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关键词: 整合机械制图AutoCAD教学过程考试方案
一、引言
《机械制图》是工科类专业技术平台课程中的一门基础课程,其主要目的是培养学生手工绘制工程图样和识读工程图样的能力。AutoCAD是一种具有计算机辅助设计和绘图功能的软件包,由于其绘图速度快,绘图精度更高,操作简单易上手,因此随着计算机的普及,其已成为国际上广泛使用的工程绘图工具。经过各行各业的二次开发,已经有了更简单易用的、功能更强的行业AutoCAD,因此,各行业的计算机绘图已广泛而全面地代替了传统的尺规绘图,新形势要求高等学校工科类各专业的学生必须熟练掌握计算机绘图知识,具备计算机绘图能力。
二、整合机械制图与AutoCAD的必要性和可行性
1.必要性
《机械制图》的主要内容包括制图标准和手工制图方法,通过学习《机械制图》,培养学生的手工制图和识图的能力。AutoCAD是在统一制图标准下开发出来的计算机绘图软件,通过学习AutoCAD,使学生绘图速度更快,绘出的图更精确。可以看出,掌握《机械制图》是前提,掌握AutoCAD是提高。换言之,掌握了《机械制图》而没掌握AutoCAD的学生,具有制图识图的能力,可以单独进行设计制图,但绘图效率不高;但是,掌握了AutoCAD而没掌握《机械制图》的学生,只能照仿已有的图样,由于不具备制图能力,因此不具有单独设计制图的能力。
因此,为了具有较高效率的独立设计制图能力,学生既要掌握《机械制图》,又要掌握AutoCAD,这就说明了有必要将机械制图与AutoCAD整合到一起。
2.可行性
前文提到,学生掌握《机械制图》是前提,掌握AutoCAD是提高,《机械制图》和AutoCAD绘图的工程标准是一致的,是统一的,学生掌握了《机械制图》再学习掌握AutoCAD,是更深层次的提高,不存在矛盾体,因此,将机械制图与AutoCAD整合到一起是可行的。
三、整合机械制图与AutoCAD的方案设计
工科类专业《机械制图》主要培养学生的四种能力:构形、表达、读图、绘图,三种技能:徒手绘图,尺规绘图,计算机绘图(此为近年新增加的技能)。教学内容:制图的基本知识和基本技能、投影基本知识、三视图、组合体、图样表达、零件图、装配图等。AutoCAD内容:概述、基本图形绘制命令、基本图形编辑命令、图形设置、尺寸标注等。《机械制图》教学中的各个知识点环环相扣,已经形成不容打乱的经典体系,所以我们以机械制图的内容为主线,整合后的内容如下:制图的基本知识和基本技能、投影基本知识、三视图、组合体(含计算机基本图形绘制命令、计算机基本图形编辑命令、计算机绘图图形设置、计算机绘图尺寸标注)、图样表达、零件图、装配图等。
四、整合后的考试方案
将尺规作图笔试与计算机绘图技能考核相结合,作为整合后的考核方法,原则上那些现实工作中即时用到的内容,如尺寸标注的四要素,投影的三等规律,看二视补三视,图样表达等内容可作为笔试内容,而将实际的工程图形(如零件图,装配图)作为上机考核内容,分值比例是期末考核占50%,课程作业占10%,其中考试占20%,平时课堂考核占20%,而期末考核中尺规笔试占60%,应用AutoCAD绘制大作业占40%。这一考核方式从学以致考转变为学以致用,一方面使得学生明白,学习是为了学会和掌握适应新环境下社会需求的知识和技能,另一方面能综合测验学生的手工绘图和计算机作图两项基本技能。
五、整合后教师在教学中值得注意的问题
整合的主旨是利用两门课的优势互补而把作为绘图工具及辅助读图工具贯穿于整个工程制图教学中,由于AutoCAD功能强大,命令繁多,版本每年都更新,因此教师在教学中应注意:
1.AutoCAD版本的选择
AutoCAD版本不宜用最新的,应选择社会上用得最广泛的即最流行的版本,并且是与学校硬件设备相匹配的版本。
2.理论教学与实践教学相结合
理论教学是基础,实践环节是知识再现的途径,也是加深理解理论知识的手段,所以除了课堂安排的上机操作外,课后的练习同样重要。
3.合理布置课外作业
课外作业是巩固知识的必要环节,但课外作业不宜过多,以免学生反感,从而出现抵触情绪。课余作业要讲究设计,既具有代表性,又源自工程实际。
4.把握重点内容
制图标准是本课程的重中之重,严格要求学生,逐一过关。
5.多用现代化教学手段
由于计算机技术不断更新,现代化教学手段日新月异,教师在授课过程中要用心选用,包括制作多媒体课件、制作Flas,利用投影仪、教学软件、实物模型,现场参观。
参考文献:
摘 要 在中职机械课程教学中采用CAD制图软件进行制图,不仅能够快速准确地将机械图绘制出来,而且具有较好的制图效果。为了提高中职学生的CAD制图水平,对CAD制图软件在中职机械课程教学中的实践性进行研究。
关键词 CAD制图软件;中职;机械课程
中图分类号:G712 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)19-0036-02
1 前言
在中职机械课程教学中,经常使用的就是CAD制图软件,该软件对学生的制图有着至关重要的作用。使用CAD制图软件进行机械图的绘制时,不仅能够改进手绘图制图慢、效果差等问题,还能够将机械图中的内容清楚地反映出来。在中职机械课程教学中应用CAD制图软件进行教学时,需要明确CAD制图软件应用的方法,并且注意教学中经常出现的一些问题。CAD制图软件对中职机械课程教学非常重要,必须加强对其应用的研究。
2 CAD制图软件与机械制图的关系
在中职机械课程教学中,非常关键的一个环节就是CAD制图软件的教学,并且直接影响着学生制图的质量。为了提高中职学生的机械制图水平,就需要对CAD制图软件与机械制图的关系进行明确。在机械制图课程中,主要讲解的就是机械图样绘制的方式与原理、制图的相关标准等。而CAD制图软件的教学则主要是培养学生的实际操作能力,提高CAD绘图的水平。CAD制图软件在各个行业都被广泛应用,不仅解决了手绘图中经常出现的一些问题,还能够借助软件特有的功能对一些机械图样进行绘画,从而实现快速准确的绘图。CAD制图软件的基础则是机械制图,而CAD制图软件则能够促进机械制图教学的发展。中职学生想要熟练运用CAD制图软件进行机械图的绘制,就需要具备比较扎实的机械制图理论,通过CAD制图软件的应用激发学生的学习积极性,从而提高学生的CAD制图水平。
3 CAD制图软件在机械教学中应用的方法
教学目标的统一 在中职机械课程教学中,需要将CAD制图教学与机械制图教学进行结合,从而充分发挥CAD制图软件的作用。由于CAD制图教学与机械制图教学有着各自的教学目标与特点,为了在教学中更好地应用CAD制图软件,就需要对教学目标进行统一。学生的识图、绘图能力是机械制图教学的目标,而学生的实际绘图操作能力则是CAD课程的教学目标,只有进行有效结合,才能提高学生的绘图水平,更好地掌握CAD制图软件的使用技巧。
在进行教学目标统一时,首先,识读图样。学生在机械图的抄绘过程中能够熟悉图样,并且熟练掌握绘图技巧。其次,感受效率。在应用CAD制图软件进行教学时,教师应该鼓励学生亲自进行实际的CAD绘图,在绘图过程感受制图的效率。通过这样的教学方式,学生能够体会到CAD制图软件的重要性,从而在以后的学习中更加积极主动。最后,培养兴趣。CAD制图软件的应用能够激发学生的学习兴趣,充分调动学生的积极性[1]。
合理配置教学内容 在中职机械课程教学中应用CAD制图软件时,还需要对教学内容进行合理配置。在教学中为了有效将CAD制图课程与机械制图课程进行融合,提高学生的CAD制图能力,就需要教师合理配置教学内容。首先,教师需要对CAD制图软件教学的内容进行适当缩减与增加,应该删除掉对CAD制图教学无用的教学内容,对于涉及CAD教学的重要内容应该进行融合与细化,深入讲解每一个制图的要点,让学生能够充分理解CAD制图的知识。其次,需要对CAD制图软件教学的重点内容进行转移。教师应该对教学的重点内容进行明确,重点培养学生的实际操作能力,提高CAD制图的水平。此外,教师应该分清教学内容的主次,重点讲解CAD制图操作的重要内容。最后,教师需要重视零件图的教学方式。零件图是非常重要的,对学生的CAD制图水平有着非常重要的影响。教师应该选择合理的教学方式进行教学,从而提高学生识图辨图的能力。
完善教学方法,提供先进的教育设备 在中职机械课程教学中,为了提高CAD制图软件的教学质量,需要对CAD制图软件的教学方法进行完善,并且学校要为教学提供先进的教育设备。学校应该加大机械教育设备的投资力度,丰富教学资源。在CAD制图软件的应用教学中引入先进的设备进行辅助教学,不仅能够激发学生的学习兴趣,还能够丰富教学内容与教学方式。由于有先进的教育设备,学生能够在教学中进行实际操作,将理论知识与实践充分结合起来,从而提高CAD制图能力与知识理解能力。学生在教学中通过不断的实际操作,能够将所学的CAD绘图技巧进行巩固,并且加深知识的理解能力。教师应该对CAD的教学方法进行完善,并且合理安排CAD制图软件的教学内容与机械课程的教学内容,从而提高学生的CAD绘图技术,确保能够快速准确地绘制出各类二维图形和三维图形。
4 教材的选用
在中职机械课程教学中应用CAD制图软件时,需要明确教材的选用,合理使用教材。CAD、机械制图、测量以及公差配合等都是机械课程中的重点内容,因此必须选用与此相关的教材。中职学校机械专业所使用的基础教材主要涉及机械制图方面的知识,不仅包括机械制图、技术制图国家标准的内容,还包括剖视图的局剖、半剖与全剖等内容,以及尺寸标注、曲面立体、几何制图、组合体视图以及标准件与常用件等知识内容。CAD软件是中职机械课程教学中经常使用的,所以教材也需要与CAD有关系。
在教学中主要选用的CAD教材为AutoCAD 2012绘图规范与绘图技巧。在CAD讲课过程中可以结合该教材进行CAD软件相关知识的讲解,但是教师还需要结合机械制图的教学内容对CAD教材内容进行合理的删减或者增添,从而提高教学质量。在教学过程中涉及测量、公差配合等方面的内容时,只对零件相关图的知识进行选择讲解即可,与CAD知识和机械课程无关的内容可以不用选用[1]。
5 中职机械课程教学中应用CAD制图软件应注意的问题
在中职机械课程中应用CAD制图软件进行教学时,需要注意教学中的一些问题,提高CAD制图软件教学的质量。教师需要及时关注国家CAD制图标准的更新,确保教学中使用的制图规范为最新的标准。CAD制图的画法也需要教师进行简化,准确地进行视图的绘制。教师在机械课程的教学中还应该重点培养学生的动手能力,在实际的CAD绘图教学中,不用太注重理论体系是否完整。学生的实际技能应该在AutoCAD的教学中进行培养,这样能够提高学生的CAD绘图能力。如在进行极坐标和极轴追踪的操作教学时,必须按照国家的标准进行教学,确保学生能够按照规范进行正确操作,从而避免出现画错、标错的问题。运用CAD制图软件进行机械课程的图纸绘画时,由于涉及的CAD操作指令较多,学生容易出现概念的混淆,从而不能够快速准确地进行制图。因此,教师必须将各个操作指令进行详细讲解,让学生了解每一个指令对应的操作,从而提高CAD制图软件教学的质量。
6 结语
综上所述,在中职机械课程教学中,AutoCAD课程与机械制图课程是教学的主要内容,经过不断融合形成一个新的系统。CAD制图软件在中职机械课程教学中进行应用时,需要明确CAD与机械制图的关系,并且掌握好课程整合的方法,在教学时合理选用课程教材。随着科学技术的快速发展,机械制图主要是依靠CAD软件进行绘制的,只有提高CAD制图软件的教学质量,才能够促进中职机械课程教学的发展。因此,必须加强CAD制图软件在中职机械课程教学中的实践性研究。■
1项目教学法在机械制图教学中应用的意义
时代的快速进步促进了我国教育事业的发展,近几年来随着新课改政策的不断深入,相关教育者对自己的教学方式进行了深入的思考,并在现有教学方式上进行了创新,重新定位了现代机械制图教学内容的重点。但是从目前我国机械制图教学现状看,教育者没有完全摆脱传统教学方式的影响,在实际教学的过程中,过于注重理论知识的讲解,忽视了实践教学的价值意义,众所周知机械制图是一门偏向实践的课程,课程内容大多与现场操作有关,过多理论知识的讲解不仅降低了学生实际操作的能力,还在一定程度上束缚了学生的思考方式,致使学生遇到实际问题时,不能灵活运用所学知识。然而经过一系列的调查后发现,项目教学法的应用有效的解决了机械制图教学中的问题,与传统说教式的教学模式不同,项目教学法主张在实践中学习,实现了教学内容与实践的完美融合,重新审视了教师在教学过程中的角色,以提升学生的动手能力为基本目标,为教师制定教学计划提供了有力的技术支持,并在实践过程中充分体现了自身的应用价值意义。
2项目教学法在机械制图教学中应用的原则
项目教学法从最基本的层面入手,改变了传统的填鸭式教学,以项目教学法的基本原则为实施的中心,取得了超出教育者预想的教学效果,具体内容如下:
(1)以学生为中心原则。项目教学法的主要特点是以学生为教学的中心,将学生从被动学习的角色变成了主动参与者的角色,从根本上改变了学生的学习心态,提高了学生学习的积极性,进而形成了全新的机械制图课堂教学氛围。项目教学方法下的机械制图教学,为学生提供了更多的思考时间和动手时间,随着学生自主作图时间的增加,学生对于机械制图的理论知识有了更深的理解,让学生能够在基本理论的基础上,充分发挥自己的想象力,并在实践操作过程中找到适合自己的学习方法。
(2)极强的实践性。实践性不仅是项目教学法的基本原则,同时也是项目教学法能够在众多教学方法中脱颖而出的关键,从现实意义的角度出发,项目教学法的应用是比较抽象的,在实际应用过程中对教师的教学能力提出了更高的要求。项目教学法提高了机械制图教学的专业性和针对性,将空洞的理论知识具象化的同时,把重点内容融合到具体的实践活动中,促使机械制图教学向生活化方向发展,彻底摆脱了教材内容的约束,以学生自己探索解决问题为基本的教学理念,培养了学生自主学习的良好习惯,提高了学生动手操作,灵活运用理论知识的能力,充分发挥了项目教学实践性原则的作用[3]。
3项目教学法在机械制图教学中应用的策略
3.1加强交流沟通
机械制图教学的主要内容是,培养学生读图和作图的能力,机械制图在实际解决项目问题的过程中,大多是通过多人的协力合作来实现的,所以说为了提高学生应用能力和适应能力,在机械制图知识学习阶段,作为教师要注重学生沟通表达能力的培养,改变传统的教学观念,从实际项目应用的角度出发,顺应现代化社会发展的要求,在实际教学的过程中,增加机械制图课堂教学互动环节。比如定期进行项目实践课程,根据学生学习能力的具体情况,合理分配学习组织小组,在分配好实践项目内容之后,让学生在小组内部自由进行商讨,确定小组内部人员的分工,并共同完成项目重要环节的操作。教师作为主要的评价分析人员,要细化项目实施环节,制定详细的评价要求,对小组内部每个成员的表现进行单独的分析,并以此为依据为整个小组评分,最后通过不同项目研究小组之间的比较,让学生从更加直观的角度发现自己小组的缺点,对自己操作过程中的问题进行反思总结经验,继而从整体上提高整个班级人员的实际操作能力。
3.2注重综合能力的培养
与传统的机械制图教学方法相比,项目实践教学主张在实践中学习相关理论知识,然而在项目实践教学方法实施初期阶段,由于教学实践环节设计不够成熟等原因的影响,经常出现偏实践轻理论现象的发生,致使实践教学与基础知识脱离,偏离了项目教学方法的基本主题。为了有效的解决这个问题,进一步完善实践教学方法,推进项目实践教学方法的应用,作为教师,在实际教学的过程中,就应该注重学生综合能力的培养,加强机械制图基本的训练,提高学生识图和绘图的能力。以某大学机械制图张老师为例,张老师在实际教学的过程中,会临时向学生描述某一具体的事物,或者有鲜明特点的物体,让学生在基本描述的基础上自由的绘画,在绘画的过程中,强调绘画技巧的应用,以及作图细节的处理工作,进而让学生以认真的心态对待临时作画这个课题环节。通过这种方法的应用,不仅提高了学生的作图能力,还在一定程度上锻炼了学生的想象力,让学生在不知不觉间形成思考的习惯,继而为学生未来灵活应用机械制图知识,有效应对实际操作项目问题奠定了基础。
3.3提高教师自身文化素养
教育者自身有一种特殊的人格魅力,能够在无形中对学生的行文习惯造成影响,换句话说教育者在教学过程中不仅担负着传道授业解惑的任务使命,还起到了一定的榜样作用。项目教学法是一种实践性极强的教学方法,对学生实际动手操作准确性的要求非常高,为了保证学生能够掌握准确的机械制图知识,从根本上了解机械制图知识的实质性含义,就应该从教师教学能力的角度入手,提高教师的文化素养,继而充分发挥教师的榜样作用。以沈阳市某大学为例,该大学针对教师能力的问题,采取了一系列革新措施,引进了先进的师资设备,提高了机械制图教学硬件和应用软件的性能,设置了独立的项目教学实践实验室,准备了大量的实验模型供学生学习参观,与此同时积极组织教师参加学习活动,为教师提供更多学习新知识,接触新技能的机会,实现了机械制图教学内容不断更新的目标,为学生学习机械制图知识,以及项目教学活动的开展提供了良好的环境。
4结论
关键词 机械制图 课程体系 三维造型 Solidworks
中图分类号:G424 文献标识码:A
1 机械制图课程体系改革的意义
三维造型技术在机械制造业中有着广泛应用,紧紧围绕CAD三维建模设计要求,突出培养学生的空间想象能力、空间分析能力和三维实体建模能力是现代工程图学发展的必然趋势。据调查,许多发达国家在职业院校的机械制图课程中,其教学内容不再是传统的内容,而是将三维设计融入其中;在我国也有部分高校已经就学生三维设计能力培养模式展开了积极的研究和实践,逐步将机械制图课程内容由传统的二维平面图形扩展到三维空间,并进一步向分析、设计、制造一体化方向发展。
高等职业技术教育的培养目标是培养具有一定理论基础的高素质的应用型人才,其培养方向和专业类型必须服务和服从经济建设的主战场。从高校毕业生就业反馈信息来看,掌握三维设计软件操作能力的毕业生,特别受到高科技企业的欢迎。高职学生三维设计与创新能力的培养已迫在眉睫,在工程制图课程中融入三维造型技术已经势在必行。
随着制造业三维造型技术的快速发展以及常用三维造型软件如Solidworks、Pro/E、UG、Inventor等的普及和应用,迫切要求各职业校的机械制图课程在课程体系、内容、教学方法和教学手段上进行更新,以适应现代设计、制造的发展。
2 机械制图传统课程体系及其核心内容
从工程图学的创建到21世纪初,表达机件是基于正投影法绘制平面图形。用正投影法绘制的图样其优点是度量性好,作图简便,但图样的立体感较差,没有较强的空间想象能力是很难看懂平面图样的,因此,在传统的机械制图教学中,培养学生的空间想象能力成了该课程培养的重点之一。图1为传统机械制图课程体系结构,其主要内容包括基础知识与理论、专业知识与技能、实践训练。
从图1可以看到,整个教学内容都是围绕着二维平面图形的表达和训练进行的,计算机绘图也仅仅是逐步取代尺规绘图,其主要作用依然是用于绘制二维图形。尽管我们很多院校在该课程的教学手段和教学方法上都不断在改革,利用了模型辅助教学,利用了多媒体课件等现代教学手段,旨在不断培养学生的空间想象能力,不断提高其专业知识与技能水平,但从学生的三维设计和三维创新能力的培养上看是远远不够的。
3 基于三维造型技术的机械制图课程体系
20世纪90年代末期,伴随着计算机辅助涉及技术的发展,表达方式开始从二维工程图向三维模型转变。用三维模型表达产品时,可以从不同角度旋转观察产品模型,就像在空间看真实物体一样,甚至不再需要二维工程图,而直接根据三维模型用于数控机床加工和模拟装配。三维模型为企业生产提供了完整的设计、工艺和制造信息,使设计过程发生了变化,设计质量得到提高。可是,在我国由于制造业技术方面还存在一些制约,一些企业中采用三维实体建模设计绝大部分还只是应用于产品的研发、设计、分析等环节,在制造生产环节中主要还是利用二维平面图样,所以二维工程图必将成为三维设计的重要补充,与三维设计在很长一段时期内共存。
结合高职院校的人才培养目标,在机械制图课程体系中适当融入三维造型技术,要求学生不仅具有绘制和识读二维机械图样的能力,同时,还应具备三维分析和三维造型能力。在课程的教学内容安排上,对于传统的教学内容不能去掉,而是将传统教学内容与三维造型技术进行有机融合,既要保留传统制图中经典的基础知识和理论,又要吸纳先进的计算机软件技术;学生不仅要掌握机件的各种二维表达方法,还要掌握必要的三维造型基本知识和技能,特别是传统的表达方法如视图、剖视图、断面图等画法,尺寸标注方法、技术要求标注方法,工艺知识等不能去掉。在教学中做到制图基础与三维实体造型、分析相结合,零件图绘制与识读和零件实体造型以及工程图生成相结合,标准件与常用件的画法与相应零件的实体模型相结合,装配图的绘制与识读和装配体三维实体造型设计、分析相结合。
目前,三维设计软件还比较多,在功能上也不差上下,从学生比较容易上手的角度出发,可以选择SolidWorks。该软件操作简单方便、易学易用,且功能强大。图2所示为基于三维造型技术的机械制图课程体系,与传统计息制图课程体系相比,在整体结构上补充了能力拓展部分,并且在基础知识与理论、专业知识与技能、实践训练各部分中融入了三维造型方面的相关知识。
在图2所示的课程体系结构中,我们将保持原课程体系的三个部分不变,只是在每一个部分的内容上进行调整。其中,知识内容部分为经典理论,在教学上要少讲、精讲,内容上也要进一步精简,重点是培养学生的空间想象能力和空间思维能力,在该部分内容中融入Solidworks草图绘制和实体创建方法,有助于培养学生的空间想象能力和空间思维能力。专业知识与技能部分是培养学生解决工程问题能力的重点部分,机械图样的绘制与阅读能力将在此部分中完成,在该部分中加入由三维实体生成二维工程图的方法,有助于培养学生三维创新能力和提高学生解决实际工程问题的能力。实践训练部分与整个课程的学习过程贯穿,在教学内容中根据需要适当安排徒手绘图、尺规绘图,加强计算机绘图、三维实体建模训练,从而将理论与实践有机结合起来,尺规绘图要相对减少。拓展部分主要是培养学生的创新能力,结合一些机械产品的设计制造常识以及相关专业基础知识,进行大胆创新设计。
4 三维造型技术的融入对课程效果的影响
机械制图课程通常是高职院校大学一年级开设的一门专业基础课程,由于专业课程还没有进行,学生对于加工制造等方面的知识还比较缺乏,因此,在机械制图课程中并不是将Solidworks的所有技术都融入,而是重点学习其三维造型技术,利用三维造型将工程形体的结构形状直观、准确地表示出来,同时也可以将三维实体用二维图样正确表示出来。
将三维实体造型技术融入到机械制图的课程体系中,使课程的教学模式也有了新的突破,在课程的教学方法和教学手段上完全进入多媒体教学时代,图形技术与计算机技术的结合对机械制图的教与学均有促进作用。利用三维造型技术,无论在分析形体还是设计形体上,都能够做到既形象又直观,而且编辑、修改形体结构更方便,并且根据需要可以直接生成二维机械图样,使作图效率和图纸质量都大大提高,培养的学生三维设计与三维创新能力也得到提高。建立基于三维造型技术的机械制图课程体系,是当前制造技术发展的需要,也是满足社会对高职机械类人才在知识结构和能力素质方面的要求。
5 结束语
将计算机三维造型技术融入到机械制图的课程体系中,形成新的课程体系,不仅改变了传统课程体系的教学内容,从教学方法和教学手段上也都得到了更新,这不仅适应了“设计从三维实体建模开始”的现代设计思想,而且为实现“智能化设计”发展目标又前进了一步。
L鼙韭畚乃芯康目翁馕笔?012年度“十二五”教育科学规划研究立项课题
关键词: AutoCAD;教学;不足;解决方法
中图分类号:TP31文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)07-0129-01
0引言
计算机辅助绘图发展至今,经历了诸多版本的发展与革新,绘图技术日益强大和完美,成为主要的平面图形绘制软件之一,并完全取代了传统的手工绘图。各高职院校均将计算机绘图能力作为机械大类毕业生的一种核心能力来培养学习,并将AutoCAD开设为必修课程。
1不足
经过多年的AutoCAD课程教学实践,我们仍然存在许多不足之处。
1.1 教学手段陈旧在当前的AutoCAD教学中,多媒体课堂教学仍占有巨大比重,虽然多媒体教学存在直观、形象的特点,教师可以根据课堂教学的内容选择恰当的图形进行演示,帮助学生进行理解记忆。但却存在一个致命缺陷:得不到及时练习强化。以至于学生在课余时间或者上课安排的上机课时间学习时,全变成了似是而非的内容。
1.2 教学内容程序化,技巧教学不足由于课时的限制,目前的AutoCAD教学多数以命令的讲解学习为主,辅以适当的课内演示、练习为主要内容的。经过这样的学习,学生对常见的命令有了一定的掌握和认知,但是面对实际的制图问题,仍存在无从下手的情况,面对多个命令均能达到绘图目的的命令不知道如何选择以最大程度简化绘图。
1.3 制图基础差,识图、制图能力差由于高职院校多采用三年制,其中基础课教学多集中于大一完成,以至于制图课程课时不足,学生制图基础不扎实;同时AutoCAD作为一门专业课程在我校的课程体系中属于大二第二学期甚至大三第一学期的学习内容,在此期间没有相应的毕业设计和课程设计做过渡,相隔时间较长,出现了制图知识遗忘的情况;加上部分学生立体感较差,因此面对稍显复杂的三视图,学生的识图能力不足就显示出来,三视图的结构理解不到位严重影响了后续的正确制图。同时,学生的制图能力也较差,对不同结构的表达、不同标注方法的代表意义等内容掌握较差,导致无法正确表达图中的结构和加工基准等内容。
1.4 学生动手能力差,兴趣不够虽然目前计算机的单价有所降低,达到了一定的普及率,但对于多数农村的学生来说,计算机仍然属于新鲜事物,因此在上课时,往往出现不敢动手的情况。而部分熟悉计算机的同学由于识图能力所限,在学习过程中倍感艰难,影响学生学习的积极性和兴趣。而AutoCAD的学习又需要多加练习,在练习的过程中多加比较才能达到学习目的。学生动手能力差、兴趣不足这一点严重影响了学生的学习积极性。
2解决方法
针对上述问题,我们可以采用以下方法进行改革和调整。
2.1 引入情景教学,深入教学改革根据AutoCAD的主要功能将本课程学习内容分为界面认知、绘图命令、编辑命令、文字与标注、图块与装配图五大部分。将本课程分为界面认知、简单图形绘制、复杂零件图绘制与标注和装配图四个情境,并将不同的情境和内容相对应制定教学计划。
2.2 机房授课,理实一体化改变传统的多媒体课堂授课模式,采用机房授课,理实一体化教学,在教师教学后,留出练习作业和时间给学生练习强化。让学生在学中做、做中学,改善教学效果。
2.3 引入3D软件辅助学生识图针对学生识图能力差的特点,采用三维绘图软件pro/e和solidworks软件事先将复杂零件的三视图绘制成立体图,方便学生识图过程中的参考,帮助学生提高识图能力。同时激发学生学习三维制图软件的积极性,为接下来三维软件的学习打下一定基础。
2.4 调整培养计划,与机械制图同时学习针对学生识图能力差,制图基础差的问题,可以通过调节学习计划,将AutoCAD学习放在大一第二学期和机械制图同时进行。首先,此时学生已具备了一定的制图学习基础和识图绘图能力,从学习基础准备上来说已经具备了学习AutoCAD的能力;其次,和机械制图的学习同时进行也可以使学生通过两门课的相互印证,更好的提高自己;再次,AutoCAD计划提前后,可以再机械制图课程中的测绘中加入AutoCAD软件制图的要求,为学生提供实战场地,进行实际训练。
关键词: 《机械制图》课程 现代化教学手段 计算机绘图 专业素养
《机械制图》作为职业学校一门重要的技术基础课,它对促使学生掌握工程技术课程的学习方法,培养学生严谨的作风都有特殊的作用。随着计算机的广泛应用,生产实际中对制图的要求也随之发生了很大的变化。图板丁字尺等绘图工具、绘图仪器已经被计算机所取代;图纸等技术文件已经放进了计算机磁盘;手工绘图已经被计算机绘图所取代。因此制图课的教学也必须跟上时代的发展,我们必须及时调整教学内容,对学生提出新的要求,采用现代教学手段,培养出现代企业需要的高素质的劳动者。
一、调整教学内容,明晰培养规格
学校要科学合理地实施素质教育,满足社会的需要,必须对课程内容进行改革与调整,改变那些交叉重复、陈旧老化,不符合社会发展要求的课程内容,补充一些新的、企业需要的、对提高学习效率有用的相关知识。
例如现在采用计算机绘图,对字体、比例、标题栏、图线和图纸幅面等标准可以不作要求;常用的几何图形的画法,如等分线段、等分圆周、画椭圆等旧的绘图方法已无多大用处,就连圆弧连接的方法也都不适应现代绘图的需要了;轴测投影由于计算机上的三维实体技术的出现也显得无足轻重,这些内容只作简单的介绍即可。而对于其他方面:学生必须掌握投影作图的原理与方法;点、线、面的投影和特殊位置直线、平面的投影特性;基本体三视图及表面上找点;相贯线、组合体的画图等是机械制图的基础,这些内容是一环扣一环,紧密联系在一起的,应该系统讲解,全面掌握。学生对机件的表达方法及国标中的相应规定必须熟悉,最终要用平面图形准确、完整地表达出机件的结构、形状,并标注出尺寸和技术要求。徒手绘制草图的训练要加强,只有正确绘制出零部件的草图,才能顺利地在计算机上完成零部件的工作图。通过制图课的学习,学生必须掌握正投影法图示物体的基本理论与方法,具有利用计算机熟练绘制零件图和装配图的能力。
二、采用现代技术,改进教学方法
机械制图是一门抽象难学的课程,特别对于那些数学基础较差的学生更是如此。学生大多能够意识到制图的重要性,在制图学习中也花了很多时间,但效果并不理想。这其中有学生基础方面的原因,也有教学方法、教学手段方面的原因。
制图学习需要有较强的空间思维能力。所谓空间思维能力是指形体与视图之间的一种形象思维和逻辑思维能力,它是读图与图解能力的基础。在培养空间思维能力上,由于使用的教具、模型很有限,挂图又显得比较呆板,无论老师怎样描述比划,有些学生就是想不出它的形状结构,因此采用传统方法在培养学生空间思维能力上效果较差,而采用计算机辅助教学完全可以取得事半功倍的效果。利用计算机辅助教学可以画出各种物体的三维图形,并且这些图形可以在空间任意放大、旋转,我们就能让学生从不同方向观察它的形状结构,根据投影原理画出它的二维图形,这样学生学习起来就很容易理解和掌握。
三、加强计算机绘图能力的培养和训练
现在计算机绘图软件有很多种,每种都有它的特点,但主要内容是一致的,包括平面图形的绘制和三维实体的绘制及尺寸和技术要求的标注。学生重点掌握一两种绘图软件,达到非常熟练的程度,在以后的工作当中,能将所有的零件图和装配图用计算机绘制出来。要具备这样的能力,在制图课的教学中就必须安排足够多的时间上机教学和练习。AutoCAD中平面图形的绘制需要20多学时,CAXA制造工程师中的实体造型需要20多学时,这些学时可以安排在制图课的总学时中,制图的理论知识可以融合在上机的训练中,例如,绘图的基本知识与AutoCAD绘图环境放在一起介绍;投影原理结合AutoCAD的基本绘图命令(含点、线、面、圆等)来介绍;截交线、相贯线、组合体等内容和CAXA制造工程师绘图软件中的实体拉伸结合起来,通过拉伸增料和旋转增料可以得到各种基本体的三维实体,通过拉伸增料、拉伸除料及旋转除料可以得到叠加式组合体和切割式组合体,同时可以从多个方向观察它的投影,得到三视图;图纸的尺寸注法融入AutoCAD尺寸标注的设置中;标准件和常用件融入块和属性的操作中;这样既可以减少理论课的学时,又有利于学生理解和掌握制图的基本理论,增强学生的动手能力。通过足够的上机训练,学生计算机绘图的能力和画图技巧就可以达到一般企业对制图人才的要求。
四、提高教师的专业素养和实际操作技能
“教师要给学生一碗水,自己应有一桶水”。要把制图课讲得生动形象,把抽象的理论变得直观,让枯燥的条文变得有趣,除了有很好的口才和表达能力以外,教师还必须具有机械专业的相关知识,如机械制造工艺学、机械零件与机械原理、公差配合与技术测量等,这些知识在制图中的零件结构、表面质量、加工方法、材料选择、技术要求、连接装配关系等方面都要用到。只有具备这些知识才能应用自如地举出生产中的典型例子,让制图与实际结合起来。随着计算机的飞速发展,计算机绘图已经取代了传统的手工绘图,制图课教师除了要有较强的理论外,还必须熟练地掌握和应用几种计算机绘图软件,以便采用计算机辅助教学,对学生进行计算机绘图的训练和指导,培养学生的绘图技能和绘图技巧。此外,教师还应具备加工、装配和测量等方面的实际操作技能。
总之,《机械制图》作为各类中等职业院校普遍开设的一门技术基础课,在提高教学实效性方面,教师必须不断充实自己,及时吸取本学科及相关学科的最新知识,把握教学改革的动向,增强教学的预见性,这样才能培养出适应社会需要的具有较强实际操作技能的高素质人才。
参考文献:
Abstract: The interest is the inherent power of knowledge. However, learning interest is mainly from teachers'guidance to students, so as to fully mobilize the enthusiasm of students' positivity and initiative, and thus can be a creative way to learn, and eventually achieve the purpose of optimizing classroom teaching and improve teaching effectiveness. This paper focused on exploration and research of stimulating students' interest in learning teaching method in the mechanical drawing teaching.
关键词: 机械制图教学;激发;学习兴趣教法;内在动力
Key words: mechanical drawing teaching;excitation;interest in learning teaching method;inherent power
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)35-0235-02
0 引言
学习兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识,或趋近的意识倾向。它是一种学习动机,是学习积极性中最现实、最活跃的心理成分。当一个学生对某种学科发生兴趣时,他总是心情愉快地去学习,积极主动地获取知识,否则,学生就会感到学习是一种负担。因此,对于机械制图教学中激发学生学习兴趣教法探研有其必要性。
1 诱发学习动机,激发学习兴趣
《机械制图》课作为一门重要的技术基础课,通常情况下,在第一学期学校就会开设这一门课程。但是对于学生来讲,他们在中学的时候却并没有接触过相关的知识和内容。所以,机械制图是陌生的,因此,这就需要教师寻找一些贴近学生生活,与教学内容相连接的教学案例,让学生对所学知识有一个情感认知。比如在进行绪论课教学时,教师可以将学生带到校实习工厂,让同学看高年级同学是怎样按图纸加工零件的。让学生有一个感性认识,进而让学生从大体上对《机械制图》有一个了解。同时,在教学中,还可渗透价值观教育,让学生明白《机械制图》在生产、生活以及社会中的应用和作用。又比如:教师可以将本专业生产图样和往届学生优秀的绘图作业展示给学生,激发学生的热情和上进心,让学生在学习的初期就树立学习的目标和榜样。
因此,在教学过程中,通过这样的教学方式,让学生了解制图的地位、重要性。并且教师要从心理上让学生明白,做好心理辅导,让学生懂得:制图是工科专业重要的课程,是工程界交流信息的共同语言。学好机械制图对同学今后的学习乃至工作都有重要影响。让学生充分认识到:任何机械设计人员、生产人员,如果缺乏绘制和识读机械图样的能力,就不能从事技术工作。如果看不懂图,就不能从事生产工作。这样通过正确的心理辅导,帮助学生树立正确的学习价值观。
2 采用多媒体教学,激发学习兴趣
随着社会的发展和科学技术的发展,使得教育现代化工程也得到了迅速的发展。在这样的社会背景和教学环境下,必须要创新教学手段和方法,满足现代化教学对课堂教学提出的要求。所以,在教学过程中,要将现代科学技术应用到课堂教学中,引起学生的关注,调动学生积极性。比如:多媒体教学的应用,教师在进行《机械制图》的教学时,要有效地利用多媒体技术,使得课堂教学达到一种动静相宜、声画并茂的效果,集中学生注意力,吸引学生目光,使得《机械制图》教学更加直观化和形象化。尤其是对于一些在自然条件下,用肉眼所无法观察到的现象和过程,教师都可以通过多媒体将其完整地展现出来,进而有效地弥补传统教学中立体感、直观感不足的缺点,达到事倍功半的教学效果。因此,在教学中,教师一定要认真分析教学内容,合理地利用多媒体,将课堂教学的知识和内容,形象地展现在学生面前,并且结合教学的需求,提升教学效果。
3 精心设计导语,激发学生兴趣
在课堂教学中,精彩的教学导语,同样也能够引起学生的注意力和学习积极性,进而激发学生学习的欲望。比如教师在讲断面图时,要合理选择正确的表达方法,既要让学生理解断面图的涵义,又要让学生清楚如何作图既简单又不重复,最终引出断面图的概念。与此同时,教师还可以通过对比,将剖面图与断面图放在一起进行比较分析,引导学生思考,这样,学生在学习过程中,学习的兴趣就会被逐渐地激发出来。因此,在《机械制图》教学时,教师要精心设置导语,加强对学生的引导,激发起学生学习的欲望和兴趣。
4 进行直观教学,激发学生兴趣
在《机械制图》中,最为主要的一个特点就是要确保教学的直观性。所以,在课堂教学中,教师要加强教学的直观性,充分利用学生的空间想象力,进行直观教学。比如:在学习点的投影时,要想让学生很容易地掌握空间点向三个投影面投射后的图形。教师必须利用一些具体的模型和实物,结合图示进行直观教学。让学生由实物过渡到抽象的图,这样降低了难度,学生很容易理解教学内容。这样,一方面,可以将抽象的空间教学转化为直观的立体教学,使得空间想象更加直观化。另一方面,还在很大程度上提升了学生的空间想象力,使教学的难度降低,从而激发学生兴趣。因此,在《机械制图》课堂教学中,要充分利用模型和实物,也可以让学生用橡胶泥自制模型,增强教学的直观性,促进学生思维,帮助学生理解《机械制图》的相关知识,从而达到一个良好的学习效果。但要注意,随着教学的深入,要尽量控制模型的使用,让学生逐步建立空间想象能力,不可以对模型有过多的依赖性。
5 课堂适时设问题,激发学生兴趣
要想让更多的学生参与课堂教学中,还可以通过适时布疑设问,引起学生关注,可以说这是一种极为有效的教学手段。例如教师在讲半剖视图时,教师就可以通过多媒体演示剖开物体的一半、移去一半的过程,然后让学生进行观察。这时,教师就可以引入问题,如:对称机件的内部构件形状如何?应该如何同时表达机件的内外结构?对于剖开的部分,其剖视图应该如何画?通过设问,将学生的注意力集中起来,并且让学生进行进一步的共同讨论,得到问题的答案,最后才在黑板上展示图形。这样的教学方法,比起在教学中,教师将半剖视图直接画给学生的方法要有效、有趣得多。但是在布设问题时,一定要注意问题引出的时间,确保其合理性。因此,在《机械制图》教学时,教师要通过创设问题,一步步对学生进行引导。一方面,可以让学生学习从多个角度去分析问题,有助于学生发散性思维的培养。另一方面,还可以通过大胆设问,鼓励学生积极思考,培养学生理解问题、分析问题、比较问题、辩析问题、解决问题的能力。在这样的学习过程中,学生既可以学到知识,而且还可以体验学习的快乐。
6 加强学生体验,激发学生兴趣
从《 机械制图》本身的性质上讲,其具有很强的实践性。比如“零件测绘”,对于这一部分教学知识和内容的解读,就是一个很好的实践性教学活动。所以,在进行教学时,教师要与学生一起,进行零件的测绘,让学生亲手实践,亲身体验,让学生体验到学习的快乐。另外,学校要建立实践基地,加强校企合作,由教师组织学生到工厂、车间进行学习,让学生参与一些实践活动。这时,教师就可以将生产实际与教材内容进行有效地结合,进而形成实践与理论的有机融合。一方面,在实践当中,学生既可以寻找自己心中的疑惑,自己寻找问题的答案。另一方面,这种亲身体验,会给学生留下深刻印象,既巩固了学生的知识,而且还丰富了学生的经历,进而激发学生兴趣。与此同时,在这样的教学形式下,学生还可以体验到成功的快乐,巩固学生的心理优势,使他们保持较高的学习积极性。
7 改进教学方法,激发学生的学习兴趣
现代教学要求,教学观念和教学形式要体现新颖性,这就需要教师要创新教学观念和教学方法,将学生从传统枯燥乏味的教学中解脱出来,采用多样化课堂教学,激发学生兴趣,吸引更多学生参与到教学当中,使得课堂灵活多变,进而让学生全身心的投入教学当中。
7.1 分层教学法 对于学生而言,由于其知识水平和智力的差异性,导致学生接受知识的能力也各有不同。因此,在教学过程中,教师要采用分层教学法,视学生的接受能力,分别对学生进行不同层次的辅导,让不同层次水平的学生的知识和能力都能有所提高。另外,在布置作业时,教师也可以让学生自行布置,让学生根据的实际情况布置不同的作业,既可以发挥学生的主观能动性,而且深刻体现教学的人文性。
7.2 对比分析法 在《机械制图》教学中,教师要想加深学生对知识的理解,可以采用对比的方法,将教学中所遇到的各种概念放在一起,分别从性质上,概念上,本质上,属性上进行讲解,从中找到它们的联系和区别。一方面,既加强学生对旧结构的巩固,从学生当中发现新的知识,另一方面,还可加深学生对概念的理解,使得学生的知识结构更加系统化。比如在《机械制图》中,教师在讲完六个基本视图时,就可以从不同的角度进行分析比较,了解它们的方位关系和度量关系,帮助学生更加深入地理解。
7.3 小组合作教学法 在《机械制图》教学中,教师还可以利用小组合作法,让学生进行讨论学习,让更多的学生参与到教学中,增强学生的自主意识,充分发挥学生的主体作用。并且在教学中,加强对学生的引导,增强学生的主动参与意识,充分激发学生的学习积极性。比如:对于学生在学习中,一些容易混淆、忽视以及有疑点、有难度的问题,这些都可以通过小组合作学习,让学生在讨论中,获取答案。与此同时,教师还要注意对学生进行职业工作规范要求的教育,使他们认识到图样作为工程界的技术语言在生产实际和技术交流中所起的重要作用,只有严格按照国家标准制图,才不会影响图样的通用性。
8 运用语言艺术,激发学习兴趣
在教学过程中,最为主要的工具就是教学语言,而且对于教师而言,其工作的主要手段就是语言。就语言本身而言,其具有很大的魅力。首先,语言可以将无声的文字转化为有声的语言;其次,语言可以将抽象的知识归纳成通俗易懂的口诀。比如在讲解内外螺纹画法这一节内容时,教师就可以利用语言艺术,将内外螺纹画法编成口诀:表示螺纹两条线,用手触摸能分辩,摸得着画粗线,摸不着画细线。这样的口诀,让学生对教学内容非常容易理解,且易记忆。同时,也可以让学生乐学。一般而言,在课堂教学中,对于语言艺术的有效应用,就要把握语言艺术的关键,具体主要体现在两个方面:一是总结性,二是比喻性。其中,总结性,就是要抓住课堂教学的主要内容和概念的主要特征,以顺口溜或者是口诀的形式表达出来,有助于学生对教学内容有一个准确的把握,而且便于学生记忆,达到事倍功半的教学效果。而所谓的比喻性,简单来讲,就是教师要认真分析教材知识和内容,将抽象的理论与生活实际进行有机结合,将教学的知识和内容,通过通俗易懂的语言表达出来,使得知识的难度降低,提升教学效果。
9 总结
总之,只要我们巧妙运用各种方法和手段,就能激发学生的学习兴趣,促使他们产生强烈的求知欲,达到事半功倍的效果。
参考文献:
[1]张玉秀.高职院校建筑制图教学改革的思考[J].甘肃科技, 2009,(04).
[2]支兰珍.职业学校《机械制图》的教学改革[J].科技致富向导,2012,(12).
关键词:多媒体教学;课堂效率;机械制图;实践能力
《机械制图》教学目的和任务是:学习正投影的基本理论;掌握阅读和绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能;培养学生对空间想像的能力和良好的工作作风及工作态度。制图课中对空间分析和想象能力的要求是:在接受物体的二维和三维信息后,经过联想和判断、想象和推理等思维活动,确定物体在空间的位置和几何形状的能力。
一、什么是多媒体教学
多媒体教学是指教师利用多媒体计算机与预先制作好的多媒体课件进行课堂教学活动,即计算机辅助教学(Compute Assited Instrument,简称CAI)。利用多媒体技术开展教学活动,课堂上除文字、公式和语言外,还有丰富的图片、动画等多种信息,丰富了课堂教学内容、扩大了学生视野,调动学生的学习积极性。因此,多媒体教学技术在教学中获得广泛应有,成为一种现代化教学手段,是否采用多媒体教学也变为评价教师教学水平的一个重要因素。
二、当前《机械制图》课堂教学的现状分析
传统的《机械制图》课堂教学存在着一些弊端:例如重理论、轻技能的传统教学模式,教学内容偏重于点、线、面,基本体投影和传统零件手工绘图,与技能型、实践操作的人才的培养要求不相适应。具体表现在
1、传统的机械制图教学模式是粉笔与黑板式的教学,教师在课堂上往往要书写大量的板书,画大量的图,重复劳动多,劳动强度大,工作效率低下,往往无法与学生进行充分交流,互动性差。
2、传统教学课前准备工作量大:需要准备一些教具、挂图、及板图,占用了教师大量的备课时间,降低工作效率。
3、分析几何形体的结构以及讲解机件的表达方法时,缺乏形象生动的教学手段。例如在讲解组合体的读图时,各种类型的组合体视图的分析过程,以往教师都是利用徒手绘制轴测图的方法,来展示视图所表达的形体的形状,这对教师的徒手绘制轴测图的能力要求较高,尤其是新教师很难掌握,影响教学效果。另在讲解剖视图的时候,对两个相交的剖切平面的剖视图的画法,利用挂图也较难讲清楚。
三、运用多媒体在《机械制图》课堂教学中的好处
1、利用多媒体进行《机械制图》教学可有效实现教师与学生的互动,激发学生的学习兴趣
教师在运用各种绘图软件讲解制图知识时,学生可以直观的通过投影看到虚拟的三维世界,并根据自己的想象提出自己想法,教师根据学生的反应运用绘图软件将学生的想象变为虚拟的现实来验证学生的想象。这样可以在学生思想中激起强烈求知的欲望,与研究制图学的极大兴趣,使学习的内因与外因有效的结合起来,更好的发挥学生的认知的主观能动性,促进学习效率的提高。
2、多媒体能有效建立视图与三维立体模型的联系,培养学生的空间想象力
《机械制图》所研究的对象是具体的三维立体,包括各种基本几何体、组合体、零件、装配体。在传统教学中,教师一般采用各种木制教具来做现场演示。这种模式有其局限性:其一、木制模型往往与教材相脱节,教师不能根据实际情况灵活选用教具;其二、木制教具的体积较小且造型单一,在教室中演示时,只有部分学生能观察清楚。且可选造型有限,不利于学生全面了解空间型体的结构;其三、对于大型的零件与装配体,教师不可能在课堂上进行演示,即使在车间中参观实物也不可能随意进行反转、拆卸、剖切使学生观察内部结构及装配关系。 利用计算机多媒体技术可以通过各种手段和特技加工制作出教材中的各种三维立体模型在课堂教学中演示。优点有三:其一、电子三维立体的真实感完全与现实中的零件一样,教师可根据实际教学需要对其点、线、面、体等不同要素设置不同的颜色来加强对所讲内容的表达。其二、教师在AutoCAD、3DMax、CAXA等环境中可以随意旋转、剖切、拆卸、放大电子三维立体。其三、教师可根据实际情况随意改变对模型的观察视口,并把该视口与视图建立联系。
3、利用多媒体课件将机械制图中的难点和重点突出地表达出来,使学生把握重点,理解难点课程教学设计应注重使学习者能利用自己原有知识结构中的一些经验,去分析和理解当前学到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系,为学生构造良好的学习情景。因此,通过多种媒体的设计,展现几何形体的结构特征,以此来使学生在这种特殊的“情景”中,将大脑中的各种简单形体的认知联系起来,形成对复杂几何形体的认知,从而正确理解和利用二维图形对三维几何形体的表达。
4、多媒体辅助教学能突破教学难点,增大课堂教学容量,省时省力
专业课教材中的某些内容和知识点比较抽象和复杂,学生感到茫然,教师很难以用语言讲清。而运用多媒体课件辅助教学技术,可变抽象为具体,帮助学生建立想象能力,从而达到突破教学难点,增大课堂教学容量,省时省力的效果。如在讲授组合体的尺寸标注时,规则纷繁复杂,需要记忆的要点多,传统教学是教师在黑板上写、标注,同学在下面看,既复杂又枯燥难懂。通过实物展示,由学生观察总结有代表性形体的特征,并将这些形体的尺寸标注制作多媒体课件。
四、运用多媒体在《机械制图》课堂教学中的存在的问题
1、多媒体教学使学生做笔记比较困难
课堂上做笔记是学生学习的一个重要手段。在传统的教学方法中,教师通过板书一笔一划地表述出本节的主要内容和重点所在,有利于学生做笔记。而在多媒体教学中,展现在学生面前的是整行文字或整幅图形一起出现在屏幕上,这就给学生做笔记造成了一定的困难。
2、多媒体课件代替教师的讲解,减弱教师的师范作用
在传统的制图教学中,教师在课堂上的大量板图都是边讲边画的,学生听后自然学会了图样及各种线型的画法。在多媒体教学中,教师在课堂上基本不再作图,甚至在黑板上连一个字也没有。因此在机械制图教学中教师的这一师范作用也就随之消失了。
3、多媒体教学易造成课堂容量过大,导致学生“消化不良”
制图教学图形多,应用课件时图形一闪而过,学生没有思考的过程和时间,虽然加大了课堂知识量和信息量,缓解目前教学内容多与课时相对较少的矛盾,但课堂容量过大和教学速度过快均不利于学生对所学内容的掌握和后续内容的学习。如果把握不好,就会使学生来不及充分理解、掌握和巩固全部已学知识,并且直接影响后续课程内容的学习,出现“消化不良”的现象。
五、小结
当前在运用现代化教学技术时,必须尊重学生的主体性、创造性,注重师生这间的合作、交往等人文性,保持信息传递的双向性,保证多媒体播放进程与学生思维进程的一致性。这样提高课堂教学效率才能落到实处,在运用现代化教学技术时必须“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。
参考文献
一、机械制图课程教学现状
不知从何时起,《机械制图》已经成了一门“问题”学科,除去少数领悟能力较强的学生外,很多学生都对这门学科望而生畏,这当然不能将板子打到学生身上。归纳起来,主要是下述原因所导致:
1.针对性教材匮乏
1)课程教材选择面少 “十一五”期间针对高职院校编写的机械制图教材很多,但真正以项目课程编写的教材寥寥无几。
2)教学内容难度大 课程“学问化”倾向较为严重,其内容是传统本科的“压缩饼干”,随着课时的压缩,实训机会的减少,学生课堂学习积极性明显降低,课堂上容易出现听不懂的状况,从而对课程的学习产生厌倦和畏惧心理。学生对零件图和装配图的测绘部分往往变成抄图和描图的过程,对其中的结构和工作原理含糊不清,甚至一无所知。
3)教材内容脱离实际工作任务 所涉及的内容只有很少一部分与实际工作岗位任务有关。通过对毕业生的跟综调查发现,在实际工作中,学生尝试用所学的知识去解决较复杂的问题,却有一种所学知识对自己的实际工作没有帮助的感觉,真所谓“所学非所用,所用又未学”。主要原因一是课程目标定位过于宏观,二是课程结构学科化。
2.教师教学观念陈旧。具体到制图课的学习,一般要求学生先学习足够的制图理论知识,然后进行制图测绘,最后就能形成空间想象能力、读图制图能力,这其实是不现实、也是不可能的。造成这种状况的根源还是“重知识,轻技能”这一中国传统社会文化价值取向,忽视了知识与具体工作任务之间的联系,以知识传授为中心、以知识灌输为基本方式、以知识再现能力为终极目的课程观依然存在。这种“教师讲、学生听”、“从理论到实践”的教学模式和课程理念形成了“黑板上开机器,教室里种水稻”的具有中国特色的职业教育景象。
3.教学模式和教学评价单一。注重知识传授、讲课照本宣科、教学方法单一、课堂理论教学时间超过大半,长期以来教师“一言堂”的现象无法克服。教与学脱节,不能有效培养学生的能力,技能的训练和培养被忽略。多数教师常用的评价方法基本上也是知识性考试,这种评价过于偏重学术性学习的结果,比如获得一个分数或是一张证书,很少顾及实际的工作能力。
二、基于工作过程的教学理念
基于工作过程的职业教育理论,是针对传统职业教育与真实工作世界相脱离的弊端、根据企业需要适应工作岗位能力和构建工作岗位能力的生产一线技术型、技能型人才而提出来的。机械制图课程改革是以综合职业能力培养为目标、以典型机械零件的测绘为项目载体。
所谓工作过程,就是在企业中为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整工作程序。基于工作过程课程的教学就是根据职业行动领域的实际工作过程,即以企业典型工作任务来确定实际工作任务,在任务执行中渗透相关的教学任务,最终转化为职业教育任务。因此在教学中应提供每个任务详实的的工作流程、工作对象、工作方法、使用工具、劳动组织方式、与其它任务的关系和所需的知识、能力和职业素养等等,从而实现工作任务向行动领域转换、行动域向学习领域转换以及学习情境的设计。
三、《机械制图》课程改革内容
1.重构课程目标―课程目标从知识本位转向能力本位。然而多年的职业教育课程改革在实践层面一直未取得重大突破,其重要原因之一就是对课程目标的描述过于笼统。用普通能力的描述方法来描述职业能力,使得对课程内容的分析难以真正深入到职业内部,这必然导致基于工作体系的课程取代基于学科体系的课程成为空中楼阁。所以课程目标要具体说明学生最终能做什么,会做什么,它是从职业能力输出模式描述课程目标的。基于工作过程的机械制图课程目标是:
总体目标:通过任务引领型的项目活动,使学生能够绘制和识读工程图样;能利用 CAD 软件绘制机械零件图和装配图;并养成吃苦耐劳、团结合作和爱岗敬业的品德,养成认真细致、独立思考和自主创新的学习习惯。
能力目标:①具有绘制和识读工程图样的能力;②具有机械图样的绘制、国家标准的查阅、收集和使用技术信息与资料的能力;③能够使用测量工具测绘机械零件的能力;④具有操作CAD软件的能力;⑤能利用CAD软件绘制机械零件图和装配图。
知识目标:①掌握制图的基本规定和投影法的基本知识;②理解视图的形成及作图步骤;③掌握尺寸的测量及标注;④掌握标准件的绘制;⑤掌握视图的表达方法;⑥掌握CAD绘图命令及编辑命令。
素质目标:培养学生吃苦耐劳、勤学苦练和爱岗敬业的精神;培养学生团结合作、组织协调的能力;培养学生尊重标准、遵守标准的行为;培养学生独立思考、自主创新的学习习惯。
2.重构课程结构―从学科结构到任务结构。知识服务于实践的任务课程结构是以项目为载体,使学生在完成项目的过程中建构知识。按照工作过程来序化知识,即以工作过程为参照系,将陈述性知识与过程性知识整合、理论知识与实践知识整合,具体到机械制图课程“零件测绘”(如下图)这部分的内容,就是将零件测绘分为轴套类、盘盖类、叉架类和箱体类四个项目的测绘,在测绘过程中,将零件的结构分析及表达方法、尺寸标注、技术要求等相关知识点融入其中,使学生在围绕项目为中心的实践过程中掌握相应的知识点。
3.重构课程内容―从普通知识到工作任务,打破传统学科型课程以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容,将整个机械制图课程化整为零,针对实际工作任务需要,以职业活动为主线,以培养职业能力为本位,重新组织和设计教学内容。采用以测绘典型部件减速器为载体,一是减速器结构典型,且包含了除叉架类零件之外的轴类零件、盘盖类零件和箱体类零件,常用件和标准件等几乎所有机械制图涉及的零件,零件类型较齐全。二是测绘减速器的最终目的是画装配图和画零件图。而要画好装配图和零件图则需要一定的制图知识和绘图技能。如:画零件图要求掌握投影法、点线面的投影和机件表达方法、尺寸标注和技术要求等知识点。画装配图要求掌握标准件和常用件的画法和装配图的画法等知识点。(见表1)
我们以对真实设备或是仿真机械零件模型拆、查、测、绘等基本技能工作任务为引领,从学生基础能力出发,遵循机械制图专业理论的学习规律和技能的形成规律,按照由由浅入深、由简到繁、循序渐进的原则将教学内容重新整合,确定了如下5个模块,(如上表所示),每个模块下面又分为几个项目,每个项目再分解成若干个工作任务来组织教学,一般每个工作任务为2-4个学时。这样,在工作任务引领下学习机械制图基本技能及相关的理论知识,能让学生从不同的角度出发考虑问题,使之贴近生产实际,培养学生的职业能力。
4.转变教学方式―由学科结构式向工作过程式转换,即对职业行动知识采取理论与实践整合的能开发转换。打破传统的课堂灌输惯势,以及学生的机械与被动、理论与实践脱离的教学模式,由归纳、演绎、分析、综合等传统的教学方法逐步向项目教学、案例教学法、仿真教学法、角色扮演法等教学法转换。基于工作过程的教学,教师是教学情境的设计者,是学习过程的组织者。如何促进学生融入学习情境,引导他们主动自觉地学习才是关键。针对本课程教学,将每个具体任务分为几个阶段来完成。例如零件的测绘这一部分以工作过程开展项目式教学的过程如下:一是确定工作任务,将学生分成若干小组,每个小组要求完成一套完整的零件的测绘图纸。二是制定实施计划,学生协同合作,合理分配工作量,在规定时间内完成手工绘制草图和工作图。三是师生交流测绘图纸,分析存在问题,提出解决途径和改进方法。四是评估测绘成绩。在每一个具体任务的制定中,既要满足大部分学生能够“消化”,又可以引出新问题,充分挖掘“吃不饱”学生的潜能,激发他们的创新思维,扩展项目和优化方案。工作过程的教学倚重于更贴切生产实际的教学环境,组织有目标的活动,让学生为了行动而自主学习。行动中要学生面对教学提供的真情实境学会如何来完成任务,学会与人互动,充分发挥团队协作精神,吸取别人长处和经验,变被动为主动自发学习,自主思考,自愿动手,真正使知识、能力、素质得到综合培养和提高 。
5.改变课程环境―从课堂情境转向工作情境,课程实施从教师为主导转向学生为中心。首先我们教学场所改为一体化教室,内设图纸、机器及多媒体,教室突出实用性、经济性、高效性、仿真性、综合性的统一,在一体化教室内可以完成学习、研讨和测绘。另外,充分利用实习工厂现有资源,使学生认识车、铣、刨、磨、钻等普通机床和加工中心等数控机床、熟悉各种机床刀具、工件的运动方式、了解零件的加工工艺。测绘件全部来源于实际零件和设备,包括实习工厂和实训室现有机器设备,高年级学生职业技能鉴定加工的零件等。
6.重构课程评价体系―从知识考核到职业能力考核,具体的考核内容,主要以每个项目完成情况作为考核能力目标、知识目标和素质目标的主要内容。具体包括:完成项目的态度、完成项目的质量、资料查阅情况、问题的解答、团队协作、表达能力、劳动保护、经济成本等。改变传统的重视期末鉴定性考试,轻视平时形成性考试的思想,加大平时形成性考试占的比重,应全面、真实地反映学生的学习态度,学习能力和学习效果,更要反映平时综合制图技能的训练情况。各项学习情境评价占80%,期末考核占20%。