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关键词:职教教材 机械制图 调编轴测图位置
中图分类号:TH126-4 我作为任教《机械制图》课近十年的专业课教师,在制图教学的过程中,摸爬滚打多年,使用过多家出版社多版本多主编的《机械制图》教课书。每当教到“轴侧图”这节时,总觉得这节放在“相贯体”与“组合体”之间有些突兀,好似平整的康庄大道上突然出现“地震”和“断层”一样。我也曾试图查找各教科书如此编排的依据和合理解释,可至今没能如愿。更让人感到困惑是难道各编委,各出版社,各教师没感觉到此节放在此处的不妥?
1 把“轴测图”这章节放在“相贯体”与“组合体”之间,他破坏了基本体,切割体,相贯体与组合体之间都属于“体”的逻辑推理关系和系统性
搞机械类的教师都知道,《机械制图》教科书,作为一门专业性的科学体系,在编排各知识点先后顺序时,是存在逻辑推理规律的。针对“体”这章节各知识点的编排,也是遵循了由简单到复杂,由浅到深,具有系统性这条规律的。
编者先由大家常见的“基本体”讲起,符合大家的认知规律,因为基本体我们日常生活中到处都是,大家都有感性认识。教材这样编排,利于教师讲解三视图的投影法则,也便于学生掌握三视图的投影规律和绘制方法及技巧。随后讲解“切割体”,是在基本体上进行平面切割,是在学生完全掌握了基本体三视图画法基础上的微量变化和延伸。基本体常见,平面也常见,用平面切割基本体得到切割体的物件在我们的日常生活中也常见,故学生学习切割体这个知识点,也是有一定的感知基础的,是符合人们认知规律的,遵循了人们探究事物的规程。在弄明白了切割体这之后,让人最易想到或最想知道的是,基本体与基本体的相交,故随后讲“相贯体”,便是情理之中的事情。在掌握了相贯体的知识之后,人们绝对首先想到或最想探究的是,基本体与切割体、切割体与相贯体、相贯体与基本体、以及切割体、相贯体等之间的叠加和组合,说简单点,就是“组合体”的投影规律及其三视图的绘制方法,这样推理是符合我们大家正常的逻辑思维的,因为基本体,切割体,相贯体和组合体,都属于“体”的范畴,理应编排在一起,这样才便于教师系统地讲解“体”的知识,学生学习“组合体”才有所归属感和系统性,更便于理解和掌握三维立体到二维平面转绘时的规律和方法。
遗憾的是,编者把“组合体”放到了“轴测图”之后。换句话说,在“体”这个有机体中插入了“轴测图”,把“轴测图”放在了“相贯体”与“组合体”之间,决不亚于在“体”这个完整的章节中出现了“地震”或“断层”,把组合体与相贯体、切割体、基本体之间的逻辑纽带给割断了,让人的思维出现了紊乱。这种破坏“体”之间的逻辑推理关系的编排,实为不妥,也是不妥。
2 把“轴侧图”这章节放在“相贯体”与“组合体”之间,打乱了整部书这个知识体系之间的逻辑推理联系和系统性
《机械制图》作为一门独立的学科,具有完整的知识体系,各知识点之间的排序,具有不可置凝的逻辑推理联系和系统性。我们可以跳出书外,宏观地来把握和疏理一下整书的知识体系和脉络,我们不难发现,此知识体系也是遵循了人们的认知规则的,由浅入深,从简单到复杂,由一般到特殊,从点到面,渐近性地推理着和不断地完善着这个“制图理论”的完整性和系统性。
譬如:教材先从制图的基本知识讲起,涉及到绘图工具及仪器的使用,图纸图幅的国际规定,比例、线条的规范使用及相关的几何知识等等,这是因为这些基本知识是制图前的最起码技能。假如连这些最基本的技能就不具备,就去学制图,那将是非常困难的。有了这些基本绘图知识后,紧接着讲“投影法”——正投影法的基本原理及其规律,才正式触及到了《机械制图》的实质,因为投影法是贯穿全书的总则,既是三维立体向二维平面转换的法则,也是二维平面向三维立体转换的总纲。仅讲解这些理论性的知识是很难让学生理解和掌握的,更是枯燥无味的,必须经过示例演练,才能得到充实和完善。故随后讲解点、线、面、体的投影,正是投影法在三维立体向二维平面转换中的演练,在此演练中,是让大家明白并掌握三维立体向二维平面转换过程中应遵循的投影规律及绘制方法。摸清了三维立体向二维平面转换的规律还是不行的,我们知道,任何规律性的东西,都是经得起举一反三的事例来检验的,故而我们心中自然就会问,那二维平面如何向三维立体转换呢?至此,水到渠成地讲解轴测图的知识,便是顺理成章的事情了。实际上,《机械制图》这门课的知识体系“主轴”到此已经成形,换句话说,学习这门课的目的已经达到,该掌握的理论我们已经拥有,该达到的技能我们已经具备,因为我们现在既可以把三维立体绘成二维平面了,也可以把二维平面转绘成三维立体了。至于以后章节讲的机件的表示法,常用件的特殊表示法以及零件图,装配图,公差等知识点,都是在对这根“主轴”的补充,完善和修正。
遗憾的是,纵观各出版社,各版本,各编委们出的《机械制图》书,却在这根“主轴”的构建过程中,把本该放在组合体之后讲解的轴测图,偏偏放到了相贯体与组合体之间,破坏了这根“主轴”的逻辑构建,我不知其故,也难解其故,因为轴测图这章节,肩负着二维平面向三维立体转绘的重任,放在贯体与组合体之间,不仅破坏了“体”这章节的逻辑推理顺序,而且打乱了整部书的知识体系构建,似断了“脊柱骨”的人,又何谈健全和完美呢?
3 把“轴侧图”这章节放在“相贯体”与“组合体”之间,给教师教学和学生学习带来了思维定式的混乱
我们知道,认知事物,把握规律,改造世界,针对每个人都是有一定的思维定式的。我们学习知识,也是一样,符合我们思维定式的东西,非常便于我们接受和掌握,并会很快学以致用,达到终生不忘之效;而一些逻辑混乱的东西,很难让我们接受、理解和掌握,甚而越学越糊涂,越学越没兴趣,其后果只能是让我们不知所云,思绪混乱。
前面讲了,轴测图这章节放在相贯体与组合体之间,不仅破坏了“体”这章节的逻辑推理关系,而且打乱了整本书的知识体系。
作为传授知识主导者的教师,面对如此混乱的编排教本,假如不加以调整和重组,就照本宣科的话,在讲授此知识点时,不仅自已不知所云,心存疑惑,感觉不爽,总觉得前面讲的知识与后面将讲的知识之间失去了联系,这无疑是对本来很清晰思维的冲击和逻辑推理的挑战。更重要的是,让人产生本来走在平坦的大道上,神采飞扬,却突然在路中出现了“窟隆”,在我们还没缓过神来,就掉进了深渊的幻觉,那惊恐之状就可想而知了。
作为学习主体的学生,面对老师就心存疑惑的编排学本,既无精彩故事情节的吸引,又没顺畅的逻辑推理联系,本来学得就枯燥无味,甚而心烦意乱,好不容易在老师前面知识点的推理讲解中悟出点清晰的学习思路,确定下学习制图的思维定式,并尝到点学习制图的乐趣,假如教师遇到轴侧图这个夹在相贯体与组合体之间的知识点不进行调整,照本宣科的话,对于还处在微观知识点的应付学习和摸索规律阶段的学生来说,将是致命的一击。刚构建起的思维定式将荡然无存,学习兴趣将倍受打击。没有了学习兴趣,要想学好《机械制图》这门机械类的基础学科,是根本不可能的。连最起码的图纸就绘不出、看不懂,识读不了图纸,又怎能学好机械类的其它学科知识呢?
正是基于以上的原因,我深感《机械制图》教科书调整“轴测图”这章节位置的必要性。把“轴测图”这章节调编到“组合体”之后,让基本体,切割体,相贯体和组合体还原成一个整体,也让《机械制图》这部书的知识体系构建通畅,富有逻辑推理性,既利于我们讲授,也便于学生掌握,对于激发大家学好机械类专业知识和技能的兴趣无凝是有巨大促进作用的。
参考文献
[1] 罗光秀.《机械制图》(机械类通用)[M].武汉:华中科技大学出版社,2005,8.
关键词:机械制图,学习积极性,逻辑性,启发式教学,课程体系
Abstract: the mechanical drawing is plotting and mechanical drawing with the basic principle and methods of the course of various kinds of machinery is the practice of strong a professional basic course. This article from the mechanical drawing curriculum system reform, improve the students' learning initiative and the course content itself, the logic of the heuristic teaching method and the application of four aspects, and puts forward the teaching of mechanical drawing, to improve the quality of teaching, is building a new course system, elaborate arrangement of teaching content, make full use of teaching means.
Keywords: mechanical drawing, the study enthusiasm, logical, heuristic teaching, course system
【中图分类号】TB23 【文献标识码】A 文章编号:
机械制图课程作为机械类专业学生必修的专业基础课,机械制图课程在提高机械类专业学生综合职业能力方面发挥着重要作用,因此机械制图的教学质量的好坏关乎学生综合职业能力培养。本文拟在机械制图课程学习积极性和形象性方面进行探究和思考。
1.构建新的课程体系
教学过程中可以删除那些对于一般学生来说不必掌握的部分,并对课程体系进行改革,建立新的机械制图教学的课程体系:在新的课程体系中,首先引入柱体的概念,不仅圆柱、棱柱为柱体,而且将有两个面相互平行,其他各面的交线相互平行且垂直于底面的物体称为柱体。柱体的图示特征为:一个视图为多样形图形,另两个视图为一个或多个高度相等的矩形。根据柱体的图示特征,在教学中我们采用知一找二求三的方法;或在给定柱体高度的情况下,由一个多样形的视图来求另两个矩形的视图。采用这种课程体系进行教学,可以与后续的CAD教学中的拉伸结合起来,教师教起来省劲,学生学起来也容易。因此,制图的课程体系可分为如下两个部分:
①基础部分:包括投影基础,柱体、锥台体和旋转体、组合体等。
②专业制图部分:包括图样画法,零件图、装配图和计算机绘图等。
这样不仅可使学生了解与掌握专业制图的有关国家标准,能够读识专业图,还能培养学生读图和绘制专业图的能力以及对后续专业课程的兴趣。
2.提高学习积极性
2.1三维CAD软件引入课堂
随着三维CAD软件的社会需求的增长,以及三维CAD本身的形象和逼真性,通过在课堂上运用三维CAD进行复杂实体的构建,能够使学生既直观了解三维实体的外形结构,又了解构造学的基本知识,了解三维实体是如何构造以及加工出来的。
在授课过程中虽然要求授课教师使用三维CAD进行相应的课程讲解,但并不是刻意要求每位教师必须运用何种软件,因为本课程学习中只是要求学生了解三维的构建过程即可,学生如果对哪个软件感兴趣,则可以由后续的专业选修课程去扩展。因此在本课程的实际教学过程中,各位教师可以根据自身的能力采用UG、Pro/E、CATIA、Soldworks等软件,都不同程度地让学生对于三维实体构型以及构建过程有比较深入和全面的了解,从而增强对机械制图课程学习的积极性。精心处理教学内容,将三维CAD技术应用到机械制图课程教学中,运用多种教学方法,是为了给学生创造一个积极思考、主动学习的环境。使学生加深对专业知识的理解,并巩固其制图技能,提高学生的自学能力和分析问题的能力,实现良好的教学效果。
2.2机械制图竞赛提高学生学习的积极性
以培养应用型人才为目标,以培养学生工程意识和创新能力为思维主线,提升广大学生对机械制图课程学习的积极性和主动性,同时也为了检验学生三维造型的能力,可以定期组织面向工科专业的学生进行机械制图(分为多学时和少学时)及三维造型知识竞赛。通过颁发荣誉证书和奖金等形式,极大地提升广大学生对机械制图课程的学习热情。
3.授课的逻辑性
根据本课程的特点,特别是投影基础部分,从一开始就强调该部分的内容是一个逐层递进的过程,每次学习都是为下一次课的学习打下基础的,如图1所示。在每讲下一个新的知识点的同时,回顾上一个知识点,巩固学生的学习成果,同时通过分析新知识点与所学知识点之间的关系(例如在讲授点线面体的相关知识时),引入新知识,形成平稳过渡。
4.启发式教学的应用
在授课过程中,尽量采用启发式教学手段来强化学生对于所学知识的理解和掌握,在此给出两个例子供大家参考。
4.1螺纹牙顶牙底画法的理解
很多学生在学习螺纹画法的时候,特别是对于内外螺纹画法,经常犯错。作者采用启发式教学方法,采用触感方法,增强学生的理解,强调内外螺纹中手可以触摸到的应该画粗实线,而触摸不到的画细实线,通过该方法,杜绝了学生在该处的错误画法。
4.2外螺纹旋向的判断
在判断外螺纹旋向的过程中,不少学生总搞不清外螺纹的旋向。作者引导学生,将左右手作伸出大拇指状,分别去比较外螺纹的外形,如果螺纹的旋向跟右手的四指旋向一致,就是右旋,反之就是左旋。
4.3局部剖视图中波浪线的画法
对于局部剖视图中波浪线的画法学生经常容易将波浪线悬空或画出机件之外,作者帮助学生将波浪线理解为掰开机件时,留在机件的痕迹,从而增强学生的理解,大大降低了学生在该知识点上的错误率。
5.结束语
机械制图课程教学有其自身的特点,同时也伴随着社会的进步不断地发生这变化,通过在工程图学教学中引入三维CAD和知识竞赛方式,从而增强理论和实践联系的能力;通过知识学习的逻辑性分析,提高学生学习的认知和学习的积极性;通过分析学生的学习状况,通过启发式教学,加强知识点内容的理解;通过构建新的课程体系,进一步培养学生读图和绘制专业图的能力,最终才能为社会培养出更多的优秀人才。
参考文献:
[1]郑盛梓,姚涵珍,周桂英等.面向三维CAD技术的工程制图教学研究[J].东华大学学报.2005,(4).
[2]魏屏,图学职业教育课程教学改革目标定位的探究[J].东华大学学报.2005,增刊.
[3]钱可强.机械制图(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2011.
作者简介:
关键词:机械制图;计算机绘图;有效融合;教学现状;师资队伍 文献标识码:A
中图分类号:TH126 文章编号:1009-2374(2015)05-0077-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0370
机械制图就是利用图样准确表达机械的结构形状、大小、工作原理与技术要求的学科。计算机绘图是计算机图学的一个分支,主要培养学生利用计算机绘图软件进行机械图样的绘制,比起手工而言,其可以说是一种高效率、高质量的绘图手段。两者之间的有效融合可以算作是相辅相成的一种方式,学生想要掌握良好的计算机绘图技能就需要先掌握机械制图的相关知识与技能,这说明两者之间的融合不仅能够保证教学理论与实践并存,同时还能够有效激发学生的学习积极性。
1 机械制图与计算机绘图有效融合的意义
在实际的教授过程中,两个课程先后进行,这种独立的教学手段导致了课时的浪费,其中运用到的模型、挂图导致教学质量不高,再加上手工绘图拖慢课程速度,目前已经难以适应当下教学的需求,并且将计算机绘图安排在机械绘图课程之后,其内容上存在重复。从探究高职院校的教学目的可以发现,其最终以市场需求作为导向,重点是突出其应用性与实践性,整个机械制图的课程主要是培养学生在识图与绘图方面的能力,机械制图原理就是通过计算机绘制二维图形的基础,而计算机绘图能够为二维机械图样提供先进、快捷的方法与工具,这样一来就能够提供学生在绘制二维机械图样的能力,能够帮助学生具备绘制二维图样的能力,同时还能够具有设计三维实体造型能力与将三维实体模型转换成为生产所需的机械图样能力。
2 机械制图与计算机绘图有效融合的具体途径
2.1 构建全新的机械制图与计算机绘图教学体系
之所以将机械制图与计算机绘图两者结合,不仅是因为课程改革的需要,另一考虑的原因是借助计算机技术的发展与普及,导致在计算机绘图方面的主要教学任务逐渐向培养学生的逻辑思维能力、设计图形的能力以及将三维产品变成图形的能力。而这种改变也就加快了计算机制图与计算机绘图教学体系的改变。整个教学体系的改变与创新主要以构型设计作为中心,站在立体的角度,遵从三维到二维的认知规律,将基本的投影理论、机械CAD理论等贯穿其中,将原有的机械制图的课程体系进行全新穿心,借助三维设计软件,重点培养学生的设计能力和逻辑思维能力。充分将三维分析与制造理念融入到新的教学体系当中,重点加强学生在思维能力方面的培养。
2.2 加强师资队伍建设
两者之间的有效融合,同样需要教师在教学、科研、素质等方面的综合提高,既需要教师表现出对两者结合的知识点的熟练掌握与运用,同时还需要有一定的对科学研究水平,因此想要将两者有效融合还需要加强师资队伍的建设。
例如,某院校在实施将机械制图与计算机绘图有效融合的方案之前,对教师的提升方面做足了准备,该校专门邀请了该方面学术水平和教学水平都较高的教师作为师资队伍建设的把关人,对课程的教学质量进行严格的把关与监督,目的就在于提升教师的教学水平。另外院校还举办多种教研、科研活动,让教师从理论与实践上都进行双重加强。
2.3 进行特色教材的编写
进行特色教材的编写能够更有针对性地进行后续的教学工作,结合院校实际的教学情况进行编写不仅能够针对学生学习中出现的薄弱点进行加强,同时还能够有效培养学生在形象思维与创造性思维方面的能力。
例如,某院校积极与其他院校合作共同编写了《现代工程制图基础》等教材,同时还推出了电子素材版本,将画法几何、机械制图与计算机绘图三者有效结合起来,又根据其规律将该教材分为基础与应用实践两个部分,其中在教学内容方面也做出了一定的调整,保证该学科的系统性完整连贯。整个教材带有明显的系统性,从基础的二维到三维的过渡,通过借助以构型设计为主线,充分突出教材的实践性,同时教材中应用到的案例、图片尽量选择实际,在帮助学生更好地学习之外还充分富有工程实践意义,有效地培养了学生的实践能力。
2.4 推进教学方式的改变
考虑到以往的机械制图教学方式就是利用黑板、模型、挂图等方式来进行立体空间的一个动态讲解过程,这种方式之下教师难以真正展开教学,学生也难以理解,导致整个教学过程枯燥无味学生的学习兴趣降低。在教学方式上进行改变,通过更加先进的教学手段为教师与学生提供和呈现出一个良好的教学环境,不仅能够大大激发学生的积极性,还能够良好地培养学生的动态思维能力,同时还能够传递更多的信息。
例如,某教师考虑到传统的教学方式导致教学效率低下,因此借助先进的计算机技术通过不断的探索与总结逐渐开发出了一套关于机械制图与计算机绘图的电子版教案,在发现一味地采用多媒体技术进行授课时该教师发现课堂效率虽有一定的提高但是并没有完全发挥出其应有的作用。因此该教师在利用多媒体教学的同时将原有的教学方式也融入其中,在不断的实践中逐渐处理好了多媒体技术与传统教学方式的关系,找出结合点,将两者之间的优势充分发挥出来。又例如,教师在讲解机械制图当中的基本体三视图投影教学时,为了能够帮助学生更好地理解与掌握,在实际演示教学中利用AutoCAD绘图菜单中的建模功能建立了一个基本题的三维实体,目的在于帮助学生更好地理解,同时再借助视图中视觉样式与三维视图功能让学生去观察建立的三维实体,引导学生从左视、俯视、主试三个方向去观察,最后教师再利用自由动态观察功能让学生在各个投影方向观察,这种方式之下发挥出了传统教学方式无法实现的教学效果,也为学生提供了一个良好的发展空间。
2.5 加强机械制图与计算机绘图的内容融合
在进行融合的过程中,将两者之间的教学内容进行融合,可以在完成了机械制图的教学之后然后再将计算机绘图的知识进行教学,通过借助计算机绘图的知识点来巩固机械制图的学习,最终实现手工绘图与计算机绘图的双重训练,通过将两个课程的内容进行相对应的融合,更加能够提高其效果。
例如,某教师在进行教学内容之间的结合,对两个课程的教学内容进行了研究,通过深入的探索将机械绘图基本知识这一章节与计算机绘图基本知识两者结合起来,将投影作图基础与计算机基本绘图和编辑命令结合起来,将机械图样的基本表示与计算机绘图中的高级绘图命令、剖析图和断面图的绘制结合起来,将机械制图中常用件与标准件的内容与计算机绘图中的块与设计中心的应用结合起来,同时在结合的过程中当讲解到AutoCAD绘图环境时教师将机械制图的国家标准规定进行了讲解,还有在讲解的过程中对国家对顶的尺寸注法融合进AutoCAD尺寸标注的讲解中,两者之间的有机结合大大提高了课程效率,同时学生也能够更好地将两个课程的内容联合起来,实现更好地理解。
2.6 推动考核与评价体系的创新
考虑到考核方式与手段直接影响到学生考核的公平性,同时为了能够全面又客观地检测学生在进行了将机械制图与计算机绘图有效融合的一个整体效果,就需要将原有的单一的考试形式进行改变。此举不仅有利于培养出高素质的人才,同时还能够客观地反映出学生的综合素质。例如,某院校为了能够真正了解到学生的学习情况,在考核与评价体系方面做出了一定的调整。通过一段时间的研究终于开发出了一套关于机械制图与计算机绘图试题库,该题库内容的设计上既包含了对学生在机械制图与计算机绘图理论知识方面的考核,同时又适当性地增加了考核学生综合运用知识、分析问题、解决问题的能力。另外还将平时的作业成绩也纳入考核的内容中,同时还增加了关于三维实体构型设计方面的内容。在考试题型的设计上,也更加注意灵活多变性,重点都放在了对学生创新思维能力、空间立体分析能力方面,除了传统的基础题、综合题之外,还增设了构型设计题等,通过这种方式有效考核学生实际掌握的知识能力。
3 结语
总而言之,将机械制图与计算机绘图进行有效融合,需要的不仅仅是教学内容的改变,更多的是从整个的教学体系、教学方式、考核与评价体系、教学教材方面进行改变,同时还需要对师资队伍的建设进行加强,才能够真正做到两者之间的有效融合,有效提高教学质量。
参考文献
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[2] 童秉枢,易素君,徐晓慧.工程图学中引入三维几何建模的情况综述与思考[J].工程图学学报,2012,12(4).
[3] 王桂林.突出学生主体地位,激发学生学习兴趣――谈《机械制图》教学中的趣味性[J].科技信息(学术研究),2013,15(9).
摘 要:文中首先对机械制图与CAD课程的关系进行了简要概述,然后重点从创新课程教学模式、深化教学方法改革、创新课程考核评价模式等方面论述了机械制图与CAD课程教学改革的有效途径,以期对提高中职院校机械制图与CAD课程教学质量有所借鉴。
关键词:机械制图;CAD;教学模式
1 机械制图与CAD课程教学的关系概述
机械制图与CAD课程对培养中职院校学生的阅读图样的兴趣、提高绘图技能具有显著的促进作用,作为中职院校的重要课程内容,机械制图主要研究阅读和绘制机械图样的方法和原理,机械制图的教学目的是让学生掌握基本的阅读、绘制机械图样的技能和方法,学会绘制、识读比较复杂的机械装配图和零件图。而CAD具有很强的绘图功能,能够精确地设计机械零件、绘制机械装配图和零件图,CAD的出现并应用改变了传统的制图方法,其编辑、修改、绘图功能,有助于美观、准确、快速地绘制出需要绘制的机械图样,从而实现了绘图质量和效率的提高。机械制图和CAD课程教学具有一定的关系。机械制图和CAD课程教学的结合,可以给学生提供理论探索的机会,教师在教学时可以利用幻灯片、三维图形、轴测图等功能,充分展示平面和空间的转换过程以及空间形体的转换过程,从而使得机械制图的难点得以分解并突出重点。同时,机械制图和CAD课程教学的结合能够帮助学生提供他们的思维能力和空间想象能力,并让学生充分见识到CAD软件在机械制图中的作用和效果,从而培养他们学习CAD课程的兴趣。可以说,CAD与机械制图课程教学质量的好坏,不仅影响到中职生后续系列课程的学习,而且对学生的就业、择业也会产生重要的影响,深化机械制图与CAD课程教学改革是当前机械制图与CAD课程教学的重点、难点,整合机械制图与CAD辅助绘图资源,优化课程教模式是当前机械制图与CAD课程教学改革的必然选择。
2 机械制图与CAD课程教学改革的途经分析
教学实践中,深化机械制图与CAD课程教学改革应该重点围绕以下几个方面展开:
2.1 创新课程教学模式
传统教学模式下,机械制图与CAD课程大多采用添加式、独立式等教学模式,这些教学模式操作比较简单,也便于学生理解,但是,教学效果并不理想,容易导致计算机“绘图”与机械制图“分离教学”情形的出现,因此,实施教学模式改革、创新教学模式是机械制图与CAD课程教学改革的必然选择。创新教学模式并不是简单的对机械制图、CAD两门课程内容进行整合(两门课程合并为一门课程),而是运用“一体化教学模式”以达到提升机械制图与CAD课程教学质量的目的。“一体化教学模式”强调以能力为中心,将理论教学与技能训练融合在一起,以理论指导学习实践,通过实践来验证理论,让学生在“教中学、学中做、做中思”,比如,教师可以将机械制图与CAD课程的基本知识、基本理论、画图方法、国家标准要求等内容进行精讲以后,引导学生自己来画图、绘图,然后教师再和全班同学共同“绘图”,学生再进行反思,这样通过反复的、系统的训练,学生的空间想象能力、形体分析能力就会得到质的提升,从而促进机械制图与CAD课程主要教学目标(识图、绘图能力)的顺利实现。中职院校机械制图与CAD课程“一体化教学模式”的实施,关键的是需要将理论教学与实践教学环节进行融合,综合考虑培养中职学生职业能力、实践能力的目标需求,制定针对性强、实效性强的教学大纲、计划,构建完善的职业教育体系,这是“一体化教学模式”实施、促进机械制度与CAD课程教学目标实现的必要保障。
2.2 深化教学方法改革
机械制图和CAD课程教学效果的“好坏”与教师采用的教学方法密切相关,因此,深化机械制图与CAD课程教学改革,就必须要结合课程教学的目标要求、特点,选择科学的教学方法。在机械制图与CAD课程教学中,教师可以采用的教学方法有:第一,示范教学法,例如,在CAD教学中,教师可以给学生示范怎样绘制机械图,通过示范教学法,可以直观、有效地给学生展示绘图方法,从而有助于提高教学效果。第二,多媒体教学法,这一方法强调在教学过程中,利用多媒体进行教学展示,通过分解作图步骤、展示实物动画和图片等形式进行课堂教学,并利用多媒体的优势在课堂上和学生进行互动,以激发学生学习的积极性和主动性。第三,实例教学法,教师在教学过程中可以选取工厂的典型绘图事例,并利用这些事例给学生讲解怎样进行机械绘图,这有助于激发他们的学习兴趣,也有助于增强教学的实用性,学生可以实现学以致用。第四,任务式教学法,教师在教学过程中应该将生产实际和教学内容结合起来,在此基础上制定教学计划,并将知识点和教学内容隐含在教学计划中,让学生通过团体合作、小组讨论来完成教学任务,从而找出问题解决的方法,让学生通过完成任务来完成教学计划,掌握所学知识并构建其意义,同时提高他们的创新能力,并在学习过程中形成良好的学习习惯。
2.3 创新考核评价模式
中职教育与高等教育的本质区别在于,前者注重实践,后者注重理论,这就要求中职院校必须要创新机械制图与CAD课程教学考核评价模式,建立以技能评价为核心,兼顾中职学生理论、能力、知识、素质等方面因素的考核评价机制,采取过程性评价与结果性评价相结合的考核办法,使广大的中职学生不仅关注机械制图与CAD课程的学习结果,更加重视机械制图与CAD课程的学习过程,这对于提高中职学生的手工绘图能力、计算机辅助绘图能力以及参与课程学习的意识具有显著的促进作用;而结果性评价方法的实施又能够比较客观、准确地衡量中职学生机械制图与CAD课程理论知识的掌握情况,对学生做出客观、公正地评价。
3 总结
总之,结合机械制图与CAD课程教学内容,深化机械制图与CAD课程教学改革,创新课程教学模式、深化教学方法改革、创新课程考核评价模式,对培养中职学生的形象思维分析能力、提高课程教学质量具有一定的现实意义。
参考文献:
关键词:机械制图;课程重组;教法;教学评价
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1005-1422(2014)07-0141-02《机械制图》是中职教育机械类专业所开设的一门专业技术基础课。对整个专业课程体系而言,具有引领专业核心课程的重要意义,学生在后续专业课学习和从事生产实践中,常用到有关机械制图方面知识。但传统的机械制图教学注重教学内容系统性与完整性,偏重学科系统理论教学,忽视了对工程制图运用实践能力的培养。这种教学模式已不能调动学生的学习积极性,也不适应现代职业教育改革要求。本文针对在械制图教学中一些普遍存在的问题,提出如何进行教学内容重组和教学方法与手段、评价方式选择方面的一些建议。
一、机械制图课在教学中存在的问题
1.学生基础差,难以理解课程内容。中职学校的学生来源于中考后未考上高中或是中考前分流出来,其学习处于中等偏下水平,空间几何知识非常薄弱,而机械制图对学生的空间思维能力具有较高的要求,因此很多学生学习起来很吃力。
2.课时设置不符合学生的现有学习能力培养。为加强学生实际操作能力,中职学校把技术基础课的课时进行压缩,教师为了完成预定的教学任务,每一节课程安排的教学内容非常多,学生难以完全消化和理解。这样就造成了学生课上听不懂,课下作业完成较难,错误较多。长期下去,学生就丧失了学习的主动性和自觉性。
二、教学内容重组
多数《机械制图》注重课程系统性和完整性,教学内容繁多,在教学课时有限情况下,完成教学内容是不可能。本着“突出应用,服务专业”的指导思想,采用理论教学与实践同步进行的教学思想,运用模块化教学理论,按照“够用、实用”原则。对机械制图的教学内容重新组合为适合中职教育,编写了《机械制图项目实践教学教程》。该教材摒除传统学科本位思想,变革旧课程体系的完整性和系统性,注重突出理论教学与实训教学、生产实践的联系。教学内容设置不再按章节,而是将教学内容体系划分为四个模块。
1.机械制图基本知识模块。本模块由绘制四个平面图引出机械制图国家标准的一般规定、常用图线的种类和应用尺寸的识读、常用绘图工具的使用及平面图形的画法等内容学习。
2.识读视图模块。本模块由绘制几个与实训相关的实体、模型的三视图的学习任务引出正投影法的基本原理和基本特性,基本体及其切割体、组合体的投影,轴测图的画法等内容。本模块淡化了画法几何部分的内容,突出以体为中心,强化体与视图的内容联系。
3.识读零件图模块。本模块通过绘制齿轮油泵的主要零件图的学习任务引出机件常用表达方法和局部放大图、常用简化画法等局部结构表示法,标准件和常用件的规定画法,零件图中尺寸和技术要求标注方法与要求及识读零件图的基本方法和步骤。针对珠三角外资企业较多,中外技术交流频繁,而我校毕业生多数是到珠三角工作的特点,在这个模块中把过去作为选学的第三角投影知识(欧美国家使用)变为必讲内容,并丰富该内容,以适应本地区经济的要求。
4.识读装配图模块,本模块通过绘制齿轮油泵的装配图引出装配图的规定画法和常用表达方法,识读装配图的基本方法和步骤;螺栓、螺钉等连接画法,轴与轮的键连接画法,轴承的识读等内容。为了提高学生查阅并运用有关标准的能力,增加了附录的内容。
前两个模块属基础理论部分,后两个模块属于实践活动应用部分。每一模块由一些具体的项目组成,将各知识点涵盖在对应的项目中,体现了“做中学,学中做”的 理实一体化教学理念。
三、教学方法与教学手段
在机械制图教学改革中除了对教学内容进行重组外,还对教学模式进行改革,采用以真实的工作项目为载体,理论与实践穿行的项目化教学模式。并借助多媒体等多种教学手段提高教学效果和提升学生的动手能力和解决实际问题的能力。
・教学教法・机械制图教学内容重组与教法探讨 (一)教学方法
针对大多数中职生的空间思维能力薄弱,形象思维能力较强,易对新鲜事物产生兴趣,对实际工作项目存在很强参与意识的特点,在机械制图教学中采用任务驱动法、案例教学法等多种教学方法相结合的方式,可提高学生学习的主动性。
1.任务驱动教学法。通过教师精心设计任务,让学生在一个一个的任务驱动下,展开学习活动,通过学习活动可让学生直观地看到课程中知识点、技能点,并在教师的指导下完成任务。在完成任务过程中,学生自己动手动脑,主动思考,发现问题,解决问题,并体会制图的快乐与成就感。为创设更活跃的课堂氛围,在授课过程中可将启发引导法、讨论法、阅读法、演示法有机地融为一体。
2.讲练一体化教学法。对于知识含量多,结构复杂,对记忆、思维能力要求相对高的任务,可采用教师讲解示范一步,学生模仿训练一步的同步演练教学。如讲截割体的三视图,教师利用泡沫边演示切割过程,边讲解示范作图,学生也按照切割过程切制模型和绘制三视图。通过这种同步演练教学,课堂气氛活跃,目的明确,学生学习积极性高。
3.案例教学法。案例教学法实质是一种发现性学习,要求学生直接参与对案例的分析、讨论和评价。学生通过在具体问题情境中思考、探索的过程,培养了他们的认识问题、分析问题和解决问题的能力,尤其是提高机械制图的空间想象能力。这种教学方法对零件图的教学,效果更好。
(二)教学手段
教学方法的实施依赖于教学手段,在教学过程中还要注重教学手段的多样化以提高教学效果。
1.采用直观性教学。运用实物、模型、挂图、等教具帮助学生理解教学内容,化抽象的投影关系为直观的视觉印象,还可以让学生自己动手,根据图样用橡皮泥自做模型,这样既降低了学生学习难度,又提高了学生的动手能力。
2.采用多媒体课件教学。在教学时应用多媒体课件动画演示复杂三维与二维相互转化过程,将那些难用语言和粉笔描述的内容直观地表现出来,降低了教学难度。但课件的运用要适度、适量,不能用多媒体课件完全替代板书。
3.现场教学。现场教学是通过仿真或实际的生产实习现场实施教学过程的一种教学方法。制图教学进入零件图部分内容,安排学生到实习车间进行轴类零件加工见习。这种教学手段能使学生能将理论和实际联系起来,使抽象理论变得直观,提高学生学习兴趣,较好地解决了制图课学完后学生还是读不懂零件图的问题。
四、教学评价方式
机械制图是一门实践性很强的技术基础课,它体现了知识与技能的统一。所以本课程评价方式也应把理论知识和实践能力的考核结合起来建立多元化评价方式。笔者所在学校在本课程教学对学生的学习评价将传统的评价方式调整为过程性评价(70%)和终结性评价(30%)相结合的多元评价方法。其中过程性评价由三部分组成:自我评价、小组互评和教师评价。评价内容包括基本知识技能掌握情况,任务完成情况,学习态度以及日常学习中出勤、课堂表现,团队合作表现等方面综合性评价,力求能客观合理评价学生。终结性评价是通过考试,根据教学内容可以采用不同的考试方式。根据课程内容特点第一学期的成绩评价采用闭卷考试形式,第二学期的成绩由两部分组成:小组绘制绘制四张零件图的平均成绩和个人口试识读零件图及装配图的成绩。这种评价方式能客观反映学生的整体学习情况,又能提高学生自主学习的积极性。
针对中职学校是以培养学生职业能力为教学目标及学生实际学情,有必要在机械制图教学中对教学内容,教学方法、手段、评价方式进行一系列的改革实践。实践证明,这种以项目为中心展开教学,以学生为主体实施教学,以多种方式相结合进行评价的教学改革,能有效提高学生学习积极性,达到学生在学习中既掌握了理论知识,又提高了职业能力和职业素养的教学目标。
参考文献:
[1]周卫勇.走向发展性课程评价[M].北京:北京大学出版社,2002.
一、采用科学的教学方法,充分利用现代化的教学手段
现代教学设备的先进,使教师可以运用各种多媒体技术来提高教学质量、丰富教学手段。多媒体具有图、文、声并茂以及活动影像等特点,充分发挥多媒体的形象化教学,可以弥补传统教学方法在直观感、立体感等方面的不足。比如,可以运用录音、录像、幻灯等,这些教学手段能更生动、形象、直观地表达制图课中三维空间形体和二维平面图形的转换过程。如在讲解剖视图时,利用多媒体,在屏幕上从多个角度演示机件的内部和外部结构,学生可以很轻松地看懂这个机件的结构,掌握基本原理、 做图和读图方法以及有关机械零件的基本结构和装配的基本知识等,形成扎实的基本理论知识体系,逐步培育学生的空间想像力。实践表明,在整个教学过程中,学生的学习兴趣提高了,使学生能用最少的时间掌握最多的知识,这是传统教学手段无法比拟的,学生反应积极,爱学爱看,在愉快的气氛中学到了知识,并且记忆深刻,从而提高了教学效果。
二、在机械制图教学中运用项目教学法
中等职业教育的目标是培养实用型、复合型人才,不但懂得某一些专业的基础理论与基本知识,而且具有某一岗位所需要的生产操作和组织能力,善于将技术意图或工程图样转化为物质实体,并能在生产现场进行技术指导和组织管理,解决生产中的实际问题。企业产品改型周期快,项目生产是企业的主旋律,这就要求技术人员除了要有复合的专业知识和技能外,要有项目生产的理念,参与项目生产的能力,因此在教学中运用项目教学法,加强学生动手能力的培养,提高他们进行项目制作的综合应用能力,应是中等职业教育所追求的。
根据中职培养的目标,机械制图课程应重视应用性教学,强调知识的应用,适当降低理论的深度,特别在教学中贯穿项目的制作,这对于学生理论知识的理解和掌握,特别对学生综合运用能力的培养具有重要的意义。
三、既要注重课本理论的教学,又要与生产实践紧密结合
理论联系实际是教学的一项基本原则,理论教学的目的是为生产实践服务。首先,要注重课本理论的教学。理论教学主要是在课堂上进行。同时《机械制图》课又是一门实践性很强的课程,因此,在加强课本理论学习的同时,还必须与生产实际紧密联系,既要让学生看模型,又要让他们看一些实物,二者要结合起来使用。在教学过程中,我根据学生所学专业拿一些工厂中用的图纸进行教学,让学生了解一些实际生产的知识,明确学了制图是用来干什么的,使理论知识与生产实践紧密结合起来,加强了对学生综合素质的培养。
四、启发式教学培养学生的空间想象和思维能力
启发式教学的核心是以启迪思维、培养和发展智能、提高学生素质为核心。实施启发式教学法,应以教师为主导,学生为主体。这就要求教师吃透教材、精心备课,只有这样,才能在教学设计上有的放矢,才能正确引导学生思维。学生可以自由发表意见,对有见地的学生发言要充分肯定,鼓励创新思维,鼓励个性发展。对理解有失偏颇甚至理解错误的学生,不要挫伤他们的学习积极性,要给以鼓励,给予正确引导。教师对所提问题在学生讨论、辩论的基础上要给予正确的归纳总结, 重要问题要给予科学阐释, 让学生知其然并知其所以然。
【关键词】中职;汽车运用与维修专业;机械制图课程
中图分类号:G64
文献标识码:A
文章编号:1006-0278(2015)03-146-01
《机械制图》课程在机械制造、数控技术和模具设计专业中属于一门核心专业课程,由于它的重要性,在这些专业的学生往往都非常喜欢这门课程。但是在汽车运用与维修专业里开设该门课程,在实施教学中往往出现大部分学生厌学情况比较严重,从笔者多年的教学过程中总结出了一些让汽车运用与维修专业学生爱上机械制图课的经验和观点。
一、在中职汽车运用与维修专业中开设《机械制图》课的意义
在多年给中职汽车运用与维修专业学生上机械制图课程时会发现,学生往往对这门课程的开设感到非常惊讶,他们都认为制图跟我们的汽车维修能有什么关系。在很多情况下,学生缺乏学习的积极性和主动性,是因为他不知道“学什么”、“为什么学”和“怎样学”。
那么在中职汽车运用与维修专业开设机械制图课程到底有什么重要意义呢?
首先,本专业技能考证汽车中级证考证理论项目其中一项就是考核学生熟练绘制简单的零件图,这是国家职业考证的考核内容之一,要求学生对简单的零件图能够会看会画。再者,学生毕业后绝大部分的学生都是入汽车维修公司、汽车生产公司或汽车保险公司等,从学生毕业后走上的职业岗位来看,学生需要有一定的看图能力,从长远的职业发展来看,更是如此。少数学生从事汽车生产工作后,晋升汽车设计人员,这不仅要求有很强的看图能力,更多的要求绘图能力。由此可见,在中职汽车运用与维修专业中开设《机械制图》课是非常有必要的。
二、让中职汽车运用与维修专业学生爱上《机械制图》课的几点措施
(一)改革传统的授课模式与学生评价方法
在传统的授课模式里,往往教师是把每个内容点一一讲授后(比如边框、标题栏、尺寸标注、圆弧链接…)才开始学画整体图,可是讲授课后往往就发现,开始画平而图时学生早己把前而的知识点忘得一千二净了。
教学活动是教和学的双边互相促进活动,结合本课程的特点和学生基础较差、主动性较差的特点,在教学中需要多引导学生动脑、动手积极参与课堂教学,使学生的认识由感性认识上升到理性认识,从而使学生由被动地接受老师传授向主动地学习、探索和应用知识的方向转化,最终将知识转化为能力。针对传统教学存在的问题,我将内容转为为每个学习项目来授课,老师先抛出解决的图形(比如给出一个线条与圆弧连接的平而图,让学生以合作方式将其独立完成,过程可以讨论、可以查阅课程知识,关键时刻教师起主导作用),在动手绘图后学生慢慢去解决遇到的每个问题,从而把教学任务――掌握,学生也有了成就感,重要的是把“要我学”转为“我要学”,让学生慢慢爱上机械制图课。
(二)激发学生对制图的兴趣
为了激发学生的学习动机,明确学习目的,在上第一节课时,可以把学生带到本校实习车间参观,熟悉机械零件的生产过程。告诉学生这里各种各样的汽车零件都是由技术人员设计,工人根据设计要求生产出来的。同时向学生提问:技术人员是怎样把白己的构思、设计方案表达出来的?工人又通过怎样的途径明白设计者的意图,加工机械零件,并按要求装配成符合要求的整套汽车配件呢?接着展示一套图纸,告诉学生:设计人员把自己的设计构思在图样上表达出来,一线工人先通过看图明白设计者的意图,然后进行零件的生产,产品的装配、检验等。虽然汽车运用与维修专业学生们毕业后不是所有同学是工作在生产第一线,但是汽车维修一样需要看懂图纸,现在学习《机械制图》这门课程,目的就是培养大家的读图和绘图能力,为将来作好准备。如此激发了学生浓厚的求知欲望和学习兴趣。
(三)建立汽车运用与维修专业的机械制图模型实训室
(四)在很多的中职学校里,学校都是注重生产实训车间的建立,对于制图模型实训室都是很缺乏的,有的中职学校设有制图模型实训室,但是基本都是针对机械制造、数控技术、模具设计专业所设立的,汽车运用与维修专业的学生根本没机会使用。在硬件设施缺乏的情况,想提高学生的绘图能力或激发学生的兴趣都是大打折扣的。所以在中职学校里开设制图模型实训室是迫在眉睫的事情,希望学校专业主任、领导能加以重视。建立汽车运用与维修专业的机械制图模型实训室对学生的学和老师的教都能事半功倍。
三、校企合作
我校汽车运用与维修专业与汽车行业企业合作的单位有很多,这是一个很好的平台,给学生提供了从学校到企业的过渡,到企业里实践提升学生的认知力和专业水平,并给学生找到了解答疑问的实践平台。
四、小结
以上是笔者的个人观点,让中职汽车运用与维修专业学生爱上《机械制图》课,不能仅仅只靠教师,更重要的还有学校的硬件设施支持,让我们专业教师在良好的教学设施下发挥更大的作用。
参考文献:
[1]王槐德机械制图课教学参考书[M].中国劳动社会保障出版社,2001
关键词: 机械制图 设计习题 七个要点
机械制图是一门实践性很强的技术基础课。在学习本课程时,除了通过听课和复习,理解并掌握基本理论、基本知识和基本方法外,学生还必须按计划完成作业与练习,从将空间物体表达成平面图形,再由平面图形想象空间物体的反复训练中,掌握空间物体和平面图形的转化规律;通过反复的画图和看图实践,逐步培养空间想象和形象思维能力,提高看图和画图技能。练习是培养学生创造性思维能力的重要途径,是促使学生加深对知识的理解,并将知识转化为技能的重点环节。因此,习题课在教学中有着举足轻重的地位。然而在实际教学中相当多的教师忽视了对习题的研究,习题册上有什么习题就做什么习题,不作任何筛选,有的习题简单重复,而有的不切实际,超出了学生的接受能力。教师在设计习题应注意以下七个要点。
一、针对性
针对性是指根据教学目标和课堂教学中学生学习情况来设计习题,使每一个习题都有明确的目标指向。机械制图学习存在着很大的个体差异,学生学习掌握程度两极分化严重,做练习时往往存在着学优生“吃不饱”,而学困生“吃不了”的现象。心理学研究表明:成功是每个学生心理发展规律的需要,教师要清楚了解每一个学生的实际情况。例如,我在设计“截交线”的习题时,将习题分为三个层次,分别针对三个层次的学生:第一个层次是学生学习了基本理论后学生必须掌握的习题,我设计了正四棱柱、正六棱柱、圆柱、圆锥正面切割的截交线,这几道习题主要针对空间想象能力差的学生,通过练习学生能掌握截交线的基本概念;第二个层次针对空间想象能力一般的学生,我设计了各种基本体侧面或水平面切割的截交线,这几题要求学生能换个角度去分析问题;第三个层次针对空间想象能力较好的学生,我设计了不规则平面体、半个或四分之一的圆柱、圆锥的截交线练习。这样每一类学生都有了明确的目标,达到了预期的教学要求。
二、系统性
系统性是指课堂练习应与教学内容紧密结合,考虑前后章节的连贯性,应与课堂教学和课后练习相配套、相衔接,不能简单重复。在课堂教学中为了加深学生的理解经常要列举一些习题,课后要布置适当的作业,习题课的习题要与之有所区别。在学完“截交线、相贯线”基本内容后,我设计了相应的题组,把平面体与回转体相结合,设计了圆柱与平面体相交、圆柱与圆柱相交、圆柱与圆球相交的综合性习题,习题贯穿了截交线、相贯线的基本概念,提高了学生分析问题的能力。
三、层次性
层次性是指习题从简单到复杂,从识记、深层理解、综合理解到灵活应用,必须有一定层次,都是简单的练习,或都是繁杂的问题,难以激发学生学习的积极性。综合题通常把几个重要知识点“组合”在一个题目中,其目的是沟通新旧知识间的联系,帮助学生形成整体认知结构和发展综合应用的能力。尺寸标注一直是制图的难点,学生很难做到准确、完整、清晰、合理。在设计习题时,我打破了教学顺序,有意安排了平面图形、简单基本体、简单组合体、复杂组合体四种类型的尺寸标注,通过层层递进,提高了学生的实践能力。当然有时一堂习题课不能涵盖所有类型的习题,可以把一道综合题分解成若干小题,然后进行综合。教师应把机械制图中的许多复杂、难度较大的组合体习题分解练习,使习题由难变易,通过综合到分解,再由分解到综合的过程,引导学生去分析问题、解决问题,把学习的主动权交给学生,使学生的主体作用得到充分发挥,使教师的“引”与学生的“探”有机结合,达到良好的教学效果。
四、现实性
现实性是指习题尽可能与现实生活相结合,从学生生活实际、学生周边环境、社会现实中收集材料来设置习题。每个人对他周围的事物都很熟悉、很敏感。苏霍姆林斯基指出,要“把培养学习愿望的问题跟学生的意志领域密切地联系起来”,要保证学生“努力地好好学”,必须激发他们的“基本意志动机”。在学完图样画法这一章后,我没有按照常规进行综合练习,而是拿着几个模型和实物到教室里,要求学生自己去思考、去分析其表达方式,结果同一个模型或实物出现了许多种表达方式,然后让学生相互比较,从中得出最佳答案。可见,教学从实际出发,从学生感兴趣的问题入手,可激发学生的学习积极性。
五、灵活性
灵活性是指设计的问题要巧妙,有一定灵活性,能够激活学生的思维,可加必要的提示,促使学生去思考。思源于疑,没有问题就无以思维。数学常常需要一题多解,以提高学生分析问题的能力,而机械制图则往往采用一题多变来提高学生的空间想象能力。例如,在分析基本体时,一道圆柱中挖方孔的习题可以演变成圆柱中挖圆孔、圆球中挖方孔、圆球中挖圆孔等习题,拓展学生的知识面。习题的灵活性也反映在习题的开放性和拓展性,所谓开放性是指在掌握知识的基础上,打破学生的思维定势,让学生自己创造性地去解决问题的一种练习。机械制图不是一门独立的学科,它与机械基础、金属材料学、公差与配合、机制工艺学等多门学科有较强的联系,教师可设计一些综合性强的习题,如识读零件图和装配图等,理论联系实际,加强学生处理实际问题的能力。
六、多样性
多样性是指习题不能局限于书面练习,必须形式多样,生动活泼。特别要设计和布置一些促使学生去观察事物、体验生活、动手制作的实践性作业,促使学生学做相结合。生动活泼的实践性习题既能巩固和深刻理解已学知识,又能有效地发展学生的个性,培养学生的实践能力、收集和处理信息的能力。机械制图实践性很强,典型零件的结构分析、拆画零件图等实践性习题可培养学生的动手和画图技能。
七、选择性
机械制图是机械类专业的一门核心专业基础课,贯穿于机械类专业的整个教学过程中。机械制图的研究对象工程图样被称为“工程界共同的技术语言”,课程主要研究绘制和阅读机械工程图样的原理和方法,是工科类专业一门重要的技术基础必修课。多年来,机械制图教学模式以课堂教授为主,课后完成局部知识点对应的简单作业为辅的教学模式。课程缺少综合性、深入性、与实际应用紧密联系的实践性教学环节,同时缺少更客观的评价方式,教师的投入与学生的学习产出无法做出客观衡量,如何将工程素养和创新能力的培养融入到机械制图教学当中,需要教学方法和教学手段的持续创新。
1 课程改革目标
1.1 以达到ABET认证为导向,强调“以生为本”
美国工程技术认证委员会(Accreditation Board for Engineering and Technology, ABET)是一种社会组织的名称,是美国最为权威的专业认证机构之一。ABET具有普遍性的认证体系,它开展的各类专业鉴定是专业技术人员获得执业资格的权威渠道,目前全球已有超过550所大学、2500个学院参加它的认证[1]。其认证过程、认证标准和认证特色对于我国高等工程教育认证机构和高等工程教育的发展都颇具启示意义。1997年,ABET推出工程认证标准2000(Engineering Criteria 2000, EC2000),其特?c为:从强调教学过程转变为强调学生学习成效(Outcomes);强调实现专业培养目标的“持续改进(Continuous Improvement)”;鼓励专业创新;鼓励新的评价和改进方法;提出11条毕业要求(a-k Graduate Outcomes),即:评价学生学习成效的11项能力指标(a-k),也是ABET工程教育质量标准。其中,与本课程对应的指标分别是:
A.掌握数学、科学和工程知识(an ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering)
A2:掌握学科研究方法的基本知识
A3:掌握基础知识和基本实验技能
A5:设计制造基础
B.能够使用技术知识解决工程技术问题(an ability to design and conduct experiments, as well as to analyze and interpret data)
B3:工程素养与职业操守
在传统机械制图的教学基础上,课程以达到美国ABET认证为导向,结合ABET认证的评价指标体系,将教学目标与评价指标一一对应,在项目引导的教学过程中培养学生的综合应用能力和工程素质,并为后续课程的学习和今后工作打下必要的基础。
1.2 参考国外教学经验,丰富教学内容与手段
课程改革思路来自于美国普渡大学的同名课程,主要借鉴其ABET认证为导向的实践教学理念,结合我校“技术立校、应用为本”的办学方略,因地制宜制定了一套适合我校学生学习的课程方案。课程教学以课堂教学、课外作业、手工绘图、上机操作、随堂测验、视频录象等共同实施。要在有限的时间内让学生掌握全部教学内容,需要注意教学方法的改革与创新,调动学生的积极性,树立“老师教学引导,学生自主学习”的教学互动新模式。
通过本课程的理论教学和课程实践,培养学生具有一定的空间想象能力、识图能力、绘图能力,达到ABET认证标准,在实践教学理念引导的教学过程中培养学生的综合应用能力和工程素质,并为后续课程的学习和今后工作打下必要的基础。
2 课程改革手段
2.1 整合教学内容
继承传统的机械制图教学手段,课程主要由基本理论、三维建模软件练习和手绘草图等三大部分组成,通过本课程的教学,培养学生具有一定的空间想象能力、识图能力、绘图能力,达到ABET认证标准,具体如下:
(1)使学生掌握绘制和阅读机械工程图样的原理和方法,掌握各种三维实体和曲面建模的操作技巧,能够借助绘图能力以实现解决问题的自我训练(手工绘图方法与计算机三维建模方法);
(2)培养学生具有一定的空间构思能力、识图能力、三维建模及形体构型能力(空间思维的转变:3维2维),使学生具有系统化地识别、评估、解决工程问题的能力以及创造性思维能力;(下转第28页)
(上接第10页)
(3)在项目引导的教学过程中培养学生的综合应用能力,使其具有从事工程技术工作必需的基本素质和能力,达到ABET认证标准。
2.2 优化教学手段
传统的教学方式以教师黑板板书为主,近年来由于计算机的飞速发展,计算机绘图也逐渐作为辅助教学方式加入到机械制图的教学中,但仍是少课时教学。本课程以课堂教学与计算机绘图并重的方式作为课程改革的重要手段,并以手绘草图作为学生手动制图的主要方式,多方位培养学生的动手能力。
在计算机绘图中,将三维建模引入课程教学中,在投影法、点线面的投影、组合体的投影等教学过程中,结合三维模型与二维模型的相互转换,将枯燥的理论知识变得形象生动,培养学生在图形表达中的正向思维和逆向思维能力。
3 课程的学习成效评价
机械制图是要求学生动手绘图的一门工程类专业技术基础课程,学生是否能够达到绘制及阅读工程图样是衡量学习成果的主要依据。传统的机械制图课程评价方式,主要是通过具体、客观的页面测验检验学生实际达到课程目标的情况。本课程改变了以往“一卷定成绩”的考核方式,采用多元化评价方法,将整个学习过程分为三个模块,在每个学习模块结束时进行阶段考核,每个模块分别占总分数的25%,三个模块共占总分数75%,平时作业占总分数25%。
阅卷结束后教师对学生成绩进行分析,一是了解学生对于各个模块内容的掌握程度,以检验学生学习和教师授课情况;二是通过分析成绩是否符合正态分布,用以检验试题难度是否合适;三是及时发现教学中的不足,作为下次教学的持续改进方向。