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机械制图是大多高等院校机械类及相关专业开设的一门基本必修课程之一。
机械制图是用图样确切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。图样由图形、符号、文字和数字等组成,是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件,常被称为工程界的语言。为使人们对图样中涉及到的格式、文字、图线、图形简化和符号含义有一致的理解,后来逐渐制定出统一的规格,并发展成为机械制图标准。各国一般都有自己的国家标准,国际上有国际标准化组织制定的标准。中国的机械制图国家标准制定于1959年,后在1974年和1984年修订过两次。
(来源:文章屋网 )
【关键词】机械制图;教学改革
一、 引言
《机械制图》是机械类专业培养高级工程技术应用型人才的一门专业基础课,其目的是:学习制图国家标准的基本内容;学习正投影法的基本原理,初步掌握形体表达的基本方法;培养学生绘制和阅读工程图样的初步能力;培养学生空间想象和空间分析的初步能力;学习计算机绘图的基本方法。此外,在教学过程中还必须有意识的培养自学能力,以及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。科学技术的迅速发展给制造业带来了机遇,同时对工科学生的构形、表达、读图、制图能力也提出了更高的要求。但是,现行的教学大纲为了适应时代的发展,压缩了学时,而制图课程教学内容丰富、知识抽象的特点并没有发生变化,因此,这两者之间产生了愈演愈烈的矛盾。在学时允许的条件下,如何运用更为简洁易懂的方式向学生传授相关知识,培养学生图物合一的空间想象能力,是摆在每一位制图教师面前的亟待解决的课题。作者认为,为了适应当前时展的需求,应从教学内容、教学方法等几个方面进行改革。
二、改革教学内容,合理调整教学顺序
应用型本科机械制图应坚持以“理解、应用”为教学目的,注重对基本概念、基本原理的理解,降低画法几何部分内容的难度,着重加强标准化教育,加大测绘、实践环节,在实际操作中培养学生的读图、制图的能力。
教学内容的选择还应该结合各专业的需要而制定,对于机械类及近机类专业,其教学内容应包含画法几何、制图标准、视图表达、标准件与常用件、轴测图、零件图、装配图、展开图以及计算机绘图等;而对于非机械类专业,则应将教学重点放在读图、绘图环节,降低画法几何部分的难度,删减展开图等内容,以适应不同学时的需要。
在以往的机械制图教学中,为了提高学生的空间想象能力,教师往往把大量的时间和精力放在画法几何的教学上。但是这部分内容直观性差,难于掌握,且与机械图样的联系不甚紧密;在教学顺序上,通常也是先讲授制图理论,最后再进行计算机绘图的教学,导致教学效果不佳。因此,作者认为应适当调整教学顺序,即在点、线、面、体的投影结束以后,即可开始讲授CAD内容。这样学生在上机操作中,通过二维制图、三维建模,有助于理解“图”和“物”之间的投影关系,提高空间想象力,并在实践中找到学习乐趣[1]。
三、优化教学方法
机械制图课程的实践性较强,应采用模型、课件及课堂学习相结合的方法,提高学生的感性认识。有条件的可带学生到工厂、模型室、实验室进行参观,建立模型库,让学生直观了解零件图和装配图的内容、画法要求等,认知零件的工艺结构,使学生全方位的接受信息,解决学习中的难点。
在教学过程中,除了改进教学内容和教学方法外,还应注重教学手段的应用。不管是传统的教学手段还是现代化的教学手段都有其自身的优缺点。因此,在教学过程中,应把传统的教学方法和现代化的教学手段有机结合起来,扬长避短,充分发挥二者的优势,使教学效果达到最佳。
机械制图是标准性很强的课程,教师在课堂讲解过程中应努力做到板书工整、线条清晰,在言传身教中使学生信服,从而将课程的要求转化为自我要求,强化标准化的意识和严谨的治学态度。但传统的教学方式中,信息量少且呆板,学生的学习积极性难于调动。
多媒体的形象化教学,可以弥补传统教学方法在直观感、立体感方面的不足,取得传统教学方法无法达到的教学效果。多媒体课件中可用AutoCAD、SolidWorks等多种应用软件制作,配合必要的动画、立体图和投影图等,使教学过程更直观、生动。
四、 在机械制图课程中引入三维几何建模
随着三维CAD/CAM技术的迅猛发展,设计和制造的理论和加工手段都发生了巨大变化。现代制造企业可直接进行产品的三维造型设计,由三维设计图直接转化为二维图形,还可以通过三维数字化信息传递直接输入数控机床,实现无纸化生产。应用型本科院校机械制图教学计划应体现这一特点,在计算机绘图课程中适量减少二维绘图学时,增加三维绘图学时,掌握常用的机械绘图软件如SolidWorks、Pro/E、UG等。学生在构建三维模型时,也加深了对实物的理解,提高了空间想象能力,相辅相成。
五、强化实践训练
应用型本科培养的学生,应具有很强的实践操作能力。因此,要加强学生的实践能力训练。在一段理论教学完之后,可安排一次习题课,让学生亲自动手解决问题。在理论课全部讲完后再安排2~4周的课程设计,让学生绘制一套减速器、球阀或齿轮油泵的零件图和装配图,再用计算机软件绘制上述图样。通过这一过程,使学生获得一定的成就感,更容易发现自己的不足,提高测量、绘图能力,还能强化计算机绘图软件的使用能力。
结束语
随着时代的发展,给应用型本科教育带来了前所未有的发展机遇,同时也给教师带来了巨大的挑战。机械制图课程的改革必须严格按照培养目标,紧跟学科发展,结合社会需求,并充分调动企业、社会、学校、教育部门等各方面的积极性、主动性和创造性,才能培养出实践能力强、适应社会和企业发展需求的应用型高级人才。
【参考文献】
[1]齐德新.机械制图课程改革探索[J]. 辽宁教育行政学院学报,2007(6):165.
[2]杨东超.机械制图课程教学探讨[J]. 工程图学学报, 2007,28(2).
【关键词】机械制图;国家标准;应用
《机械制图》是一门用图样来确切表示机械零件(部件)和产品(装配体)的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的课程,机械图样是表达设计者思想和制造要求以及交流经验的技术文件,常被称为工程界的技术语言。高等职业院校《机械制图》就是教会学生如何绘制和阅读机械图样的技术基础课。与《机械制图》有关的国家标准主要有《技术制图》和《机械制图》。这些标准是绘制机械图样的根本依据,在设计和绘制机械图样时,必须严格遵守国家这些标准和有关的技术标准,这也是本课程特别强调规范性、标准性的原因。笔者在从事《机构制图》课程教学中发现,如能在教学中借用有关国家标准来说明有关规定的严肃性,不仅在教学中能起到非常明显的作用,而且还能激发学生的求知欲。但在教学中也同时发现,由于教材的滞后性,有些标准尚未能及时反映到教材中,部分章节可能会同时使用新、旧两种标准,此时制图课教师如何处理这些内容就成了一个非常重要的问题。
一、当前机械制图有关标准在教材中的应用情况
现行高职教育《机械制图》课程中所涉及的机械制图有关标准较多,本人对其进行了整理分类,大致可分为基本规定、图样画法、规定画法和简化画法、图形符号和尺寸标注等四个方面的内容,列举如下。
(一)基本规定型标准共有14项,具体如下:
1.GB/T 14692-2008 《技术制图 投影法》、2.GB/T 10609.1-2008 《技术制图 标题栏》、3.GB/T 10609.2-1989 《技术制图 明细栏》、4.GB/T 14689-2008 《技术制图 图纸幅面和格式》、5.GB/T 14690-1993 《技术制图 比例》、6.GB/T 14691-1993 《技术制图 字体》、7.GB/T 4457.4-2002 《机械制图 图线》、8.GB/T 1357-2008 《通用机械和重型机械用圆柱齿轮 模数》、9.GB/T 1801-2009 《产品几何技术规范(GPS) 极限与配合 公差带和配合的选择》、10.GB/T 4249-2009《产品几何技术规范(GPS) 公差原则》、11.GB/T 131-2006 《产品几何技术规范技术产品文件中表面结构的表示法》、12.GB/T 897-1988 《双头螺柱 bm=1d》、13.GB/T 898-1988 《双头螺柱》、14.GB/T 899-1988 《双头螺柱 bm=1.5d》
(二)图样画法型标准共有7项,具体如下:
1.GB/T 17451-1998 《技术制图 图样画法视图》、2.GB/T 17452-1998 《技术制图 图样画法剖视图和断面图》、3.GB/T 17453-1998 《技术制图 图样画法剖面区域的表示法》、4.GB/T 4458.1-2002 《机械制图 图样画法 视图》、5.GB/T 4458.2-2003 《机械制图 装配图中零、部件序号及其编排方法》、6.GB/T 4458.3-1984 《机械制图 轴测图》、7.GB-T 4458.4-2003 《机械制图 图样画法》、8.GB/T 4457.5-1984 《机械制图 剖面符号》、9.GB/T 4458.6-2002 《机械制图图样画法 剖视图和断面图》
(三)规定画法和简化画法型标准共有15项,具体如下:
1.GB/T 16675.1-1996 《技术制图简化表示法 第一部分图样画法》、2.GB/T 4459.1—1995 《螺纹及螺纹紧固件表示法》、3.GB/T 4459.2—2003 《齿轮表示法》、4.GB/T 4459.4—2003 《弹簧表示法》、5.GB/T 4459.7—1998 《滚动轴承表示法》、6.16675.2-2012 《技术制图 简化表示法》、7.GB/T 3–1997 《普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角》、8.GB/T1096-2003 《普通型 平键》、9.GB/T117-2000 《圆锥销》、10.GB/T119.1-2000《圆柱销 不淬硬钢和奥氏体不锈钢》、11.GBT119.2-2000《圆柱销 淬硬钢和马氏体不锈钢》、12.GB/T 97.1-2002 《平垫圈A级》、13.GB-T 1031-2009《产品几何规范(GPS)表面结构轮廓法》、14.GB-T 5782-2000《六角头螺栓》、15.GB-T 6170 《1型六角螺母》、
(四)图形符号和尺寸注法型标准共有9项,具体如下:
1.GB/T 4458.4-2003 《机械制图 尺寸注法》、2.GB/T 4458.5-2003 《机械制图 尺寸公差与配合注法》、3.GB-T 1095-2003《平键 键槽的剖面尺寸》、4.GB-T 4458.5-2003《机械制图 尺寸公差与配合注法》、5.GB/T 1182-2008 《产品几何技术规范(GPS)几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》、6.GB/T 17773-1999 《形状和位置公差延伸公差带及其表示法》、7..GB/T 1182-2008《产品几何技术规范(GPS)几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注》、8.GB/T 1800.1-2009 《产品几何技术规范(GPS) 极限与配合 第1部分:公差、偏差和配合的基础》、9.GB/T 1800.2-2009 《产品几何技术规范(GPS)极限与配合 第2部分:标准公差等级和孔、轴极限偏差表》
二、机械制图课程中新旧国家标准的主要变化
1. GB/T 10609.1-2008《技术制图 标题栏》替代GB/T 10609.1-1989《技术制图 标题栏》,主要区别:
GB/T 10609.1-2008中增加了“投影符号”标注的方法、概念和位置,即在标题栏增加了“投影符号”(第一视角,第三视角)的标注实例。标注位置在原标题栏中“图样代号”一栏。第一角符号如图1(a)所示,第三角符号如图1(b)所示。
(a) (b)
图1 第一视角和第三视角符号
2. GB/T 14692-2008 《技术制图 投影法》替代GB/T 14692-1993《技术制图 投影法》,主要区别:
在GB/T 14692-2008中取消了“绘制技术图样时,应以采用正投影法为主,以轴测投影法及透视投影法为辅。”的要求条款。
3. GB/T 1357-2008《通用机械和重型机械用圆柱齿轮 模数》代替GB/T 1357-1987《渐开线圆柱齿轮模数》,主要区别:
(1)在标准名称上修改了引导要素等内容,即改“渐开线圆柱齿轮模数”改为“通用机械和重型机械用圆柱齿轮 模数”;
(2)本标准不再适用于汽车齿轮;
(3)取消了1以下的模数值,规定模数值≥1;在Ⅱ系列中增加了1.125和1.375两个模数值,同时取消了Ⅱ系列中3.25和3.75两个模数值。
4.GB/T1801-2009《产品几何技术规范(GPS) 极限与配合 公差带和配合的选择》代替GB/T1801-1999《极限与配合 公差带和配合的选择》,主要区别:
将“基本尺寸”改为“公称尺寸”,将“上偏差”、“下偏差”、“最大极限尺寸”和“最小极限尺寸” 分别修改“上极限偏差”、“下极限偏差”、“上极限尺寸”和“下极限尺寸”。
5. GB/T131-2006《产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法》代替GB/T131-1993《机械制图 表面粗糙度符号、代号及其注法》,GB/T1031-2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构 轮廓法 表面粗糙度参数及其数值》代替GB/T1031-1995《表面粗糙度 参数及其数值》,新旧标准主要区别:
(1)修改适用于国际标准的“Ra0.3”的“Rz0.9”为适用于我国标准的“Ra0.2”的“Rz0.8”示例等。
(2)在GB/T1031-1995国标中,表面粗糙度的评定参数为:轮廓算术平均偏差(Ra)、微观不平度十点高度(Rz)和轮廓最大高度(Ry);在GB/T1031-2009标准中,表面粗糙度的评定参数主要为:轮廓算术平均偏差(Ra) 和轮廓最大高度(Rz),即改“轮廓最大高度”参数“Ry”为“Rz”,同时删除“微观不平度十点高度”评定参数。
(3)将GB/T1031-1995标准中的“轮廓微观不平度的平均间距”参数代号“Sm”改为“Rsm”;将原标准中的取样长度代号“l”改为“lr”。
在新标准中,表面粗糙度符号的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致,一般除了上表面和左表面以外的表面都需要引出标注,必要时,表面粗糙度符号可用带箭头或黑点的指引线引出标注。新旧国标中表面粗糙度的表示法如图2、图3所示。
图2 新国标中表面结构的表示法
位置a:注写表面结构的单一要求。位置b:注写两个或多个表面结构要求。位置c:注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工工艺要求等。位置d:注写表面纹理和纹理方向。位置e:注写加工余量,以毫米为单位。
图3 旧国标中表面粗糙度的表示法
位置a1、a2:注写粗糙度高度参数代号及其数值,以微米为单位;位置b:注写加工要求、镀覆、表面处理或其它说明等;位置c:注写取样长度(单位:mm)或波纹度(单位μm );位置d:注写加工纹理方向符号;位置e:注写加工余量(mm);位置f:注写粗糙度间距参数值(mm)或轮廓支承长度率。
(5)如果零件的多数(包括全部)表面有相同的表面结构要求,旧国标标注为:统一注在图纸的右上角。加注“其余”二字。GB/T 131-2006 则改为:如果零件的多数(包括全部)表面有相同的表面结构要求,则其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近。此时(除全部表面有相同要求的情况外),表面结构要求的符号后面应有:
①在圆括号内给出无任何其它标注的基本符号;
②在圆括号内给出不同的表面结构要求应直接标注在图形中。
6. GB/T1182-2008《产品几何技术规范(GPS) 几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注》替代GB/T1182-1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》,主要区别:
(1)修改旧标准中的“形状和位置公差”为“几何公差”重要概念名称;
(2)修改旧标准中的“中心要素”为“导出要素”,“轮廓要素”为“组成要素”,“测得要素”(被测要素)为“提取要素”;
(3)GB/T1182-1996标准中的基准符号较GB/T1182-2008标准的画法有较大变化,区别如图4、图5。
图4 旧国标中基准符号的表示法
图5 新国标中基准符号的表示法(任选其中一种)
7.GB/T1958-2004《产品几何技术规范(GPS) 形状和位置公差 检测规定》替代GB/T1958-1980《形状和位置公差 检测规定》,主要区别:
在GB/T1958-2004中修改了部分常用概念,将“被测实际要素”改为“被测提取要素”,“理想要素”改为“拟合要素”,“实际轴线”改为“提取中心线”,“实际中心面”改为“提取中心面”。
8. GB/T 4249-2009《产品几何技术规范(GPS)公差原则》代替GB/T 4249-1996《公差原则》,主要区别:
(1)将“形状和位置公差”改为“几何公差”;
(2)增加了“最大实体边界”、“最小实体边界”和“包容要求”的定义,同时简化了“最大实体边界”、“最小实体边界”和“可逆要求”的内容。
随着我国机械工业的发展,机械制图标准正在与国际接轨,国家标准也在不断的修改和完善。在教学过程中起主导作用的是教师,教师是否具有标准化意识对《机械制图》教学中恰当传授标准知识起着决定性的作用。认真细致地研究国家标准的演变和发展过程,追踪国家标准发展的最新动态,准确、实时把握国家标准及其变化,不仅对于《机械制图》课程的学习、教学和研究工作是非常有必要的,而且对于新国标的实施与普及也有积极意义。
参考文献:
[1] GB/T 10609.1-2008《技术制图 标题栏》.
关键词: 《机械制图》 培养兴趣 从易到难 讲练结合 课后巩固
对于刚刚跨入职业技术学校大门的学生来说,从初中到技校,经历了人生历程的一个重大转折,职业学校的学习同初中相比,其重点由文化课转向专业课,而且教学内容与课程的教育方式和学习方式也有很大的差别,因此专业课作为一门新课程,对这些学生来说学起来很吃劲。《机械制图》就是其中一门比较难教也难学的专业课。《机械制图》是工科类中等职业学校的一门重要的专业基础课,主要目的是培养学生绘图、读图和图解能力。课程内容既直观又抽象,不像其它专业课有公式、定理可背,它的定理浓缩后就只有“长对正、高平齐、宽相等”九个字,但单凭这九个字的讲授就能让学生掌握绘图的技巧显然是不可能的。另外它是空间立体与平面图形的对应关系,本身也具有一定的难度,所以就成了众多学生反映的比较难学的课程。加上近年来进入学校的生源质量下降,学生是从学校到学校,在社会实践中的机会很少,这样给《机械制图》的教学又带来了新的问题。下面我结合多年来在从事该课程教学中的实际情况谈谈自己的一些看法。
一、提高学生对《机械制图》的认识,培养学习兴趣。
《机械制图》是研究阅读和绘制图样的原理和方法的一门重要技术基础课,是学生学好其它专业课的基础,学生充分认识和感受到这一点,能提高重视程度,从而提高学习热情和自觉性。
在给学生刚开始接触该课程时,我首先给他们讲一些常见的机器,天上飞的,水里游的,路上跑的,让学生深深体会机器在各个方面的作用。学生听得津津有味,渐渐对机器产生了兴趣。继而我又告诉他们机器是靠我们人类设计并制造的,任何机电产品的设计和制造人员,如果缺乏绘图和识图能力,都无法从事技术工作,那也就不可能生产出能为人类服务的机器。因此,工程制图在工程界称为“工程界的语言”。在我国社会主义现代化建设时期,随着现代化的设备大量投入工业生产,看不懂图就无法进行生产制造,更谈不上产品的设计和改造。这样就让学生意识到,学好《机械制图》不仅对于在校的学习重要,而且对于今后的工作和技术发展更加重要。
二、从易到难,传统方法与现代手段应有机结合,逐步提高学生的学习能力。
职中生在学习上底子薄弱,因此给他们讲解制图时,我先让学生从日常生活中的基本几何体入手,如长方体、三棱柱、圆柱体、圆锥体、球体,逐个分析每个基本体的三面投影视图与其立体之间的方位关系、投影关系、图形关系,这样使学生从空间立体过渡到三个方位的平面图形,然后升华到由三个方位的三视图想象出起空间立体形状来,实现从平面到空间的转换,逐步提高了学生的空间想象能力,为后面复杂视图的学习打下了基础。
传统教学方法和现代教学手段都有其优缺点,因此在教学过程中,我们要把传统教学方法与现代教学手段有机地结合起来,充分发挥二者的优势,以达到更满意的效果。
首先,充分发挥传统教学方法的优势。《机械制图》是一门标准性很强的课程,从各种图线的画法、尺寸的标注、字体的写法、图纸的规范到零件图、装配图的画法与读图,都要严格遵守国家标准与行业标准。因此,我们要充分发挥传统教学方法的优势,在课堂讲解过程中,通过言传身教,努力做到板书工整、清晰,线条、板图标准,让学生看后产生信服,由羡慕到效仿,进而把教师的要求转化为自我要求和学习动力,从而使绘图技巧和绘图质量不断得到提高,并且强化标准化意识和严谨的学习态度。另外,本课程的内容需要通过大量的练习才能掌握。如相贯线、截交线一章的教学,学生刚接触这一概念时,对空间两个或两个以上立体相交产生的表面交线很难理解和掌握,需要教师认真讲解。教师在举出若干实例后,应让学生自己做有关习题。开始学生可能仍感到无从下手,必须经过一段时间的琢磨和反复训练之后,才能逐渐掌握几何体相贯线、截交线在三个投影面的投影画法,这就要求学生进行大量的绘图和读图训练。在练习的过程中,教师要及时有效地辅导检查,确保良好的练习效果。同时在做练习的过程中注意对学生进行做事要细致、有耐心和有毅力的教育,以提高学生非智力因素方面的素质。
其次,发挥现代教育技术的优势,使教学内容更加形象、直观,从而达到进一步深化课程改进的目的。例如:在讲解三视图投影规律时,因学生的空间想象力尚未建立,这时教师可利用教室为三投影面体系,把黑板作为V面,把地面作为H面,把学生方位的右墙作为W面,将简易的木模托在手上,引导、启发学生思考,综合分析木模相对于三个投影面的位置关系、大小关系、方位关系等,然后假设将其展开摊平,进一步研究其投影特性。此时为了使学生能够更直观地掌握从空间到平面,再由平面到空间的演变过程,要求学生每人手上拿一个简易模型,如笔作线、三角板作面、橡皮泥作体、书作三投影面体系,观察比较,让学生积累丰富的感性材料,在此基础上运用电教媒体放出三投影面体系,由物体、视图总结出三面投影的规律,这种由感性到理性的教学方法能使学生知识掌握牢、印象深,而且学生的主体作用能得到充分发挥。
再如在讲解组合体视图的画法时,教师可以采用图像型和实物型组合的方式。教师在分析组合体视图时,先利用学生按三视图自制的橡皮泥模型,师生共同分析组合部分的相对位置、组合方式,对于相对复杂或模型未能表达清楚的组合部分,可采用CAI解决难点,由相应的三维立体图引导学生的思维,甚至可以进入其内部进行观察,研究哪儿有线,哪儿没有线,从而进一步开拓学生的思维,拓展学生的思维空间,增强学生的空间想象,这样能够获得事半功倍的效果。
最后,要求学生重视对计算机绘图软件的学习。手工绘图历来是工程与机械设计中一项耗资大、效率低、劳累、烦琐的工作,随着计算机的迅速普及,计算机在工程与机械设计绘图中的作用越来越重要,当今社会的发展对学生素质与能力的要求越来越高。因此,教师要重视学生对计算机绘图软件的学习,特别是对一些应用软件如AutoCAD、ProE等的学习,使学生初步了解并初步掌握计算机辅助设计、计算机绘图的有关知识与技能,为学生综合素质的提高和今后工作的需要与个人发展奠定良好的基础。
三、注意精讲多练,边讲边练,讲练结合,课堂作业当堂完成
制图课程是一门实践性很强的课程,不能采用先讲后练的方式,先一口气讲完授课内容,然后让学生完成作业,否则一节课下来教师讲解的内容太多,学生很难掌握内容的要点、难点,做作业时就会问题百出。我在教学中采取了边讲边练,讲练结合的教学方式。在讲授时,教师根据内容和学生的实际情况,一边讲授一边在黑板上进行绘制,在讲完一个内容或一个步骤后,学生马上跟做练习,内容讲解完毕,学生的作业也做结束,这样使教与学融为一体,学生的听讲注意力集中了,学习的主动性和热情也大为增强,避免了教师唱主角,满堂灌,学生听完后无法动手进行绘图做题的局面,提高了讲课效率,达到了较好的学习效果。
四、课后练习,加以巩固
在课后,选择各个层次、各个类型的题目,让学生有目的地练习,这不仅可以照顾到各个层次学生在接受能力上的差异,而且可以培养学生举一反三的能力,便于学生的课后巩固和融会贯通。
在《机械制图》课程教学改进的过程中,不论是教学手段的改进还是教学方法的变换,其最终目的是为了提高教学质量,尽可能发挥学生的潜能,提高学生的综合能力,培养全面发展的创新型人才。因此,我们要结合学生实际与《机械制图》课的教学特点和要求,努力探索适合学生特点同时又能达到本学科教学目的和要求的教学方法,使《机械制图》课程的教学步入一个新的阶段。
参考文献:
[1]钱可强.机械制图(第五版).北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
[2]湛蓊才.课堂艺术论.湖南师范大学出版社.
关键词:技工学校;机械制图;教学方法。
怎样根据不同的教学内容和学生的个体差异,选用恰当的教学方法,直接决定教学的质量。笔者根据多年的教学实践,对技工学校《机械制图》的教学方法进行了初步探讨,对技工学校《机械制图》教学具有一定的借鉴和参考。
1、讲授法
讲授法是教师通过简明、生动的口头语言向学生系统地传授知识,发展学生智力的方法,从教师教的角度看,它是一种接受性的学习方法。教师通过口头语言向学生描绘情境、叙述事实、解释概念、论证原理和阐明规律的教学方法。它是教师使用最早的、应用最广的教学方法,可用以传授新知识,也可用于巩固旧知识,其他教学方法的运用,几乎都需要同讲授法结合进行。不过讲授法有它的局限,教师运用讲授法,把现成的知识教给学生,这样不靠思维获得知识,不仅知识本身掌握不牢固,更谈不上举一反三加以迁移应用,从而促进能力的发展,还容易使学生产生依赖和期待心理,因此,在运用讲授法教学时应注意选择合适的讲授内容,要富于启发性,要注重讲授的趣味性,要注意与其他教学法的融合。
2、问答法
问答法是教师引导学生运用已有的经验和知识回答问题,以此学习新知识,巩固旧知识,并使所学知识得到检验的一种教学方法。如在讲三个投影面垂直线时,可以先讲铅垂线,并以教棒为教具,让学生观察教棒的状态:和水平面、正面、侧面是什么关系呢?同学们很快呼应:教棒和水平面垂直,与正面和侧面平行。好,下面把投影画出来:在水平面上具有什么投影特性?积聚性,因此投影成一点;在正面和侧面上具有什么投影特性?真实性,因此投影反应实长,铅垂线的三视图跃然黑板上。
教师在讲课中可以采用自己提问和回答方式来讲述关键问题或转折点,这样有助于学生在听课时能积极思考问题;另一种是教师提问,请学生回答;第三种是学生提问,教师自己或请学生回答。实践证明,这种方法,能充分调动学生积极性和主动性,培养学生的参与意识。
3、讨论法
讨论法是在教师指导下,学生以全班或小组为单位,围绕教材的中心问题,各抒己见,通过讨论或辩论活动,获得知识或巩固知识的一种教学方法,
讨论法要求教师在课堂上根据教学内容,创设意境,巧妙设问,在提出问题后,发动学生展开讨论,让他们互相解答、互相补充、互相纠正,教师从旁加以启发引导,使学生在争论中得到明确认识,从而激发学生的学习热情,使学生的思维能力得到较大的提高。例如:在讲授线的投影规律时,先将铅垂线讲完,然后让学生以铅笔作为投影对象,再打开书与桌面形成三投影面体系,摆出正垂线、侧垂线位置,讨论得出投影规律。
讨论法的优点在于,由于全体学生都参加活动,可以培养合作精神,集思广益,互相启发,取长补短,加深对学习内容的理解,还可以激发学生的学习兴趣,提高学习情绪,培养学生钻研问题的能力,提高学生的独立性。
4、演示法
教师陈示实物、教具,进行示范性实验,或通过现代化教学手段,使学生获取知识的教学方法。它对提高学生的学习兴趣发展观察能力和抽象思维能力,减少学习中的困难有重要作用。
对于一些结构比较复杂的物体,运用演示法教学,就可以达到事半功倍的效果。如利用三维动画,任意摆放位置,将物体任意拆开与组合,使学生对复杂物体的结构能一目了然,再配以三视图课件,将物体的三视图绘制按步骤演示出来,效果很好,教学内容色彩丰富,具体直观,应用自如,可有效的控制讲课节奏,随时切换跳转,像翻书一样,随意翻页,对重点、难点内容可调动反复演示反复讲解,是突出重点,突破难点的有效措施。
5、陶冶法
陶冶法是教师根据教学要求,有计划、有目的的使学生处于一种特定的活动情境中,利用其中的教育因素对学生施加积极影响的一种教学方法。在课堂教学中,教师通过言传身教,努力做到板书工整、清晰,线条、板图标准,让学生看后产生信服,由羡慕到效仿,进而把教师的要求转化为自我要求和学习动力,从而使绘图技巧和绘图质量不断得到提高,而且还强化了学生的“标准化”意识。它的主要特点是:寓教学内容于各种具体的、生动的、形象而有趣的活动中,让学生在不知不觉中受到教育。
6、自学辅导法
自学辅导法是通过指导学生自学获得知识,着眼于培养自学能力和自学习惯的一种教学方法。在教学活动中,教师要创造条件努力启发调动学生学习的主动性。教师可以通过创设问题情境,激发学生发现问题,追求结果的好奇心和求知欲。引导学生积极思考,帮助学生掌握分析问题、解决问题的方法,使学生的学习成为自觉的行为。比如,在讲解直线和平面的投影特性时,每一直线和平面只介绍一种,另外两种可以让学生自己思考,如在结合模型讲解,正垂面的定义及三视图后,可引导学生独立摆放铅垂面,侧垂面的位置,并表达他们的定义,做出他们的三视图。在此基础上启发他们自己分析、归纳出垂直平面的投影特性。为了便于记忆可将其投影特性,结合图形概括为“一线两面”。这样,不仅使学生对理论知识有较深的理解,而且锻炼了学生的思考能力,激发了他们的学习积极性,提高了解决问题的能力。
7、分层次教学法
分层次教学法就是根据学生不同的学习基础和个性差异,提出不同的学习要求。例如:在学习三视图这部分内容时,首先了解学生情况,按其学习基础和空间想象能力分成三个层次,采用三类不同层次的模型,一类为最简单的正方类,一类为方形与方形为主的叠加类,一类为切割类。把不同的模型分发给相应层次的学生,让他们分别画出三视图。结果几乎所有的学生都能正确的画出。通过学习,使每个学生都能获得成功的乐趣,从而对后面的学习产生兴趣。
8、讲练结合教学法
《机械制图》是一门实践性较强的基础技术课,在教学过程中应侧重于学生绘图、识图能力的培养。教师在讲完教学内容后,应结合教学内容和学生实际,对学生进行有针对性的训练。并力求在训练中突出重点、难点。在学生做完适量的练习后,教师根据学生的练习情况,进行有针对性的评讲分析,解决实践中遇到的问题。
9、项目教学法
项目教学法是通过某个具体项目的实现过程,学生在教师的引导下自主对实际问题进行分析、思考,解决的教学方法。项目教学法能在最大限度上培养学生独立自主工作能力,将理论知识灵活的运用到工作中去。
教学项目要有实际意义,也就是说,按照学生日后在工作中会遇到的实际工作进行项目的设计,例如:在企业设备维修中,经常需要将已经损坏的零件进行测绘,绘制零件图,从而加工出新配件,便于设备进一步维修,恢复机械原有性能。我们设置了典型零件测绘项目,并且要求最终绘制出图样作为项目结果,对于项目完成情况进行评价,在项目的实现过程中,学生需要灵活运用已学过的各种机件表达方法,需要具备测量、绘图等操作技能,还需要对零件公差要求有充分的理解,培养学生知识的运用能力,使学生综合能力得到有效的锻炼,提高了课堂教学实效。
教学有法,教无定法,因材施教,因势利导。实践证明,多种教学方法的交替运用,使原本枯燥、乏味的课堂教学变得生动、趣味,充分调动了学生的学习积极性,大大提高了学生的读图与绘图能力,取得了良好的教学效果。
参考文献
1、教师公开招聘考试专用教材系列.京华出版社。
关键词:高等师范院校;化工制图;问题;对策
目前,有相当多的高等师范院校设置了一些非师范本科专业,这在一定程度上给高师院校的改革与发展带来了活力,但也为兼顾好师范专业与非师范专业教学提出了新问题。例如,许多高师院校的化学院(系)除培养化学教育类专业的理学人才外,还培养化学工程类的工学人才。化工制图课是这两类学生必修的课程之一,但由于培养目标不同,高师院校化工制图课教学过程中存在许多问题,亟待解决。
一、化工制图课教学存在的问题
1.用人单位对高师院校化学化工类毕业生制图能力不满意
这种不满意表现在两个方面:一是用人单位认为高师院校化学工程与工艺专业毕业生制图能力不高,不能满足工作的需要;二是高师院校化学专业师范类毕业生不能够满足中等学校教学的需要。人们对后者的理解存在着误区,认为化工制图课应该是工学类学生认真学好的课程,而对化学教育类学生来说无关紧要。实际上,化学是一门实验性很强的学科,在初中、高中乃至在大学学习化学,都伴随着化学实验操作,要涉及很多化学仪器、设备、装置,而要利用好化学仪器、设备、装置就离不开化工制图。
2.化工制图课设置不够合理
一是课时压缩太多,课程定位不明确。由于化学教育类专业学生的化工制图课一直没有引起足够重视,高师院校的化学工程类工学专业化工制图课时也往往不足。然而,工程制图是工科学生的一门必修主干课程,必须在课程设置上给予足够重视。二是教材内容因循守旧,基础和专业脱节。大部分化工制图课教材沿用的是工程制图课的教材体例,制图理论与化学化工专业严重脱节。教材陈述过于简单,图例不多,配套练习试题难度较大,缺乏由易到难的过渡。
3.教学队伍和教学方法不能够适应教学需要
各高师院校教授图学类课程的教师分布在不同院(系),不利于开展教学活动,教师教育教学水平提高受到限制。个别高校近年来连续扩招,新进的年轻教师所占比例较大,教师教学水平参差不齐。在化工制图课教学过程中,部分教师仍然采用粉笔、黑板、挂图和模型来教学,现代化教学手段的应用还不够充分。
二、化工制图课教学改革思路
1.整合高师院校图学教学资源,提高对化工制图课重要性的认识
我国高师院校图学课程普遍比较分散,各个院(系)专门从事图学教学的人员较少,教学团队难以形成。例如,化工制图课的教师可能在化学院(系),机械制图课的教师可能在物理院(系),不同学院或系别的教师在教学过程中很少交流,教研活动开展不起来。整合高师院校图学教学资源的一个办法是组建图学教研室,把图学课程作为一门公共基础课来建设;另外一个办法是组织教授图学类课程的教师共同建设精品课程,通过精品课程建设搭建网络教学平台。
2.在课程设置上,化工制图课对理学学生和工学学生的要求应该有所区别
工程图样被誉为“工程界的语言”,是科技工作者借以表达和交流思想的重要工具,是工程技术部门的一项重要技术文件。图学是当今高等工科院校七大基础课程之一,化工制图课属于图学中的基础部分。绘图和读图是化工生产中高级技术人员必须具备的技能。高师院校化学工程专业工学类学生学习化工制图课的目的是培养形象思维能力,为他们今后学习化学工艺、化工设计等奠定坚实的基础。高师院校化学教育专业学生就业主要面向中学和各类中等技术学校,这些学校对教师的动手能力、一专多能的要求越来越高。由于两者的要求不一样,在学时安排、教材选用、教学方法与考核方式的选择等方面就应该区别对待,而且有必要专门编写“师范生化工制图”教材。
三、化工制图课教学方法改革
1.加强化工制图课教师队伍建设
许多高师院校化工制图课都没有专业的教师,这一课程由其他专业教师兼任,严重影响了教学效果。加强师资队伍建设,最基本的要求是保障有图学知识基础的教师来教授化工制图课,最好能引进“双师型”教师。化工制图课“双师型”教师不仅有扎实的理论基础、宽厚的学科知识,而且有丰富的化工制图实践经验和较强的实际操作技能。
2.强化工程设计思想,提高课堂教学效果
化工制图课中很多图形空间概念较强,对大多数初学者来说难度较大。要想让学生在较少的课时内全面掌握,就不能只注重制图知识的传授,而应该从工程实际出发培养学生的创新能力。用人单位对高师院校化学化工类毕业生制图能力不满意,一个主要原因是他们的实际操作能力不高。课堂教学过程中教师应训练学生灵活地应用图学理论去解决工程实际问题的能力,加强训练学生综合应用工程图样来表达工程对象的能力,为学生就业夯实基础。
3.强调仪器绘图和计算机绘图相结合
化工制图课教学应加强多种教学手段的交互使用,具体到课时分配上,仪器绘图占二分之一,徒手绘图占四分之一,计算机绘图占四分之一。要多利用以多媒体课件为主要内容的计算机绘图教学,多媒体课件的使用使以往单调枯燥的内容变得生动有趣。仪器绘图能让学生更好地亲身体会制图标准制定的优点,图形美观、整洁、易懂。合理使用多种教学手段,可以使课堂教学更加丰富生动。
4.加强实践教学
化工制图课是一门实践性很强的课程,传统教学大多只注重基础理论教学环节,忽视实践教学环节,造成理论与实践的脱节。实践知识的缺乏使得学生对化工设备的构造、制造及实际生产中的作用等缺少感性认识,虽然学生也可以从课堂上获取一些制图知识,但只知道可以这样绘图而不知道为什么这样绘图,无法培养空间想象能力和形象思维能力,现代设计理念和创新素质的培养也就无从谈起。化工制图课教学应加强制图训练,让学生通过课堂学习、习题练习、教师答疑、绘图训练达到对知识的系统掌握。
5.改革考试形式,提高学生的综合能力
化工制图课传统的闭卷考试的内容在广度和深度上很有限,缺乏标准化概念,不能检验学生的实际学习水平,更不利于学生设计思想、设计理念的培养。所以,要大力改革考试形式,让学生动脑、动口、动手结合起来。例如,长沙大学化学与环境工程学院对化工制图课的考核分为笔试和口试两个部分,效果非常好。其具体做法是:笔试主要对基础知识、基本技能和制图综合能力的考核,占考核成绩的80%;口试则让学生共同参与,学生之间互相讨论,由考核组根据学生讨论情况确定其成绩,口试成绩占20%。这一做法既培养了学生认真缜密的治学精神,又能够培养其创新精神。
参考文献:
[1]赵启文.《化工制图》课程教学改革与初步实践[J].青海大学学报(自然科学版),2004,(1).
[2]王巧华,刘梅英.浅议以人为本的发展性工程制图教学[J].华中农业大学学报(社会科学版),2008,(3).
[3]孙凯.浅谈在《化工制图》教学中多媒体技术的应用[J].科教文汇,2006,(10).