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关键词:机械制图教学;创新模式;意义
在技术院校中,机械制图是机械专业学生的必修课程之一。机械制图自身实践性也比较强,需要学生进行专业的课程实践。在当前,机械技术专业的学生实践性比较差,学生主动学习的积极性也是比较差的。在教学实践中发现很多学生都存在着厌学的心理,学生学习能力不足导致学生对学习出现不自信的现象,认为自身专业的就业前景也十分不光明。很多学校在很大程度上削减了机械制图的课程建设,所以,建议高校进一步加强机械制图的理论课程和实践课程。教师在教学中一定要创新教学创新模式和创新理论,根据新时代的教学理念即时调整教学方法和教学内容。树立新的教学观念,逐渐转变学生的创造能力,提高学生的学习素质。
一、机械制图在教学中的意义和特点
1.机械制图在教学中的意义
中等职业院校课程改革,对于学生和教师的影响是比较大的,教学模式的变化改变了传统的教学模式和教学特点。从目前企业需要大量的专业性技术人才来看,能够从事产品制造、装配、设备等维修综合性工作的人才是企业在发展过程中所需要的人才保障。这就需要学生在学习期间具有一定的理论知识,同时还要进行大量的课题实践。学生还要对未来从事的职业技能进行大量的训练,在安全方面、团队合作方面、自我学习方面都要有一定的提高。机械制图是机械类专业以及相近专业必须的课程之一,同时,机械制图自身也是一门比较强的实践课程。传统教学已经很难满足学校的人才培养模式。为了更好地适应时代的发展需求,就要对教学模式以及教学思路进行创新。逐渐从单一的教学模式向实践的教学模式进行转变。教学模式的形式应该由固定的教师进行集体授课向室外授课、车间实习进行转变。教学手段应该由过去的口授、黑板向着多媒体和车间实践进行转变,这样能够体现出教学模式的实用性和开放性。
2.机械制图课程教学特点
机械制图是一门理论课程,自身的实践性也是比较强的。通过教学培养学生的空间想象和制图能力。机械制图课程是理工学科和大学本科必修的一门课程,自身的知识点也是比较多的。应该根据数据以及机械制图课程的特点,并且结合新时期机械制图教学课程来提高教学质量,新的教学模式是提高教学质量的热点问题之一。
对于教师来说,当前机械制图的教学模式和教学方法是比较单一的,大多数都是采用板书教学模式。对于学生来说,学习途径和学习方法也是比较单一的,对于自身的兴趣和发展也是没有一个很好的途径。学校和教师应该探索如何以学生为中心,以需求为导向,这样来提升学生的学习和创造力,构建出高校信息教学模式和教学资源。实现技术和管理先进制图的教学模式,一直是机械制图所追求的目标。
二、如何做好机械制图的教学创新
1.机械制图教学内容创新
技术院校教学目的就是为了进一步培养出高素质实用性的技术型人才,这样也能够有效地解决实际问题。因此,在教学过程中,教师应该对学生的工作以及遇见的问题进行详细的教学,这样能够提高知识的专业性,让学生更容易掌握。
在机械制图教学过程中,大多数是按照章节顺序来进行教学,对教学的理论和概念进行掌握,但是,对于学生来说,教学过程中的理论和概念是很难得到消化的。因此,在教学过程中,要淡化章节的概念,强调知识自身的整体性。
2.教学方法创新
教师应该激发出学生的学习兴趣,让学生参与到课堂的教学活动当中,教师不能够单方面传授学生的教学内容和教学理念。教师对于课程都要进行精心设计,这样能够让学生快速融入教学理念当中。这样能够激发学生的学习想法,在做断面图和剖视图的教学中,分析教学的模式和方法,这样能够有效地提高学生的理解能力。
3.多元化智能教学
智能化的核心就是加大对问题的解决,尤其是在实际的问题中。采用“问题解决”的教学方法可以有效地让学生更多地思考,这样能够有效地培养学生解决问题的能力,能够有效地提高学生的专业素质。
多元化智能教学的目的是让学生学会解题思路,而不是单方面对理论方面的背诵。在“三视图”当中,应运用模式进行教学。学校也应该制定相关的教学方案,教师也应该根据实际情况进行合理的设计,并且实施有效的教学理念,提高教师的教学质量。在选择和设计教学内容时应充分考虑学校场地的设施和气候、地理因素。在遵循学生的知识技能和生理发展的规律的基础上,制定出科学合理的教学技术,这样能够保证教学目标的有效实现。
在职业院校机械制图教学中进行教学创新必须要充分利用现代教学技术的优越性。在运用现代教学技术的同时,一定要尊重学生的主体创造性、注重师生之间的合作和交往性,这样能够保持信息传递的双向性,保证多媒体在传播过程中的一致性。这样能够有效提升课堂的教学效果,在现代化的教学技术中,必须“适当”地与传统教学方法相互渗透,以入为主,以机为辅,扬长避短,相辅相成,才能使机械制图教学达到理想境界。
文/陈农娣
摘?要:机械制图作为技工教育机械专业的主要课程之一,主要教学目的是培养学生发挥想象力,形成一定的绘图和制图能力。本文作者针对机械制图课程的特点,指出机械制图课堂上应用一体化教学模式的重要意义,并通过一体化教学模式在机械制图课堂教学中的实际应用,探索一体化教学模式在机械制图课中的改革,从而提高课堂教学效率,更有效地培养学生的读图、绘图能力和空间想象力以及创新能力。
关键词 :一体化?教学模式?机械制图?应用
随着我国工业生产的不断发展,机械制造业逐渐成为我国国民经济的基础产业,因此需要大量的机械制造人才投入到机械制造业的发展中。职业技校是培养机械制造人才的主要场所,因此职业技校的责任更为重大,需要不断培养出合格的对工业制造业有用的人才。其中机械制图是职业技校中最为普通的基础科目之一,旨在培养对于机械制图的绘制和阅读能力,能在以后的实践工作中发挥出应有的职业能力和素养。考虑到机械制图的教学内容比较复杂,需要学生能充分发挥想象力与实际的工程实践相结合。但是传统的机械制图课教学中缺少对于立体几何的学习,学生会由于缺乏足够的空间思维能力而致使对机械制图的实践性把握不够。另外,传统的机械制图教学模式主要是教师通过机械模型进行板书教学,教学课堂气氛单调导致学生对于机械制图的兴趣不高,也就很难有主动学习的兴趣。因此一体化教学模式的引进会打破传统的机械制图理念的桎梏,真正调动起学生对于学习机械制图课的积极性。笔者通过分析机械制图中一体化的重要性,进而对一体化在机械制图课教学中的应用进行探索。
一、一体化教学模式在机械制图课应用的必要性
我国工业生产的发展,使得对于机械制图专业知识的要求越来越高,职业院校作为培养机械制图人才的地方就显得尤其重要。机械制图作为职业学校的基础必修课,既有自身的知识框架结构,又关系到其他很多课程的学习进展,在学生的学习生涯中具有很重要的承上启下作用。但是在实际的机械制图的教学中仍然沿用传统的重理论轻实践的理念,因此在机械制图的实践教学中未建立起完善的导向型的教学体系,学生对于实践的掌握远远不够。加之机械制图是对实践要求较高的学习科目,其知识的抽象性与复杂性导致学生很难短时间内有学习的热情和积极性,因而也会导致机械制图教学目标难以完成。但是一体化教学模式的引进真正可以将社会实践同理论知识紧密联系起来,让学生形成对于机械制图的整体情感体验,不断完善好职业能力整体培养体系。通过制定不同特色的课程教学规划可以帮助整体把握机械制图的教学,在分阶段实现教学目标的过程中促进整体目标的不断实现。
二、一体化教学模式在机械制图中应用的具体措施
一体化教学模式的原则立足于社会实践,主要的目标是通过现代教学的各种手段来培养学生形成应有的机械制图方面的实践能力与工作能力。实现这一目标的教学措施如下:
1.教学内容创新化
在机械制图的一体化应用过程中一定要提高教师的专业知识和技能,全面提高教师个人的综合素质。顺应时代的潮流,这时候“双师型教师”的概念应运而生。在课堂的理论讲解过程中,双师型教师会根据实践需要进行重点理论知识的讲解以及特别强调好注意事项,引导学生对整体的机械制图知识有整体把握。同时在具体社会实践操作过中,教师还会结合课堂教授的知识进行操作示范,让学生密切理论联系实际。可见师资力量是否强大决定了学生是否可以掌握好机械制图方面的能力。
2.教学方法多样化
在传统的机械制图教学过程中,主要是教师通过传统的挂图、黑板等工具进行乏味的课堂讲解,但是由于机械制图本身的抽象性特点决定了普通的二维平面授课法不能满足学生对于机械制图理念的学习需求。相对于传统的机械制图教学模式,一体化教学更多地融合了现代的多媒体技术、三视图(如下页图所示)相关内容,并且加入了让CAD中的三维立体技术实现了二维图形与三维图形之间的相互转换。现代技术的结合使得图形的设计更为立体和直观,有利于学生形成更为具象的空间想象力。在日常学习的过程中,教师可将学生分成几个小组进行小组的独立学习探究,可以在多媒体教室内通过绘制各种不同的机械制图进行分组的比较,最终实现各小组间的讨论交流。与此同时,教师要发挥好引导作用,注意在具体学习的过程中要及时指导具体绘图细节,把握好课堂的整体教学气氛。最后通过几个小组间的讨论由教师进行归纳总结,得出课堂教学的主要目标结论,让学生形成自己独有的实践体验。
3.教学资源特色化
一体化理念被引用到机械制图课程当中,应该使其应用更加符合机械制图的特色,教师要发挥好主导作用,明确企业对于学生在机械制图方面的要求是什么,以便在教学环节中有针对性教学。另外,学校可以定期组织历届优秀毕业生回校与学生交流在工作岗位上的工作经验,具体分析在实践过程中可能会遇到的机械制图问题及所要注意的事项。学校要深入不同的企业进行教学方案的探究改编,结合以不同岗位、不同需求为出发点,最终使机械制图能够适用行业的生产需求,最终编写出带有学校特色的教学计划方案教材。
4.教学场地实践化
要想让学生真正掌握好机械制图的本领,就一定要给学生提供合适的机械制图加工实习的场地,让学生可以有真正动手实践的机会。学生通过实践会形成自己的心得体会,及时发现自己在实践中存在的问题,然后教师会针对操作中的问题给予针对性的指导。学校还应该利用好众多的企业资源,积极与各个企业建立良好的合作关系,组织学生到企业进行参观学习,企业也会为学生提供更多的亲身实践的机会。
三、在机械制图课堂上应用一体化教学模式的重要意义
1.提高学生的学习热情
随着素质教育的推进,一体化教学模式便是实现了教学方式由被动为主动的转变,颠覆了原有的灌注法教学模式。值得注意的是,在教学的具体情况下应该采用分组讨论的方式进行,这有利于增进师生之间的感情,让教师可以及时发现学生在学习当中存在的问题并得到必要的指导,最终让学生可以从自己的实践中得到相应的成就感。
2.提升学生的实践水平
传统的教学模式多采用灌注法,一般多以教师的讲授为主导,让学生处于被忽视的地位难以发挥好在课堂学习当中的主体性作用。但是在如今的新课改形势下,传统的“填鸭式”的教学已然不能很好地体现学生的主体地位。而一体化模式在机械制图中的应用则很好地弥补了不足,让学生在“学中做,做中学”,充分调动起学生参与机械制图学习的热情和积极性。一体化教学模式一方面可以拉近教师与学生之间的距离,方便师生之间在课堂教学中密切交流合作,使得机械制图的课堂教学效率大为提高。另一方面,一体化教学模式可以很好地实现理论知识与实践之间的紧密结合,因为课堂理论知识来源于实践教学,通过结合机械制图的实践案例,为课堂理论教学提供必要的素材。
3.加强学生机械制图的意识
在机械制图课堂教学中,一体化模式的推广引进可以帮助学生加强对机械制图的概念和意识。通过将学生分成不同的小组,利用分组讨论图样的尺寸并且认真完成工作表的填写。学生通过自主地探索机械制图的基本理念,可以获得成功的体验。小组之间通过团队的相互协作以及交流可以实现小组的预期目标。学生在具体的实践学习中会无形地锻炼自己的观察力、动手操作能力、想象力以及语言表达能力,在不断地发现问题与解决问题的过程中养成较为清晰的机械制图思维。在相互合作探究的活动中,学生既可以实现自身的价值,还会共同为了实现一个目标而不断探索发现,最终得到满意的结果。这样团队意识和理念很好地得以体现,进而会更加促进学生对机械制图一体化模式的认识和了解。
四、小结
综上所述,一体化教学模式可以弥补传统的机械制图教学模式的不足,进而实现社会实践与理论知识的紧密结合,使得机械制图的教学工作更具有导向性和实践性。在职业院校中,机械制图是机械类专业的一门重要的专业基础课程,一体化模式的运用可以利用现代化的教学手段和方式促进理论知识与实践教学相结合,鼓励学生充分发挥想象力来加深对于机械制图学习的动力和兴趣。同时,一体化教学模式还可以帮助学生提高动手能力,教师应该发挥好领导作用引导学生全程积极参与,获得深刻的教学实践体验和感受。
总而言之,在机械制图课上引进一体化的教学模式,学生可以积极主动加深对于社会实践的探究学习,在发挥想象力的前提下在自己的职业生涯中发挥好自己的优势,促进我国的机械制造业进入全新的阶段。
参考文献:
[1]王丽.浅谈一体化教学在机械制图课程中的应用[J].职业,2014(14).
[2]蒋益英.立体化教学模式在机械制图教学中的探索与思考[J].职业,2014(27).
[3]陈小红.整合《机械制图》与《CAD》一体化教学改革的探索[C].中国职协2013年度优秀科研成果获奖论文集(下册).2013(7).
[4]张秀芬.多媒体教学在机械制图课上的应用[J].中国信息技术教育,2014(4).
关键词: 机械制图 制图测绘 计算机绘图 教学改革
1.引言
《机械制图》、《制图测绘》、《计算机绘图》是工科院校中机械类专业的专业基础课程,三门课程都以培养学生的空间想象能力、绘图识图能力为教学目标。其中《机械制图》注重讲授制图原理和方法,《计算机绘图》注重讲授利用计算机软件绘制图形的技巧,《制图测绘》则注重实践。因此,如何将三门课程有机地结合,构建计算机绘图与机械制图课程新体系及改革教学方法,并进一步提高教学质量,成为当前机械制图教学改革中亟待解决的问题。
2.教学改革背景
传统教学中,《机械制图》课程教师运用图纸、实物模型、多媒体课件,辅以圆规、三角板等教具[1],学生在通过大量练习巩固知识达到培养空间想象能力、图解简单空间几何问题,从而达到掌握绘制、阅读机械图样的基本能力,以及识读、绘制机械零件图和装配图的教学目的。《计算机绘图》主要运用Auto CAD软件进行教学,结合理论进行上机实践操作,从而增强计算机绘图的能力和技巧,进而为计算机辅助设计奠定基础。《制图测绘》则初步培养学生机械工程的意识,综合运用《机械制图》课程中所学知识,根据现有部件(或机器),通过查阅相关资料、测量实物等方法,画出该部件(或机器)装配图和零件图的过程。传统的教学方式存在诸多弊端,三门课程分别单独授课,专业知识重复、授课学时增加、教学效果不明显。
《机械制图》是基础,三门课程紧密联系。《制图测绘》、《计算机绘图》不能脱离《机械制图》课程而独立开设,必须在全面掌握制图的基本理论、投影规律、表达方法、国家制图标准、零件图和装配图基础上才能进行制图测绘并运用计算机绘图画出规范的机械图。
科技时代的发展,使得绘图技能的掌握不仅仅局限于手工绘图,传统教学手段已经不能符合现阶段的教学要求。在制图学科中引入计算机绘图,从而辅助机械制图,提高绘图效率。运用计算机先进的辅助工具推动机械制图的教学。计算机绘图在授课过程中能够帮助教师运用CAD中轴测图、三维图形变换等功能,向学生展示空间形体及空间—平面的转换过程,有助于更好地提高学生的识图、绘图能力及空间想象和思维能力,大大缩短传统手工绘图耗费的时间。同时激励学生通过软件绘图对制图理论进一步探索。计算机的普及和发展使传统的《机械制图》课程教学面临更多新的挑战,在图形文件的保存和管理、图纸的重复利用等方面也体现了计算机绘图极大的优越性。
3.教学改革的措施
目前,以我校教学模式为例,《机械制图》、《制图测绘》与《计算机绘图》采用传统相结合的教学模式,即先进行机械制图理论教学、再进行制图测绘,最后学习计算机绘图,其中计算机绘图是单独一门课程。从教学方法分析,此教学方式循序渐进,先加强理论教学,再注入实践教学,最后运用计算机绘图综合前两门课程。但在时间段上机械制图与计算机绘图分离教学,不可避免地造成机械制图原理和计算机运用方面的脱节,同时未能及时在制图测绘中运用计算机绘图,学生仅能掌握计算机制图的基本运用,未能绘制复杂的装配图,影响今后的设计图纸绘制,达不到预期教学目的。因此,只有将机械制图和计算机绘图两门课程同时进行,分别以各相关知识点为独立单元,穿插教学,并在制图测绘中加以实践检验,三门课合理结合,才能达到最佳的学习效果。
通过对传统教学的弊端及三门课程之间相互关系的分析,在实践教学中探究一种将三门课程有机结合的教学方法,具体改革措施如下[2]:
(1)理论教学内容的改革。《机械制图》与《计算机绘图》两门课程同时穿行教学,教学内容依次是:
(2)教学手段改革。在《机械制图》授课中运用多媒体授课同时加入Auto CAD辅助授课。授课前,把课时需要讲解的图形提前在Auto CAD软件中建立模型,授课中,通过对模型的旋转、剖切等操作,加深学生对图形的理解,增强学生的空间思维能力。尤其是组合体和零件图的识读及绘制的讲解,在教学过程中一直都是难点,加之学生的空间想象力不够等因素,读图制图较难完成。如果运用Auto CAD建立三维模型,使三视图和计算机三维模型相互对照,帮助学生理解。并授课后,要求学生在《机械制图》作业练习册上与Auto CAD中同时完成。当学生遇到不易理解的图形,可以通过在Auto CAD中建立三维模型与三视图对照,快速准确得到结果。
(3)实践课程教学内容改革。将《制图测绘》与《计算机绘图》结合,利用一周时间进行零部件测绘,先手工绘制草图,再结合计算机绘图软件Auto CAD绘制整套图纸[3]。
同时,将计算机绘图运用到机械制图及其相关课程中会存在一些问题。例如,少数学生直接抄袭图形,敷衍了事。这就要求教师必须全面加强授课中的过程监控。
4.结语
随着科技的进步,《机械制图》、《制图测绘》与《计算机绘图》课程有机结合的教学改革势在必行,这将在使学生掌握基本理论和知识的同时,更好地培养空间想象力和软件应用能力,并提高学生的学习效率,教学效果得到进一步增强。
未来计算机技术的发展,除Auto CAD软件外,更多的机械绘图软件也将逐步运用到机械制图及相关课程的教学中来,制图课程的教学改革也会随着之发展变化。因此,将计算机绘图合理地运用到机械制图及相关课程中,具有重要意义,通过逐步完善和构建新的课程体系,进一步提高教学质量,优化教学效果。
参考文献:
[1]徐亚娥.基于CAD下的机械制图教学实践[J].价值工程,2011(13):207-02.
1以“教是为了不教”为指导成立科研课题组,齐头并进开展研究工作
圣陶先生有一句精辟的话,现在已经众口传诵,那就是:“教是为了不教。”现今的社会是科学技术高速发展的社会,综合国力的竞争,实质上是人才的竞争,教育必须走在时代的最前列,要发展教育事业,要深化素质教育,科研是先行军。为了适应现代社会,为了提高职业学校《机械制图》课的教学,中等职业学校《机械制图》课必须要进行改革。通过多次反复讨论最后决定用“中等职业学校《机械制图》课堂教学整体优化探索”为课题。
2大刀阔斧进行教材的整编与试用
教学与教材是密不可分的,一本好的教材必须要体现科学性与思想性相统一,理论与实践统一的原则,好教材必须注意知识的逻辑顺序与学生的心理发展顺序相统一。进行教学改革,很大程度上要进行教材的改革,我们进行了如下的整编:
2.1知识面的调整:我们使用时发现绘图工具及其使用具体编排在第二章几何作图中,学生在第一章中就学到了绘图,由于没有学会绘图工具使用,学生在第一章的学习中往往造成不懂正确使用绘图工具,形成不良习惯,所以我们将绘图工具的使用内容调到第一章,先让学生掌握绘图的正确方法,为学生规范作图打下基础。又如,图样的初步知识,除了介绍国家标准外还介绍了三视图的画法与识读,主要介绍投影知识、投影理论(即立体———平面的转换),并用投影理论去分析问题、解决问题(即平面———立体的转换)。学生没有学过几何作图,二维平面就进入投影作图的三维立体,这不符合学生的心理发展和对客观事物系统、规律性的认识,因此学习起来相当难。故而我们进行了适当的调整以便符合学生实际。
2.2知识点的调整:现用教材某些知识点在选材上不便于顺利传授知识,也不便于课前学生预习,如斜度的画法,介绍斜度画法所举的例子出现两个知识点,一个是斜度的画法,二是圆弧连接的画法,而圆弧连接的内容还没有在这里出现,这样就不利于知识点的学习掌握,故在实际教学中,我们改编、加进了圆弧连接的简单介绍,使知识点更加易学,但又不会影响后面圆弧连接的学习。
2.3配套练习:结合教材,在配套练习中也进行相对应的删除或增加。难度太大,超纲部分坚决去除,部分题目进行修改后使用,增加一些实物,加强学生的实际训练,强化学生动手画图、设计等实际操作。教材整编后,试用效果良好,配合录像示范、电脑软件实放,具体、直观、生动。但仍存在一些小问题,我们在试用过程中将进_步完善。
3“教”“学”活动发展———教学模式的初步形成
《机械制图》课要学好,理论知识掌握是一方面,动手能力更为重要。我们课题组经过研究推出了一个教学模式———活动发展教学模式。20世纪八十年代以来,我国中小学教育改革的实践中,涌现出了不少促进个性发展的教育模式,其中重要的影响大的教育模式有:愉快教育———激发兴趣愉快学习情知教育———情知结合优化教学情境教育一情境陶冶形象地学美乐教育———审美立美乐教乐学成功教育———鼓励评价成功中学教学教育过程是一个非常复杂的过程,是多因素的,随机性大,难以寻找“最优”,只存在“优化”。我们经过多年的教学实践,研究出了一个教育教学模式———“活动发展教学模式”,突出老师的主导,学生的主体作用,师生共同合作,形成乐教乐学的环境,使学生学得主动、生动、活泼。通过师生的各项活动,激起教与学的兴趣。通过实践应用,取得成绩,获取成功,有了成就感,更加积极地教,达到创新、发展的目的。“教”“学”活动发展———教学模式。基本教育过程:活动乐学应用成功发展以教与学的双边活动为基础。
4总结与思考
机械制图作为机械专业的基础课程,其教学目的是让学生学会看图以及绘图,侧重的是绘制机械图的基本原理和基本方法等,是一种看图和识图能力的培养。目前,存在很多学生不能掌握识图和绘图的能力,或者应用的很不流畅,很多知识点不牢固等特点,教学效果普遍不理想。对高职院校的学生特点进行分析,产生这些现象的主要原因有:第一,高职院校学生的文化知识水平普遍偏低,对知识的接收能力不强;第二,机械制图要求学生具有立体几何的知识和空间思维强,大部分学生在这些方面比较薄弱;第三,机械制图自身对于规定画法、尺寸标注等要求比较严格,需要学生进行记忆;第四,理论知识很难和实践相关联起来,学生对知识的掌握不等于对实际应用的熟练。基于以上学生自身原因以及教学原因等,导致大多数高职学生对机械制图专业课的掌握效果不理想,对机械专业学生未来的就业也造成了直接的影响。为了转变目前教学现状,我们在机械制图课程中引入项目教学法。
二、转变教学思想,引入项目教学法
1.项目教学法简介。项目教学法是以任务为驱动,将项目作为载体,把理论与实践有机结合在一起的教学方法。在项目教学法过程中,教师需要引导学生逐步完成任务,并且理清知识点的脉络,让学生在完成任务的同时掌握知识和技能。在这个过程中,我们可以有效的将教、学、做融为一体,使学生在学习时有了明确的目标作为驱使,将注意力几种到整个目标上,同时为了完成目标学会了新的知识,不知不觉中也培养了学生分析问题、解决问题、独立探索和学习的能力。
2.项目教学法的应用意义。首先,项目教学法激发了学生的学习兴趣和学习积极性。学生以小组的形式进行项目实施,教师则是作为引导,给予学生项目完成的评价,在这个过程中充分调动了学生的积极性和主动性。其次,项目教学法将实践引入学生的课堂,引导学生将理论与实践相结合。针对传统的理论与实践相分离的课堂来说,项目教学法很好的将理论教学与实践相联系起来,使得学生的学习更具有针对性。最后,项目教学法有效提升了学生的综合素质。项目教学法有效的将传统教学变为以任务为驱动、教师引导为辅、学生自主学习为主体的教学模式,在这种教学模式的驱使下,学生不仅掌握了机械制图的基本理论及应用,还可以培养学生分析问题、解决问题的能力,锻炼了自身的团队协作以及语言表达能力。
三、项目教学法在机械制图中的应用
1.恰当的选取项目。在机械制图专业课中,教师需要选取恰当的项目,才能有效的调动学生的积极性。选取项目过程中应该遵循两个原则:第一,选取具有典型性和示范性的经典项目进行教学;第二,选取的项目需要具有以点带面的作用。只有做到以上两点,在进行项目选取时才可以做到事半功倍的教学效果。恰当的选取项目,不仅可以让学生在课堂上很好的掌握所学的知识,还可以促进学生对所学知识的理解和消化,教师也可以比较轻松的完成教学任务。机械制图的教学目标是让学生掌握读图和绘图的能力,因此,在项目选择时选择是需要注意选择可以有效锻炼学生对机械制图符号、空间思维进行训练的项目。教师可以选择一些对固定符号及图形应用广泛的项目,同时兼顾项目的难易程度,让学生的空间思维得到训练。项目的选择切忌不可过难或者过易,需要充分考虑学生的接收能力和现有的机械制图知识储备情况,让学生对机械制图产生浓厚的兴趣,从而吸引学生主动学习机械制图这一专业课程。
2.选定项目后进行分组实施。在选定项目后,教师可以讲学生按照基础和能力进行分组,做到每一组的实力相当,并且选派一名组长,进行小组学习和小组完成项目任务。通常可以分为几个步骤:首先,搜集网络上以及教学资源内常用零件的种类和加工方法;其次,通过搜集的资料了解常用的零件尺寸以及技术要求;再次,通过小组间的讨论对零件进行制图分析;最后,每个小组通过CAD制图技术,完成零件的制图任务。在学生完成任务目标的时候,教师需要在旁做充分的指导和沟通过,保证学生都会参与到项目的完成工作中,并且对遇到困难的组别进行针对性的指导,让学生对整个项目教学有自己的认知和解决办法。
3.项目展示评价。项目教学法的一个重要环节就是对学生完成的项目成果进行评价,这种评价方式不同于传统的书面考试,更多的是注重学生在项目完成过程中自身能力的提升以及项目目标完成的情况。通常教师可以采用的评价方式为技能和理论的双重考核,只有这样才能真正的反应出学生对机械制图掌握的程度。
4.进行项目效果展示。在教师对各小组项目完成情况进行综合评估后,可以通过学生间的成果展示来督促学生间的相互交流和学习,让学生懂得团队合作的重要性,从而提升了学生的职业道德水平,为学生今后的就业打下坚持的基础。
四、结语
1.教学要有创新的理念
《机械制图》课程的主要任务是使学生掌握正确使用绘图仪器画图的方法,能根据国家标准的规定,绘制和识读中等复杂程度的零件图。培养和发展学生的空间想象能力。培养学生具有耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度。例如:在机械图样的绘制中,离不开尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的标注;在零件图、装配图的识读中,能读懂尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等的标注,能正确理解公差的意义,对于读懂图样、分析装配关系等起着重要的作用。
《机械制图》和《Auto CAD绘图》这三门课程的教学目标是紧密联系在一起的,都是围绕机械图样的识读与绘制。按照以往的教学计划,职业学校分别进行三门课程的教学,人为地阻断了知识间的内在联系。例如:《机械制图》教学中因为学生还没学习过测量和公差的相关知识,对零件图中尺寸的标注无法理解和掌握;《Auto CAD绘图》课程只学习软件功能与使用,教学与机械图样脱节,学生既便学会用软件中的各种功能,但不知在绘制图样中如何灵活使用,不具备使用计算机绘制机械零件图、装配图的能力。如果我们在教学中打破原有的学科体系,将两门原本相对独立进行教学的课程进行整合,在一门课程中进行理论知识教学和操作技能训练,那么以上由于原有学科体系而形成的问题就可以得到解决,从而有效培养机械类各专业学生利用机械图样进行技术交流的综合能力。
2.教学要有创设的情境
《机械制图》在教学内容的选择上要遵循整体优化的原则,对教材内容进行有必要的取舍,重组知识体系,符合中级技能培训“必须、够用”的原则,不求大而全,防止学生过重的课业负担。具体的做法是:对原有《机械制图》课程的教学内容进行综合改革,简化投影法、三视图及点线面的理论内容,重点培养学生识读机械图样的能力。从传统手工制图、徒手绘制草图逐步过渡到计算机绘图,对学生进行制图技能的三重训练。从学习各种基本几何体的投影开始,到各种机件、常用零件的图样表示,始终将测量的基本技能训练贯穿进去,同时学习各种测量仪器的使用,掌握基本测量技能,将抽象的图样与手中可测量的模型、零件实物联系起来,既培养了学生的基本测量技能,为机械加工实训奠定了必要的基础,又培养了学生空间想象力。在学习机械零件图时,因为要用到表面粗糙度符号、形状公差及位置公差符号,就同时讲解表面粗糙度、形状公差及位置公差的意义、符号及标注方法,在学习装配图时,因为装配图中要用到配合尺寸,就讲尺寸配合的意义及标注方法,在学习机械制图的同时学习有关公差配合的知识,目的是学以致用,实用性很强,所以学生的学习兴趣和积极性也较高,掌握和记忆也较好。
3.预期目标法在机械制图课程教学中的实施
3.1目标的选择确定。教学目标的选择要考虑以下两个方面的问题:第一,教师在选择确定目标时,要注意所选对象能涵盖某一阶段的主要学习内容,并考虑到能为大多数学生的能力所接受。选择的对象可以是一次课或一个阶段的学习时间可以完成的。第二,选择的目标要尽量贴合实际。如尽量选择机器部件中的零件作为教学目标,学生学习的过程就是解决实际问题的过程,使学生意识到学有所用,更能激发学生的的学习兴趣和求知欲。学习目标的直观和现实,亦能帮助相当一部分学生克服学习理论的畏难心理,在目标明确的前提下愉快接受新知识的学习,主动培养自己分析问题解决问题的能力。
关键词:电脑动画技术;机械制图;应用
1机械制图
机械制图是设计者设计思想的表达,被称为工程语言,它是通过图形、符号、文字和数字等所组成图样,表达机械的结构分布、尺寸及工作原理等的技术手段,其中图形是机械制图中最主要的元素,它主要可以分为零件图、装配图、布置图、示意图和轴测图等,按三维图形表达理念来解释,就是对机械物件的左视图、右视图、俯视图的平面展示[1]。
2电脑动画技术
动画与电视剧的原理一样,即“视觉暂留”原理,它主要是通过人眼对于图片具有短暂记忆的特点,将一幅幅图片在很短的时间内播放完毕,采用的是逐帧技术,由于人眼对于图片的反应速度为0.25秒,所以,只要在这段时间内播放两副或以上照片即可,这就像我们小时候看的手翻书,给我们造成了一种视觉误差,让我们以为它是在“动”的。我国的动画发展史大致可以分为三个阶段,第一阶段是古时候的皮影戏,在汉代时期,人们用皮革制作各种动物、人物的形象,再利用影布及光线作用,加入后台配音等实现动画的播放;第二阶段是源于上世纪,这一阶段,动画设计者将想表达的连贯性动作拆分为多个静态的图片,当所有的动作绘画完成之后,会在动画测试台上进行测试,将图片印在透明板上,再在各个图片上绘制色彩,然后进行拍摄,使画面尽量看起来自然流畅,最后对动画进行编辑、加字幕、配音,一部完整的动画就算制作完了;第三阶段即现阶段,动画制作被带入了计算机时代,设计者可以利用计算机软件,进行图片创作,包括后期的修改、上色、加字幕,都可以利用电脑来完成[2],而这一特点不仅被运用在动画的制作上,还被应用到了多媒体教育教学、航空模拟实验等多个领域,并占据着无法替代的地位。现在市面上所播放的动画主要分为两种,一种是二维动画(2DAnimation),另一种是三维动画(Three-dimen-sionalanimation),两者各具风格,三维动画相对于二维动画在制造上要困难的多,它主要是依靠强大的计算机技术,制造出一个三维的虚拟立体空间,建造事物模型,并将其放在空间内,从不同的角度用灯光照射,达到赋予每个动作强烈的动感和质感的目的[3]。
3电脑动画技术在机械制图中的应用
3.1改变传统制图方式
传统的制图主要是通过人工手绘完成,设计者利用手中仅有的直尺、铅笔等工具进行设计创作,这种方式绘制出的图纸,容错率很大,在修改的时候也非常的繁琐复杂,这对要求超高的机械制造企业造成了很大的困扰,而在计算机被广泛运用的今天,机械制图也迎来了曙光,设计者可以利用Flash等制作软件,对图片进行绘制,并以动画的形式播放,使人们可以更加清楚的了解机械部件的内外部结构,进一步提高制图的效率与图片的表达效果[4]。
3.2为机械制图提供平台
电脑动画制图的出现避免了传统制图的弊端,改进了制图的方法与手段,也为机械制图创造了一个宽广的制图空间,比如使用源文件,我们可以根据计划的改变随时进行修改。例如,组合体的形体分析法,我们只需要制作出一个组合体的形体分解组合过程,通过建立不同形体模型,组合后得到不同形状的组合体。
4结束语
机械制图作为机械制造的基础,对于我国机械行业的发展具有非同一般的意义,因此,为了适应时代的发展需求,设计者必须要以身作则,在保留传统制图中的有点的同时,利用强大的电脑绘图技术,为机械制造企业创造一个良好的开端,使动画行业的价值得到升华。
参考文献:
[1]赵海贤.浅谈机械设计中三维动画创作与应用[J].劳动保障世界(理论版),2013(12):110.
[2]刘云华,赵伟.机械产品模型自动装配动画的研究与实现[J].机械设计与制造,2007(3):6-8.
[3]郑有想,周天宏.SolidWorks在机械制图中的应用[J].郧阳师范高等专科学校学报,2013(6):54-56.
关键词:机械制图 二维三维转换 交融 进展历程 发展畅想
工程界的二维工程图纸作为工程界的通用语言,在设计、加工等所有相关人员之间传递产品的信息,人们约定一些制图规则,如将三维产品形成若干由二维视图组成的图纸,从而表达完整的产品信息。用二维工程图形来表达三维世界中的物体,需要把三维物体按制图规则绘制成二维图形(即制图过程),其他技术人员再根据这些二维图形和制图规则,借助抽象思维在人脑中重构三维模型(即读图过程)。《机械制图》就是承载着制定、约束、传授和强化关于机械工程图样的制图规则和三维抽象思维能力培养职能的课程。《机械制图》课程目标是培养学生具有空间想象能力、绘制和识读机械工程图样的能力。二维平面与三维空间这种多维度的转换是课程运行的主线,这种转换技能既是《机械制图》课程的教学内容,又是《机械制图》课程的教学目的,同时也是《机械制图》课程的教学手段,因此二维三维转换在《机械制图》教学中有着至关重要的意义。
二维三维转换以教学内容、目的和手段等多角色成分存在于《机械制图》教学中,由此引发以下几个方面的思考。
一、恰当处理这种教学内容、教学目的、教学手段多角色成分的交融
教学内容是根据教学目标来确定的,是教师合理选择、组织单元教学内容以及安排单元教学内容的表达和呈现。《机械制图》课程教学内容中关于点、线、面、立体的绘图读图等相关知识就是二维三维转换的过程。
教学目的是教学过程的出发点和归宿,它起着重要的导向作用。《机械制图》课程教学目的明确指出要培养学生的实践能力,即掌握绘图和读图的基本方法,就是二维三维转换的技能。
教学手段是师生教学相互传递信息的工具、媒体或设备。在众多教学手段中的口头语言、书籍、教具挂图模型、教学课件以及三维建模等具象的大量运用正是二维三维转换作为手段运用的表现。
集教学内容、教学目的、教学手段于一身,这种情况在其他学科中是罕见的,也正是《机械制图》教学的特色,也许《机械制图》学科本身的知识深奥程度并不足为奇,所以通常很多人认为这门课程难度不大容易教授,但是要恰到好处地传授这门课未必似表象感觉那样容易,一旦涉足课堂教学面向学生进行具体表述,方才体会到其中的困难,似乎总是感觉到有一种难以诉状的朦胧,使教师和学生之间难以淋漓尽致、透彻明了的沟通,原因正如上面所述,即教师是在用二维三维转换的手段来传授二维三维转换的知识,从而达到二维三维转换的教学目的。这是对《机械制图》学科教师的知识底蕴、教学功底、因材施教、学情调控以及矛盾交融时的掌控能力等综合素质的考验,这当然需要教师本身要具有熟练通灵的二维三维转换能力,在此基础之上还要有机智灵活的应变能力,准确到位的语言表达能力,同频共振的学生心理情感交流,既是所谓的用问题解决问题。所以,二维三维转换如此奇妙的存在于《机械制图》教学中,它是《机械制图》教学中永远需要意会言传的主题和精髓。
二、教学中提高二维三维转换技能的方法的进展历程
与教学手段相似,提高二维三维转换技能的方法经历了从传统的口头语言表述、板书文字表达、教材图文示范、教学挂图展示,到现在的电子视听设备、多媒体课件、二维绘图三维建模程序软件和网络技术等声、光、电现代化科学技术辅助教学等阶段。这些方法在原有的实体形态的基础上,不断地发展、丰富、延伸、优化、虚拟和穿越,方法的多样性改善了教学条件,智能化了教学设施,方便了教学硬件操作,满足了教学的需求。
三、二维三维转换未来发展的畅想
目前我们能够看到的几乎所有印刷资料,包括各种图书、图片、图纸,都是平面二维的,而现实世界是一个三维的世界。首先,从企业应用的实际需要和市场分析来看,在现阶段和将来很长一段时间内,技术上还无法做到完全无纸化加工,二维工程制图仍有长期存在的空间,二维制图仍将广泛用于零部件及其一般装配体的设计、交流、指导和分析。其次,二维工程制图仍有着三维产品模型所不能替代的作用,由于目前很多软件程序中,三维建模必须依靠二维视图才能进行。三维建模一般都是从二维作图开始从而创建三维模型。再次,二维视图能帮助检验建模的正确性,有时从三维模型上很难确定点、线、面之间精确的几何关系,而从二维视图上则很容易得到。最后,在三维建模过程中所需要的空间形象思维能力和形体分析技能只有通过大量的二维制图训练才能获得。二维制图能力仍是当今工程技术人员必备的基本功之一,因此,学校仍要十分重视二维制图的教学。
当然,设计领域正发生着巨大的变革,存在很多局限性的二维平面文件在未来很有可能被三维建模取而代之,用三维建模更加直观有效,能更精确地反映设计者的意图,能克服二维绘图的不足,更有着二维绘图无法比拟的优越性:
1.三维建模可大幅度提高设计效率,降低产品成本,具有强大的造型能力和虚拟产品开发能力,设计者很容易设计出各种不同的方案供预视、评价和讨论,提高产品的适应能力,从而有助于优化决策,大大缩短研制周期;
2.三维模型一旦建立,即可以供数字化预装配及动态仿真;
3.建立三维模型,能对其空间网格进行划分和切片处理,生成各截面轮廓,创建扫描线,输人程序供设备制造出零件实物,使产品设计迅速得到物化;
4.通过三维设计模型的动态展示和用户参与设计过程,可以促进产品销售。
5.由于三维建模系统强大的造型功能,人们很容易把想象中的物体可视化,从而可以激发人的想象力和创造力,研制出许多新产品,增强企业的竞争力。
从以上分析可以看出,三维建模是发展的必然趋势。三维建模技术已然在我国的汽车、航空、船舶等领域迅速得到推广,众多企业急需既懂设计,又掌握二维三维技术操作技能的工程技术人员。我们的教学应跟随甚至优先于时代的步伐,致力于研究二维三维的转换,充分利用、发挥二维三维转换的技能,使二维三维教学相互渗透、相互融合,在二维三维教学设计软件使用、手工设计绘图之间找到适当的匹配,提高《机械制图》教学效果和质量,培养具有竞争力的、新颖观念的职业人才。
参考文献:
[1]商义叶,赵磊.关于高职《机械制图二维三维一体化》教学改革初探[J].科技信息,2013,(1):335.
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.