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关键词:机械制图 教学 阅读
《机械制图》是一门实践性较强的课程。就其内容来说,没有深难懂的理论和需要死记硬背的公式。学生在课堂上听懂教师的讲课并不难,但要较好地理解和掌握本课程的内容,培养较强的空间想象能力与一定的表达能力,则需通过一定课时进行绘图、读图、切制模型和绘制轴测图等实践活动。所以教师在进行教学时,要注意培养机械制图中的阅读技能,使之有利于训练思维方法和培养空间想象能力。
一、机械制图中的阅读技巧
(1)标准的多样化
现在在我国的许多生产企业或公司,所使用的机械制图标准往往不是GB或JB,更多的是执行企业所属国家的国家标准、ISO标准或是各自企业的标准或行业标准。
(2)第三视角
国标(GB)采用的是第一视角画法,日常工作中第三视角画法的使用非常普遍。
(3)图幅分区
图幅的分区是为了便于查找、说明或标记复杂图样的细部,这在工作中讨论技术问题的时候常常用到。
(4)表达方案
传统的机械制图非常强调“完整、清晰”地表达零件的内外结构形状,今天由于计算机绘图技术的发展,零件的内外结构形状已由3D数字化设计模型详细表达,故现代的工程制图往往只表达产品的外观与重要结构,而不再去追求“完整、清晰”地表达产品的每一特征细节。除了用基本视图、剖视图、断面图、局部视图、斜视图等视图表达外,一般还提供轴测图,以方便快速、准确读图。
(5)尺寸标注
(a)尺寸的不完整标注
对于零件尺寸的标注,国标(GB)中明确强调要“完整”,但实际生产中有大量尺寸不完整标注的产品工程图,这主要是那些用模具制造的产品。对于未标注的尺寸处理,图中往往会进行类似这样的说明:“未标注的尺寸请参考3D模型”,显然这是计算机绘图技术发展的结果。
(b)重要尺寸
一些对装配和功能影响非常大的尺寸,设计者往往在图纸中用符号标记及文字强调说明,或对尺寸的重要性进行等级区分的,不同等级的尺寸分作不同的标记,以促使生产者在生产过程中采取适当措施或手段作重点监控以保证尺寸在规格之内。
(c)坐标标注与列表标注
对于机加工类零件的尺寸标注,实际中常常是采取坐标标注的方式,这是为了在加工的时候方便读图,快速而准确地获取加工时所需要的数据。对于多而杂乱的孔,一般采取列表标注。
(d)未注公差注法
对于未直接标注公差的尺寸,国标(GB)中的做法是在零件图的技术要求中作类似这样的说明:“线性尺寸的未注公差为GB/T1804-m”,但实际生产中使用的工程图会在标题栏中或者其它适当位置直接明了标出,以方便了解及检测。
(e)基准目标
当设计者为了明确、强调其产品在检测时的基准要求,就会在工程图中使用基准目标表达其意图。如标注的基准符号,则是说明A测量基准面是通过三个大小为?13的局部表面来建立的,实际当中就可以用三个直径为?13的圆柱依图中指定的位置支撑起该零件建立A测量基准面。
(f)参考尺寸
有时为了方便计算、检查、了解或判断,在避免标注成封闭尺寸链的情况下,某些尺寸以参考尺寸的形式标注。
(6)标题栏
实际生产中应用的标题栏格式不尽相同,其内容相当丰富,包含一些至关重要的信息,如图纸的版本号、设计变更履历、未注公差说明、设计所用软件及文件的格式与存放说明等。
(7)、版本号
如何发行、更改、管理工程图纸,是实际生产工作中一个非常重要的环节,特别是现代产品的制造生产往往是多个公司、多个部门在不同的国家同时协作进行的今天,一旦更改后的图纸不能及时、准确地传递到相关的部门,就会产生不可估量的损失。图纸的发行与管最根本的依据就是图纸的版本号。使用图纸的第一步就是确认图纸的版本号是否正确。
(8)、设计变更履历
当产品的设计需要进行修改,改变后的工程图纸的发行是通过工程变更通知(EngineeringChangeNotice,简称ECN)来通知及发行到各相关部门。工程变更通知中含有该产品设计变更的历史、原因,变更前后的内容等信息。如果要追溯产品的历史,则通过工程图中的设计变更履历,根据其中的版本号及工程变更通知文件的号码,追查到相应版本的图纸和工程变更通知文件便可得知。
(9)、明细表
明细表(物料清单(BillofMaterials,简称BOM))是组织生产最基本、最重要的依据!明细表一旦发生变化,往往是牵一发而动全身,许多工作就要跟随着变动,如时间、成本、材料、设备及人员配置等,甚至影响整个生产计划的成败。
二、机械制图的发展趋势
随着现代化生产及计算机技术的不断发展,现代机械工程制图发展与变化最显著的有两点:一是机械制图表达的重点及手段发生变化,二是机械制图表达的内容越来越丰富。计算机多媒体辅助教学是制图教学改革的需要和发展的必然趋势。多媒体技术使计算机实现了有声可视,并且将图形、文字、声音、动画、视频、影视等多种形式融合成一体,产生更生动、形象、逼真的表达效果,扩大了人的感知空间。目前。我国一些大中专院校已相继研制开发了《画法几何》、《零件装配图》及其他《制图》多媒体教学光盘。在教学过程中,既方便实用,又能使课堂内容更加丰富多彩。由此可见,开展计算机辅助教学既是当今时代教学上的迫切需求,同时也是教学深入改革的需要。
由于CAD/CAM技术的飞速发展,特3D数字化建模技术的发展,使得从设计到生产不再是传统的作法:从3D到2D再到3D这样一个反复而无奈的转换过程,而是直接由3D到3D的设计与生产过程。这种变化就使得工程图的表达不再局限于纸质上的平面视图,“清晰、完整”地表达产品的形状与结构也不再是工程图永恒不变的主题。除了机加工零件外,复杂曲面的零件往往不可能也没必要去“清晰、完整”地表达其内、外结构形状,如一些结构复杂的塑胶制品、自由曲面形式的冲压制品等。很多情况下工程图只是用来说明需要检测的尺寸、检验的方法与手段等,主要用来指导检验产品,进行品质控制时用的,而产品的形状与结构的表达以及制造则是依赖产品的3D数字化模型进行。其中《AutoCAD》是Autodesk公司开发的一种微机辅助设计和绘图软件包,是当前最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。《AutoCAD》可以看做是一种绘图工具: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,《Auto CAD》里的工具还要比手工工具丰富的多了。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,是机械设计及制图的一场革命。还有许多手工不能绘制的图形,计算机能绘制出来,比如CAD三维模型。它取代了手工制图方法,但并没有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,并极大的丰富了制图理论,而且,还增加了CAD制图标准。
除了表达产品的形状与结构外,现代的机械制图中往往包含了产品整个生命周期中诸多相关的信息。很多之前需要其他人员根据产品工程图纸进一步做的工作,现在的工程图中往往已直接表达,如品质控制、检测方法和手段、产品数据管理等等信息。
Abstract: To meet the need for the talent of the times, entrepreneurship education becomes one of the basic objectives of higher education. The purpose of entrepreneurship education is to develop the overall quality of people awareness of entrepreneurship and entrepreneurial thinking, entrepreneurial skills. Combining the characteristics of the students of mechanical vocational colleges, the article analyzed the entrepreneurial education current situation of our country. Furthermore, the ways and means to develop entrepreneurship education in mechanical vocational colleges was discussed preliminarily.
关键词: 机械行业;高职院校;创业教育
Key words: mechanical industry;vocational colleges;entrepreneurship education
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)04-0219-02
0 引言
上世纪80年代联合国教科文组织在“面向21世纪国际教育发展研讨会”上,对“创业教育”(enterprise education)的内涵提出更进一步的阐述,即创业教育不能局限于创建企业的教育,创业教育的目的更应该是培养人的创业意识、思维和技能等各项综合素质,并最终使被教育者具有一定的创业能力的教育[1]。
由于创业教育内涵的扩展,它对于培养个人的首创和冒险精神、创业和独立工作的能力以及技术、社交、管理技能方面所具有的重要性,教科文组织要求高等学校必须将创业技能和创业精神作为高等教育的基本目标,创业教育被提高到与学术研究和职业教育同等重要的地位。
从2003年开始,随着我国大学大规模扩招,多年来毕业生的数量逐年增加,这给社会的稳定、和谐发展带来巨大的压力。为了缓解就业压力,以及适应社会对人才不同层面的需求,国家也更加重视教育类型的多样性。
在我国,高职院校的教育目的是以就业为导向,为产业第一线培养具有丰富理论知识和动手能力强的高级技术应用型人才[2]。高职院校作为培养高技能人才、高素质劳动者的土壤,更有必要重视在高等教育中对学生开展创业教育。
1 机械类高职院校学生的特点
对于机械类高职院校,因为学生知识背景、思维方式、思想观念、个性特点、甚至做事风格都有其专业性的特点,这些特点主要表现在逻辑思维能力强、空间想像能力强、理论联系实际紧密,社交能力不足。这些特点决定了他们在接受事物的能力与方式上和其它学科学生存在较大差异。而这种差异就要求我们对机械类高职学生创业教育模式的选择上,根据其不同的的需求层次、目标定位和教育基础,结合我国高校现有创业教育模式分析,寻找适合机械类高职院校学生特点的创业教育途径与方法。
2 高校现有的创业教育模式现状及问题分析
国内大学中开展创业教育起步较晚,从1998年清华大学开设“创新与创业管理”方向开始,国内著名的许多高校也陆续开设了创业方面的课程。1999年开始,每年都会组织全国性的大学生创业计划大赛,这些创业大赛中,有的参赛团队拍卖了学术成果直接将技术转化为应用,有的团队创建了企业或吸引到创业投资。2002年,中国人民大学、清华大学、西安交通大学等9所高校也开始各具特色的创业实践探索的试点工作,至此我国创业教育进入了政府引导的多元发展阶段。
经过多年的探索和努力,虽然创业教育对我国高等教育的重要性已被人们普遍认知,但我国高校创新创业教育目前仍处于起步阶段,还没有形成完善的、多层次和系统性的创业教育模式,这样的现状使的创业教育还不可能达到预期效果,也决定了我国创业教育发展道路将会是任重而道远。
因此,要培养大批具有创新精神和创业能力的人才, 就有必要深入分析当前制约创业教育发展的深层次原因。
在对国内创业教育现状的分析基础上,笔者认为制约我国创业教育发展的瓶颈,主要表现在以下几个方面:
2.1 创业观念落后,限制了创业教育的发展 受传统教育思想的影响,许多学生仅重视理论课程的学习,而忽视了实践动手环节,他们认为社会对好学生的衡量标准还是看课程成绩。在创业教育的学习中,对创业仅是站在“旁观者”的立场,很少有人会全身心投入。
同时,部分高校对学生培养中对创业教育的重要性认识不足,在专业教学中忽视创业教育教学,导致创业教学目标不清晰,有人认为创业教育是创业技能培训,仅仅适合于少数创新能力较强、想创业的学生,大部分学生没能力创业,所以没有必开展创来教育。
这些认识上的偏差,或是忽视了创业教育对于学生综合素质的提高,或是挫伤了想接受创业教育学生的积极性。
2.2 创业教育理论研究不够深入,致师资力量薄弱 在我国创业教育起步阶段,学术的理论研究还没有充分展开,教学中教师缺乏实践及理论指导。这样的现实导致学校师资力量薄弱。
教师过分依赖书本教学,或是依靠他人经验进行教学,大部分教师缺乏创业经历,教学效果差,对学生无法进行全面系统地指导,更不能满足学生创业知识体系构建的需求,这严重地限制了创业教育的发展。
2.3 创业教育同学科建设没有关联,导致创业教育课程缺乏系统性 我国对创业教育还鲜有可参考的符合中国国情的教材。现有的创业教育教材多是拼凑、移植、或是简单综合,缺乏一门学科教材应有的系统性和严谨性。其次,国内许多理工科院校对创业教育的理解只是开设一两门创业相关课程,举办一些创业方面的讲座,对创业教育的历史、研究内容及方法、学术流派以及创新的本质等方面涉及较少,大多大学创业教育还仅是停留在就业指导层面,或者是对创业计划竞赛的指导上。
2.4 创业教育的投入不足 由于许多不确定因素的存在,导致创业具有较高的风险性,吸引不到投入,这也限制了创业教育的发展。
高校的创业教育在投入上仅仅是有限的时间或精力,从教师队伍指导、创业资金上往往无法满足学生创业的需求,无法让学生能够全面、系统地了解创业,诸多实际的困难,让学生对创业往往是望而却步,对创业教育只成为一种形式。
3 机械类高职院校创业教育模式探讨
机械类高职院校的创业教育需要结合学科的特点,在实践的基础上培养学生创业意识,能正确选择到创业目标,从而才有可能提高学生的创业能力。另一方面,机械类高职院校开展创业教育必须是全方位的,多层次的,以扩展学生视野,提高其分析问题解决问题能力。
其基本途径和方法可以从以下几个方面作起:
3.1 注重创新精神的培养,树立正确的人才评价观 在创业教育的各环节中,应紧密围绕学生全面素质教育的提高。结合机械类高职院校的办学特点,把培养学生的创新精神放在突出的位置,有计划地进行创业思想与观念的教育,这些都有助于开展创业教育的良好氛围的建立。此外,机械类高职院校还应树立正确的人才评价观,要改变过去以考试分数作为考核、评价学生的做法,同时改变重理论而轻实践的局限思想。创业教育应注重理论与实践相结合,从应用实际出发,倡导建立以应用价值为主的人才评价体系。
3.2 加强学生个性培养,改革现有的教育管理模式 对大学生加强创业教育,应该改变目前我国机械类高职专业的教育管理模式,比如改善灵活性不够,学生个性培养发挥不足等存在的问题。
机械类高职院校要推行创业教育,应改变过去的从学业到就业这种单一的成才模式,在创业教育应承认学生主体间的差异性,注重学生个性发展的育人环境。如在学制和学籍管理方面,可以更加灵活,允许学生根据自身条件保留学籍,在创业和学业上可以自由选择,让学生没有后顾之忧。
3.3 丰富创业文化,营造良好的创业教育氛围 美国硅谷能够创造一个个的奇迹,在很大程度上是与其浓厚的创业文化氛围息息相关的。
而在我国,虽然时生了巨大的变化,但这种创业文化建设力度仍显不够。
所以高职院校应大力营造创业文化,除了要加强各种硬件和软件建设外,更应该组织各种活动,或同成功企业家交流,或鼓励学生勇于接受新事物,挑战自我,或通过讲座让学生学习创业的背景,培养学生的创业热情,从而在校园中能够营造良好的创业文化。
3.4 开设创业教育课程,努力构建相应的课程教学体系 创业教育课程体系还是很有必要的,可以让学生对创业教育的历史、发展过程、当前的现状等方面知识有充分的了解。机械类高职院校在创业教育中应注意能适合自身的教学、教育模式。除了在课党上渗透和进行创业教育,在实践性教学环节中,更要注意如何贯彻创业教育,以培养学生自主创业与独立工作的能力。
同时,高职院校重视创业案例学习,对创业成功者的创业方法、过程、规律和创业精神进行探讨,总结及学习,使得学生能够直观、生动、逼真地看到成功者是如何一步步走向自己的目标,从这些案例的学习中启发学生的创业思路、拓宽学生创业视野。
3.5 加强社会实践活动,积极建立创业教育的实践基地 高职院校的大学生社会实践,有助于学生端正工作态度,培养工作作风、提高劳动技能。更于助于提高学生运用所掌握的科学理论知识来分析和解决实际问题的能力。机械类高职院校除了有计划地组织学生进行社会实践,还可尽力联系实习基地,在实践中扩展学生的视野,这样也会清晰学生创业的思路和增强其创业信心。
在实施创业教育的过程中,应强化校企联合建立大学生创业实践基地,为学生的实践提供训练和练习的机会,在课程设置中可将毕业设计与实际问题结合,从而培养大学生的知识应用能力,更可以解决实际问题,服务于企业的生产实际。
参考文献:
[1]黎江.对高等教育领域创业教育模式的认识[J].高等农业教育,2004,(12):14~17.
[2]罗金风.论高职学生的创业教育[J].中国成人教育,2002,(12):22~23.
1.1很难建立空间感,教学费时
机械制图课程教学着重培养学生空间想象能力和空间逻辑思维能力,传统的机械教学课堂却很难满足学生的实际需求,无论是在点、线、面、组合投影,还是空间感的建立都比较困难,不仅浪费了教学时间,还很难提高学生的学习兴趣。
1.2灌输式教学,上课效率偏低
传统的机械制图教学存在直观性和空间感差的问题,虽然也利用了CAI辅助教学方式,但是,课程教学内容仍需要教师从头至尾进行讲解,教师同时要完成讲解、挂件以及模型等工作,此类灌输式教学导致课堂效益偏低。
1.3不适应社会发展的需求
伴随着科技的发展,CAD、CAM等计算机辅助软件在机械制图课程教学中得到了广泛应用,实现了机械制图从手工到计算机绘图的转变。但是,传统的教学方法却很难适应新型的教学工具,导致机械制图教学问题重重。
2现代机械制图课程教学的注意事项
2.1不能过分依靠计算机教学
目前,计算机在各高校的使用范围越来越广,绝大部分教室都装有计算机装置。多媒体教学具有操作简单、立体感强的特点,在机械制图教学中发挥着不可替代的作用。目前,计算机已经成为教学的主要方式之一,在实际教学中教师不能过分依赖计算机教学,否则,教师与学生主体地位将受到挑战。
2.2电子版的立体素材不能取代事物教学模型
伴随着教学改革的发展,教学方式逐渐向信息化技术发展,各学科均建立了完善的电子素材库。现代机械制图课程教学越来越青睐电子版的立体素材,这是机械制图课的发展与进步。但在实际教学工作中教师却走进了电子版立体素材教学彻底取代实物模型教学的误区,为了满足不同学生的实际需求,教师应该正确处理二者之间的关系。
2.3满堂灌的教学方式使师生之间缺乏合理的沟通与交流
机械制图教学时间比较紧迫,教师为了在有限的时间内完成复杂的教学内容,通常会选用填鸭式的教学方法,这种教学方法不仅阻碍了学生的发展,还不利于现代教学手段的运用,导致学生与教师之间出现严重的沟通问题。
3机械制图课程教学的方法
3.1进行准确的课程定位
众所周知,机械制图课的主要研究对象是图样,图样是机械制图设计思想的主要表现形式。伴随着经济的发展,现代机械的使用与工程图样有紧密的联系,因此,机械类专业的学生必须掌握基本的绘图和读图技术。强化机械制图课程教学,需要教师对课程内容进行准确定位。在结合课本教学内容的前提下,以学生的实际需求为出发点,强化学生的空间想象能力和形象思维能力,培养学生读图和绘图的能力,另外,机械制图课程还要求教师培养学生处理简单工程问题的能力和严谨、认真、实事求是的思考能力,为更深入的机械制图学习打下坚实的基础。
3.2让学生学会思考
随着教学的改革,课堂主体由教师向学生转换,教师在教学工作中扮演着引导者的角色。强化机械制图课程教学,需要教师引导学生独立思考,养成自主学习的能力。第三角投影法是机械制图教学的知识点之一,教师可以通过提问的方式安排学生自学,例如提出问题:如下图1所示,为什么可以辨别第三角投影画法和第一角投影画法?通过以上问题引导学生正确认识两种画法之间的区别,让学生在自主学习中提高机械制图能力。(a)第三角画法符号(b)第一角画法符号图1画法符号
3.3重视课堂教学环节设计
机械制图课程教学要求学生具有一定空间想象能力和逻辑思维能力,没有学习兴趣很难提高学习能力。因此,教师必须重视课堂教学环节的设计,利用丰富、有趣的教学内容提高学生的学习兴趣。例如,教师在上第一节制图课时,不应该急于讲解课本内容,可以通过多媒体教学手段介绍教学中需要使用的实物,或者以常见的简单机械为例,讲解其制图过程和意义,激发学生的学习兴趣;另外,教师还可以通过和谐的课堂氛围提高学生的求知欲,例如课堂上教师应该将教学内容与生活实际相联系,结合实物和零件启发学生的思维;最后,设计教学环节的过程中,教师还应该充分发挥多媒体教学的作用,多媒体手段可以通过立体教学培养学生空间思维能力和想象能力,是激发学生学习兴趣的重要手段。
3.4重视教学实践环节设计
机械制图课程教学具有较强的实践性,学生在实践操作过程中可以准确掌握各类知识点。因此,机械制图课程应该由单一的课程教学向实践教学转型,也就是说,在实际理论教学中应该加入适度的实践教学内容,丰富教学方式的同时,提高学生的学习兴趣。机械类专业学生实习时间比较充足,教师可以充分利用学生实习的机会,采用边实习边教学的方式,学生在实践过程中不仅可以巩固理论知识,还能增强学生之间团结协助的能力,达到机械制图教学的总目标。
3.5机械制图与AutoCAD综合运用
AutoCAD具有强大的绘图功能,它不仅可以提高机械设计的精确度,还能绘制机械零件图和装配图,在机械制图课程教学中发挥着不可代替的作用。传统的机械制图教学将AutoCAD作为两门独立的课程存在,这样不仅阻碍了学生空间想象能力的发挥,还会降低学生的学习兴趣。因此,教师应该将机械制图与AutoCAD综合运用,以CAD为机械制图观察、想象以及分析的载体,进一步提高学生读图、解图的能力。
4结束语
【关键词】计算机;机械制图;辅助应用
机械制图在我国已经有了相当一段时间的发展历史,伴随着工业化生产的发展,其角色也越来越重要。中国加入世界贸易组织之后,逐渐成为世界制造基地,机械类的加工制造业在国民经济的地位非常重要。作为设计制造的一个载体,机械制图是工程设计人员的必备能力。而随着计算机技术的迅速发展,计算机辅助制图已经成了产品开发、降低企业成本、不断提高企业竞争力的有力手段。计算机辅助设计制图在各个行业都得到了大力推广。
1、计算机辅助制图与传统制图方式的比较
在我国的很多企业开始采用计算机辅助制图,使用的一些图形支撑软件主要是以美国Autodesk公司的AutoCAD系列,也有很多自主研发的绘图软件,比如清华大学与华中理工大学联合设计的高华CAD这一软件,主要的应用目标是工程机械设计制图的生成,图形应用能力较强,操作起来也比较方便,有着极强的开放性,给用户提供了方便,还提高了机械制图的质量,使计算机复制制图在机械行业得到了广泛的应用,从而加速了企业的现代化进程。与传统的绘图方式相比,计算机辅助的机械CAD制图的优点包括以下几个方面:
首先,计算机辅助制图脱离了图板、三角尺以及铅笔、橡皮等工具,只要一台计算机,对着屏幕进行操作,按着键盘和数遍,这样就大大的较少了制图的劳动强度。
其次,机械绘图实现了标准化,也实现了一体化操作,绘图人员能够集制作、修改、复制于一身,这样也能统一制图的风格、文字、层次、颜色等,方便后期的修改,大大提高了绘图的质量,完全可以依照实际的尺寸进行图形的绘制,不用在意比例的问题。
再次,计算机辅助制图可以复用,可以对已经生成的图纸进行修改或者复制,制图的效率不断提高。计算机智能绘图,画面的剖面线,剪切,尺寸的标注等都能在计算机中一键完成,运用菜单进行命令的控制,运用计算机进行辅助制图,还可以引进一些专业软件,比如,行业设计以及绘图一体化等等,这样就能把一些检索性的工作编制成相关程序,在使用的时候直接调用就可以进行程序。
第四,计算机辅助制图使管理方式发生了变化。图纸的电子化发展,通过计算机网络系统就可以把电子图纸到网上,也可以存储、复制到光盘上,从而进行电子检索,这样就不再需要繁琐的图纸柜,更不用考虑防火、防腐蚀等问题。
最后,计算机辅助绘制的图形具有多彩性,传统的图纸都是黑白线图,统一色系,但是通过计算机辅助制图在色彩上、视图上都有很大的差别,可以制作动态图形、爆炸图形、多个视角的矢量混合图形等。
虽然计算机辅助制图有如此多的优点,但是现在我国实行的技术标准规定仍旧是针对手工制图来说的,对于制图的画法、符号、图纸大小等都有明确的规定,虽然在最近几年的标准修订过程中也多少涉及了计算机辅助制图的应用,但是仍旧不是特别全面。
2、机械制图与计算机绘图的融合与应用
计算机制图是在机械制图的基础上进一步发展起来的,具体应用标准是在原有的机械制图的基础上结合计算机本身的特点进行修正,计算机CAD制图是对机械制图的一种依赖和发展,当然,也是一种补充。计算机辅助制图标准体系主要包括两个方面的内容:支持标准以及其他的标准。支持标准主要是一些标准的术语、开发的规范要求、图形系统、产品的数据和图形规则。其他标准是由方法标准、结构要素以及相关常用件等标准组成。
计算机绘制图形的基础就是机械制图原理,并未绘制二维机械图提供了比较先进的手段和制图工具。只有掌握了机械制图原理的人,才能顺利绘制出所需的机械图。要不断的适应机械技术的发展,要在绘图效率和图纸应用上取得进步。用计算机绘图的时候,线形和图面是使用计算机制图的保证,这样比例的确定与操作也相对比较简单,在制图的尺寸以及技术方面的要求借助计算机也会比较容易实现。只有把机械绘图与计算机绘图进行融合,才能快速绘制出使用的机械图样和三维实体。
在计算机辅助应用中,要根据计算机绘图的特点,从而制定了字体、图线、画法以及计算机本身特有的分层、颜色等进行了规定。在制作CAD工程图的时候,一般情况下采用的是矢量字体,选用的是A0-A4幅面图纸,字母及数字高为3.5毫米,汉字高为5毫米。还有特别注意制图中的字间距和行间距。计算机辅助制图中可以运用的有十五种线型,但有的绘图软件如AutoCAD的线形库acadiso1in中的15种线型为ISO标准,也可以采用。在CAD制图中,屏幕上常用的颜色标准是,粗实线为绿色,白色是细实线,虚线是黄色等,绘制机械图样时常用线型放置如下:01层--粗实线,02层一细线,08层--尺寸要素,05层--细点化线,10层--剖面符号。由美国一家公司开发的UG机械设计软件就是计算机辅助应用手段的一种,这款软件将CAD/CAE等技术高度系统化,用途更加广泛。不断具备同类软件的功能,还拥有一些灵活的建模、仿真照相、动画渲染等功能。这些卓越的功能使得软件应用领域十分广泛,性能也相对比较稳定,有很好的扩展性,是计算机辅助机械制图技术的一个主流产品。在应用中,要掌握这些软件的使用方法,从而达到传统机械制图中无可比拟的制图效果。
综上所述,自从中国加入世界贸易组织之后,机械制造在国民经济的地位逐渐凸显出来,这样就对机械制图提出了更高层次的要求。计算机技术的发展与广泛应用,也波及到了机械制图领域。计算机辅助制图大大提高了机械制图效果,在工业化进程中扮演者的角色越来越重要。标准化和规范化是实现集成化生产的一个重要的技术基础。计算机辅助制图加快了技术进步,推动了技术的创新,提高了制图质量。从而推动了机械产业的发展,提高了行业的竞争能力。
参考文献
[1]马海建.机械CAD制图发展及其标准浅谈[J].潍坊学院学报,2008(12)
[2]林晨岚.章易程.唐琴.利用UG绘制AutoCAD工程图的方法和技巧[J].装备制造技术,2010(3)
【关键词】技工院校;机械制图课程;教学现状;改革
机械制图是机械类专业的基础课程,旨在培养学生的识图、绘图能力,其涉及到的理论知识相对繁琐、抽象,应用起来有一定的难度。尤其是信息化时代背景下,机械制图逐步完成了向计算机操作的转变,对学生知识、能力提出了更大的挑战。但是,反观技工院校机械制图课程教学实践,其中还存在诸多客观问题,与经济市场发展水平差距较大,相关改革工作显得尤为迫切。
1技工院校机械制图课程教学现状
机械制图课程本身具有很强的专业性、实践性以及科学性,加之技工院校人才培养定位于技能型人才,使得它的这些特征更加明显。相比于其他高等院校,技工院校的学生基础较为薄弱,知识水平与能力水平存在较大差异,导致机械制图课程教学中困难重重,对教师提出了极其严峻的考验。时至今日,很多技工院校对专业化师资队伍建设的认知提升到了一个新的高度,并引入了一些机械行业领域的高端人才,夯实了相关教学系列活动的基础。但,需要客观承认的是,部分机械制图教学教师对本门课程特点的认知依然存在偏差,忽视了学生主体,致使教与学出现了分离状态,这些在课程设置上多有体现,既打击了学生学习积极性,又影响了学生的全面发展,与新课改要求相去甚远。例如,有些教师由于市场导向意识薄弱,组织的课程教学内容过显复杂、陈旧,一味地强调灌输教育,对待学生不能一视同仁,评价中的个人情感色彩浓郁。
2技工院校机械制图课程教学改革路径
素质教育背景下,技工院校教育的核心目标是促进学生全面发展,具体到机械制图课程教学上就是培养学生一定的识图能力、想象能力、思维能力以及动手能力。以此为指导,作者结合上文的分析,有针对性地提出了以下几种技工院校机械制图课程教学改革路径,以供参考和借鉴。
2.1调整课程内容
技工院校教育的功能价值更多的体现在培养生产一线技术人才。因此,技工院校机械制图课程教学内容设计应秉持实用原则、工学结合原则,适度引入一些企业生产知识,有机地将教学与实践结合起来,以满足其未来的职业岗位需求。例如,随着现代机械制造工艺技术的发展,传统分圆周、画椭圆等几何绘图方法已经不再适用,因此,教师应适当删减这部分内容教学,而是偏重于测绘、实践,亦或将更多时间安排到三视图投影、组合体画法和装配图阅读等项目上,潜移默化中培养学生的立体空间感,提高他们的应用技能。此外,由于机械制图课程具有很强的专业性,很多学生初期学习接触起来存在一定的困难。对此,教师应注重机械制图课程教学内容设计的系统性、科学性,循序渐进地进行演化,兼顾学生整体水平,保持难度适中,既要深化学生理解和掌握,又要增强探究趣味。
2.2创新教学方法
良好的教学方法将使得机械制图课程教学事半功倍,进而取得更高的收效。伟大的科学家爱因斯坦曾经说过,兴趣是最好的老师。所以,技工院校教师要立足于学生兴趣激发,创新机械制图课程教学方法。信息化时代背景下,多媒体技术在教育领域的应用,为此项工作实践提供了有利条件。具体而言,技工院校教师应将机械制图课程教学内容转化为多媒体课件,以图片、视频或动画等方式展示出来,并创设图文并茂、生动逼真的情景,简化抽象概念理解难度的同时,提高学生的参与兴趣,进而引导其有效自主学习。此外,实践是理论学习的最佳手段。传统技工院校机械制图课程教学模式下,相关组织活动都是在室内进行,导致学生与企业生产实践远远相隔,未来就业后也很难融入到本职岗位中。因此,技工院校应积极推动校企合作教育,加强实践教学,可定期组织学生深入到工厂车间一线去观摩学习,通过操作锻炼夯实他们的理论知识基础。
2.3优化考评机制
完善的考评机制为技工院校机械制图课程教学改革提供了充足的信息支持,增强了其针对性、实效性,应实现多元化评价和互动式评价两个方面的内容。其中,多元化评价是指技工院校建立多种形式的机械制图课程教学评价方式。传统笔试考试受时间、卷幅等多重因素的限制,无法全面、客观地反映学生真实水平,在内容上也难以保证深度和广度。对此,技工院校在保持笔试考试优势的基础上,应融入技能、素质考核等内容,并按照一定的比重进行评价结果分配,以为后期教学强化提供指导。在此过程中,技工院校可安排学生独立完成某个机械零件的测绘、制图任务,综合考察其分析能力、思维能力、想象能力以及行为能力等表现情况,并通过量化成绩分数体现出来,如此帮助师生更好地了解学生综合水平。而互动式评价则是尊重学生主体的评价方式,要求学生自评的方式参与到机械制图课程教学评价工作中来,了解他们的主观体验,积极采纳其意见或建议,以期实现教学一体。
3结语
总而言之,技工院校机械制图课程教学改革至关重要,是促进学生全面发展,并成功迈向就业岗位的重要基石。由于个人能力有限,加之各技工院校机械制图课程教学实践存在差异,本文作出的研究可能存在不足。因此,作者希望技工院校机械制图教学工作者深刻意识到改革工作的重要性,认真审视课程实践,可在本文论点的基础上作出深化和扩展,提出更多的教学改革路径,并逐一实现到工作实践当中去。
参考文献
[1]张明远.技工院校机械制图课程一体化教学改革探索[J].科技视界,2014(05):233+307.
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[3]芮春燕.项目驱动视角的技工院校机械制图教学改革实践分析[J].职业,2016(15):50.
关键词:机械制图 CAD 一体化教学
高新技术的快速发展,使得很多行业有了翻天覆地的变化,CAD 技术广泛应用于计算机、交通运输、机电、工民建等专业方面。它将工程设计人员从繁琐的手工绘图中解放出来,故机械类专业的学生CAD 学习具有重要的意义,但学校传统的安排模式为《机械制图》和《CAD》为两门独立的课程来进行实施。即《机械制图》结业后统一到计算机中心进行为期4 周的CAD学习。笔者多年学校教学工作实践认为《机械制图》和《CAD》内容重叠,虽然增加了课时,但教学效果差,存在一定的弊端。若科学整合进行一体化教学,效果将大大改观。
一、传统分割教学模式存在的弊端
当前,很多学校把《机械制图》和《CAD》这两门关系密切的课程分割开来,虽然增加CAD 的4 周课时,但教学效果较差,存在一定的弊端。主要体现在以下几个方面:
1、《机械制图》学习阶段
①学生开始学没有很好的空间概念,投影直观性差,学生难于掌握,教师讲解困难,效果一般,导致有的学生失去了学习的信心。
②挂图、模型灵活性差,使用有很大局限性,还不配套,有些细节的地方会给学生造成错误的理解。
③手工绘图效率低,课堂练习占用大量课时,学习效率低下。
2、《CAD》学习阶段
①教学在机械制图课程结业之后,部分内容重复。
②机械制图的知识点已比较生疏,须重新复习。
③学生的学习目标是考证,而忽略了实践能力和设计能力的有效培养。
二、分析《机械制图》和《CAD》课程关系
《机械制图》是培养学生空间思维,树立三维图形和动手绘图能力的课程,是CAD 技术中必不可少的重要基础。如果没有机械制图知识,即使会使用CAD,也将仅仅是一个描图员,因为也不可能创造出新的应用图形及机械图纸。《CAD》技术是现代化制图的需要,它作为计算机辅助设计软件具有甩图板功能,是开创思维发展的工具。它大大提高了绘图效率,加速新产品开发的实用技术。
三、如何整合《机械制图》和《CAD》课程
将两门课程合并成一门课讲授,在计算机中心操作AutoCAD软件授课,PPT 课件先介绍《机械制图》的基本知识点,后讲解《CAD》绘图技巧来代替课堂手工绘图练习,从而大大提高课堂的教学效率,以《CAD》为主,《机械制图》为辅,以《机械制图》为线贯穿始终。两者兼顾,既应用了机械制图国家标准又适应了CAD 的先进性,既在头脑中建立了三维立体图形,又应用计算机绘制了图形,使学生结合机械制图作图法,进一步深入与透彻理解CAD 命令。
《CAD》教学考核不再以考证为唯一手段,过程考核、项目考核也被整合入教学。通过校企合作,将企业课题引入课堂,让学生介入项目实施。充实开发教学资源,给学生提供实践机会。让学生参与造型设计和结构设计及后期出图或施工图样的校对,教师指导学生进行,项目驱动式教学,消除了学生对制图课图形抽象、线条繁琐的恐惧感,提高了课程的趣味性,从而激发了学生的求知欲。有利于对学生实践能力和设计能力的培养。
四、结束语
《机械制图》与《CAD》两门课程有机结合的整合,不仅增加了学生的学习兴趣,有效地提高了学习效率,教学中两门课程相互贯通,使传统的机械制图课程显示出极大的活力。收到精采的教学效果。当然将两门课整合为一门课,作为制图教师必需既熟悉机械制图的基本知识,又熟悉CAD 软件的使用,才能将CAD 软件的优势慢慢应用到制图课教学中,才能使两门课程做到真正有机整合。
参考文献
[1] 陈龙,浅谈《机械制图》与《AutoCAD》教学的有机连系[J],中国新手艺新产物,2009.5.
【关键词】机械设计;高等教育课程;中外对比;制图标准
目前,在我国的高等教育培养体系中对于大学机械类专业的学生而言,掌握基本的绘制图画能力和运用各种制图软件进行计算机绘图也是非常重要的。我国的机械制课程教育与西方国家如美国、德国等都有着较大的区别,这也体现在机械制图的标准上面。因此,本文重点研究我国的机械制图课程教育与国外西方国家的机械制图课程教育有何种的区别,并对中外的机械制图标准也进行对比分析,看其是否能够帮助我国的机械制图行业更好的发展。
1我国的机械制图课程及其标准介绍
目前,国内大部分高等学校机械专业制图设计方面的课程主要包括以下方面:首先是高级语言程序设计,目的是培养学生能够用C语言进行计算编程,利用计算机完成绘图设计所需要使用到的程序;其次,就是工程图学课程,让学生能够利用AutoCAD软件进行基本的二维制图和了解三视图的投影关系;接着,想要能够进行一般的机械制图,肯定是需要懂得基本的机械原理和机械零件,对于各种机械传动方式和零件进行介绍,这样能够使得进行制图的时候不会出现基本的原理错误;最后,就是对整个机械产品的结构设计,利用AutoCAD制图软件进行制图设计。整体来说,我国的机械制图课程还是主要围绕着机械设计展开的,其他方面设计的还是较少,整个机械制图课程缺少实践性。在机械设计行业灵越,为也适应我国的技术制图标准,促进全国范围内的标准化统一和协调,在1989年国家技术监督局就成立了全国技术制图标准化技术委员会,编制出机械制图相关标准。我国的机械制图标准主要是包括基本的部分,图纸幅画,相关的比例、字体和样式的要求,目前全国范围内通行的机械制图标准图纸幅面和格式标准号为GB/T14689-93;标准比例的标准号为GB/T14690-93;字体的标准号为GB/T14691-93,对汉字和字母的结构形式做出明确的要求;相关线条的标准号为GB/T4457.4-1984,对机械制图使用的图线名称、结构、标记和画法规则做出相应的要求。
2国外的机械制图课程及其标准介绍
在国外西方国家如美国、德国等高等教育学校机械专业制图设计方面的课程主要包括以下方面:首先就是工程计算方面,他们采用的是Matlab程序进行设计和图像处理,在这一方便数据处理的能力较强;其次,在工程图学课程里面,他们绝大多数是使用Catia软件进行应用,都是从三维图像的设计入手;接着,对于国外的机械专业设计制图教学而言,他们有非常重要的实践训练,学生可以参与到产品结构方案的设计中,较为全面的掌握制图设计的各个环节;最后,在国外的机械制图课程里面也会教授机械设计的方法,对于基础的机械也会进行专门的介绍,使得学生能够掌握基本的设计原理。整体而言,国外西方国家的机械制图课程相对起点较高,教学使用的都是较为先进的机械绘图软件,对于机械制图的设计和实践训练这一方面比较重视。随着经济贸易的全球化,为了方便各个国家间的技术交流与合作,国家标准化组织提出了一整套系统的工程技术交流语言,当然这也包括了机械制图的标准语言。在20世纪50S年布的工程制图,到90S年代的技术制图,整个的机械工程制图经历着逐步的完善。目前国际范围内通行的机械制图标准图纸幅面和格式标准号为ISO5457-1980;标准比例的标准号为ISO5455-1979;字体的标准号为ISO3098/1和ISO3098/2,对英文字母的结构形式做出明确的要求;相关线条的标准号为ISO/DIS1128-24:1998,对机械制图使用的图线名称、结构、标记和画法规则做出相应的要求。就国际机械制图标准而言,由于要考虑到国际间的机械制图流通,因此,相对要求更为严格和规范。
3中外机械制图课程与标准对比性研究
通过上述的我国机械制图课程和国外西方国家的机械制图课程对比,可以清楚的看出我国的机械制图课程还存在着一些问题,影响着我国的机械制图工作。对于我国的机械制图标准与国际机械制图标准相比,还是有明显的区别,接下来就进行详细的阐述。
3.1中外机械制图课程比较性研究
对于我国的机械制图课程与西方国家的机械制图课程相比,总体而言各自都存在着特色,但是侧重点有所不同。国外的机械制图课程由于学年是实行3学期制,总体的课时数相对于我国的课程数量是较少的,但是从机械制图的实际培养效果来看又是明显高于我国的培养质量。首先,从中外机械制图课程的设计来看。我国的机械制图课程还是基本使用到苏联式的教学设置,将整个机械制图过程分解成为一个个小部分进行,侧重强调产品的总体设计,而对于后续的设计没有进行过多的关注;国外的机械制图课程则是不仅仅关注基本的机械制图原理和运用,对于涉及到的机械产品设计开发、后续的产品推广等都有涉及到,并且学生也有机会参与到实际机械制图中。其次,我国的机械制图课程的设置太过注重机械局部,如液压、机械和电子方面的局部设计,对于一些传动方式也进行重点的讲解。但是学生在进行设计的时候,并不能够很好的理解和选择合适的传动的方式,对于一个整体并没有进行很好的掌控。而国外机械制图课程则是让学生参与到整个的产品结构方案设计,并围绕着一整的发动机进行机械结构教学,这样才能很好地教导学生传动原理和方式,使得教学具有综合性。最后,我国的机械制图课程讲解完成课本上的知识点后,往往是让学生按照课本教材进行重复性的实验,每个学生都这样模拟一遍。这样的重复性教学,使得学生只能按照说明书和设计的内容来进行学习,并没有自身的想法和创作。对于国外的机械制图课程而言,他们是非常注重学生自己的机械制图设计,充满着创新性,这对于学生的整体培养是非常有好处的。
3.2中外机械制图标准对比性研究
对于我国的机械制图标准和国际的机械制图标准,总体而言,对比性的研究主要是从图纸幅面、比例、字体和图线这几个方面来进行的。首先,在图纸幅面方面,主要是包括图框格式、标题栏、对中符号和方向符号和图幅分区等。我国的机械制图标准与国家间的制图标准主要是我国长期采用的是留有装订边的图框格式,而国际标准是不留装订边;并且国际标准里面规定在X、Y型的图纸上应该画上标记方向符号;而我国的标准则是当标题栏位于图纸右上角的时候才会在X型短上边和Y型长上边加上方向符号。其次,在机械制图的比例方面,国际的机械制图标准只有1、2、5这几个系列,而我国的机械制图标准还增加了1.5、2.5、3、4、6这几个系列;并且,我国的机械制图比例标注中还增加了铅锤和水平方向标注的不同比例,并且对比例尺的形式也有着不同程度的说明和规定。接着,在字体的方面,我国的机械制图标准与国际的机械制图标准差距主要体现在:我国对长仿宋汉字的要求,对于高度和宽度都有着要求,与国际的标准相比,增加了1.8mm高度,并且还增加了综合应用的规定,也给出了具体的事例说明。最后,在图线方面,对于相关的机械制图符号还是有一些差异。对于一些符号如“”,我国实际的机制制图中会运用到,但是却没有在制图标准里面说明;国际的标准线宽比我国的标准线宽度参考值增加了0.13mm,在规定的粗细线条比例关系中,国际标准选择的是2:1,而我国的标准则是选择3:1。
参考文献:
[1]凌玲.新标准《表面结构的表示法》在工程制图教材中的贯彻与实施[J].工程图学学报,2010(1).
关键词:机械制图与AutoCAD;项目化;教学特点
中图分类号:S219.02 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2009)017(c)-0125-01
高职课程开发必须以就业为导向,以工作能力为核心,以基于工作过程为导向,项目课程的目的是提升学生职业能力、激发学生学习积极性和满足企业对人才素质要求的需要。可预见的是,它将成为我国当前和今后职业教育课程改革的方向,并能形成本土化、具有中国特色的职业教育课程开发模式。
一、《机械制图》的内容与教学现状分析
当前,《机械制图》与《AutoCAD》是两门独立的课程,分别由两个专业的老师讲授。从《机械制图》教材的结构上看主要分三部分:几何作图、投影作图、机械制图。传统的教学体系是20世纪50年代从前苏联借鉴而来,教学方法是“黑板、挂图、教模、粉笔、一张嘴”。在机械制图与CAD教学实践中,应该以培养学生的识图能力和空间想象能力为主,以绘图为手段的教学目标。因此在教学中,我们必须转变观念,探索新的教学模式和教学方法,将AutoCAD融入课堂教学,利用AutoCAD教学软件来设计《机械制图》的教学,提高学生的空间思维能力,从而掌握扎实的制图理论和熟练的计算机绘图技巧。
二、教材项目化思路
尝试《机械制图及CAD》组合教学,探索课程教学的二次开发,进行课程组合时,抓住课程的根本任务,培养训练学生的图形表达能力和思维能力,并融入现代科学的新技术,《机械制图》和《AutoCAD》紧密结合,相互渗透,贯穿教学全过程。《机械制图与AutoCAD》教学改革的主要思路将《机械制图》课程体系简化为四个模块:制图基础模块、制图原理模块、表达方法模块、机械图样模块。前两个属基础理论部分,后两个属于实践应用部分。根据画图和读图的内在联系,围绕贯穿整个知识体系的核心问题也是最基本的问题――投影规律进行设计,使知识结构的设计趋于科学、合理。具体做法:采用机械专业的基本零件作为项目教程,利用AutoCAD工具软件,在AutoCAD中来讲授机械制图的相关内容,适当内容进行“整合并”。
1.空间概念的形成。按照认识的规律,在三维空间中去直接认识和感知三维实体,是发展并提高空间想象力和创造力的最好方法,而这一点AutoCAD等现代辅助设计软件是可轻松实现的。强化实体教学,在三维空间中直接去认识和感知空间几何元素,直观、形象,易于学生接纳。从实体的认识再逆向思维到点、线、面,将抽象的二维转化为形象的三维,从而实现物与图的熟练转换,真正行之有效地提高和发展学生的空间想象力和创造力,促进课程教学核心目标(即识图和绘图能力)的实现。2.机械制图与AutoCAD的有机融合。根据培养计划,改革教学内容,确定教学重点,对机械制图的教学内容,教学时数、课程体系、课程结构等进行综合改革,简化正投影法,三视图及点线面的理论性内容,增加计算机绘图教学内容,把这两门课进行整合,合二为一,互相渗透。3.改善教学方法,帮助学生掌握教学内容。打破传统教材按照章节逐条讲述概念、理论的教学方法。每堂课设定一个任务,根据任务内容的不同确定教学方法,在教师引导下采用研究性学习和项目教学法由学生自行得出每节课的理论基础。这种生动、直观、反复的训练,改变了传统的由教师单向灌输的教学方式,学生积极参与、师生共同讨论,体现了以学生为主体的主动吸收、自行研究的方式,扩大了课堂教学的信息量,增强了学生学好机械制图课程的信心。4.手工草绘和计算机绘图并重,开拓学生思维。进行手工绘图和计算机绘图的双重训练,学一部分,练一部分。做到两者并重。如平面图形、零件图、装配图、连接件设计等都可以采用先手工,后计算机,充分调动学生自己的动脑、动口、动手去掌握知识、启迪思维、提高能力。这样用学生熟悉的图形作参照,使课程内容易于被接受和掌握,增加了学生的手工绘图积极性。5.达到最终教学目标。在机械制图中利用CAD进行观察-想像-分析,使学生具有表达机械部件和零件结构形状、识读和分析各种图形(核心是零件图和装配图)的能力,是这两门课程的最终目标。要实现这个目标,学生必须具有较强的空间想像能力和空间分析能力。
教师利用形体分析法和线面分析法进行形体分析,而后展示三维模型,如此反复训练,学生空间想像能力和形体分析能力得到大幅提升,给予AUTO的机械制图教学目标达成,实现双赢。
三、教学特点分析
1.在AutoCAD环境下进行机械制图教学,应用计算机绘图技术改革教学方法和教学手段,使教师进行图例示范讲解时,更轻松快捷、规范。缓解了课时减少而课程内容增加的矛盾。提高了教学质量和效果,特别是课堂上CAD三维造型技术的应用,使教学更加生动、直观,极大的激发了学生的学习兴趣,促进了学生图形表达能力和空间思维能力的发展。2.打破传统制图的课程内容体系,明确教学内容以机械制图为主,画法几何为辅的关系,以项目、任务、过程为导向,实现了画法几何、机械制图、计算机绘图三位一体相互融合的优化集成体系。3.本课程教学坚持以学生为中心,将学生作为教学过程的主体,由教师引导、启发,学生自主学习、探索的方式,利用现代多媒体教学手段与传统挂图加模型教学手段相结合进行组织教学。
结论:AutoCAD极大地丰富了机械制图的学习内容,改进了机械制图的教学方法,是一场制图教学的革命。随着CAD /CAM技术的进步与推广,CAD应用于制图教学也将得到进一步的发展。只有以AutoCAD技术作为辅助和一门技术,同时以手工草绘为基础,这样才能更有利于《机械制图》教学。
作者单位:长沙职业技术学院
参考文献:
[1]林胜.高职《机械制图》教学中存在的问题与对策[J].职教通讯.2003.01
关键词:机械制图 CAD 教学改革
《机械制图》与《AutoCAD》是中职学校中开设的两门重要的专业基础课。在传统的教学中,这两门课程是相对独立、分开授课的,这种传统的教学方法存在不少弊端,前者注重讲授制图的原理和方法,后者则注重讲授利用计算机软件绘制图形的技巧,熟练程度。两门课程都以培养学生的空间想象、绘图、识图能力为目标。因此,如何将这两门课程有机地结合起来,构建机械制图与CAD课程新体系,改革教学方法,提高教学质量,成了当前教学改革中需要解决的问题。
一、《机械制图》和《AutoCAD》的关系
作为“工程界的共同语言”,内容包括《机械制图》的国家标准和基本规定,正投影法和三视图的基本理论和基本方法,组合体、截交线、相贯线的画法以及标准件、常用件的规定画法,零件图和装配图等。教学目的要求学生掌握阅读和绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能,能够识读和绘制中等复杂程度的机械零件图和装配图。
AutoCAD是计算机辅助设计软件之一。它具有强大的绘图功能,广泛应用于机械、建筑、电子、化工等行业,是精确地进行机械零件设计,绘制机械零件图和装配图的最佳软件。它能取代手工绘图,利用其强大的绘图功能和编辑修改功能,可以快速、准确、美观地表达出所要画的机械图样,极大的提高了绘图效率和绘图质量。
《机械制图》与《AutoCAD》的关系。一方面,机械制图是CAD的基础。CAD绘图不能脱离专业课程的学习而独立进行,必须在全面掌握制图的基本理论、投影规律、表达方法和国家制图标准规定基础上才能应用CAD画出符合要求的机械图。另一方面,CAD是促进制图教学的有效工具。在制图学科中引入CAD,并不是用计算机来代替人的思维,而是甩开图板,利用计算机这一先进的现代工具来推动机械制图的教学,大大缩短了以往手工作图占用的大量时间,学生可以进行更多的理论探索,教师更可以利用轴测图、三维图形变换等功能展示空间形体及空间――平面的转换过程,有利于突出机械制图的重点,分解难点,帮助学生建立及提高空间想象和思维能力,同时让学生更多地见识软件的功能,培养学生对机械CAD的学习兴趣和积极性。
二、《机械制图与CAD》的教学改革
《机械制图》课程:
目前大部分教材在内容顺序上的安排几乎相同,但在授课过程中,若按照书本上的章节顺序介绍,有些内容不利于学生理解和掌握,教师可适当的调整。几年来,我课程组还在这方面进行了课程教学改革,收到较好的效果。为了培养学生的立体感,帮助他们更好的掌握后续课程,我们先讲轴测图的相关知识,然后再介绍正投影、三视图的知识,这样可以使学生在学习三视图时想象不清物体的形状时,可以直观的画出轴测图来辅助思考;三视图介绍后进行简单物体读图,我们称为感性阶段,有了一定的感性认识后,学生的积极性就逐步被调动起来,入门学习就成功了,为后续章节的内容打下了基础。而对于第一章的制图基本知识介绍穿插在后续课程当中。比如,在投影基础知识介绍后,再介绍图幅、图框、标题栏等国家标准画法;在画三视图时介绍各种线型的画法及规定;学习基本几何体及其尺寸标注时,再详细讲解如何进行尺寸标注,等等。这样,把枯燥的常识性知识有针对性的具体化,可以使学生更好地理解和应用。
《CAD》课程:
不同教材安排章节内容也不一样,其一:先介绍各种命令,再辅以实例;其二:每一章节举一代表性的样例,以实例引出命令的运用,因为一个图形涉及到多个命令的综合,这样安排教学更有针对性些。
《机械制图》与《CAD》课程的整合:
通过几年的教学观察和总结,《机械制图》和《CAD》这两门课程可以穿插教学,以应用为目的对原有的教材和教学计划进行相应调整和优化,现将《机械制图》与《CAD》相关章节的知识点作一对比:
这样,他们的学习内容可以形成一一对应关系,学生在练习的过程中既掌握了计算机方面的知识,又熟悉了制图方面的一些基本要求和国家标准。
此外,对我们中职生来说,零件图的识读是必需掌握的知识,以后工作中用得多的也是这方面内容,故零件图需要强化。教学时从四方面来进行:(1)标题栏;(2)视图;(3)尺寸;(4)技术要求。在《CAD》中,标题栏有样板文件可以调用;视图可以用《CAD》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,增加了教学的直观性和趣味性,彻底改变了传统的教学模式,变要我学为我要学了,提高了教学效果。
三、《机械制图与CAD》教学今后的发展
《CAD》极大地丰富了《机械制图》的教学内容,改变了《机械制图》的教学方法,让《机械制图》这门课程更具趣味性,是一场制图教学的革命。比如,CAD中三维模型的设计就是制图学中没有的内容,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。CAD/CAM技术的进步与推广,CAD制图教学也将得到进一步的发展。在一些发达国家,U―G、Pro―E、Solidworks等先进的三维绘图软件的应用已经很普遍。只要设计出了三维零件图,与绘图软件相连的加工设备就能直接生产出产品,极大地提高了生产效率。近几年内,我国也必将得到普及。我们中职学生将会学到更多、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。
参考文献: