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关键词:机械制图 机械CAD 结合
中图分类号:TH126 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(a)-0158-02
《机械制图》是工科院校的专业基础课程之一,旨在培养学生阅读、绘图工程图的能力,并提高学生空间想象、分析及解决问题的能力。工程图是工程师之间的语言。绘图不仅是工程设计至关重要的环节,而且是工程项目建设的关键环节。然而,工程图样的绘制是繁琐、复杂的一项工作,随着计算机技术的快速发展以及工程界的迫切需要,CAD(computer aided drafting,计算机辅助绘图)由此产生并得到了极为广泛的应用。由此看来,机械制图与机械CAD的有机结合是十分必要的,其有机结合不仅能提高学生构形工程图样与运用计算机绘图技术的能力,还能促进专业机械制图技术的发展。
1 机械制图与机械CAD的关系
机械制图是研究绘制与阅读机械图样原理和技巧的一门专业基础课程。其主要教学任务在于掌握绘制与阅读机械图样的基本方法、技能和知识,并培养学生的空间想象、分析能力。机械制图是专业技术人员开展产品设计、研发与生产等各项工作的必备武器。传统机械设计的方法主要包括“在大脑里建立起三维模型—将实体投影到平面且绘出二维图—还原大脑的三维实体模型”这三个步骤。由于设计图形需要不断地进行修改与完善,因此,“投影—还原—再投影—再还原”这一过程将会在设计人的脑海中不断重复,直到设计完成为止[1]。
CAD是Autodesk公司研发的一个计算机设计与绘图软件包,是现行最流行的设计、绘图软件之一,主要研究如何利用各种指令绘制各种图样。AutoCAD里的工具相对于手工绘图工具而言是相当丰富的,许多手工无法绘制出来图形,在AutoCAD里面都能绘制,并且是手工绘图效率的10~20倍。因此,它是机械设计与机械制图的一场大革命,不仅能提高绘图的效率与质量,还能实现设计、制图过程的信息化和自动化。
所以,机械制图就相当于是理论基础,而CAD是重要的绘图工具。机械制图与机械CAD之间是一种相辅相成的关系,应当将二者有机结合起来,进行综合性学习。
2 机械制图与机械CAD有机结合的必要性
机械制图是一门重要的专业基础课,也是专业工程技术人员充分掌握专业知识的关键所在。随着计算机绘图技术的快速发展,在实际工程领域中,CAD的应用领域越来越广泛,技术要求越来越高,专业的CAD制图技术人员也越来越受到各工程单位的青睐。然而,在没有机械制图专业知识支撑的情况下去学习CAD的软件应用,不仅实际绘制的图样会漏洞百出,而且专业知识与技术的运用也会受到很大的限制。
机械制图课程的绘图原理与技巧均较为抽象、复杂,因此,在进行机械制图时会普遍感觉到难度大而失去学习兴趣;并且需要花费大量的时间去熟练使用传统尺规进行绘图。机械制图与机械CAD的有机结合,除了可以激发学习兴趣、提高学习效率,同时还可以充分利用时间练习CAD绘图,巩固制图知识。
由此可见,机械制图与机械CAD在实际教学中的有机结合是十分必要的。
3 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。
3.1 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]。
3.2 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。因此,应该进行正对性教学,对优秀的学生要求掌握绘图技巧,然后,对一般学生只要求会看图便可。为此,机械制图课程与CAD课程应当进行综合,结合为一门新课程《机械制图与CAD》。
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]。
3.3 机械制图的教学方式与机械CAD结合
在机械制图的教学过程中,为了更好的培养学生的空间想象能力,达到较好的教学效果,常会使用挂图与教学模型相结合的教学方式,再辅在黑板上进行课堂绘图,这一过程需要占用大量的课堂时间。但是倘若刻意去减少课堂绘图,又会对教学效果产生较大的影响。所以,在课堂教学的有限时间里,仅能讲授少量知识,而且还会因为板书的限制,需要花费不少的事情去更新;与此同时,教师在课程绘图的过程中,无法与学生进行过多的交流,这对组织教学非常不利。学生需要通过习题练习以及手工绘图练习来巩固所学知识,然而,在做习题的过程中会出现各种各样的问题,比如,教学中所用的模型并不能完全覆盖习题集,在没有模型参照的情况下仅依靠口述或者板书讲解,是很难把一个立体结构图形讲述清楚的,至少对于缺少空间想象能力或者实物感官能力的学生而言,要理解没有模型参照的口述或者板书讲解不是一件简单的事情。
在机械制图的教学中,部分章节的重点、难点问题可以通过CAD软件加以讲解,比如整个机械制图教材的“装配图”里面的“零件的拆画”是重点、难点内容。教师可以通过使用CAD软件的块功能与图层功能,将各种零件分别放置在不同图层中制成图块,若需要对其进行单独显示,只需打开该零件所在图层即可;若需要对其进行拆画,只需将其复制或者剪贴到相应的地方,再补画因为装配而没能绘制出来的轮廓线;最后还能从电脑中调出绘制好的零件的立体结构图形与学生的想象相比较对照[4]。
又如在机件表达中的关于机件内形的识读问题,特别是内部的相交、相贯轮廓线的理解,教师可以利用CAD中的形体切割功能将物体先剖开再分离,然后利用旋转与缩放等CAD里的特殊功能从不同视角进行观察,帮助同学们更好的理解,并加深同学们的印象;再如当需要选择零件的机件表达方法时,教师也可以利用CAD软件把立体机件转换成所需的投影,并进行比较和筛选,这在验证答案时非常实用,不仅省时省力而且效果非常好。
4 机械制图与机械CAD有机结合的完善建议
为了使机械制图与机械CAD更好的结合起来,以更好的提高制图教学的质量,下面给出几个完善建议。
4.1 加强教材配套改革
目前所使用的教材受到篇幅与教学重点等方面的限制无法将机械制图与 机械CAD很好的融合起来,无法满足课程教学需要。为了更好的培养学生的绘图与识图能力,充分地掌握课程所学的知识,在教学过程中,可以在学生练习绘制二视图的同时介绍各种线型的画法和技巧;并在练习具体接卸制图的同时系统讲解绘图工具的使用方法等。这样能够将枯燥乏味的基础知识生动化、具体化,有助于学生更好的理解与应用,有利于学生理解课程结合后的教材知识体系,更好地将机械CAD的内容融会贯通到机械制图教学。
4.2 重置教学评价方法
机械制图和CAD两门课进行整合后,评价学生掌握程度的标准和方法就必然要进行相应的改变。机械制图和CAD两门课进行整合教学后,我们不但要要求学生识读图,还要要求学生根据实物在电脑上进行制图。因此,在考试方法和学生评价上,我们必须尽量给出实物,让学生先测绘,再用电脑绘出最终视图效;还可以给出视图要求,然后让学生用电脑绘制出实物的立体图;最后根据学生的图形表达能力和电脑运用能力得出评分[5]。
4.3 培养学生综合能力
机械制图与机械CAD两门课程进行结合之后的课程教学培养目标应当改为培养学生运用专业知识的能力、读图能力以及电脑制图能力,为以后专业课的学习奠定扎实的基础。因此,我们应当把能力的培养作为主导理念,根据课程的知识结构框架,进行课程结合,将制图与识图能力并重,实行模块式教学,重点培养学生专业实践能力。
5 结语
随着CAD绘图技术的广泛运用以及工程界对其需求的日益加剧,机械制图与机械CAD两门课程的结合成为了教学专业课程改革的必然趋势。因此,我们要结合学生的知识结构与社会的需求,充分有效地利用教学资源,尽可能地降低课程的改革成本,以加强专业制图能力的培养,并为培养高技术的新型专业人才打好基础。
参考文献
[1] 曲晓华,李文英.三维CAD与《机械制图》教学的结合实践[J].机械管理开发,2007,8(4):38-40.
[2] 冯斌.中职机械制图与机械CAD课程的教学整合[J].中国教育技术装备,2011,12(34):18-19.
[3] 王晓娟.浅谈计算机CAO与机械制图在教学过程中的结合[J].职业,2012,9(27):85-86.
机械制图教学与AutoCAD课程教学的融合有助于实现理论教学与实践教学的结合,让学生更加直观、清晰的理解、掌握机械制图知识。传统的教学模式,将机械制图教学与计算机辅助设计教学内容分开,不利于学生思维想象能力的发挥,教学效果不够理想。本文中,探索机械制图与AutoCAD课程教学的融合,对于提高学生的机械绘图技能具有一定的参考意义。
1.机械制图与AutoCAD课程教学现状分析
机械制图是高等教育院校机械类专业一门重要的基础性学科,通过学习这门学科知识,广大的学生能够具备基本的绘制机械零配件图、装配图的能力。AutoCAD是计算机辅助设计的简称,是一种绘图设计软件,在机械制图、建筑设计等领域得到了广泛的应用。从机械制图方面的应用来看,AutoCAD能够提高机械零件的设计精度,在绘制机械平面图形、装配图以及零部件图方面具有明显的优势,大幅提升了机械制图的绘图质量与绘图效率。传统的教学模式下,机械制图课程教学与AutoCAD课程教学是单独存在的,这两门课程往往是在不同的学期开设的,学生通常是先学习机械制图知识,然后再学习AutoCAD,这种教学模式弊端比较明显,一方面导致理论教学与实践教学严重脱节,教学内容重复、重要内容衔接不够紧密,对课堂教学效果造成了严重的影响;另一方面,在学习机械制图课程内容时,往往是由教师多讲、学生多听,教学内容立体感不强,难以激发学生的思维想象力,久而久之学习者就会丧失学习的兴趣,而AutoCAD课程教学过程中,学习者的空间思维想象能力缺少理论的支撑(由于机械制图教学环节学生未能够扎实掌握机械制图的基本理论知识),很难真正地将AutoCAD技术应用到机械制图的学习、实践中去,影响了机械制图、AutoCAD课程的教学质量、教学效率。从AutoCAD在机械制图领域的应用发展趋势来看,实现机械制图与AutoCAD课程教学的融合对促进AutoCAD技术的应用与发展、提高机械制图的质量与效率具有重要的意义。
2.机械制图与AutoCAD课程教学的融合策略
将AutoCAD课程教学内容融合到机械制图教学过程中,能够充分发挥AutoCAD在制图方面的优势,提高课堂教学的效果,笔者认为,机械制图与AutoCAD课程教学的融合应该重点围绕以下几个方面展开:
2.1.以实训教学模块为载体,促进机械制图与AutoCAD的融合。机械制图主要采取的是教师讲授的授课方式,教师通过讲授一定的理论知识,引导学生学会识图、读图,学生难以发挥出学习的主观能动性,而且这种授课方式也不够形象,学生更多地是从课本上直观地去观察、分析机械图样,难以真正地得到“制图”课程的教学目标要求。采取与实训教学为载体的教学模式,将AutoCAD广泛地应用到机械制图课程教学中去,将机械制图理论知识与AutoCAD软件制图融合在一起,对于提升学习者的三维空间想象力、提高学生的绘图水平具有重要的促进作用。实训教学过程中,首先进行实物的测绘,教师指导学生进行徒手画图,在此基础上,引导学生再使用计算辅助软件绘制图样,这样通过采取“测绘实物一一徒手绘图一一计算机软件绘图”的方式,让学生由浅入深地掌握机械绘图技能,这对于提升学习者的空间思维想象能力、水平具有显著的作用。与传统的分离教学模式相比,基于实训基础上的融合教学模式,能够帮助学生尽快地掌握绘图方法、作图步骤,增强机械制图标准意识。
2.2.深化课程改革。机械制图与AutoCAD课程的融合教学,不仅仅体现在教学课程的设置上,更重要的是要进行内容、教学模式、考核以及教学体系的改革,否则,融合教学就极易流于形式。深化机械制图与AutoCAD课程教学改革,要重点从以下几个方面进行探索:
2.2.1.注重标准教学,减少几何教学内容比例。运用AutoCAD技术进行机械绘图、配图,必须要熟练地掌握、运用国家标准规定的机械绘图知识,这样才能够确保绘出的图样符合实际需求。传统的《机械制图》课程内容也要进行适当的删减,比如,《机械制图》课程中所讲授的点、线、面等几何知识点就可以进行适当的删减,一是这些内容相对比较困难,二是这些内容应用也并不多。要结合机械制图应用领域需求的发展趋势,加大投影理论知识、投影规律的授课比例,理论教学部分仍然采取《机械制图》课程中采用的讲授模式,而板图教学则重点放在AutoCAD软件教学模块,让学习者有针对性地进行联系,逐步掌握AutoCAD绘图的技能。装配图的学习、绘制也要放在AutoCAD教学模块,使用不同的颜色来标注不同的机械零部件,然后再使用AutoCAD绘图技术将这些零部件进行“组装”,让学生更加直观、清晰地了解机械绘图知识,提高课堂教学质量、教学效果。
2.2.2.提高现代绘图技术教学内容的比例。《机械制图》主要是以识图、读图为教学重点,传统的教学模式下,识图、读图的教学相对比较死板,缺乏立体感,学生只能通过自己的思维空间想象能力进行学习、理解。将AutoCAD等现代绘图技术应用到机械制图课程教学中去,能够让学生从不同的角度、不同的层面上,更加直观地去学习、理解,机械制图课程的学习由“二维”转化为“三维”。
2.2.3.制定“双证考核”的评价体系。机械制图与AutoCAD课程的融合,不仅要体现在教学内容上,而且还要体现在教学评价、考核方式上,探索实施《机械制图与AutoCAD》相结合“双证考核”模式(即将AutoCAD证书的考核与机械制图的课程学习评价结合在一起),将理论知识教学与AutoCAD技能教学、考证教学有机地融合在一起,同时进行学历教育与职业教育,这样在增加教学学时的条件下,既完成了“新课程”的教学,提升了学生的应用技能、职业素质,又完成了对学生AutoCAD进行技能培训、技能鉴定工作,实现了“教与学”的“双赢”。
2.3.注重培养学生的创新能力。《机械制图》与AutoCAD课程教学的融合,对学生的知识学习能力要求也较高,因此,在教学过程中,教师要注重培养学生的创新能力、培养学生的学习方法,这样才能够引导学生尽快地适应这种“新的教学模式”。在完成基本内容的教学以后,教师可以让学生以个人或者团队的形式来设计一些简单的机械产品,让他们在设计中去学习、去发现疑问,激发他们学习的兴趣,久而久之,学生的创新能力、思维想象能力就会大幅提升。创新能力的提高必须有科学、高效的学习方法作为保障,机械制图与AutoCAD两门课程都属于实践性比较强的课程科目,需要将理论学习与实践应用结合在一起,因此,教师要注重培训学生学会采用更为科学、合理的学习方法,逐步提升学习者的空间构型能力与空间思维想象能力。
2.4.运用立体化的教学模式。立体化教学模式是对传统教学模式的革新,立体化教学的“立体化”体现在教学资源的选择、教学内容设计、教学方法的运用等诸多方面。从机械制图、AutoCAD课程的融合教学要求来看,关键的是要学会运用立体化的教学方法,比如,采用多媒体教学模式、网络教学模式等等,让学生图文并茂、更加直观地进行学习。立体化教学方法使得枯燥的机械制图教学内容形象化、立体化,开拓了学生的视野,激发学习者的学习兴趣。与其它学科课程教学不同,机械制图学科教学内容相对比较抽象,如果仍然采取传统的教学方式,学生就很难建立起“立体感”,久而久之,学生就会丧失学习这门课程的兴趣。除了在课堂教学中运用立体化的教学方法之外,立体化教学还要延伸到实践中去,组织学生到工厂中实地参观、实习,这样通过运用图样、实物相结合的教学模式,让学生在头脑中建立三维的立体图形,这对于提升学生的设计能力、分析能力具有重要的意义。
2.5.“穿插融合”教学。《机械制图》与AutoCAD课程的融合教学并不是简单地将两门课程放在一个学期进行教授,而是要将两门课程知识融合在一起进行“穿插教学”。穿插教学就要求教师将机械制图与AutoCAD内容教学互相穿插,并贯穿到整个教学过程中去,建立以AutoCAD教学为主、机械制图教学内容为辅的授课模式,将融合教学策略落到实处。以三维视图教学为例,要绘制三维零件视图,首先教会学生三维视图的绘制知识(原机械制图教学内容),然后教会学生如何运用AutoCAD软件来绘画三视图,这样采取循序渐进的教学方式,让学生逐步地掌握机械绘图的知识、提高他们的机械绘图水平。
3.结论。机械制图教学与AutoCAD课程教学的融合有助于实现课程教学内容衔接的目标,丰富教学的方法与模式,而且在培养学生的读图、识图、绘图的能力方面也具有重要的促进作用。机械制图与AutoCAD课程教学内容的融合是一个动态的、持续的、循环上升和逐步完善的过程,随着现代绘图技术的不断发展,AutoCAD课程教学内容也需要进行不断的更新,以实现提高学生实际应用能力、水平的战略发展目标。
参考文献
[1]高巍.计算机AUTOCAD软件在机械绘图中的应用[J].中国新技术新产品,2010(01).
[2]吴寒涛.机械制图与AutoCAD绘图课程整合的思考与实践[J].中国高新技术企业,2010(13).
[3]邱炎儿.浅谈《机械制图》与((AutoCAD》的融合式教学[J].吕梁高等专科学校学报,2010(02).
[4]李茶青.工程制图CAD实训体系的设计与实践[J].浙江水利水电专科学校学报,2012(03).
[5]谌炎辉,陈岳坪.提高《机械制图》教学效果的探索与实践[J].高教论坛,2009(03).
一、前言
机械制图是工科学生的专业基础课,是工程界的技术语言,为学生后续专业课程的学习和课程设计奠定基础,也经由后续课程对学生的机械制图知识进行丰富、绘图表达能力得以强化,同时也是学生今后从事设计、生产加工等工作必备的基础知识之一。而传统的机械制图教学已经不能满足现代企业对于高素质综合型应用型制图人才的需求,如何在现有的基础上将机械制图课程改革,解决学生匮乏的三维空间想象能力,培养学生对机械图样的理解能力,提高学生的综合能力,已经成为机械制图课程改革的重要课题。经过我院几年的教育改革实践和“应用型”人才培养方案的不断强化,课题组从机械制图课程教学改革的实践的角度,更新教学内容、改革教学方法、创新空间想象能力培养方式、完善实践环节,改变传统课程设置模式,运用新技术手段建立了针对应用型高等教育特点的教学体系。
二、现阶段机械制图课程存在的问题
虽然越来越多的企业选择三维实体建模,但是二维图仍然是工程中不可缺少的方式,一些复杂机件的内部结构如槽和斜孔,只能用二维图来表示。所以二维图在工程技术中的地位仍然不可取代。但是学生的三维与二维转换能力较弱,很多学生知道产品的三维图,但是无法想象出二维图。现阶段教学中,教师主要采用挂图、实物模型等方法进行讲解,这种讲解方法起到的效果不明显,不能直观地体现出从三维到二维的转化,不利于学生三维空间思维的培养。
传统机械制图培养方案里机械制图课程知识与计算机绘图(主要为CAD)是分别在两个学期开设的,这样导致学生在学习CAD时已经将上学期学过的零件图、装配图、互换性等知识忘记,学习计算机绘图装配图、零件图的绘制时,这些内容要重新讲一遍,浪费时间。
企业对制图人才的需求主要是集测绘、识图、绘图(包括手工绘图和计算机绘图)于一体的应用型人才,这就要求学生不仅要会识图读图,还要学会测绘、手工绘图、用计算机绘图。传统机械制图培养方案中缺少实践环节的设计,使学生的机械制图知识死板僵硬,缺乏与实践的结合,这样培养出来的学生只会读图或者抄画图纸,而不会灵活应用各种测绘工具测出零件尺寸,再应用所学的制图知识独立绘制出零件图、装配图。
三、教学改革思路
1.将培养计划进行调整。将机械制图理论授课与计算机绘图授课时间进行调整,使机械制图理论课程与计算机绘图课程尽量安排在一个学期。这样教师可以把计算机绘图和理论知识有机地融合在一起,使学生在掌握理论知识的同时,熟练掌握绘图技能。对于理论知识中较难理解的三视图、组合体等,学生需要多做练习题增加理解,但是传统的手工绘图耗费时间长,如果在CAD中绘制三视图,大大缩短了绘制时间,在相同的时间内,学生可以绘制出更多的三视图,提高学习效率。对于装配图这一模块,学生可以自己在计算机软件上将绘制好的零件图进行装配,使学生能够更好地理解各零件装配关系、装配顺序等内容。
在机械制图教学过程中尽量减少画法几何即点线面投影的教学学时,加大组合体、切割体和零件图与装配图的学时,将抽象化的画法几何糅合在形象化的三视图教学中,学生掌握得更牢固、理解更充分。另外,将机械制图与现代工厂紧密结合,比如传统的机械制图课程在讲授零件图时,脱离了企业的需要,导致学生学完制图后进入企业却看不懂图纸,针对这种情况,学院教师在零件图与装配图教学中,直接将工厂(如重汽集团、小鸭集团)中实际应用的典型零件图和简单的装配图用在教学中,将理论与实际良好结合,让学生知道课本知识与实际应用的差别,使学生掌握工厂中实际图纸是如何绘制的,学生在进入企业后,能尽快适应企业的各种标准,走入工作岗位,也提高了学生的竞争力。
2.将NX(UG)与机械制图理论知识有机结合。UG是一款常用的三维造型软件,教师在教学过程中,可以根据习题集或课本上的三视图用UG来进行三维造型。利用UG中的布尔运算、减及分割命令,可以将基本体叠加、挖切、综合形成组合体,在教学过程中,对于机械制图中较难理解的相贯线、截交线等内容,可以将造型过程和造型结果展示给学生看,让学生轻松理解其产生过程,使学习过程生动化、形象化,提高了学生的三维空间想象能力。利用动态旋转命令可以从不同的角度观察形体的形状、表面截交线,还可以给学生指出截交线和相贯线上的一些特殊点和一般点,并讲解画图过程,教学过程形象化、立体化,便于学生理解和掌握。在装配图这一模块的学习中,还可以利用UG的装配功能,使学生看清楚各零件之间的装配关系,进而读懂装配图。迅速提高学生的识图和接受能力。
3.完善实践教学环节。机械制图是一门实践性较强的课程,实践课程对学生知识的理解和应用以及制图能力的培养尤其重要,现代企业对于制图人员的要求已经不仅仅是读图、识图,而是集测绘、识图、绘图于一体,因此实践课是不可缺少的环节。我们将机械制图与测绘结合起来,设计了减速器拆装与测绘实践课,在实践课中学生独立进行减速器零件的拆装、测绘、装配、手工绘图与计算机绘图。在减速器的拆装、装配中,学生进一步理解各零件的装配关系。让学生运用各种测绘工具对减速器零件进行测绘,锻炼了学生的测绘能力和动手能力。让学生手绘减速器轴、齿轮的零件图,锻炼了学生的手工绘图的能力和三视图的绘制,让学生用计算机绘制出一张装配图,使学生熟练掌握装配图的绘制、视图的选择原则。通过减速器的拆装、测绘、零件图和装配图的绘制,将机械制图与测绘结合起来,既锻炼了学生的测绘能力,又增加了学生的绘图能力,提高了学生制图综合素质和综合能力,使学生能够更快地适应企业需要,提高了学生的学习兴趣,在教学过程中取得了良好的教学效果。另外,在学习过机械原理和机械设计后,设计了测绘周,利用稍微复杂的机构比如机床模型的拆装与测绘,充分利用测绘周的潜力,给同学实际生产图纸,让学生知道实际生产图纸与学校教学图纸的差别,将机械制图的课程与机械原理、机械设计糅合到一起,加深了学生对专业知识的消化、理解、综合应用。另外,也可以将工厂实际生产中的中等复杂程度的图纸拿给学生,让学生进行测绘标注。
4.改变教学方法。传统的教学方法是以教师为主体,学生被动接受。这种教学方法僵硬老套,不利于调动学生的积极性,不利于应用型人才的培养。教学改革要将学生置于主体地位,教师起一个主导作用,在教学过程中不断发掘学生的兴趣和积极性,把握住学生的学习需求,以学生的自主学习为中心,将生产中常用的典型零件作为教学案例,使学生更好地适应企业需求。例如在组合体实体建模教学活动中,让学生分成小组,选择几组企业中常用的典型零件作为题目。每个小组选择自己感兴趣的零件,利用UG进行组合体实体建模,组合体的形式往往是叠加和切割,在建模过程中,学生通过操作演示基本体的叠加、切割命令,观察相贯线和截交线的产生,加深对相贯和截交的理解。学生在三维组合体实体模型直接生成二维图,在生成二维图的过程中,学生可以选择几个不同的视角,然后判断处于哪个位置时生成的视图最适合视图选择原则,切图面布局合理。在整个实体建模教学中,教师只负责操作演示、指导学生绘制。整个过程都是由学生完成,提高了学生兴趣。组合体实体建模教学是将计算机绘图与机械制图立体投影结合到一起,在教学过程中,既熟练了学生的三维绘图能力,也使学生对组合体的投影理解更加深刻。
关键词: 《机械制图》 第二课堂 设置要点 开展形式
所谓《机械制图》第二课堂,就是指在教学计划之外组织和引导学生开展的各种有利于提高学生学习兴趣,增强识图画图能力的活动。要使学生具备较强的制图能力,只在课堂中学习是远远不够的,而第二课堂的出现,恰好弥补了这方面的不足。它以自己的灵活性、多样性和实践性,鼓励着学生充分发展自己的空间想象能力,已成为制图教学第一课堂无法代替的另一条教育的途径。
一、《机械制图》第二课堂活动的设置要点
如前所述,《机械制图》第二课堂活动开展的主要目的是对第一课堂的有力补充,并在学生具有了一定的机械制图基础知识之后,教会学生一些识图画图的方法和技巧,拓展一些制图标准的知识。因此,《机械制图》第二课堂活动应该紧紧围绕制图能力培养所需的知识点来设置活动内容和活动形式。
1.活动要建立在对参与对象广泛调研的基础上。
每届学生不同,在学习《机械制图》过程中对第二课堂活动的内容、形式要求各有差异。因此在制定《机械制图》第二课堂活动计划时,我们首先就要对学生进行问卷调查,根据对调研结果的分析选择适合的内容及形式,确保第二课堂活动收到实效。
2.活动内容要紧扣《机械制图》课程的知识体系。
机械制图是利用投影原理表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科,主要培养学生绘制和阅读机械工程图样的基本能力,培养空间形象思维能力和三维形体的设计能力。其知识体系简单归纳如下:
(1)投影的基本原理及应用;
(2)绘图、识图的技能;
(3)机械制图学习方法和技巧;
(4)机械制图国家标准的画法规定。
《机械制图》第二课堂活动内容要紧扣上述知识体系。重点突出以下几个方面。
(1)训练学生投影作图的基本技能。通过活动使学生理解并掌握“长对正,高平齐,宽相等”的投影原理,掌握截交线、相贯线、组合体等结构特征的作图方法。
(2)训练学生读图、识图的技能。通过活动使学生熟练掌握二维图形和三维实体之间的联系和转换方法,尤其是根据实际工程图样想象被加工零件的结构形状,为实际零件加工奠定基础。
(3)训练机械制图学习方法和技巧。通过专题讲座、制图栏展示等手段向学生介绍机械制图学习的有用方法及绘图、识图技巧。
(4)训练学生对机械制图国家标准画法规定的理解与执行。通过活动使学生了解机械零件表达方法的画法规定,并熟记工程界对螺纹、齿轮、花键等标准结构的特殊规定画法。
3.活动内容和形式要充分考虑参与性和普适性。
《机械制图》第二课堂在活动内容的确定上要兼顾优、良、中、差各层次的学生需求,要按梯度设计活动内容,避免学困生因为“门槛效应”而退缩,学优生因为“吃不饱”而他顾。在活动形式的确定上要与时俱进,多采用学生易于接受的方式开展活动,如利用计算机绘图软件进行三维建模或者利用网络博客来进行在线辅导、答疑、测试、交流。
二、《机械制图》第二课堂的开展形式
根据《机械制图》课程知识体系中的关键知识点,在《机械制图》第二课堂活动开展时常采用不同的形式,丰富教学手段,提高学生参与热情。
1.训练学生投影作图的基本技能。
(1)举办趣味制图竞赛
定期举办趣味制图竞赛,由机械制图教学团队老师出题,机械协会协助组织,周期以每月一次为宜。竞赛内容包含基本投影作图、一题多解等题型,重点训练学生作图基本功和空间想象能力。竞赛结束后,在3―5天内宣布竞赛成绩,并公布正确答案,便于同学们提高制图能力。
(2)模型测绘
利用现有的木模教具及测绘零件,让学生在规定时间内,在进行尺寸测量的基础上绘制其三视图,重点训练学生由三维实体绘制二维工程图的能力,同时让学生逐步建立空间方位和相对位置关系的概念。
2.训练学生读图、识图的技能和技巧。
(1)记图训练
《机械制图》第一课堂把教学重点放在读图和制图两个方面,这很不全面,记图也是制图教学的基础环节之一。宋代学者张载说:“不记则思不起。”既然机械图样被喻为“工程语言”,就应该具有自己的“词汇”和“词组”,如果基本体视图是“词汇”,那么组合体视图便是“词组”,如果能在理解的基础上,通过反复识记,在脑海中储存入大量基本体和一些简单组合体的图形特征和它们所反映的空间实物形状,能弄清图与物之间的特征及其联系,就已经具有初步的空间想象能力。这样也就能大大提高学生形体分析能力及作图速度。
(2)类比训练
所谓类比训练,是指给出几组较为雷同的三视图,使每组三视图中有一个或两个视图相同,然后由学生分析总结两组视图所表示的两个不同形体各自的投影特点。
(3)构形设计训练
构形设计训练是指根据给定的一个(或两个)视图设计出各种形体,并补画出它的另两个(或一个)视图,通过这种训练,可以丰富想象,培养学生灵活多变的思维方式。例如可以给定两个视图,补画出多种可能的第三视图(即一题多解),也可以进行趣味投影构形。
(4)同一形体的变位训练
同一形体,如果变换它的空间位置,则其投影后的三面视图也将随之发生很大变化,有时一个十分简单的变化,就会引出难度极高的视图,经常进行此类训练,无疑对提高学生识图中的应变能力和想象力十分有益。
(5)同类形体的变形训练
这是指将各种不同的形体划分类型,再一种一种类型分析其投影特点。为了加深理解某一类形体的投影特点,可以将给定的三视图改造变形为同类形体的另一种形式,再来分析两组三视图变形前后的异同。
(6)培养图感
所谓图感就是图的形象感与空间感。其中形象感,就是指读图时将特征比重特殊的图与感知过的表象进行形象联系。这样就能在短时间内形成具体的形象,具体成形象感和空间感两个方面。如果说形象感是读图过程中是感性阶段,那么空间感则是理性阶段,即图感先经过图形表象的形象感觉,然后进入脑海形成空间感知,也就是一种高级的空间想象能力。培养学生的图感能力,可以通过以下手段进行训练:多进行轴测图的基本功训练是一个比较好的手段,例如多画长方体、圆柱体、锥体等基本体的轴测图,然后逐步过渡到组合体轴测图,可以是由轴测图画三视图、由实物画三视图、由三视图切制泥模等;在组合体识图中,可以通过分层还原法、分项还原法、各项绘图法对复杂的叠加类形体、切割类形体进行“折零件”与“还原”训练,这样可以一方面增强分析读图的能力,另一方面可增强图感。
3.训练学生对机械制图国家标准画法规定的理解与执行。
通过举办机械制图知识竞赛,让学生熟记国家标准对机械图样上特定结构的画法规定。通过举办板图绘制比赛,可以考查学生对相关标准的执行情况。
4.利用网络博客辅助第一课堂教学。
随着科技的发展,教学手段的丰富,CAI课件的出现,网络的普及,制图教学的教学模式发生了质的变化,在《机械制图》第二课堂的开展过程中,可以根据学生爱好上网的现状,充分利用网络资源,开展博客教学,这样既能丰富教师的教学手段,又可以提高学生的学习兴趣。
三、结语
第二课堂活动的开展在任何时间都是很有必要的,这样可以让学生从另一个视角对所学知识进行重新认识,有助于学生理解掌握,但第二课堂的开展形式要不拘一格,要根据时代的发展及学生认知接受程度不同进行适时调整,尤其是《机械制图》这类应用性很强的课程,更要注意活动开展的实效性。只有贴近学生的《机械制图》第二课堂活动才能真正让学生在参与中获得真知。
参考文献:
[1]陈勇编写.立体几何中空间想象能力的内涵与培养.中学课程辅导・教学研究,2009,(18).
[2]成都市龙泉驿区教师进修学校编写.机械制图教学中的方法及技巧研究.
【关键词】空间想象力;机械制图;教学
空间想象力就是人们根据已知的、抽象的图形或概念在自己的大脑中建立起图形或概念所反映出的三维立体的思维能力。对于机械制图来说,就是根据已给出的零件的三视图,利用空间想象力在头脑中建立起三视图的三维立体模型,并将三视图与三维立体模型二者相互转化的过程。
机械制图是一门理论联系实践很强的一门专业基础课,机械制图课程的主要任务是培养学生绘制图形和识读图纸的能力,在教学过程中培养学生的空间想象能力,并为后续的专业课奠定比较好的基础。在机械制图教学过程中,往往由于学生缺乏一定的空间想象力,造成对所学知识理解上的障碍,绝大多数学生都会感觉机械制图这门课程很难学。因此,在机械制图教学中如何培养学生的空间想象能力,学好机械制图这门课程,一直是机械制图教师的老大难问题。
一、培养学生的空间想象力
在机械制图教学过程中,学生的思维过程是从空间到平面,再从平面到空间一个相互转化的过程。在机械制图教学过程中,只有学生具备一定的空间想象力,他们才能真正理解教师讲授的教学内容,才能有良好的学习效果。那么,机械制图教学过程中应该怎样培养学生的空间想象能力呢?我认为可以从以下几个方面来培养学生的空间想象能力:
(一)由简到难的教学,培养学生空间想象力
在机械制图的教学中,我们要遵循由简到难的教学过程。一方面应从教学内容上做到由简到难,比如,在讲授投影基础知识时,我们可以按着点、线、面、体由简到难的教学过程进行讲授;另一方面在每一节课程教学中也应采取由简到难的教学,这样才能逐步培养学生的空间想象能力。
(二)利用直观教学,培养学生空间想象力
大家都知道,感性认识是理性认识形成和发展的基础,在机械制图教学过程中,我们可以利用感性认识(实物、模型、挂图等教具)来启发、培养学生的理性认识(空间想象能力)。
在机械制图课堂教学中,学生可以通过对实物、模型、挂图等教具的观察,建立初步的空间感性认识,在此基础上进行思维抽象活动形成理性认识,从而实现空间形体与平面图形相互转化过程,由此可见,在机械制图教学中利用直观教学,可以使学生更加直接地感知空间形体的主要特征,也可以使学生更加便捷地认识空间形体和平面图形之间的相互转化过程。从而更好地实现对学生空间想象能力的培养。
(三)利用现代教育技术,培养学生空间想象力
机械制图教学利用现代教育技术,可以实现了模型、图形的有机结合,不但增添了机械制图教学的教学质量,而且有效地解决了机械制图教学中的重点和难点。利用现代教育技术,可以使那些用传统教学手段无法讲清或难于讲清的教学内容化难为易、化繁为简,使抽象的视图变得直观,大大提高了机械制图教学的教学效果。
在机械制图起始的教学中,由于学生缺乏一定的空间想象能力,不但学生会感觉到机械制图学起来很困难,而且教师在讲授过程中也会遇到很多问题。机械制图教学中,教师需要通过讲授投影理论来培养学生的空间想象能力,从而实现学生绘制图形和识读图形的能力。在机械制图教学中,现代教育技术可以把机械制图教学中难以用语言进行表达的知识生动、直观地展示出来,使学生一目了然,良好地解决了学生学习机械制图过程中的重点和难点。
(四)提供动手机会,培养学生空间想象力
机械制图教学中,教师提供学生动手机会也是培养学生空间想象力的好办法。常言道,动眼不如动手,机械制图教学过程中,教师提供学生动手机会不但能充分调动学生学习的积极性、主动性,而且还能有效地培养学生的空间想象能力。机械制图教学中学生空间想象力的培养是通过大量的绘制图形、识读图形等实践过程实现的,提供学生动手机会恰恰符合这些实践要求。
当教师提供学生动手机会实践时,教师可以把那些结构比较复杂的零件、语言无法讲解零件、肢体语言无法进行比划零件要求学生自己动手制作模型,让学生在动手过程中充分利用自己的空间想象力,并让学生了解、分析自己动手制作的实践模型,从而实现从平面到空间之间思维的相互转换,提高学生的空间想象能力。
(五)利用启发式教学,培养学生空间想象力
启发式教学,是指让学生做为教学过程中的主体,充分调动学生的主动性和积极性,引导他们独立思考,积极探索,建立初步的空间感性认识,在此基础上进行思维抽象活动形成理性认识,实现空间形体与平面图形的相互转化过程。比如分析某一组合体三视图时,首先应该进行形体分析,分析该组合体是什么形式的组合体,让学生思考分析后给出答案,如果看成是切割式组合体,可以让学生进行分析,这个切割性组合体是由哪几个切割过程形成的在那些位置进行切割的,通过启发,引导分析,使学生初步了解组合体的特点,利用空间想象力得到组合体的空间形状,这一过程可以很好地培养学生的空间想象能力。
关键词:机械制图;课堂教学;效果;方法
一、引言
对于机械加工专业的学生来说,机械制图是一门较为基础的学科,对于提高学生的技术水平以及培养学生的学习能力均有着十分重要的作用。随着新课改的不断推进与深入,大部分机械制图教师的教学观念发生着变化,开始向自主探索的方式转变。但是,仍有大部分的机械制图教师只是嘴上说着实行新教学模式,然而实际教学过程仍采用老方法。所以,研究提高机械制图课堂教学效果的方法具有十分重要的作用。一是增强师生之间的互动交流。课堂教学的两个主要角色就是教师与学生,和谐的师生关系对于提高课堂教学效果有着至关重要的作用。在传统课堂效果中,常会出现教师在台上侃侃而谈,学生在台下听得模模糊糊。即使有时会有互动交流的环节,也只是对学生进行简单提问,教师以完成教学任务为目标。显然,传统的教学模式已经远远不能满足学生的学习需求,且不适用于机械制图课堂教学的要求。因此,要提高机械制图课堂教学的效果,教师就必须改进教学模式,逐渐向让学生自主探索、合作学习模式转变,将教学过程转变成师生之间的互动交流过程,从而在一定程度上活跃机械制图课堂气氛,激发学生的学习兴趣,促进学生创造性学习,并提高学生的学习效率以及教师的教学效果。例如,在学习《直线的投影》特点时,教师可以先画一个点,并提问学生“这代表的是什么?”学生很快认识到这是一个点。此时教师可以将直尺放在这个点上,从而让学生明白这个点就是一条直线,且是一条铅垂线,从而让学生了解直线的概念,并可以让学生进一步分析它的投影,从而加深学生对直线投影的特点的理解。
二、计算机在机械制图教学中的应用
多媒体是一种新型的教学手段,比传统的教学方法更加丰富、生动,教学效果也更加显著。传统的教学模式比较单一,学生学习过程中较吃力,从而使得教学质量不高,学生的学习效果不佳。多媒体技术的引用,通过图片、视频、音像等多种教学表现形式,来提高学生的学习兴趣以及增强学生对抽象事物的理解能力。例如,在学习《组合体的组合形式》时,教师就可以利用多媒体将实际生活中常见的实物加到教学课件中,在课件播放过程中,引导学生观察实物中都运用到了哪些组合形式。在通过小组之间的讨论,得到“端面平齐”或是“相切”等不同的组合形式。学生可以生动形象地认识组合体的组合形式,从而加深对组合体的组合形式的理解。除此之外,可以运用计算机辅助教学课件,来激发学生对机械制图的学习兴趣。计算机辅助教学课件是集图片、文字、音频于一体的人机交流界面。在计算机中可以快速地实现空间形体的立体展示,以人机的形式来带给学生强烈的感官刺激。例如,在学习根据两面投影补画第三面投影时,如果仅根据学生的想象力,想必是很难知道具体的投影部分。如果运用CAI辅助教学软件,可以帮助学生分析、了解复杂组合体,更加直观、立体的感知物体。这种教学模式可以快速帮助学生建立一个空间的概念。计算机辅助教学的画面色彩是十分丰富的,且具有三维动画的效果,该教学模式可以在一定程度上激发学生的学习兴趣,培养学生自主学习的能力,调动学生参与教学活动的积极性。第一,注重课堂教学的精讲多练。课堂教学的实质是一个发现、分析、解决问题的过程。在机械制图教学过程中,要突出学生作为学习的主体地位,并讲究精讲多练的教学方法,通过讲解来引导练习,通过练习来促进学生思考,通过练习来刺激学生主动学习。“精讲”就是要求教师在讲课过程中,对教材中的重点以及难点着重讲解,对于一些比较难理解的理论知识,教师可以采用循序渐进的教学方法来逐渐引导学生,并通过专业且生动形象的语言来传授理论知识。例如,在学习《直线的投影》时,对于直线的投影有三种位置关系,教师可以精讲教学语言来表达直线投影关系。即“三斜线,无实长”、“一斜线,两直线”、“一点,两直线”。通过这种教学模式可以使得学生快速掌握直线投影的位置关系,从而激发学生学习机械制图的兴趣。“多练”就是要求学生在学习过程中可以多观察、多动手操作。通过一定的练习来检验教师讲课的效果,从而进一步加深学生对于图形的认知,提高学生机械制图的能力。练习时的题目要具有一定的针对性,对于学生掌握基本理论知识有一定的帮助作用,对于学生的解题思路有一定的促进作用。题目不仅要有针对性,还要有思考性,这样有利于培养学生的理解能力以及想象力。所以,通过多练可以巩固学生对概念的理解。
三、结束语
总而言之,课堂教学是一个多因素决定的系统教学过程。所以,要想提高机械制图课堂的教学效果,教师就需要转变自身的教学理念、增加师生之间的互动交流、增加计算机在机械制图中的应用以及注重课堂教学的精讲多练等方法来提高机械制图的课堂教学效果。上述教学方法不仅可以发挥教师的主导作用,还会调动学生的参与学习的积极性,从而在一定程度上提高学生的学习效率以及教师的教学质量。
参考文献:
[1]钱可强等主编.机械制图教学与研究[M].昆明:云南科技出版社,2016.
[2]景红.CAI在机械制图教学中的应用[J].职教通讯,2001(6).
【关键词】职业技术学校 机械制图 教学策略
近些年在χ耙导际跹校《机械制图》教学的调查中发现,教学中存在很多不足之处,严重影响到教学的发展,例如,课堂教学缺乏良好的互动、学生学习信心不足、教学手段单一等,对此,必须采取有效的教学策略,积极应用先进信息技术,提升《机械制图》教学质量,本文主要对职业技术学校《机械制图》教学策略展开研究。
一、职业技术学校《机械制图》教学现状分析
(一)《机械制图》课堂教学缺乏良好的互动
互动可以促进相互之间的学习,同时也能够从互动交流中找到自身的不足,对他人和自己的能力提升都有着极大的作用。但对当前职业技术学校《机械制图》教学现状分析,课堂普遍缺乏互动性,造成课堂氛围枯燥,学生学习积极性不高,长期如此会打消学生学习的积极性,影响到学生未来的就业发展。
(二)学生学习信心不足
《机械制图》教学中并没有特别难以理解的内容和复杂的计算公式,很容易被学生所接受。但是,当前职业技术学校《机械制图》教学中,学生效率普遍不高,主要因学生的学习信心不足,尤其是受到以前自身学习成绩偏低的影响,会内心产生低人一等的想法,而教师要教好《机械制图》教学首先要做的就是要帮助学生树立学习的信心。
(三)教学手段单一,缺乏先进技术的引用
在信息技术飞速发展的今天,信息技术已成为各行业发展不可缺少的重要技术之一,但当前职业技术学校《机械制图》教学中对先进信息技术的应用却极为缺乏,教学手段过于传统,也是当前困扰《机械制图》教学发展的关键,因此,在新时期发展中,职业技术学校《机械制图》教学应加强先进信息技术的引用,才能培训出更加出色的机械制图人才。
二、职业技术学校《机械制图》教学策略探析
通过以上的分析了解到当前职业技术学校《机械制图》面临的困境,对此,必须采取有效的教学措施,以下主要提出几种教学策略仅供参考。
(一)实施有效的课堂互动,营造良好的学习氛围
氛围对学生学习的影响非常大,良好的学习氛围可以调动学生热情,吸引学生注意力,从而引导学生积极主动投入到学习中,对提升学生的学习效率有着极大的作用。通过以上的分析了解到当前职业技术学校《机械制图》教学中很多教师对氛围的营造欠缺,多数都是以“一言堂”教学方式,学生学习陷于被动,对此,必须对教学方式进行改进,应打破传统“一言堂”课堂教学模式,增加师生、生生之间的课堂互动,活跃课堂氛围,才更有益于学生学习。例如,教师可以在《机械制图》课堂教学中提出某些制图方案,并引导学生对这项方案进行分析、探讨交流,相互交流意见,充分调动学生的学习热情和积极性,最后再由教师与学生之间进行交流,从交流反馈的信息中会得到多种意见,教师再对这些意见进行综合汇总。在整个过程中,生生之间的交流可以达到相互学习、相互促进的目的,而师生之间的交流可以帮助学生快速认识自身学习的不足之处,便于采取针对性学习措施,另外,在师生之间的交流中,教师可以从反馈中得到自身教学中的不足,并不断进行改进和完善,从而有效提升教师的教学水平。
(二)树立学习信心,培养学生的学习兴趣
职业技术学校学生普遍基础知识较差,尤其是在受到以前学习的影响,很容易造成学生失去学习的信心,很难以正确的心态接收和学习《机械制图》专业知识。因此,在面对这种情况,教师应对学生进行正面的引导,并积极鼓励学生大胆尝试,增强学生的学习信心,才能端正学生的学习态度,从而提升《机械制图》的学习效率。《机械制图》是一门理论与实践结合的课程,如果单纯依靠理论教学的话,学生很难掌握其中的精髓,更不利于学生学习信心的培养,因此,在《机械制图》教学中,教师应增强实践教学,将理论与实践有效结合,在实践中学习机械制图,从而可以培养学生的动手能力,同时有利于调动学生学习的积极性,自主学习机械制图知识。
从某个角度上分析,要树立其信心,则必须让其掌握相关的知识技能,因此,教师应采用科学有效的教学方法,让学生尽快的掌握《机械制图》知识技能。除了以上所提到的实践教学之外,还可以开展小组讨论学习,主要应用于实践过程中的讨论或实践后的总结讨论等,帮助学生快速掌握《机械制图》知识的同时,可以加强学生之间的情感、技能、知识的交流,从而达到互帮互助,相互建立信心的目的。
(三)应用先进信息技术开展《机械制图》教学
通过以上的分析了解到,当前很多职业技术学校《机械制图》教学较为枯燥,而最根本的原因就是教学课堂缺乏趣味性。对此,笔者认为可以通过应用先进的信息技术开展《机械制图》教学,能够提升《机械制图》课堂的趣味性,从而培养学生的学习兴趣。
例如,可以利用信息技术在互联网上搜集大量的《机械制图》素材,如,图片、视频等,再利用多媒体技术将其展现在学生面前,在图文并茂教学环境的影响下,学生都会忍不住去观察,在观察过程中不断诱发学生的好奇心,从而调动学生的学习氛围。另外,可以利用多媒体将学生日常生活中所接触的机械展现出来,学生会对身边熟悉经常见到的机械有着熟悉感,从而引导其主动研究身边的机械,培养学生主动探索《机械制图》知识。
三、总结
《机械制图》作为职业技术学校的重要课程之一,只有学习好机械制图才能为未来的工作打下夯实的基础,为社会提供更多的机械制图专业人才,而从以上的分析中了解到当前职业技术学校《机械制图》教学面临的几种现状,同时笔者结合自身多年工作经验将对此提出几方面教学策略,希望本次的研究对促进职业技术学校《机械制图》教学质量的提升有着一定的帮助。
参考文献:
[1]彭浩.中职学校机械制图教学中的有效性策略简析[J].亚太教育,2011.
[2]关德颖.中等职业学校《机械制图》教学方法改革研究[J].科技创新导报,2015,(23).
充分运用多媒体技术,提高学生的空间想象能力
机械制图的教学,尤其是在画法几何方面,如点、线、面的投影及其相互位置关系,传统教学方法的作图直观性较差,教师教得累,学生学得苦,教与学的效率低下,而且,与绘制和阅读机械工程图样的联系也不是很紧密。现在,随着多媒体技术在制图教学中的运用,我们可以一改以往 “以点、线、面及相互位置关系的定位、定量投影作图训练”为主的教学模式,充分运用多媒体,特别是运用Flas技术于制图教学的课件中,这样,可以提高机械制图教学的直观性,激发学生制图课程学习的兴趣,也有利于学生空间想象能力的形成,同时还能提高学生识读机械图样与绘制机械图样的能力。例如,全国中等职业技术学校机械类通用教材《机械制图》(中国劳动社会保障出版社2007年7月第五版)第二章第二节中“视图形成及其投影规律”内容的教学,教师可以通过教学模型的展示,教学课件中的动画演示,让学生很快领会正投影法的原理,理解正投影法的特性,认知并理解三视图的形成、展开、三等关系和六个方位等教学难点;通过课件动画,同时还可以突出强调教学重点三视图中的“长、宽、高”的三等关系,特别是其中的“宽相等”,学生在动画演示之下,对教学重点的理解更加明了,更加透彻。
将机械制图课程与计算机绘图课程进行整合,提高教与学的效率
随着在工程界中各个领域的广泛应用,计算机绘图技术已成为工程从业人员必备的技能之一。计算机绘图技术也是我们中等职业学校工程类专业学生的必修课程之一。在机械制图课程的教学过程中,教师可以将原来学科课程中的《机械制图》课程内容与《计算机绘图――AutoCAD》课程内容进行整合,自主编制适合中职学生学习的相关项目课程。通过各个项目的学习,学生既能够掌握AutoCAD软件的使用方法、基本图形识读与处理的策略和技巧,又可以利用AutoCAD软件强大的二维绘图编辑功能和三维绘图及实体造型功能,加深对机械制图课程知识的学习与理解,从而解决学生空间想象能力培养的问题,同时极大地诱发学生的学习兴趣,促进学生自主学习能力的培养。
例如,全国中等职业技术学校机械类通用教材《机械制图》第四章第二节“正等轴测图中的圆角和半圆头板轴测图的画法”教学,教师可以编制零件正等轴测图画法项目(如图1所示),指导学生运用计算机绘图软件AutoCAD完成此图。具体步骤如下:
1.建立一个新图形文件,以JX-A3为样板图打开图形文件。
2.用栅格捕捉命令将栅格设置为正等轴测栅格捕捉方式。
3.用ISOPLANE或F5键等方法选择作图等轴测面。
4.切换到右侧作图面。
(1)绘制中心线。在中心线图层,用“双向构造线”绘制。
(2)绘制半圆柱面和圆孔。将图层转换到名称为“轮廓线”的图层,用“椭圆”命令的“等轴测图(Ⅰ)”选项,并用“对象捕捉”功能捕捉作图辅助线的交点来绘制,再进行修剪编辑。
(3)用“直线”完成有关图形。特别是在完成机架后表面的复制是,要注意选取的对象和基点。
(4)将作图面转换到顶面,绘制直线有关图形、中心辅助线,并进行修剪编辑。
(5)在顶面作图面上,用“椭圆”的“等轴测图(Ⅰ)”选项,绘制四个圆,并进行修剪编辑。
(6)将作图面转换到左面,选中要复制的实体,选择基点,复制机架底面;绘制直线,修剪编辑,最后完成图1所示图形。
建立网络学习平台,培养学生自主学习能力
关键词:机械制图;电子类专业;课程教学
目前,机械制图课程在各大院校中都有开设,是一门实践性和理论性都很强的专业技术课程,其目的在于通过正投影法的运用,培养学生空间想象能力以及正确阅读和绘制机械图样的能力,从而进一步培养学生的工程意识和能力。因此,对同样属于工科的高职电子类专业学生来说,自然也成为一门必不可少的课程。然而,在对电子类学生的实际教学过程中,存在一些问题导致教学效果很难得到保证。笔者将针对这些问题进行分析,并总结了教学实践中的一些经验,以供大家参考。
一、现行电子类专业机械制图课程教学存在问题
以我校为例,电子类专业主要包括:电子信息工程、应用电子技术、电子工艺与管理等专业,由于机械制图课程不是其主干课,在后续学习过程中,也难以看出其明显作用。因此,无论从专业课程设置,还是学生学习角度来看,都存在一些问题。
1.课程学时不够,难以保证教学效果
以我校为例,电子类专业通常只有30学时左右,其教学内容却包含绪论、制图的基本知识和技能、基本体及组合体的投影、表达方法、标准件的画法以及零件图、装配图等七个章节,内容多、时间短。尽管在教学过程中,老师会结合一些三维模型和动画来加强学生立体思维的培养,但大量时间的练习仍是必需的,尤其是组合体读图等内容。因此,很多老师讲完前面的投影基础,后面几章内容剩下的时间也就不多了,导致后面几次课,信息量过大,进度过快,造成学生对知识消化不良,教学效果当然也就难以保障。
2.学生重视程度不够,学习兴趣不高
正由于不是主干课程再加上学时较少,很多电子类专业的学生就认为机械制图课程跟他们没多少关系,将来也不会有什么作用,从而放松对课程的学习。再加上课程理论性较强,缺少教学实验设备和实践环节,学生只能感性理解,不能动手操作,自然学习兴趣难以激发。久而久之,不会的内容越来越多,就越来越没有兴趣继续学下去,最终,造成恶性循环。
二、机械制图课程改进措施
1.提高学生重视程度,培养学生兴趣
“兴趣是最好的老师”,所以在第一次上课时,就需要培养学生对机械制图课程的兴趣,要让他们对课程重视起来。首先,在讲述绪论时,要抓住学生对新鲜事物好奇的心理,向他们介绍讲述一个欣欣向荣的行业,让他们产生一种了解机械领域、拓展知识面的心理需求。其次,要培养学生的自信,要告诉他们,对所有同学来说,这都是一门全新的课程,只要自己努力,愿意花时间和功夫就都能学好。最后,结合学生专业发展和目前就业形势深入分析机械制图课程对他们的重要性。告诉学生,从学习角度来讲,机械制图课程是所有工科类学生都要学的一门必修课程,对立体思维的培养,非常重要。在后续学习过程中,他们常常需要画电路图等,而几乎所有工程图纸都遵循同样的基本原则,这些原则在制图课程中都有涉及。从行业发展角度来讲,机电不分家,电只有跟机器有效结合起来,才能实现强大的功能和生产力,因此,需要学好机械制图。从就业角度来讲,他们将来可能进入制造企业从事电气相关工作,在实际工作中,很有可能会阅读机械图纸和产品图纸。因此,必须掌握一定的机械制图基础知识才行。总之,学好机械制图课程对提高学生就业竞争力和岗位适应性都很有帮助,我们应该把它重视起来,增强学生的学习兴趣,使他们有的放矢地学习。
2.根据教学目标,调整教学内容,详略得当
与机械类专业的学生不同,电子类专业的学生将来工作中,不需要开发、加工机械产品,也不需要进行机械结构设计和模具设计,所以不需要能够亲手绘制复杂机械图样,只需要能够读懂一般的机械图纸即可。所以,在教学内容的选择上,要以“必须和够用”为基本原则。对于主要培养学生空间想象能力的组合体读图等内容可以适当多讲一些,并通过大量图例分析和练习,来提高学生由图想物、看物想图的能力,而对轴测图、换面法等内容可以完全省略不讲。
3.加强信息化教学手段的应用
随着计算机技术的发展,计算机辅助教学(CAI)在教学过程中的应用越来越多。机械制图课程的教学难点即是二维图纸和三维模型在学生脑海中的相互转化。为帮助学生思考三维模型的空间构型和投影图,可以引入三维建模软件,如Solidworks、Pro/E等。利用这些软件建立三维模型,可视化地将这些模型的空间结构、形成过程和视图展示给学生,以帮助其更加高效准确地进行模型三维结构和二维图纸的转化,从而快速提高其空间想象能力。此外,大量动画和电子模型的使用,更能提高学生的学习兴趣和信心。4.将机械制图理论知识与生产实践结合起来由于机械制图课程本身理论性较强,所以学生学习起来容易感到枯燥,丧失学习兴趣。为加深电子类专业的学生对理论知识的理解,可以带他们到实习工厂参观,将电和机器怎样有机结合起来工作的原理讲解给他们,并且用视图表达设备中的某个零部件,这样,学生觉得学有所用,就会从制图中得到成就感,从而加深知识理解并提高学习兴趣。
三、总结
文章通过对高职院校电子类专业学生学习机械制图课程中存在课时量较少,学生对课程重视程度不够,学习兴趣不高等问题的分析,结合教学实践提出了一些教学中需要注意的问题和改革措施,但如何找到最适合高职电子类专业学生的教学方法和思路仍需进一步探索。
参考文献:
[1]蒲娟,罗江丽,陈江瑜,陈勇.关于机械制图课程教学对接策略的思考[J].科技视界,2014,106(19):209转328.
[2]杨华,叶东,曹轶杰.关于管理类专业《机械制图》课程教学的几点思考[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2007,1:58-59.