地位的发挥,积极性和兴趣很难调动起来,潜力和能力得不到很好的发挥。因此教师要起到主导地位,把课堂还给学生。根据这门学科学生实现目标较多的特点,可以采用高中教学中的合作探究学习方法。教师根据学生情况分成几个学习小组,由学生选择模型、共同分析图形、了解结构、探究绘图的方案、讨论注意事项,各组选出发言人总结陈述观点。教师在这个过程中巡视、启发、协助、发现问题、答疑解惑,最后总结归纳知识点,对重难点或学生解决不好的问题予以点拨。技校的学生更侧重动手和实际工作能力,这种现代教学方法与学法,较好的培养了学生的协作、沟通、动手、应变等能力,为将来顺利上岗就业发挥不可替代的作用。
2.4创新教学场地,使教学地点(教室、制图室、多媒体、计算机绘图)一体化
传统的机械制图的教学场景一直都很单一,一般都在普通的教室里上课,有些条件好的学校可以在多媒体教室。这样的教学场景与学生即将从事的工作没有直接的关联,导致学生毕业后到企业还需重新培训。因此,根据工学一体的要求,学校结合学生毕业后工作的实际情况,改传统单一的教学地点为多场地教学特别是参观工厂、工厂实训和开展与工作密切相关的教学工作,可以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,使学生在校期间能学到工作知识,受到企业的欢迎,就业率、满意度均大幅度提升。
2.5创新教学评价方式,使机械制图的过程和结果评价一体化
改变单一的评价方式,传统评价方式仅限于考试成绩,这对应试型或理论性人才的培养有必要,但是对技校学生明显片面。教学评价标准应该包括专业、考试等成绩外的如自主学习、合作学习、自我管理、沟通协调等综合能力。教学评价不能只看考试结果,还必须与教学过程相结合,教学过程中,教师要关注各学习小组及每个学生的表现、参与态度及能力,看到学生的不足和进步状况。每学期可以周评、月评、相结合,在动态中不断发现问题,及时解决和调整,每个阶段从个体到整体都有所收获和改进。期中和期末再形成书面化的材料,由学生自评,上交作业或总结,教师再做主要评价。这样就让学生对制图水平真正重视并能实现提高。从而达到教学目的,节省教学资源。
当然,要实现机械制图的一体化教学的良好效果,需要国家对技师教育的投入,如学校教学场地和配套设施的建立,现代化综合性教室和模型的投资等。技师院校本身要注重对教师队伍的培养,安排进修和培训,使教师的专业水平和教学理念不断提高,为机械制图教师创造出良好的学术研究和教法理论创新的氛围和平台。教师自身也要不断完善自己,掌握新技能,更好的实现机械制图一体化教学改革目标,更好的完成教学任务。
【参考文献】
模具拆装实训目的
模具拆装实训,培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,使学生能够综合实训运用已学知识和技能对模具典型结构设计安装调试有全面的认识,为理论课的学习和课程设计奠定良好的基础。
2. 模具拆装实训的要求
掌握典型塑料模具的工作原理、结构组成、模具零部件的功用、互相间的配合关系以及模具安装调试过程:能正确地使用模具装配常用的工具和辅具;能正确地绘制模具结构图、部件图和零件图;能对所拆装的模具结构提出自己的改进方案;能正确描述出该模具的动作过程。
二、模具拆装实训前的准备
拆装的模具类型 常见注射模具一套。
2. 拆装工具 游标卡尺(大小各一套)、内六角扳手(公制)、橡皮锤、螺丝刀子等常用钳工工具。
三、实训地点
实训楼二楼刀具实验室。
四、模具拆装时的注意事项
拆装和装配模具时,首先应仔细观察模具,务必搞清楚模具零部件的相互装配关系和紧固方法,并按正确的方法进行操作,以免损坏模具零件。
2. 分开模具前要将各零件联接关系做好记号。
3. 不准用锤头直接敲打模具,防止模具零件变形。
4. 导柱和导套不要拆掉。
5. 画出模具的装配草图和重要的工作零件图。
6. 模具拆装完毕要清楚模具的动作过程及每个零部件的功用。
五、装配步骤及方法
确定装配基准
2. 装配各组件,如导向系统、型芯、浇口套、加热和冷却系统、顶出系统等。
3. 拟定装配顺序,按顺序将动模和定模装配起来。
六、实训报告要求
(1)按比例绘出你所拆装的模具的结构图和工作零件(上模、下模)图;(计算机绘图、手工绘制均可)
(2)详细列出模具上全部零件的名称、数量、用途及其所选用的材料;若选用的是标准件则列出标准代号;
(3)简述你所拆装的塑料模具的类型、结构和工作原理(动作过程);
(4)简述你所拆装的模具的拆装过程及有关注意事项。
(5)对模具拆装实训的体会和收获进行总结(要求300字)。
拆装的塑料模具的类型、结构和工作原理
类型: 注 塑 模 系列——斜顶模
结构图
工作原理:
将已熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内,经固化定型后取得制品的工艺过程。
注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括:定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出塑件后又再闭模,进行下一个循环。
凸模
凹模
模具拆装实验注意事项
1、模具拆装时,注意上下模(或动定模)在合模状双手(一手扶上模,另一手托下模)注意轻放、稳放。
2、进行模具拆装工作前必须检查工具是否正常,并按手用工具安全操作规程操作,注意正确使用工量具。
3、拆装模具时,首先应了解模具的工作性能,基本结构及各部分的重要性,按次序拆装。
关键词:高职;室内设计;AutoCAD;教学改革
中图分类号:G420文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)03-0249-02
中国经济的迅速发展,使室内设计专业也迅速发展壮大,规模和数量的增大为中国艺术教育事业的发展做出了贡献,但是随之的毕业生就业竞争压力也越来越大,高职院校如果还沿用以前的课程教学模式,那么培养出来的学生难以适应社会的需要,因此,高职院校应该确立新的人才培养目标,以突出“技能”为主,将高职院校的理论教学与企业的实际工作有机地融为一体,所培养的学生才能适应社会。因而,为了满足高职的教学需要,加快中国高素质紧缺型、技能型人才培养步伐,高职办学要以就业为导向,以市场需求制定“订单式”培养目标,要注重对学生的专业技能、动手能力的培养[1],这就要求学生必须熟练掌握电脑辅助设计软件的使用。AutoCAD是室内设计专业的一门重要技术基础课。在传统的教学中,这类计算机软件课程只是要求学生掌握软件的操作。
一、高职室内设计专业“AutoCAD”教学的现状及学生在CAD操作过程中存在的问题
(一)高职室内设计专业AutoCAD教学的现状
1.没有处理好AutoCAD“承上启下”的作用,打断了与前、后续课程的联系。AutoCAD是一个解决实际问题的工具,这就决定了它和其他基本知识的联系。在以往的教学中室内制图与AutoCAD是分离式教学,这是一种简单地把室内制图内容加上AutoCAD内容而成,其主要安排是按照传统的习惯,先进行室内制图讲授,同时要求学生练习时采用手工方式绘图,等室内制图内容全部结束后到下一个学期再介绍AutoCAD 绘图软件。采用此种教学方法的不足之处主要有以下三点:一是容易导致学生把室内制图和AutoCAD 绘图看成两门不同理论体系的课程,而忽视了AutoCAD 绘图是和手工绘图一样的一种绘图手段,只是使用的工具不同而已,并且也是要在具备了扎实的室内制图的理论基础之后才能使用的绘图手段;二是由于相关的室内制图基本理论不能及时地与AutoCAD有效结合,学生在上机练习时,往往不按照制图的基本理论和规定,所做图纸不符合“国标”要求;三是两头内容脱节,学生在上机练习时不能和手绘练习内容相结合,一般是单一命令的练习,对各种命令的用途理解不深,学生没有成就感,学习兴趣不高。其实专业教学计划的制定是把各相关课程作为一个整体、一个系统来考虑的,所以在教学实施的过程中应该考虑它们之间的衔接性和连贯性。
2.课程理论与课程实践之间相脱节[2]。以往的老师教学习惯总是重视理论教学,认为上课的内容分析的清楚、学生听得懂则教学效果肯定会比较理想。目前,CAD制图教学存在着这样的隐患,在进行理论教学时,一些空泛概念与实践内容有很大的出入,缺乏具体命令的针对性和实用性,学生学的枯燥无味、难以接受,因而对此学习往往提不起兴趣,而实际情况是一个简单内容的绘制可能需要几十、上百个的操作步骤,学生不可能在课堂短短的45分钟时间里完全记住这么多的内容,即使当时记住了一些关键步骤,可是课后不久如果不加以练习也会很快忘记。而在实践教学过程中,没有贯彻以理论为指导的原则,这使得学生只知其表而不知其里。就是由于教师没有处理好理论教学与实践教学之间的关系,致使教学效果不佳。CAD的学习实际上就是怎么样在计算机这个平台上会用、熟练运用它,也就是理论教学应该为学生上机实践操作创造好条件、打好铺垫。
3.没有根据不同层次的学生制订具体的授课计划。近几年高职院校总体来说生源素质呈上升趋势,但是不可避免地是多数学生文化基础参差不齐,在同一个教学计划安排下,有些学生的领悟能力强,一讲就懂,一操作就会,而另外有少部分学生理论知识都没有听懂更不用说上机练习操作了。更有一些来自贫困地区的学生入学前连电脑都没有操作过,对键盘与鼠标的操作不熟练,这部分学生在学习该课程时遇到的困难是可想而知的。久而久之,这少部分同学在学习CAD的过程中会越来越没有兴趣,导致最后弃学。
(二)学生在AutoCAD操作过程中存在的问题
1.施工图制图不够规范。大部分学生的制图基本功底差,最终出的施工图纸不符合制图规范。制图不规范存在以下原因:(1)现在国家建设部还未有定下一个标准的室内设计制图规范,绝大多数室内设计制图规范是套用建筑制图和家具制图国家标准的。因此最终导致各个装饰公司都有自己的制图规范。(2)主要按照传统授课习惯进行安排的,先进行室内装饰制图讲授,等建室内装饰制图全部内容结束后再介绍 AutoCAD 绘图软件。采用此种教学方法容易导致学生不能及时地使室内装饰制图课与 AutoCAD 有效结合,因此学生在上机绘图时,往往不按照室内制图的基本理论和基本规定,所做图纸不符合“国标”要求。
2.CAD操作速度慢。目前大多数学生对AutoCAD的应用仅仅停留在会、但速度慢。对于企业来说时间就是利润,高职类刚毕业学生还不能独立完成整套方案,只能由绘图员做起,因此,高职院校的学生对应用计算机绘图的速度要求高。学生操作速度慢的原因主要有以下几方面造成:(1)以往的教学中,教师的教学要求偏低,不重视训练学生的操作速度。有些教师自身缺乏社会实践,对CAD 软件操作不熟练。(2)学生绘图时以用鼠标在绘图界面上选择工具为主,没养成运用快捷健输入的习惯。
二、高职室内设计专业“AutoCAD”教学改革思路及探研
结合室内设计专业“AutoCAD”教学的现状及学生在CAD操作过程中存在的问题,在教学中进行如下改革措施:
1.加强与其他课程教学相关问题的研究。为了更好的体现知识结构的合理性、协调性,任课老师在课前、课后及时多方面地和其他课程的老师多沟通,了解相关知识情况,发现知识点有脱节和衔接不妥当的地方,及时协商找出解决办法,调整教学计划和安排。任课老师也应该系统的学习和AutoCAD相关的其他课程,对相应知识点有个宏观的把握,做到心里有数。随时了解相关知识的最新动态,并且反应到教学当中去[1]。
2.适应高职人才培养需要,改进教学方法[4]。第一,采用教学内容插入式。插入式教学法是讲授CAD制图内容时,适当地将室内设计制图规范插入到各个章节进行详细讲授,采用这种方法一是能够使学生认识到计算机辅助绘图和手工绘图只是两种不同的绘图手段而已,不再对计算机辅助绘图抱有神奇而深奥的感觉,因而增加学生的学习信心[5];第二,项目案例导入教学法即案例式教学法,也就是将整门课程用一到两个项目导入,然后将每个项目分解为一个个子任务,穿插在课堂中讲解,做到由易到难,例如:绘制一套室内设计施工图作为一个项目;平面图、顶棚图、立面图作为子项目;门、窗、墙体、家具植物等的绘制作为绘制平面图的任务。这样每堂课都充分利用案例的分析解剖,通过例子的制作来掌握命令的使用,提高学生的理解分析能力,做到举一反三,对案例的选择要有针对性,要符合专业特点,反映当前的实际,同时可以提高学生的学习兴趣和成就感。
3.加强实践环节,重视上机实训及理论的联系,结合实际情况制订授课计划。在理论课时就明确每个学生当次上机操作学习的任务,要求他们按时按量的完成要求的操作内容,并且做好批改作业的工作。在教学形式上采用老师教授和学生同步操作的互动式的多媒体教学模式,这种边学边操作的形式,其教学效果是比较理想的。或者在理论教学后,上机操作安排在当天晚些时候,最迟也不应该超过2~3天,否则学生上课时撑握的知识点将有部分会忘记。在布置上机操作任务时,注意对前面学过的知识点复习,做到由浅入深、由易到难循序渐进学习步骤让学生在乐趣中掌握相应技巧。老师还必须及时地将学生在上机批改作业时及时发现学生操作问题并归纳总结,找出根本原因,并在下一次课中抽出时间进行讲评,讲评时不仅要给学生讲解正确的操作方法,而且要告诉学生问题产生的原因以及解决方法,帮助学生理清头绪,避免重犯[6]。
4.强化操作速度训练。CAD与其他计算机辅助类课程不同,是精确绘制图形的软件,命令切换频繁,运用键盘的频率比PHOTOSHOP 、3DMAX 高得多,与 3DMAX相比,该软件的基本命令容易掌握。因此,评价 CAD 软件掌握的熟练程度,操作速度是极其重要的标准。老师应该让学生每天安排1~2个小时复习训练的时间,而且要给学生一定的作业在一定的时间内单独完成,操作训练时间多了,学生对操作命令熟悉程度也就提高了。对于没有自备电脑的学生,老师应该积极和学校有关部门协商,给学生创造有利的上机条件。AutoCAD应用不仅要求会用、用好,更应该体现绘图速度,所以在教学过程中应该强调“快捷键”的使用,在课后期结合社会上的实际情况,教会学生如何自定义“快捷键”,为今后的实际应用做好铺垫。
笔者通过多年教学,发现问题并经过对学生学习与教学现状的分析,提出了一些改革设想,旨在抛砖引玉,使更多的同人认识并重视在本门课程教学中被忽视的问题,相信通过进一步对该课程的改革与建设,对推动其他课程建设以及专业建设、学科建设,全面推进教育创新和实施素质教育,全面深化教育教学改革,提高人才培养质量,提升该专业综合实力和竞争力具有重要的意义。我们都参与到本门课程教学的改革研究,使得室内设计专业更好地发展。
参考文献:
[1]米军,罗玉林.高职AutoCAD 教学改革的探讨[J].教学改革,2008,(5):185-186.
[2]苟建华.高职物流管理专业课程体系的改革探索[J].温州职业技术学院学报,2008,(3):77-79.
[3]秦胜东.小议环境工程CAD教学改革实践[J].计算机与网络,2005,(3) :174.
[4]鲍冬娇.探讨高职英语教学改革[J].福建师范大学福清分校学报,2007,(1):98-100.
关键词:土木工程制图;强化训练;实践环节;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)19-0127-02
实验实践教学是高等院校教学环节中的重要环节,对培养学生动手实践能力,塑造卓越工程师综合素质有着理论教学不可替代的特殊作用。土木工程制图课程体系属于高校土木工程专业必修的专业基础课程,是学生步入工程设计领域的启蒙课程,其理论严谨且实践性强。依据该课程体系特点以及创新应用型人才培养要求,我校本科人才培养方案要求在《土木工程制图》理论课程之后紧密衔接土木工程制图强化训练实践环节,时间安排在大一学年第二学期,学时为三周。
一、制图课程实践环节教学现状
在知识经济的新时代,教育的使命在于知识创新和创新型人才的培养[1]。对专业基础课的重新定位应该从新的人才培养模式的高度出发,充分认识并不断强化工程制图在人才培养中的重要作用,不断深化工程制图的内涵,不断拓展工程制图的外延[2]。以能力为基础的教育实践证明:学生对制图课程的基本理论和基本概念的理解并不难,困难的是培养运用这些理论和概念进行分析和解决实际问题的能力[3,4]。而专业人才的素质能力具有综合性和稳定性的特点,要依靠系统的训练,通过亲自实践才能赋予实践者本身[5]。经过课程实训,既可以将理论与实践相结合,提高学生的动手能力,又能培养学生分析图形和绘制图形的能力[6]。对于刚刚步入大学校园的大一学生,制图课程实践环节要求学生熟练掌握手工绘图技术,了解基本的计算机绘图技巧。实践环节有助于提高学生动手实践能力,加强学生立足于图形分析的三维空间想象能力和形象思维能力,并且对于构型设计创新能力的培养具有积极的意义,为学生后续专业课学习、创新实践训练项目的开展具有积极深远的影响。但在制图课程实践环节开设的过程中发现了一些普遍存在的问题:(1)传统教育的优势体现在学生的理论基础知识扎实、应试能力强等方面,但学生的动手能力差、实践能力差,缺乏创新精神[3]。(2)授课式教育模式使学生对教师的依赖性强,学习主动性较差,没有自学习惯[4]。(3)实践任务书往往要求学生集中完成同一项作业,会使个别学生产生依赖思想,抄袭或部分抄袭别人成果[7]。(4)部分学生提出发挥个性和创新的空间不够广阔[3]。
因此,制图课程的实践环节应顺应当前高等教育改革要求,以培养学生创新实践能力为导向,不断完善实践环节教学模式与教学手段方法,以期达到培养学生创新精神和塑造卓越工程师的教育目标。
二、建立三位一体新型教学模式
本文针对土木工程制图强化训练实践环节,改革传统授课式教学,立足于以“学生为主体、教师为主导”的教育理念,以创新应用型人才培养为目标,以“实践训练”为引导,探索建立“专题引导―自主研学―成果培育”三位一体。
如上页图1所示,包括:(1)在广泛调研与试点的基础上,紧密联系学科专业发展与工程实践,构建理论与案例教学相结合的专题教学内容,完善教学资源建设。(2)结合专题教学,规划与设计团队任务;以多元化互动教学方法引导学生团队方案研讨,搭建自主研学交流平台。(3)制定团队激励奖惩制度,完善学习成果反馈机制;注重创新能力的持续性培养发展,基于创新训练项目与学科竞赛目标,培育与集成创新成果。
1.专题引导模块:以教师为主导,针对专业特色与学科发展方向,制定专题教学内容:将设计基本原理与工程实践相结合,涵盖典型构件表达案例、典型工程表达案例、创新构型设计案例等,引领学生进一步了解专业设计需求与设计基本原理,培养专业兴趣,增强专业认同感。
2.自主研学模块:立足于小组化团队专业特色,定制团队任务,涵盖工程设计案例的表达、手工绘图与CAD绘图结合、创新构型设计与创新模型制作等内容,使强化训练任务目标明确,难易适中,既可紧密结合专题教学,又可以发挥学生的自主创新能力。运用多元化互动教学方法[8],在教师密切指导与学习信息交流平台的支撑下,以团队任务为驱动力,使学生自觉运用综合资源进行自主学习与互动交流。在团队任务中,学生将深入专业图纸的认知、绘制、模型制作等实践过程,在训练过程中演练实际结构的构建实现过程。
3.成果培育模块:综合考虑各类因素合理建立团队奖惩制度,鼓励团队进行成果展示,以学习成果反馈评估教学模式改革效果;针对优秀的具备创新意识的先期成果进行重点培育,注重引导学生开展深入的研究探索,促进创新实践训练项目的开展,集成创新成果。
三、改革教学手段和方法
制图课程实践环节中培养的创新能力可归纳为:研究型思维能力、工程图形表达能力、构型设计能力、工程意识与实践能力[9]。在实训过程中,结合教学资源及学习信息交流平台建设,围绕三位一体新型教学模式改革相应的教学手段与教学方法,促进学生多层次创新能力的发展。
1.引导塑造科学思维模式。根据人才培养定位,对土木工程制图强化训练教学大纲及配套教材进行调整更新,确定教学专题的切入点与落脚点;在专业试点的基础上,组织专业方向特色化教学专题,完善教学资源的逻辑性与系统性。在教学过程中,“减单调灌输,增系统引导”,以系统分析方法探索工程原理,倡导“学中研”。针对不同的教学内容,将研究对象由具体逐渐过渡到抽象,以渐进的认知思维初步培养工程图形表达能力。
2.多元化互动教学方法。结合专题教学制定“团队任务书”,明确要求其注意事项。任务内容不仅包括专业资料收集、工程图纸识读、工程图形表达训练,还包括创新构型设计实验、趣味结构模型制作等。自主研学以团队任务为驱动力,以学生为主体、教师为主导,采取多元化互动教学方法[8]:学生根据学习基础以及自身专业特色定制团队任务,由组长协调统筹,既有利于发挥个体学习能动性,又有利于促进团队合作,继而达到团队任务的层次化分配;互动环节实现的关键在于学习信息交流平台的搭建及交流渠道的完善,充分利用电子邮箱、讨论区等网络交流平台,及时课程信息,组织专题讨论等,密切学生个体、学生团队、教师三者之间的交流与沟通。
3.合理建立成果评价指标。要求团队以个人总结、文献综述、手工绘图与CAD绘图、模型制作等多角度、多层次集成团队成果,并进行团队成果展示。合理建立学生成果评价指标,将平时考勤、学生自评、团队内部互评、团队成果展示评比、教师评阅等指标皆纳入学生强化训练环节的总评成绩。通过团队成果展示评比,及时发现成果培育潜力,鼓励优秀团队进行深入探索与研究,为参加实践创新训练项目及学科竞赛等进行能力储备,为创新型人才培养提供持续的培育环境,从而有力地促进实践创新。
四、结语
针对土木工程制图强化训练实践环节,从建立“专题引导-自主研学-成果培育”三位一体的新型教学模式到探讨相应的教学手段和方法的改革,旨在充分发挥专业启蒙课程激发学生专业兴趣的影响力,进一步发掘专业基础课程与实践环节对于学生创新能力培养的潜能,力求在实训过程中培养学生创新实践能力与综合素质,为应用型人才的培养与卓越工程师的塑造奠定基础。
参考文献:
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关键词: 电子基础 教学方法 电子CAD
一、引言
计算机辅助设计(CAD)印制电路板软件的发展,为印制电路的设计与生产开辟了新的途径。使用计算机绘图软件,可以如愿地按照自己的初步设想去直接布局和走线,拟订初稿以后,再统观全局,酌情修改。这样,可以很方便地将电路原理图设计成印制电路的布线图,并通过绘图机将布线图直接绘制成供照相制版使用的黑白底图。根据需要,还可以通过计算机编制数控钻床的打孔程序。PCB设计软件种类很多,目前在我国用得最多的应属Protel软件。它功能强大,界面友好,使用方便,最具代表性的是电路设计和PCB设计。
二、设计印制板电路
用电子CAD软件(Protel)设计印制板电路,一般操作步骤大体如下。
1.在软件中定义焊盘尺寸及印制导线宽度、线间及线与焊盘的最小间距等命令;
2.确定印制板尺寸;
3.确定各元器件的焊盘位置;
4.元器件之间的相互连接;
5.布线后,审查走线的合理性,并对不理想的走线进行修改,包括改变方向、路径和宽窄等;
6.定稿后通过绘图机按所需比例直接绘制黑白底图,也可以生成GERBER格式文件,供光学绘图机作曝光(晒板)使用的胶片,或者使用激光打印机输出到塑料膜片上,直接代替照相底版;
7.将设计稿保存。
使用计算机辅助设计印制电路板,不仅速度快,而且布线均匀、美观,图形精度可达到0.05mm以内。这对使用数控钻床打孔和自动装配焊接是极为重要的,特别是对于高密度的印刷板和多层印刷板的设计与生产,使用计算机辅助设计更是必不可少。
三、印制电路板的特点
印制电路板(PCB)在整机结构中由于具有许多独特的优点而被大量使用,电子产品的整机组装几乎都是以印制电路板为核心展开的。印制电路板的装配主要就是将电阻器、电容器、晶体管,以及各种电子元器件通过焊接或表面贴装的方法安装到印制电路板上。
在教学中,将一只三极管安装到线路板上,需要根据极管大小留出合适的占位空间。线路板上钻出的三个三极管的三个脚,这便是设置元件封装。印制电路板有单面板和双面板,但多层板绝大多数同学没有接触过,特别是中等职业学校的学生大部分是进校后才开始了解到电子产品的内部安装,对各种元器件、线路板缺乏感性认识,使得设置元件封装和设计PCB板时倍感困难。这就要求学生,一是要尽量多地接触各种不同的元器件,了解其外观结构、电气性能,要掌握对于分立元件,甚至是同一种元件由于耐压不同,是立式还是卧式安装的不同,其封装设置也是不同的;二是要对成品线路板多观察,看清印制线路一面的过洞、焊盘、线宽、线间距离情况;了解元件一面的特别间距、离板高度、元件分布及大功率元件的散热等是如何设计的。学习时,须对比实物浏览元件封装库,并且自己动手设计元件封装,加深对封装形式的理解。
为了提高学习效果,应让学生自己设计线路板,然后装上元件,做一个简单电路,从中一定会有所收获,更主要是可以发现设计中存在的问题,加以改进、并以完善。
四、学好电子基础知识
要熟练运用CAD软件设计印制电路板,电子基础知识是不能缺少的。很难想象一位不懂电路原理、不会分析电路的人能设计出好的印制电路板。缺乏电子基础,设计出的印制线路板可能元件布局和布线不合理(比如高频电路没有考虑屏蔽装置而工作不稳,接地线过长或者接地点位置选取不当产生自激,等等)而使产品性能指标达不到要求,或者根本就是废品。中职阶段学习时间有限,能达到设计、改造简单电路也就不错了,但是以后一定要钻研电子理论,只有基础扎实了,才能设计出复杂而又优秀的印制电路板。
五、注重积累实践经验
要设计出好的印制电路板,只依靠电脑自动制版是不够的,手工完成部分非常重要。关键元件的手工布局和信号线、电源线、地线的手工布线,关键元件的选取及添加合适的跳线等,对电子产品的电气性能影响很大,而这必须经过较长时间经验的积累。比如,某种彩电开关电源的启动电容容易失效,而该电容安装在开关管散热片旁边,你就要想到它是由于长时间高温烘烤使电容器内的电解液干枯而失效的。为了避免类似问题的出现,在设计时我们在为发热元件留出散热空间的同时,还要让怕热元件离热源远一些。每一次实验或者实习,不管结果是成功还是失败,都要多看、多想、多动手、多总结。除了注意总结自身经验以外,还要重视学习他人的经验,同时也可多参阅电子类报刊。
六、加强学习专业英语
目前电子设计自动化还是国外软件的天下,几个著名电子CAD软件都是英文版,另外,外资厂的电子仪器几乎清一色的进口产品,就连产品订单、设计图样和生产报表等也都不是中文。所以非学好电子英语不可。现在的中职学生英语基础较差,电子专业英语水平非常有限。面对满屏幕的英文,大部分学生开始时很不习惯。如果说Windows版的Protel99软件用起来可以勉强应付的话,那在外资电子厂很流行的DOS版的PADS2000,学生就感到无从下手,连输入字符也要用英文。平时,有机会多看电子方面的英语资料,比如英文版电路图、说明书等。
七、结语
学好电子CAD(计算机辅助设计)的课程,对印制电路板及印制电路的装配工艺学习具有非常重要的意义。因为印制电路板的装配安装在整个电子电器装配流程中是非常基础的知识,也是非常重要的一个环节。
参考文献: