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[关键词]机械制图;计算机制图;融合
中图分类号:TH126-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)01-0070-01
引言:随着计算机技术的快速发展,机械制图已经成了为机械类、机电类专业的必修专业课,目的是通过培养学生的绘图能力,来使他们掌握识读机械图样的方法和原理。而计算机制图主要是培养学生利用计算机软件来绘制机械图样的能力。计算机绘制图形的基础是机械制图,计算机绘图为机械制图提供先进的方法和工具。因此,只有奠定了良好的机械制图基础,才能够学生计算机绘图能力,计算机绘图离不开机械制图的基本表达方式、投影原理以及国家制图标准。只有将机械制图与计算机制图融合在一起,才能在教学过程中激发起学生学习的兴趣,调动起他们的积极性和主动性,让他们可以牢固掌握机械制图的技能和知识,同时计算机绘图能力也能够满足现代工程生产的发展。
一、机械制图与计算机制图的融合
(一)机械制图与计算机制图内容的融合
在教学的实践过程中,教师应该引入计算机绘图中的部分知识对机械制图每章的教学内容进行一定的巩固和总结,从而对手工绘图和计算机绘图进行两方面的训练。另外,在讲授课程内容时,还要将机械制图和计算机绘图进行融合时的内容对应起来,例如机械制图基本知识和计算机绘图的基本知识相对应,机械图样的基本表示和高级绘图命令、剖视图和断面图的绘制相对应等。最重要的是在进行有机融合的教学时,尽量结合机械制图国家标准的规定对Auto CAD的绘图环境进行相关设计,绘图时应该以机械制图的投影原理为基础来进行图形的绘制练习,利用极轴追踪功能和投影特性来绘制轴测图,然后在进行组合体三视图的绘制和尺寸标注,最后在进行图案填充,从而绘制出所需的装配图和零件图等。
(二)机械制图与计算机制图方法的融合
如果要将机械制图与计算机制图有机的融合在一起。一是要保障有一定的硬件与软件,因为在机械制图的教学过程中,计算机是随时都可能用到,学校理应具备这些基础的多媒体设备以及常用的教学软件等,而且足够的机房资源有利于教师开展这种融合式教学,教师还可以通过了解学生的综合学习情况,来对教学方法和教学内容进行合理的安排。二是随着教学改革的发展,在教学的实施过程中,应该尽量将机械制图作为基础,全面利用计算机绘图工具,从而消除课时减少、课程内容不变所带来的不便,计算机作为代替粉笔和木尺的一种新型工具,教师应该对其基本的绘图命令与修改命令多做详细的介绍,例如在教授制图标准和组合体的时候,不要一味的采用列举式来介绍制图标准,理应利用轴类零件类型图通过计算机环境进行展现,教师还可以讲在解有关图纸时引出计算机辅助设计软件的相关设置,从根本上摒弃单调乏味的授课方法,能够让学生真正深入理解和掌握制图技术以及制图标准,能够真正运用到实际工作中去。最后是在课程教学改革的情况下,适当的改变课后考核手段,不应该在用“一考定终身”的方式来判断学生的实际学习能力,理应加强对学生学习过程考核的重视,尽量强调实践与知识、素质考核的相结合,改变日常阶段性考核和期末考试之间的比重,通过贯穿个教学过程的考核方式来对学生的课程成绩进行综合评定,而且教师应该加强平时授课过程中的考核意识,比如说对零件图、装配图的识读和绘制等,平时考核也应该侧重于考察学生的计算机绘图水平、对基本绘图方法的掌握以及徒手绘图能力等。
二、机械制图与计算机制图的融合的意义
机械制图与计算机制图的有机融合不但可以激发出学生学习制图的兴趣,还可以使学生的创新思维能力得到提高。首先是计算机绘图技术的应用以及计算机与制图的相结合,可以令学生能够积极主动地学习,同时提高了对于制图课的兴趣,培养了学生良好的学习习惯,激发他们的求知欲望,这些都要归功于计算机绘图生动有趣的优势,它既可以通过清晰的绘图画面和轻松简捷的输入输出方法提高学生的积极主动性,又可以利用它的高效精确性和储存修改的方便性来使学生的绘画强度得以减少,还可以通过材质渲染来产生便于观察的三维实体,让学生时刻处在活跃生动的学习氛围中。其次计算机绘图可以实现三维绘图、曲面绘制以及绘制组合体等,有利于学生的想象能力和形体分析能力的提高,因为多数学生在直观抽象的传统的教学过程中,无法找到自主思考的空间,而计算机绘图可以让学生尽情的发挥想象以及凭借自己的思路对图形进行设计,让学生既能够轻松愉快的学到知识又可以调动起他们的主观动性,为他们提供更多自我表现和自我创新的机会,进而达到更好的教学效果。最后,机械制图与计算机制图的有机融合能够提高教学的效率,因为学生不需要再运用大量的手工仪器,一方面会减少大量课堂教学时间的浪费,另一方面还可以最大程度的激发学生的学习兴趣。另外,机械制图与计算机制图相结合不但使学生的绘图速度得到提高,而且减少了绘图误差,提高了精确度,还可以减少重复图形和粗糙度符号的的绘制,为教师课堂教学和学生制图提供了更多的时间,进一步提高了学生的学习质量和学习效率。
结语:
将机械制图与计算机绘图有机的融合在一起,不仅提高了学生的学习机械制图的学习热情,让他们可以形象直观地学习机械制图的基本知识,同时也为教师的制图教学注入了新的生机,丰富了他们的课堂教学手段。而且三维建模教学模式的应用,调动起他们的积极主动性,还充分提高了学生的空间思维想象能力和学习能力,为未来的社会发展提供了实用型人才。
参考文献
[1] 沈进.关于机械制图与计算机绘图的有机融合的研究与探讨[J].《华章》 -2011-11-30.
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).
关键词:机械制图;CAD;课程整合
作者简介:王桃芬(1975-)女,云南陆良人,重庆工程职业技术学院机械工程学院讲师,硕士,研究方向为机械制图及机械基础教学。
中图分类号:G712
文献标识码:A
文章编号:1001-7518(2012)23-0051-02
为了实现高职教育以“应用”为目的,以“必需、够用”为度的人才培养的目的。将Autocad与机械制图两门课程整合,使学生在学习机械制图的同时掌握计算机绘图,既提高了绘制图形的质量,又为学习其他软件打好基础。
一、教学现状分析
机械制图与AutoCAD是高职院校开设的数控技术、机械设计及制造、机电技术等专业的两门重要的专业基础课。高职院校的学生虽经过高考的选拔,但他们大多数学习主动性不高和自学能力较弱等。特别是近几年高考招生政策的放宽,生源素质呈下降趋势。又在现有的招生制度下学校文理科都收,造成学生基础参差不齐,这些特点决定了高职生在传统机械制图学习中,存在着学习兴趣不高、理解力不强、空间感较差等一系列问题。但学生对计算机绘图比较感兴趣,也愿意花时间来学习CAD软件。
以往的教学是老师讲得多,学生做得少,结果学生识图能力不足,CAD绘图只能抄图。如果工作单位让学生搞绘图设计时,学生绘制出来的图形往往不符合工程要求。这样的教学不利于学生才后期发展。如果在教学中把机械制图和CAD软件结合起来,利用CAD绘制立体图的直观性,帮助学生理解各形体与图形之间结构关系。既调动了学生的学习积极性,又能让学生在学习机械制图的同时,掌握了CAD绘图软件,同时也为以后进一步学习计算机软件打下良好的基础。
机械制图与CAD要密切结合,让学生不仅能够手工绘制图形,而且能用计算机熟练绘制图形。但是,在目前的教学中有许多院校“机械制图”和“CAD”的课程未能有效的整合。有的学校虽然把机械制图和CAD合在一起,但大多数是先讲解机械制图知识,再讲解CAD。CAD阐述与应用的内容过于简单,与工程实际联系也很少,很难满足教学需要。教学中有相当一部分学生只对计算机绘图感兴趣,而对手工作图和制图知识学习吃力,学生可能会用CAD绘制出漂亮的图,手工绘图却很差,甚至不能理解机械图样,只能用CAD软件抄画图形。难以达到既能利用手工作图,又能使用计算机软件进行绘图并能识读工程图样的教学目标。
二、机械制图与CAD的关系
机械制图是高职院校机械类专业一门重要的技术基础课,它主要研究的是机械行业中机械图样的绘制和识读规律。学生通过该门课程的学习,能够识读和绘制中等复杂程度的零件图及装配图,有一定的空间想像能力并养成耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度[1]。它不仅有较强的理论知识,而且和生产实践有密切的联系。学生对这门课程知识的掌握程度,将直接影响到后续专业课的学习。
CAD是计算机辅助设计的英文字母缩写,是美国Autodesk公司推用的通用计算机辅助设计和绘图软件包,它具有体系结构开放、性能卓越、易学易用、使用方便、价格便宜等优点。Autocad软件具有强大的绘图功能,广泛应用与机械、建筑、冶金、化工等行业,是精确地进行机械零部件设计、绘制机械零件图和装配图的最佳软件,是目前应用最广泛的计算机绘图软件之一。它研究的主要是如何利用各种指令绘制图样。CAD可以看做是一种代替手工的绘图工具,绘制的图形质量好,精度高,便于修改和管理。它极大的提高了绘图效率,并能绘制许多手工不能绘制的图形。
一方面,机械制图是学习Autocad的基础。Autocad不能脱离机械制图的学习而独立进行,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Autocad画出符合要求的机械图样[2];如果没有机械制图知识,学生CAD学的再好,也只会绘制平面图形,不能了解机械图样。机械制图是培养学生识图和绘制图能力的课程,是CAD 技术中必不可少的重要基础。
另一方面,Autocad是促进机械制图教学的有效工具。在教学中引入Autocad,并不是用计算机来代替人的思维,而是利用计算机这一先进的现代工具,甩开图板,用Autocad大大缩短了手工作图占用的时间,同时也发挥了绘图者的主观能动性。另外Autocad在图纸的修改、重复利用、保存和管理等方面,体现出与手工绘图无可比拟的优越性。虽然它能取代手工制图,但是并不能取代机械制图理论和机械制图的一些标准、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[3]。二者相辅相成。计算机绘图是机械制图现代化的体现, CAD极大的丰富了机械制图的教学内容。
三、课程改革措施
以下,根据中职学校和学生的特点,就《机械制图》课程的各教学环节,做一初步讨论。
一、理论教学
中职学生普遍基础比较差,空间想象能力比较缺乏,而机械制图课程教学特别强调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、组合投影的学习,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。同时,传统的机械制图理论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。
针对以上状况,在现代机械制图教学中,我们要充分的发挥计算机教学的直观性特点,让学生通过立体感官来体会制图中的各种表达方式。例如,剖视图的形成,螺栓、螺母的绘制就可以利用直观的剖切过程和装配过程帮助学生理解。但在实际应注意的是,教学中教师又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。
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。在基础理论教学的过程中,尽可能的采用实物模型,让学生在学习机械制图的初期,在头脑中形成明确的实物概念。
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,在理论教学过程中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。
现代课堂的主体由教师转换成了学生,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。
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。
二、手工绘图教学
虽然现在许多绘图工具已被计算机所取代,但在机械制图的教学过程中,利用图板、丁字尺等传统绘图工具绘制图样的教学过程却不能被取代。
不管计算机多么先进,软件升级多么快;不管时代是怎样地飞速发展,“手工制图”是计算机制图的基础,它是所有设计人员须留住的“根”,也是学习机械制图课程的必要环节。
虽然机械图样与计算机技术的结合是一种趋势,但对于学生而言,只有切实的用绘图工具绘制过图样,才能真正理解制图课程中各个章节的问题。随着对制图的理解和手工制图熟练程度的提高,他们对运用不同制图方式的工具认识越来越清楚,到那时他们就如虎添翼,再利用计算机辅助绘图工具来表达自己的设计语言,运用各种指令绘制各种图纸,难度再大的绘图也都“游刃有余”了。学生在具备了一定的手工训练之后,后续的计算机绘图应用才能达到较高的水平,否则软件操作无论多么熟练也画不出符合工程技术要求的图纸,手工绘图训练的潜在功能以及对学生空间思维的培养是计算机所无法替代的。
三、计算机绘图教学
关键词: 技工学校 机械制图 模块化 教学改革
技工学校主要是为社会培养专业性技能人才,这些学生毕业后的工作是与所学专业紧密相关的,因而创新和改革对于技工学校的教学是非常重要的。如今随着工业化的发展,机械制图已经成为其中不可或缺的一个重要部分。具体到技工学校当中,机械制图已经成为机械专业的学生必修且必须学好的一门课。作为一门基础性的课程,机械制图能够锻炼学生的创造力、空间想象力、识别机械工程图样能力及机械图绘制的能力,这些能力对于技工学校机械专业学生都是必须且基础性的,能够为学生后期的学习奠定坚实的基础。从目前我国技工学校的教学来看,许多老师还是固守着传统的机械制图课程的教学方式,需要进行改革以适应社会的发展。我便对此问题进行具体的分析和说明,仅希望能够起到一些借鉴的作用。
一、技工学校传统机械制图教学的弊端
(一)过分注重教师教。
许多教师由于固守着教学大纲的要求,不能够对机械制图的教学方式进行灵活的转变。因此在许多地区和技工学校当中,仅仅通过老师以教学模型和教具作为辅的工具在黑板上绘制图形,之后则以所绘图形为基础开始讲解。这种教学是一种传统的教师满堂灌、学生听课的过程,也就是以老师为课堂的主体。从这种教学方式来看,学生仅仅是亦步亦趋,而不能进行独立性的思考。在过度关注教师教学的情况下,学生很难参与到机械制图的互动和完成当中,这样并不利于激发学生学习的积极性,也很难达到理想的教学效果。况且机械方面知识的学习就是需要学生不断实践才能够取得明显效果,如果仅仅关注教师的教学而不重视学生的接收能力和效果,就难以提高学生的机械制图能力。
(二)教学与生产实际脱节。
技工W校的教学关注的是学生的操作和实际使用能力,机械制图作为实践性比较强的学科,对于师生的动手能力都有较高的要求。所以如果在机械制图的教学当中缺乏实践环节,就会使教学的效果大打折扣。由于许多教师年龄较大、专业水平有限,或者是教学经验缺乏,在机械制图方面教学还是停留在教材方面,不能够将机械制图的教学和实际生产加以联系。只注重教学理论,而不能够具体考虑到实际制图的过程和使用,也就是割裂了教学和实际,因此并不能够达到理想化的效果。
二、技工学校机械制图模块化教学改革的策略
(一)强化实训教学环节,加强实践技能培养。
技工学校的专业和发展面向实际生产,因而在进行机械制图课程当中,模块化的教学就需要重视实践并加强实训化的教学,这样才能够不断提高学生的实践技能。况且理论本身就是产生于实践并在实践当中得到检验的,对于实践能力的培养就成为模块化教学的核心内容。所以在进行机械制图模块化教学的时候,老师应当合理安排理论讲授和实践教学的时间。在进行实践的过程当中,教师应当从旁指导,及时解决学生们遇到的问题。这样在同一堂课当中能够及时将理论付诸实践当中,才能够真正了解学生们对于理论的掌握程度,同时能够提高他们的实践和探索能力。
此外,在进行实训的过程当中,老师应当结合机械制图这门课程的特点来对具体实训的内容进行安排和规划。比如在徒手绘图、零件绘图、尺规绘图和计算机软件绘图当中,应当根据每节课所授内容的难易程度和不同内容的衔接进行实践和检查。在这些绘图当中,计算机软件绘图可以说是一种非常前卫,同时是目前采用最多的一种绘图方式,所以在进行计算机绘图的教学和实训时,老师应当将其作为主要的实践点和考察点,给予足够的重视。况且在技工学校当中所接收到的绘图实训,既能够有效提高学生们的实践能力,同时可以为学生们的就业提供一定的帮助。所以说在进行教学的时候,教师应当注重并指导学生们实践能力的发展。
(二)改革教学方法,促进学生主体作用发挥。
在传统的教学当中,主要以教师的讲授为主,学生们处于被动接受知识的地位。这种满堂灌和填鸭式的教学方式不仅不能够促使学生参与到课堂讨论当中,同时不利于调动学生们得积极性和创造性,长此以往,学生们就会失去学习的兴趣和动力。所以技工学校在进行机械制图教学改革的过程当中,应当有意识地发挥学生们的主体作用,在改革教学方法的同时,鼓励学生积极参与。教师们应当逐渐从以教为主的教学模式向着以学生为中心的教学模式转变,不断尝试和探索以学生为课堂主体的教学方法。具体到机械绘图当中,在讲授理论的时候,教师可以有意识地将生活实际当中的使用实例引入其中,也可以让学生们自己来说明他们所见过的或者是熟悉的使用形式,这样能够促进学生们的理解,也能够提高学生们自主学习的能力。因而在进行机械制图教学的时候,教师们可以通过任务驱动教学的方式把学生的学和做有机联系起来,这样能够更加有效地促进学生能力的提升。
三、结语
本文是基于我对机械制图相关知识了解的基础上展开的,我首先从过分注重教师教和教学与生产实际脱节两个方面分析了技工学校传统机械制图教学的弊端。之后分别从强化实训教学环节,加强实践技能培养和改革教学方法,促进学生主体作用发挥两个角度说明了技工学校机械制图模块化教学改革的策略。然而,囿于个人知识水平的限制和经验的缺乏,在文章当中我并未能够就相关问题进行全面详尽的分析和论述,仅希望能起到一些抛砖引玉的作用。
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.科技视界,2014.
关键词:机械制图;微机绘图;实训
1前言
近年来,高职院校毕业生就业率一路飙高,越来越受到用人单位的青睐。探究其原因,可以归结为高职院校针对增强学生职业岗位能力的人才培养模式。众所周知,高职院校的人才培养目标是应用实践型人才。作为工作在一线的高职院校教师,不仅需要丰富自己的理论业务能力,加强自身的实践操作能力,更要了解高职院校人才培养方案,清楚高职院校毕业生的培养定位,有利于教师对其进行针对性地教学指导。在《机械制图与微机绘图》课程的教学环节中,通过机械制图理论讲授、AutoCAD微机绘图、为期一周的制图实训等内容,将理论与实践有机地结合到一起。下面,就高职院校所开设的《机械制图与微机绘图》课程的理论与实践环节分内容进行一些探讨。
2机械制图理论讲授
《机械制图与微机绘图》作为一门专业基础课,基本是理工类专业的必修课,应用范围非常广泛。因此,探究《机械制图与微机绘图》的教学方法显得意义重大。《机械制图与微机绘图》课程在高职院校是以理论讲授、上机练习、制图实训等内容相结合来达到教学目标的。在日常教学环节中,结合教材、模具、挂图、多媒体等一系列有助于教学的工具进行理论讲授。制图课规则性较强,很多要求和规则是需要学生先接受、后理解的。因为这样的课程属性,在平时讲课环节中,始终注意深入浅出,避免将知识点刻板化。通过教师个人的深入理解,将总结出的精华传授给学生,使学生好接受、易理解。想要达成既定的教学目标,收到良好的教学效果,绝非易事。这要求教师平时要多开动脑筋思考,首先自身的理论知识要过硬,其次采用多样的行之有效的教学方法也是必不可少的。如何营造出良好的课堂气氛,提高听课效率,是每位教师应该重视的问题。对于制图理论课而言,给学生介绍完知识点本身之后,一定要通过大量的画图及读图练习来巩固和加强对知识点的理解和掌握。至于执行方式,可以是采用板书引导绘图、课堂练习、布置作业,也可以通过多媒体ppt甚至是动画演示。当下,有很多现代化的教学方式,作为新时期的高职教师,应该以人为本,紧跟时代步伐,学习并接受各种有利于教学的新兴理念及教学方法。如利用各种移动终端观看收听微课、精品课、公开课等,利用优慕课等app接收作业信息并可与教师互动交流等。课堂理论教学环节中,要根据学生对知识点的掌握程度来分配具体课时。在讲授过程中,通过讲授、提问、课堂练习、作业反馈等方式加强学生对制图规定画法的理解和掌握。
3AutoCAD微机绘图
高职院校作为实践性人才培养的摇篮,为社会、企业培养了一批又一批业务能力过硬,操作能力较强的技术人员和工人。为国家的建设和发展做出的贡献可见一斑。而高职院校培养的毕业生之所以实践操作能力强,跟高职院校的培养模式和教学方法息息相关。以《机械制图与微机绘图》课程为例,该门课程每学期的实践环节都占有举足轻重的比例。整个学期的教学工作都是围绕着理论与实践相结合开展的。《机械制图与微机绘图》课程作为一门工具课,在日后工作岗位中,经常需要用到AutoCAD绘图。因此,讲授该门课时,保证一定量的AutoCAD微机绘图学习是十分必要的。通过微机绘图要让学生了解AutoCAD软件背景、意义,清楚该软件界面,熟悉各模块的使用功能,掌握使用该软件进行一些简单图形的绘制和尺寸标注的方法等。通过CAD上机训练能够提高学生对制图知识点的理解并加强微机绘图的能力。让学生认识到学习制图的重要性和实用性。《机械制图与微机绘图》课程的上机绘图课时占比应该在总课时的三分之一左右,通过大量的AutoCAD上机练习,使学生掌握应用CAD软件进行微机绘图的能力,为日后的岗位实践能力要求打下良好的基础。
4制图实训
高职院校《机械制图与微机绘图》课程在教学过程中,除了理论讲授、微机绘图外,还应开设至少为期一周的制图实训内容。所谓制图实训,是指在学期末阶段利用一至两周专门进行手工制图。一般制图实训应在具有制图桌椅、图板、丁字尺等专有设备的制图教室进行。学生在实训期间,其他课程停课,专门完成一个完整机件的绘制任务,包括多张零件图、一张装配图。图幅大小根据具体情况有所不同。通过制图实训,不仅能够增强学生对制图知识的理解,更能够加强手工绘图能力。这跟高职院校人才培养理念完全一致,能够提高学生的实践操作能力,会对其日后的岗位工作大有裨益。通过制图实训,学生对于制图这门课程的理解、制图工具的使用、各种图形表达方法的掌握都会更进一步。制图实训期间,对于一个机件的表达,学生要从零开始一点一点接触,直到逐步深入。每画一个图框、标题栏,每测量一个尺寸,每表达一副视图,每标注一个尺寸,每标明一项技术要求等都要求学生自己结合学过的知识点亲自实践操作。经历这样的过程,不仅能够提高学生制图读图的能力,而且还能增强学生解决问题的能力,为学生毕业后步入工作岗位带来极大好处。
5结束语
以上通过对《机械制图与微机绘图》课程在日常教学中的理论讲授、AutoCAD微机绘图、制图实训进行简单的分析,揭示出对于高职教育而言理论与实践相结合的重要性。还有很多深层次的内容有待深入剖析,因篇幅有限,在此不再一一赘述。希望以《机械制图与微机绘图》课程为切入点,能够增强对于高职教育理念的认识,为其他各科目提供宝贵经验,从而真正实现理论与实践相结合,为高职教育教学改革添砖加瓦。
参考文献:
[1]冯岩,王美蓉.机械制图与CAD绘图[M].北京:北京邮电大学出版社,2013.
关键词:AutoCAD;机械制图;绘图
一、AutoCAD机械制图应掌握的作图技法。
《机械制图》国家标准是基础技术标准之一,绘制机械图样时,必须认真贯彻执行,结合AutoCAD软件功能特点,要使图样画得又快又好,必须熟悉制图标准,为了提高作图速度,用户最好遵循如下的作图原则:
1、AutoCAD软件绘图始终使用1:1比例。为改变图样的大小,可在创建打印布局时设置纸张大小和幅面、打印区域、打印比例和打印图形的方面等。
2、掌握AutoCAD软件作图方法,正确使用软件作图命令和合理的工作程序,建议按以下介绍作图步骤进行。
3、图层是AutoCAD软件中极为重要的一个图形组织工具,为了方便绘制、编辑和管理图形,结合机械制图特点,为不同类型的图元对象设置不同的图层、颜色及线宽,而图元对象的颜色、线型及线宽都应由图层控制。
4、需精确绘图时,对软件的辅助绘图模式作必要调整,对状态栏各项进行设置,如可使用栅格捕捉功能,并将栅格捕捉间距设为适当的数值。
5、为了更好的打印出图,不要将图框和图形绘在同一幅图中,应在布局(LAYOUT)中将图框按块插入,然后打印出图,这样图框相同的图纸就不必重复绘制工作。
6、设置各种有名对象,如视图、图层、图块、线型、文字样式、打印样式等,命名时不仅要简明,而且要遵循一定的规律,以便于查找和使用。
7、将一些常用设置,如图层、标注样式、文字样式、栅格捕捉等内容设置
在一图形模板文件中(即另存为*.DWT文件),以后绘制新图时,可在创建新图
形向导中单击"使用模板"来打开它,并开始绘图。
二、AutoCAD机械制图作图基本步聚
掌握AutoCAD软件作图方法,正确使用软件作图命令和合理的工作程序,建议按以下作图步骤进行:设置软件绘图环境(主要有:图形单位及精度、图形界限)创建图层及其特性设置设置文字样式设置标注样式保存机械制图样板文件按机械制图步聚绘图。
1、设置软件绘图环境:绘图环境的设置包括设置图纸的大小、选择图形单位及精度、设置辅助定位手段以及选取与设定坐标系等。(1)图形界限设置,按《机械制图》国标的图纸幅面及格式要求设置。(2)设置长度单位为小数即十进制,其精度为0;设置角度单位为十进制,其精度为0;设置缩放拖放内容的单位为毫米。
2、创建图层及其特性设置:用图层来管理中心线、轮廓线、虚线、剖面线、尺寸标注以及文字说明等元素,不仅能使图形的各种信息清晰、有序,便于查看,而且也会给图形的编辑、修改和输出带来很大方便。
3、设置文字样式:为了使图样中的文字符合制图标准,可作如下设置:(格式/文字样式)1)汉字样式:(字体:选长仿宋体,高度取0,宽度因子取1);2)数字样式:(字体:选gbenor.shx、高度取0、宽度比例取1)
4、设置标注样式:在AutoCAD中,通过设置大量的尺寸变量的值而组合成各种尺寸类型,以满足不同尺寸的要求,AutoCAD软件中的缺省样式与我国的机械制图标准不完全一致,而尺寸标注又比较复杂多样,具体标注要根据图形情况而定,AutoCAD根据国际标准的有关要求,设置好了一个缺省的尺寸类型ISO-25。使用者可在这个尺寸类型的基础上加以修改,得到自己的尺寸类型。所以在设置绘图环境时,可只作一些共性的设置:(格式/标注样式/修改)。
5、保存机械制图样板文件:为避免每次启动时都指定绘图惯例和默认设置,绘图环境的设置基本完成,最好保存为模板文件(*.dwt)。这样,我们以后就可以再根据现有的样板文件创建新图形。
6、按机械制图步聚绘图:机械制图一般为二维平面图形的几个视图构成,首先应布置好图形位置,根据图幅大小,布图要匀称美观。画平面图形的步骤如下:首画基准线、定位线画已知线段画中间线段画连接线段。注意各视图之间的制图关系(高平齐、宽相等、长对正)等制图的国家标准要求。
三、结论
AutoCAD软件是一款广泛应用于工业制图,工程制图,电子工业,服装加工等领域的设计软件。结合AutoCAD软件功能特点,根据国家《机械制图》标准的规定和该类图样的特点对AutoCAD的初始设置进行必要的、相关的修改和用户化。掌握AutoCAD机械制图技法与基本步聚,能更好地提高绘图效率和质量,具有一定的实际使用价值。
参考文献:
[1] 邵谦谦.AutoCAD 2004中文版入门与提高.北京:清华大学出版社.2004
关键词:机械制图;精品课程;应用型人才培养;实践教学;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0094-03
机械制图课程是工科类各专业学生必修的一门技术基础课,在生产实践中充当着机械工程与产品信息的载体,在工程界起着表达、交流设计思想的语言作用。其教学目的是通过本课程的学习,培养学生以国家标准为基础绘制、阅读工程图样的能力,从而使学生掌握一般机械图纸的设计方法及步骤,培养学生一定的机械设计能力,以及对工程实际问题的分析和解决能力,在学生能力培养培养中占有重要的位置。基于《机械制图》是研究机械图样绘制和阅读规律与方法的一门科学,由于该课程的教学质量关系重大,为了提升课程教学效果,以适应社会对应用型工科高素质人才的需要,几年来,我们课程组对机械制图课程进行精品课程建设,并以加强能力培养为导向,对课程的教学及实践环节进行了多方面的改革和探索,取得了一定成效,得到了学生们及同行的认可。
一、课程教学改革措施
1.创新课程教育理念。“机械制图”是一门研究绘制和阅读机械图样的技术基础课。所谓机械图样,是指准确地表达机件(机器或零、部件)的形状和尺寸以及制造和检验该机件时所需要的技术要求的图纸。机械图样是人们表达设计思想、传递设计信息、交流创新构思的重要工具之一,也是现代工业生产部门、管理部门和科技部门中的一种重要的技术资料,在工程设计、制造、施工、检验、技术交流等方面有着极其重要的地位,因此,机械图样被喻为“工程界的语言”。设置“机械制图”课程的目的,是培养学生绘制和阅读机械图样的基本能力,即通过该课程学习,使学生掌握绘制和阅读机械图样的原理和方法,培养学生的形象思维能力,因而本课程是一门既有系统理论又有较强实践性的技术基础课。
然而,在本课程的教学中,学生普遍存在的难点是,难以建立“实物”与“图样”之间的形象思维,这样直接导致的问题是,见到机件实体难以表达出正确的图样,而见到图样后又难以想象出对应的空间实体。为培养和发展学生的空间思维和空间想象能力,在教学中,我们贯彻“从空间到平面,再回到空间”(即实物图样实物,见图1)的教育理念,即重视实体空间几何关系的分析以及空间几何元素与其投影之间的相互关系,并通过一系列绘图、看图练习,进行归纳总结与分析,使学生掌握绘制和阅读机械图样的原理和方法,取得较好教学效果。
2.改革和更新课程教学内容。为了适应应用型工科人才培养的需要,课程组对传统《机械制图》课程内容进行改革,故将传统的“画法几何”(以初等几何和正投影法为基础,把空间几何体用平面图样表达出来,从而在平面图样上解决空间几何问题)、“机械制图”(以国家标准为基础绘制、阅读工程图样的能力)与现代绘图技术“计算机辅助绘图”(以交互式计算机绘图为重点,介绍AutoCAD绘图软件,使学生通过学习能够绘制各种机械图样)三门课程进行融合,组建为新的“机械制图”课程,为此,并将新“机械制图”课程内容设计为六大模块,分别为:制图基础(介绍国家制图标准、绘图工具使用)、投影理论(介绍基本几何要素投影、组合体投影、轴测图)、表达方法(介绍视图表达、剖视剖面表达、尺寸标注)、专业制图(介绍标准件常用件、零件图、装配图)、绘图技术(介绍尺规绘图与测绘、计算机辅助绘图技术)、计算机绘图基础(介绍计算机绘图系统的组成与配置、交互式绘图软件使用等),教学实践结果表明,课程新内容的设计符合应用型工科人才培养的需要,并取得较好教学效果。
3.加强课程的直观教学。为了提高课程的教学效果,在学校的支持下,课程组建设出了“机械制图模型室”,即配设了相关的教学模具,建设了多锥体、多柱体、基本体、叠加体直观模型库和相关的典型零件与装配图挂图库,这些直观教学用具建设既为课程中的空间点、线、面投影等较为抽象问题的讲授提供了帮助,又为零件构形等直观教学提供了基础。利用这些资源作为辅助教学手段,提高了学生的认知水平和教学效果。所建设出的机械制图模型室,不仅为增强学生对正投影法原理、点线面的投影规律的理解,以及基本体与叠加体、立体表面截交线、相贯线的认识与理解提供了有效帮助,而且通过这些资源作为辅助教学手段,能够较好提高学生对机械零件的认知水平和教学效果。
4.改革课程教学方法和教学手段。改革了传统的“粉笔+黑板”授课方式,将先进的教育思想和科技含量高的现代教育手段引入课堂教学。为此,课程组先后开发出《机械制图》课程多媒体课件30余集、素材库60余件、动画片20余集。采用多媒体课件教学,能充分发挥课件容量大、密度高、信息广泛等优势,内容生动、直观逼真,有利于提高课堂教学效果。将计算机辅助教学以及多媒体课件引入课程教学中,并取得了较好的教学效果。配合本课程的省、校级精品资源共享课程建设,课程组利用多媒体和计算机网络技术建设出“机械制图”课程立体化教材和教学支撑系统,并在校园网上建设出本课程的网站,列示了本课程的各种教学资源,为学生对本课程的学习提供了较好的教学资源和环境。此外,将本课程的部分章节视频教学录像链接在校园网上,为学生学习提供帮助。
5.加强课程的实践教学。为了加强学生本课程计算机绘图能力的实践教学,在学校的支持下,我院建设了为“机械制图”课程教学专用的CAD机房和计算机辅助设计(CAD)开放实验室,为学生的绘图上机实践教学和计算机绘图能力培养提供了便利。为增强学生的动手能力和识图绘图能力,教学中还加强了课程的实验内容,先后开出了“轴套类零部件测绘”、“减速器装拆与测绘”、“虎钳的装拆与测绘”等实践教学项目,并利用CAD机房建设了三维动画库,以提高学生的机件测绘与绘图能力。
6.将计算机辅助绘图全面引入“机械制图”课程教学。为适应计算机技术的广泛应用和现代工程设计的需要,本课程将计算机辅助绘图全面引入“机械制图”课程教学中,主要以国际著名绘图软件AutoCAD使用为基础,培养学生的计算机绘图能力。同时,并将三维实体绘图软件的应用引入课堂教学,使计算机绘图技术的表达形式更加生动、直观,极大激发了学生对本课程的学习兴趣和学习积极性。为了增强学生的计算机绘图能力,课程组利用计算机辅助设计(CAD)开放实验室条件,每学期利用课外时间分别开设了AutoCAD、Solidworks等与“机械制图”课程紧密联系的选修课程,进一步培养和提高学生应用计算机绘图能力和计算机辅助设计软件的能力。
7.举办CAD技能竞赛,提高学生现代设计技能。在我院计算机辅助设计(CAD)开放实验室建成后,在工学院的支持下,从2012年开始,课程组每年举办一次“西安外事学院CAD技能大赛”,学生参赛热情高、参赛人数多,有力地促进了学生对本课程的学习兴趣,提高了学生现代设计技能。
8.促进学生获取CAD设计资格证书。为了适应计算机绘图技术的飞速发展,保证计算机绘图教学的与时俱进,以促进应用型本科技术人才的培养,在学校的支持下,2008年我院成功申办了陕西省唯一的SolidWorks考试认证中心,使我校成为陕西省唯一的Solidworks考试认证中心的主考院校,主要用于我国计算机绘图员职业技能的鉴定工作。为此,在计算机绘图教学中,除了以AutoCAD为主体教学软件以外,还向学生开出了“SolidWorks计算机辅助设计”选修课,以提高学生对CAD软件的应用能力。几年来,每年使多名学生获得“全国信息化工程师岗位技能证书”(全国信息化应用能力考试――AutoCAD机械设计考试)和“SolidWorks操作技能证书”,为学生就业提供了重要技能。
9.建设精品课程,实现优质教育资源共享。利用建设省、校级“机械制图”精品资源共享课的时机,在校园网上,建设出了“机械制图”精品共享资源,包括课程介绍、教师队伍、教学方法与手段、教学大纲、实践教学大纲(典型零部件测绘)、授课教案(电子课程教案)、多媒体课件(ppt格式)、教学资源库(课程图片库、电子挂图、三维动画库、电子模型库、视频库等)、习题集、模拟试题库、参考文献、教学法研究、教学效果与成果(校外专家评价、学校教学督导专家评价、校内同行评价、学生评价等)、教学录像、学生典型的二维CAD零件图及装配图作品集、典型CAD三维实体造型的作品集、学生获得的相关CAD操作技能证书等,为高校师生和社会学习者提供了内容丰富的优质课程教学资源,实现了优质资源的公开、共享和交流。
10.积极建设精品教材,服务课程教学。1988年11月,前国家教育委员会颁发的《高等学校教材工作规程(试行)》中指出:“高等学校教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,也是深入教学改革,提高教学质量的重要保证。”几年来,课程组一直十分重视并积极加强精品教材及其辅助教材的建设工作,以便为课程教学提供优秀的知识载体和工具。2014年,课程组主编出版教材两部:《机械制图础》、《机械制图习题集》(西南交通大学出版社,2014);几年来,课程组还参编出版课程辅助教材三部:《UG NX4 CAD精通篇》(化学工业出版社,2006)、《AutoCAD2007机械设计实例精解》(化学工业出版社,2008)、《AutoCAD2010实例教程》(西北工业大学出版社,2010)。这些教材在“机械制图”课程教学和应用型人才培养中均发挥了重要作用。
二、课程教学的实践效果
在加强能力培养的“机械制图”精品课程教学改革与实践中,课程组先后取得的主要实践成果如下:
1.先后获得校级教学成果奖4项:《机械制图》教学内容的整合与更新(校教学成果优秀奖,2009.3);机械制图与AutoCAD一体化教学模式研究(校教学成果优秀奖,2012.12);紧贴应用型人才培养需要,机械基础系列专业基础课程改革与建设(校教学成果奖一等奖,2012.12);应用型工科人才培养的课程建设与改革(校教学成果奖一等奖,2015.7)。
2.完成校级教改项目3项:《机械制图》教学内容的整合与更新(2009B5);以教促学――以学生为中心的交互式教学法在省级精品课教学中的应用研究(2015B9);融合第二课堂,提升CAD能力,推进工程制图教学改革与实践(2015B10)。
3.2012年4月,本课程获得校级精品课程;2013年12月经专家评选,被省教育厅批准为“陕西省省级精品资源共享课”。
4.主编出版课程精品教材两部:《机械制图基础》、《机械制图习题集》;参编出版课程辅助教材三部:《UG NX4 CAD精通篇》、《AutoCAD2007机械设计实例精解》、《AutoCAD2010实例教程》。有力支持了本课程的教学需要和学生CAD技能培养的需要。
5.建设出“机械基础系列”专业基础课校级优秀教学团队一支;课程组一位教师被表彰省级教书育人先进个人;一位教师获得校教学名师奖;先后有四名教师获校优秀教师和校先进个人。
作为应用型本科院校的一门重要技术基础课,“机械制图”课程的教学改革对培养具有较强设计实践能力和创新能力的应用型人才具有重要的促进作用。几年来,课程组在培养应用型本科技术人才的实践过程中,对“机械制图”课程的教学内容、教学方法、实践性教学环节以及增强学生能力培养上进行了一些改革与探索,已取得较好的教学效果,这不仅提高了本课程的教学质量,而且还先后获得了校级精品课程和省级精品资源共享课程,出版的精品教材和课程辅助教材已得到全国多所高校的使用,教学实践证明本课程的改革是成功的,对应用型工科人才的能力培养起到了积极作用。
参考文献:
[1]教育部.关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知[R].教高[2003]1号.
[2]国家教育委员会.关于积极推进“高等教育面向2l世纪教学内容和课程体系改革计划”实施工作的若干意见[R].1997
[3]国家教育委员会.高等学校教材工作规程(试行)[R].1988.
[4]教育部:关于“十五”期间普通高等教育教材建设与改革的意见[R].2001
[5]姚恩全.高校精品课程建设的理论与实践研究[J].东北财经大学学报,2006,(6):88-90.
[6]张鄂.“机械设计基础”省级精品课程建设的实践与探索.教育教学论坛,2015,(3):148-150.
关键词:机械制图 CAD 一体化教学 整合
在职业院校中,机械制图为实践性较强的专业基础课程,是机械专业进一步学习其他专业知识的基础。近年来,针对机械制图课程的开设,提出的观点分为两种:一是机械制图与CAD两门课程各自独立存在,两者没有任何联系;一是机械制图课程完全能被CAD课程所取代。这两种观点都是对两门课程之间关系的一种不正确的认识。只有把两门课程有机地结合在一起工学结合,才能有效地提高机械制图的教学质量和教学效率,全面提高学生的综合素质与职业能力。
一、机械制图与CAD教学现状分析
1.机械制图的教学现状
在职业学校中,机械制图这门课程主要是对学生绘图、识图以及制图能力的培养。保证学生能够熟练准确地掌握正投影的相关理论知识,掌握绘制图样的最基本常识、读图能力、绘图的基本方法以及部分绘图技能,培养学生的空间想象能力以及养成作图的良好习惯,这些都是学习机械制图的目的。机械制图需要培养学生的空间想象力。传统的教学模型与挂图的教学方式很难调动学生的学习积极性,而且在使用模型与挂图的过程中存在着极大的局限性,使得学生的思维能力也将大大下降,在对以后学习内容和课程的学习中,学生明显在读图方面感到吃力。特别是在学时少,学习内容多的情况下,单一的机械制图教学模式,将导致学习效率下降。
2.CAD的教学现状
近来,在多数职业学校中的CAD教学中,学校仅仅重视软件功能与应用技术的系统性,缺少针对性,因而CAD的实用价值反而不能让学生真切地感受到。此外,CAD教学与相关的学科联系不紧密,而且学校中学生在识图与绘图方面的能力严重不足,对技术的要求不能很好地理解,且不能够遵守企业的需求与意图,正确地绘制零件图及装配图。同时,在教学中,很多老师并非机械专业出身,虽然知道如何操作Auto CAD,但是因为不能将机械专业知识与技能联系在一起,也不能进行清晰的讲解。再有,就是技校学生基础本身就差,因而在使用Auto CAD对零件图和装配图进行绘制的时候,很难准确地画出,更别说通过软件来设计和制造机械了。
学校在对企业和毕业学生做了大量调研的基础上,明确了机械制图课程的开设要整合机械制图与CAD进行一体化教学。
二、充分利用工学结合的教学优势
1.工学结合,通过经典案例带着目的学习
目前,我国职业教育实行“2+1”模式,就是要让学生进入工厂实践。因此,我们可以运用学校资源和校企合作的资源,选取难度适中的案例进行教学。主要考虑到以下几点:一是案例的代表性,内容的囊括性,二是难度适中,三是紧扣教学任务,体现思维力、分析力、动手能力的提升。
机械制图教学的完成需要进行实践活动,换言之就是大量的机械绘图。手工机械绘图工作太过繁重,并且效率低下,因此,需要采用高效率的CAD绘图代替手工机械制图。通过工学结合,把企业的图样引进到教学中,让学生尽早适应企业的需求。
2.通过学生参与,调动其积极性,优化学习效果
从顶岗实习的反馈来看,很多时候教师认为学生掌握得比较好的内容,在学生进入真正的岗位之后,也容易出现问题。这就让我们反思,是不是我们的检测手段太过模式化。
在教学中,我们要将机械制图与CAD两门课程实现有机地结合起来。在理论课堂中,教师要以机械制图为主,将传统的模型与图样的教学方法彻底地摒除,全部改由CAD软件来进行教学。在课后完成作业中,图纸、图板等绘图方式也应完全弃用,让学生使用计算机完成绘图。在课堂上,教师可以让学生对传统的绘图知识与理论进行了解,并适当地体验和尝试传统手工绘图的方法,以此来培养工科学生严谨认真的学习态度与工作态度。学生通过这种工学一体的模式,既能够将机械制图的宏观制图能力调动起来,同时又能够将CAD的具体操作能力结合起来,这是课堂板块教学所达不到的一种自然状态。
三、机械制图和CAD的一体化教学设计
机械制图与CAD课程是一门重点培养学生看图、识图能力与CAD软件绘图技巧有机结合的课程。在课程中,CAD软件主要作为一种工具被应用在教学中。机械制图主要是对正投影法、三视图以及草画轴测图、简单图样表达、零件图草绘等内容的讲解,也是学生学习制图所需要的最基础的技能。在CAD课程中,几何图、复杂组合体与图样表达法、零件图以及装配图等制图内容实现一体化。老师利用较少的课时就能够对机械制图有效地讲解,而将更多的时间放在CAD一体化教学中。
对此,我们结合教学实例对机械制图与CAD的整合教学进行介绍。
1.注重检测学生CAD制图的规范,加大制图原理的强化
机械制图最根本的基础正是《机械制图》国家标准,同时也作为机械工业生产中一种最根本的技术文件。把图样幅面、标题栏、字体、比例以及线型等放置在“CAD的基本设置”中进行讲解。
2.零件图的识图以及绘制需要掌握的重点
学生在参加工作之后,工作内容都离不开看图,因而在教学中,我们把识图与绘制零件图作为重点项目进行教学。在该课程中,每一个零件图被当做单一的项目,CAD软件教学主要是对绘图进行训练。一般来说,绘图训练主要是针对技巧与方法的要求。尺寸的标注内容一般放在零件图学习中,主要通过标注零件图的尺寸对如何设置尺寸标注样式和如何使用尺寸标准命令等进行详细的讲解。在技术要求中,我们对表面粗糙度的讲解,主要是按照属性设置进行,通过形位间的公差快速地对其进行设置标注,其中,极限尺寸要使用文字注释的方法进行标注。
3.在其他具体问题中的机械制图原理重点
CAD在机械制图国际标准的应用中,其重点与难点是机械制图与CAD组合的内容,第三视图的补充、图线的补缺,也是其中的重要内容。通常,在机械制图中,多是通过简单的形体例子来进行分析,复杂的形体则通过CAD建模,通过一些实体模型让学生在课堂中练习三视图,通过二维视图让学生建立三维的实体。这是一个先易后难的教学过程,采用形体分析法与线面分析法来对实体模型进行分析,通过分析与参照实体的模型进行具体的讲解。通过叠加法、切割法以及讲解与练习的结合,运用在三维实体中,很好地实现二维视图。例如,形体的前后、左右及上下视图可以通过对实体的自由旋转来实现。在课堂中,教师多采用引导的方式,让学生自己动手操作,通过具体实际案例的训练,让学生不再觉得制图课有难度,反而感到课程的生动与趣味,大大提高了学生的学习兴趣。
4.使用CAD剖视图教学
剖视图是用来表示物体内腔结构的方法。当视图中存在虚线、虚线与实线重叠,难以用视图表达机件不可见部分的形状时,或者当视图中虚线过多,影响到图形清晰、影响标注尺寸时,常常需要用剖视来表达。在讲解时,多采用一些形体简单的例子来分析,至于一些形体复杂的例子,则可以通过CAD软件进行详细的剖析。通过CAD软件的零件建模,然后运用剖切功能将零件剖开,对其中的孔、槽等结构进行分析。教师在不同位置剖切平面,逐一对形体进行剖切,分析剖切位置对剖视图画法产生的影响,由此加深学生对剖视图的理解,并熟练地掌握这种方法。使用CAD剖视图(如图1)能够为老师讲课带来很多便利,提高了课堂教学质量,并且能够引导和带动学生学习的积极性和主动性,在短时间内就能将教学任务有效完成,取得事半功倍的效果。
5.使用CAD掌握对装配体整体的认识
学生对装配体缺少整体上的认识,对装配体的结构、工作原理、零件间的装配、链接以及主零件的结构形状认识不足。在装配体的教学过程中,传统的教具模型和图例教学方式远远不能满足教学的需求,因而CAD的利用就成为一种必然地选择。教师可以将多个三维实体零件组合在一起形成装配体,并对此进行模拟装配。还可以通过零件模型(如图2),让学生了解每一个装配体的真实形状,清楚地掌握零件间的关系和动力传动的具体路径。
图2 台虎钳装配图
6.适当拓宽CAD制图的运用范围
教师根据学生的就业实际和兴趣需要,可以适当拓宽软件的应用范围,例如建筑、电子等专业,但在教学尝试中要遵循机械制图或者相关制图的标准和原理。
CAD软件为机械制图教学带来了极大的直观性与趣味性,也有效地提高了教学质量和教学效果。
四、结论
机械制图与CAD一体化教学,将不同学科中的理论知识与技能穿插在一起,并运用于整个教学过程中,让学生通过对教学项目的学习,熟练掌握相关专业知识与操作技能。随着教学项目的进行,学生的创新能力与解决问题的能力得到了极大的进步与提高,老师也得到了锻炼和提高,特别是在专业理论和专业技能的综合能力方面得到了有效提升。
参考文献:
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