时间:2022-07-14 12:54:25

【关键词】机械制图教学改革 新思路
机械制图课程是机械类专业的重要技术基础课程,该课程重在培养学生x图和绘图能力,要求学生具备一定空间想象力和思维力、掌握机械制图的国家标准,并能熟练利用合理的表达方案进行绘制机械产品装配图和零件图,是一门理论性和实践性都很强的传统课程。随着社会对机械类应用型人才机械制图能力的要求越来越高,传统的教学形式已很难适应科技社会的发展。如何更新教学观念,建立新的教学体系,探索新的教改模式已经逐渐成为众多大学面临的新课题。本文从教学体系、教学过程设置、助学、考核着手,探索了机械制图课程教学改革的新思路。
1教学体系系统化
机械制图课程的实践性和基础性非常强,讲授的知识面宽并且设计后续专业课程内容,必须与相关课程形成良好的配合,形成一个全方位的整体学习系统。应当建立系统的教学体系,教学需突出实用性,并有效融合机械相关知识。
将机械制图课程定位于培养设计制图能力,而非单纯的制图技能。在机械制图课程开设之前,可进行金工实习以及机械基础知识入门学习;利用机械制图课程设计,初步将机械制图训练过程与机械设计联系到一起,体现设计制图的思想。并在后续专业课程的开设中,指定制定循序渐进的教学方案,形成以设计―工艺―绘图为主线的课程学习体系,将制图课程的学习深化到后续课程之中,使学生的制图水平在后续课程的学习中得到不断提高和升华。
2教学设置实用化
2.1改善师资结构,强化教学实用性。打破教研室限制,不设置专门的机械制图教研室,改由机械设计、机械制造等专业课教师直接担任机械制图课程。利用专业课教师丰富的实际课题研究经验,避免了制图教学过程的单一性。教学过程中,有针对性地将专业研究成果、经验和成功开发案例引入制图教学,从而实现制图教学同实际应用的有机联系,使得机械制图课程的教学真正脱离传统意义上的读图绘图训练,从而更适应行业发展需要。
2.2丰富课堂教学手段,增强教学效果。改善单纯的多媒体教学方式,教师适当采用绘图软件增加授课效果。对于一些难点和重点,教师必须进行实际绘图,逐步细致讲解绘图过程。由于受教室场地、光线、学生人数等客观因素的限制,黑板作图只能对教室前几排的学生有良好的教学效果;此外,黑板作图耗时费力,影响教学进程。这时,教师可利用二维绘图软件(如AUTOCAD)模拟完成黑板教学,既可保证图形的清晰性,又加快了绘图速度。通过对某些局部的放大显示,保证了图形的良好可读性。此外,可利用三维软件现场建模,及时帮助学生构造形体的空间形状,有助于学生空间思维能力的培养。
2.3强化课程设计环节,注重理论学习的创造性培养。延长机械制图课程设计时间,将单纯的零件测绘实践改为“测绘+设计”的模式。首先,给出某种产品的部分零件实物,让学生完成零件的测绘;然后,根据测绘数据、依据具体设计装配要求,自主设计个别主要零件;最后,绘制完成整个产品图纸。这种课程设计模式,既训练了学生对卡钳、游标卡尺、量角规等常见测量工具的使用技能,又培养了学生创新设计简单零件的能力。以培养学生设计制图能力为目标,要求学生在课程设计完成后,交出成套手绘草图、AUTOCAD电子图稿和全套打印图纸。经过课程设计,学生通过零件的测绘、设计,可熟悉产品出图的全过程,并加强了自身徒手绘图、计算绘图能力。
3助学形式网络化
开发网上助学系统,开展网上学习、测试和答疑。校园网络的普及使学生能够更为方便地接受远程教学,更好的吸收知识。可利用校园网络优势,研制开发网上助学系统,系统设置学习模块、测试模块、答疑模块。学习模块主要提供教师上课所用的课件和教案,对课程的重点难点进行分析,并配备了相应的例题解析;此外,该模块还链接其他高校制图精品课程网页,为学生提供更为丰富的学习资源。针对机械类不同专业教学需要,在训练测试模块设置了不同难度的测试习题。系统开辟教师在线答疑专栏,学生通过网上留言或发邮件方式向老师提出问题,同时师生间也可通过BBS论坛交流学习信息。学生可利用该系统,结合自身的专业特点和学习情况,选定相应难度的试题,利用系统的二维绘图功能完成解题过程。系统自动对学生输入的答案做出判断,给出学生成绩,并提供正确答案以供参考。
助学系统充分利用网络生动、直观、形象、和交互的特点,既能帮助学生更好的掌握课堂知识,又能帮助教师及时了解学生对知识点的掌握程度,并能根据情况调整课堂教学模式,形成教师学生互动学习、人机交互的良好教学机制。
4测试方法的人性化
制图考试形式不能仅局限于简单的书面测试,而要根据该课程的特点分段考试,机械制图成绩构成如下:
制图基础考试(40%)+课程设计(30%)+软件知识考试(15%)+平时成绩(15%)=机械制图总成绩(100%)
对于制图基础部分的内容涉及得都是基础知识,重点在于让学生掌握基础理论,及读图和画图的基本方法,是可采用闭卷的形式考评学生的掌握程度。当然,可采用标准化考试模式,即采用考试选题系统,直接让学生上机考试。该部分考试成绩占学生总成绩的40%。设计制图部分,重点要求学生掌握设计绘制机械零件图纸及装配图纸的能力。由于该部分内容跟专业结合较紧密,应作为考核的重点。该部分可通过“测绘+设计”课程设计的形式,让学生参与整个机械零件图纸绘制过程,既考核了学生对零件图、装配图部分知识的掌握程度,又培养了学生设计创新能力,并考核了学生手工制图和计算机绘图能力。该部分以图纸形式提交给教师,考核成绩占总成绩的30%。
AUTOCAD软件的考核部分可借鉴AUTODESK公司工程师培训要求,采用试题库的形式进行。考试直接在电脑上进行,每个学生的试题均从试题库随机抽取,题型各不相同。考试主要考核学生对AUTOCAD软件的基础知识的掌握程度,考试成绩占总成绩的15%。AUTOCAD软件的实际应用操作能力考评则在课程设计中进行。
机械生产实习个人工作总结1
今年暑假,学院为了使我们更多了解机电产品、设备,提高对机电工程制造技术的认识,加深机电在工业各领域应用的感性认识,开阔视野,了解相关设备及技术资料,熟悉典型零件的加工工艺,特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备,生产技术较先进的工厂进行生产操作实习.
为期23天的生产实习,我们先后去过了杭州通用机床厂,杭州机密机床加工工厂,上海阀门加工工厂,上海大众汽车厂以及杭州发动机厂等大型工厂,了解这些工厂的生产情况,与本专业有关的各种知识,各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用,传感器在空调设备的应用了,电子技术在机械制造工业的应用了,精密机械制造在机器制造的应用了,等等理论与实际的相结合,让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审.通过这次生产实习,进一步巩固和深化所学的理论知识,弥补以前单一理论教学的不足,为后续专业课学习和毕业设计打好基础.
杭州通用机床厂
7月3日,我们来到实习的第一站,隶属杭州机床集团的杭州通用机床厂.该厂主要以生产M-级磨床7130H,7132H,是目前国内比较大型的机床制造厂之一.在实习中我们首先听取了一系列关于实习过程中的安全事项和需注意的项目,在机械工程类实习中,安全问题始终是摆在第一位的.然后通过该厂总设计师的总体介绍.粗略了解了该厂的产品类型和工厂概况.也使我们明白了在该厂的实习目的和实习重点.
在接下来的一端时间,我们分三组陆续在通机车间,专机车间和加工车间进行生产实习.在通机车间,该车间负责人带我们参观了他们的生产装配流水线,并为我们详细讲解了平面磨床个主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造.我最感兴趣的应该是该平面磨床的液压系统,共分为供油机构,执行机构,辅助机构和控制机构.从不同的角度出发,可以把液压系统分成不同的形式.按油液的循环方式,液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油,油经各种控制阀后,驱动液压执行元件,回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单,可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用,但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大,油泵自吸性能好。闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。
其结构紧凑,与空气接触机会少,空气不易渗入系统,故传动较平稳,但闭式系统较开式系统复杂,因无油箱,油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏,通常需要一个小流量的补油泵和油箱.由于闭式系统在技术要求和成本上比较高,考虑到经济性的问题,所以该平面磨床采取开始系统,外加一个吸震器来平衡系统.现代工程机械几乎都采用了液压系统,并且与电子系统、计算机控制技术结合,成为现代工程机械的重要组成部分,怎样设计好液压系统,是提高我国机械制造业水平的一项关键技术.在专机车间,对专用磨床的三组导轨,两个拖板等特殊结构和送料机构及其加工范围有了进一步的加深学习,比向老师傅讨教了动力驱动的原理问题,获益非浅.在加工车间,对龙门刨床,牛头刨床等有了更多的确切的感性认知,听老师傅们把机床的五大部件:床身,立柱,磨头,拖板,工作台细细道来,如孢丁解牛般地,它们的加工工艺,加工特点在不知不觉间嵌们我们的脑袋.
在通机工厂的实习,了解了目前制造业的基本情况,只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性,很遗憾地,不能多做一些具体实践的操作,但是观察了一台机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程,使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来,明白了本专业在一些技术制造上的具体应用.
机械生产实习个人工作总结2
去年十一月三号,我怀着激动的心情来到了达涅利。在这里,我将完成自己的毕业实习;在这里,我将完成从学生到员工的身份转变;在这里,我将收获走向社会的第一笔经验。毋庸置疑,这段经历对于我来说将会是多么的重要,人们常说,“好的开始是成功的一半”,而这段经历将是我太多的“开始”,我要尽自己的努力让这个“开始”变得尽可能的好,我也期待这里能够为我的“努力”提供较好的舞台。
时间飞逝,不经意间,我来达涅利实习半年了,这里提供的舞台让我经历了很多,这些经历中,大多是快乐的,当然,也会有痛苦的。然而,这些快乐亦或痛苦的经历,都会让我在不断学习和历练中成长。我想,这些成长也一定会成为我以后职业生涯的一大笔宝贵财富!
我在达涅利的实习岗位是储备干部,分在装配部门,具体从事的是相关冶金设备的装配工作,另外还要协助主管和区域长做一些维持车间良好运转的日常工作。我认为这份工作需要的技能主要有以下几个方面:扎实的识图能力;完善的装配知识;一定的钳工技能;良好的沟通水平等。通过这几个月实习,我的收获主要有两个方面:一是装配知识的掌握;二是沟通水平的提高。
下面我想通过在车间实践的一些经历,讲一些我对装配工作的体会:
1.装配工作应把安全放在首位
“人是会思想的芦苇”,这句话告诉了我们人的伟大的同时,更强调了生命的脆弱,所以我们应时刻保持着畏惧之心,处处留意。对于从事大型设备装配工作的人来说,尤其应该注意,在工作中一定要掌握原理,遵守规范,防微杜渐,小心谨慎,把危险降低到最低。在这里工作的几个月里,我看到过一次比较大的工伤事故,感触很深,也第一次感受到工伤带来的痛心。实习期间,我也有过一次到现在仍然心有余悸的经历:那是在轧机底座液压缸试压的过程中发生的,记得那批液压缸正常工作时要求承受350公斤压力,为了安全起见,购买的液压缸承受的压力应该大于该值,我们在试压时会加压到450公斤压力。前几个液压缸在试压过程中并没有出现问题,到第四个的时候,所加的压力刚到400公斤,就听见“砰”的一声,液压缸炸裂了。幸亏先前老师傅提醒过我,试压有危险,操作时应该站在哪个方位会比较安全,即使这样,我还是亲眼看到了一块炸裂的小碎片,撞击到工作台后反弹并飞速从我眼前划过。那一次我真的吓到了,也从那时起,我真切体会到了安全的重要性。
2.装配工作特别忌讳返工
记得很清楚,在我刚进车间的前几天,带我的师傅就告诉我:装配工作最忌讳返工,装配时按照合理的顺序一步一步来,每一步都做仔细,哪怕不太熟练,效率也不会太低,最怕的是做事不动脑筋,不考虑前后关系,闷头蛮干,错了重来,哪怕再熟练,效率也不会高到哪里去。当时我也不太懂,犯了一些错误过后,才慢慢体会其中的意思。记得有一次,我在配油管时,考虑不周,直到回装管路时才发现与水管产生干涉,导致后来返工花了好长时间。类似的错误还犯过好几次,但正是这些错误让我逐渐成长。“磨刀不误砍柴工”,在做任何装配之前,都要先想一想,考虑全面了再动手,这样才能事半功倍。
3.装配工作要统筹兼顾,注重效率
一个新的项目发到工位上,首先要统筹安排它的完成计划:哪些一定要先装配,哪些可以后装配,哪些可以并行进行,哪些一定要串行进行,哪些地方需要工时多一点,哪些地方则不需要那么多,哪些工作谁比较熟悉,哪些工作谁还不能胜任等等。只有这些统筹兼顾好了,项目执行时才能有的放矢,提高效率。
4.装配工作要善于发现问题,解决问题,总结经验
每个人的水平都是在不断地发现问题,解决问题中提升的,对于从事装配工作的人来说尤其重要,很多问题提前发现,耐心解决会大大提高效率,降低成本,减少损失。装配工作很多时候还特别注重经验的积累,设备完成的质量高低很多时候与工人的经验丰富与否有很大关系。
在达涅利实习的这段时间,我于人沟通的水平也有了很大提高。前辈们经常告诉我们这样一个道理:现今社会,智商固然重要,但很多时候情商的高低更容易决定一个人的层次,一个人的发展前景。工作了以后,我对这些话的感受尤其深刻,对于刚从学校走出来稚气未脱的我们,情商的提高真的迫在眉睫。怎么更好的与人相处,怎么更轻松的与别人沟通交流,怎么更稳定的控制自己的情绪等等,这些都需要我们在以后的工作中不断提升。
“因为年轻我们一无所有,也正因为年轻我们将拥有一切”,这是我很喜欢的一句话。前半句告诫自己,对于刚出校园走向社会的我们,一定要清楚自己的劣势,摆正自己的心态,戒骄戒躁,踏实做事,真诚做人;后半句激励自己,我们一定要对未来充满信心,敢于迎接挑战,不惧失败,努力拼搏,前方的路可能会曲折,但一定坚信未来会迎来光明。既然选择了远方,那么就注定了风雨兼程,真心的希望自己能够在达涅利走的更远,更好。
机械生产实习个人工作总结3
作为一名机械设计专业的一名学生,掌握机械的制图与测绘的必要性可想而知。 测绘实训是我们机械设计专业的一个重要实践环节,学校就根据专业情况学校开设了为期两周的实训课,我坚持听从老师的安排,按计划完成每天的实训任务让学生从中更加深刻的了解机械的设计,制造与研发 ,认真的完成好这次实训,为学好更深层次的专业知识打好基础。
一、实训目的
①具体应用和巩固本课程的理论知识,了解测绘的一般方法和步骤,掌握测绘技能及绘图能力,并为后继专业课及工作扎下初步基础;
②通过零件草图,装配图和零件工作的绘制,培养自己实际动手能力和零部件测绘能力。使自己能恰当选择表达方案、合理布图,正确绘图,并在老师指导下完成尺寸标注及各项技术要求注写;
③了解简单机器的装配工艺。通过全面、系统的零部件测绘训练,培养自身初步的工程设计能力。
④熟悉运用有关资料(如国家标准,规范及规定画法等)。初步培养查阅标准资料的能力;
⑤培养自己团结协作的工作作风和严谨的学习态度,增强责任感。
二、 实习时间地点
20xx年3月18日到20xx年3月29日
一号教学楼610机械制图测绘实训室
三、实训计划
18日、拆卸部件,熟悉台虎钳的结构及工作原理,进行画小零件草图
19日、继续完成零件草图的绘制。
20日、完成零件草图绘制,测量尺寸并标注,拟定技术要求。
21日、 画关键部位的装配草图,修正零件草图的差错。
22日、画装配草图
25日、画零件图
26日、画零件图及标注尺寸及技术要求
27日、根据装配草图图和零件图画装配图
28日、画装配图标注尺寸及技术要求,检查尺寸,对比所有零件的尺寸标注
29日、写实训报告、递交作业
四、实训过程
1、在测绘之前,对部件进行全面的分析研究,通过观察、研究、分析该部件的结构和工作情况进行了解。
2、学会各个测量工具的使用,进行合理的分析和测量,运用各个尺寸计算公式来绘制图形。
3、对不懂得地方我都经过请教同学老师进行学习和画图,确保零件图的正确性。
4、参考书本进行尺寸的标注,以及对国家标准结合实际绘图进行实践。考虑并画出标注零件尺寸的全部尺寸界线和尺寸线。标注尺寸时,可再次检查零件结构形状是否表达完整、清晰。
5、测量时应尽量从基准出发减少测量误差,尽量避免尺寸换算以减少错误,有配合关系的尺寸(配合孔轴)只测量它的基本尺寸,其配合性质和相应公差值,进行查阅。
五、设计小结
在为期两周的测绘实训中,我每天按时到实训室进行实践操作,每天完成计划任务后才给自己放学。在测绘中自己做到了独立,认真,仔细地进行操作。在遇到问题时和同组同学互相讨论,请教其他懂得的同学。通过对安全阀的测绘,是我掌握了零件测绘的方法和步骤,学会了一些常用工具的使用方法,能够根据测量数据准确画出零件图形,让我进一步复习巩固了《机械制图》课中的有关知识,让我的制图技能有了较大提高,能够在图纸上更加正确,合理的表达出零件图形。在测绘安全阀过程中我了解懂得了一些零部件的作用和各零件之间的装配联结关系。
我在绘图过程中发现自己画图技巧不够灵活。有时主视图复杂难以表达而俯视图或左视图较为简单些时,由于习惯我还先绘制主视图,因而给绘图带来麻烦,导致效率低。通过这次实训让我复习巩固了三视图基本画法,知道先画简单视图再利用三视图基本画法一一完成其他视图。在测绘图形过程中发现自己对剖视图的知识不够清楚,例如,有的图形在画剖视图是有的线是否要画出连接起来自己不是很清楚。通过这一周的实训我知道了自己的很多不足,对《机械制图》课中的一些细节只是不够了解,课本知识还需要进一步学习,专研,同时也要及时复习巩固已学知识。
关键词:高职 机械零部件识读与测绘 工作过程系统化 课程改革
1.概述
《机械零部件测绘与识读》课程所形成的“图样识读、测绘”工作能力,是开展专业学习领域其他课程学习的基础,并在后续设计机械产品设计与加工技术、制造工艺、设备操作等若干课程中持续贯穿运用与提高。课程的作用是针对职业岗位中典型工作任务,培养学生对机械产品的图样识读与测绘的职业能力。
根据高职教育的特点,课程中的工作任务设计以职业能力培养为重点,突破传统的学科体系,实行校企合作,进行基于工作过程导向开发课程工作任务。
2. 课程目标
学完本课程应具备空间想象能力、绘图能力、读图能力,树立国家标准的法典意识,形成“机械产品图样的识读与绘制”综合能力。具体表现为:以“一条主线”――机械产品图样的识读与绘制,“三个层面”――二维与三维空间思维训练、工程图样基础训练、机械部件测绘综合训练构建本课程实践教学体系,加强学生对机械产品图样的绘制能力与读图能力,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力、独立工作的能力和创新意识。
3. 课程内容及考核方式改革
(1)基于工作过程开发课程,在企业调研的基础上,依据机械制图工作过程选取教学内容。设计基于工作过程的学习情境序化课程内容,使教学内容与职业岗位要求零距离。
(2)该课程为机械制图、计算机绘图、公差配合与测量三门课程的整合,将原本需要212学时(120+60+32=212)的课程有机整合为现在的150学时。把知识密切相关的课程整合在一起,强调知识的内在联系性,有利于培养学生运用知识的能力;有利于实现培养目标。实践证明教学效果优良。
(3)机械制图部分(机件的表达方法、标准件与常用件、零件图、装配图)采用五个典型工作任务(轴套、盘盖、叉架、箱体、装配体)导向教学目标。按照职业岗位的行动体系教学,教学中引导学生完成思维过程的六个环节:资讯、计划、决策、实施、检查、评估。
机械图样识读、绘制、机械零部件测绘知识与技能重新进行组合,形成了本课程的教学内容,在授课过程中将原有的知识体系打散,全部按照项目开发的过程来开展教学。如下表所示
4. 创设学习情境
(1)学习情境的设计基于工作过程的教学设计思想的要求,以完成具体的工作任务为目标。学习情境是在职业院校实训场地对真实工作过程的教学化加工,以完成具体的工作任务为目标,每一个学习情境均为一个或几个独立的学习性工作任务,是对典型工作任务的细化或重组。
(2)学习情境的前后排序符合学生认知规律,考虑从简单到复杂,从单一到综合的排列方法。
(3)学习情境的设计考虑尽量覆盖常见的生产对象,并根据专业需求不同调整任务载体。《机械制图与计算机绘图》学习情境的设计要考虑尽量覆盖机械设备中典型的零部件及机构。
5. 课程实施过程建议
(1)以学生为主体,培养学生综合应用能力,项目根据内容需要采用团队协作方式,将班级学生自由组合成几个组,共同完成每一项学习任务。
(2)教师要以引导为主,在实施阶段,教师主要是营造学生氛围,组织和引导教学过程,当学生在完成任务的过程中碰到困难时,就能给予具体的帮助。整个过程要让学生有更充裕的实践开展自我探究、操作、讨论等活动,而教师的职责主要是学生学习的指导者,起到组织和引导的作用,鼓励学生积极参与,激发兴趣,体验成功,尝试失败,培养其热爱专业,勇于创新,乐于实践,与人和谐等多方面综合素质,使学生在一个接一个的学习项目中自动成长,形成螺旋式上升的过程。
(3)本标准是学生应具备的基本职业能力,在教学中,应根据学生的实际情况,适当的扩展知识,为优秀的学生搭建施展自己的舞台。
(4)教学中,要注意物体和图样相结合,由浅入深,循序渐进;要让学生多画、多读、多想、反复实践;要督促学生及时、认真、独立地完成作业。
(5)教师要引导学生多参观生产现场,多观察机械产品,借助模型、立体图、实物等,增加学生的生产实践知识和表象积累,从而培养和发展学生的空间想象和思维能力。
(6)督促学生必须严格遵守、认真贯彻制图国家标准。
关键词:教学方法 机械制图 实践
《机械制图》是机械类工科专业中重要的专业基础课程,在机械工程科学人才培养体系中占有十分重要的地位。该课程以形体构造和图形表达为核心,以形象思维为主线,能够培养学生的空间想象能力、形象思维能力、图形表达能力和创新构形能力等工程科学的基本素质,并为进一步学习工程实践类、机械设计类和机械制造类后续课程提供必备的制图基础知识与基本技能。
一、本课程的主要任务和基本要求
工程图学是一门专门研究各种工程图样的理论和应用的学科,机械制图是工程图学的一个分支及重要组成部分。工程图样是准确表达机器、仪器和工程建筑物的形状、大小及其技术要求的图形总称,同文字、数字一样,是人类借以表达、构思、分析和交流工程技术思想的基本工具,因此,人们常把它比喻为“工程界的技术语言”,也就是说该课程是一门“工程技术语言课”。《机械制图》主要通过机械图样表达的基本知识和规则的学习,掌握绘制和阅读机械图样的方法,培养读图与作图技能与技巧。
本课程的主要任务和基本要求是通过培养学生正确识读和绘制机械图样,培养学生的空间想象能力和思维能力,同时根据有关国家标准和规范还应该具备查阅并运用有关标准的初步能力,培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风,属于实践性较强的应用型课程。教学中应该本着“突出应用,服务于专业”的教学指导思想,以识图与绘图基本技能训练为核心,突出应用性、工具性、先进性,强调理论联系实际,为后续专业课学习打好基础,也为今后进一步提高和从事技术工作创造良好条件。
二、课程教学改革的背景
我们注意到,机械制图课程沿袭传统的教学模式,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。《机械制图》课程教学内容繁多,教学周期较长,在学时有限的情况下,完成传统的课程理论体系的教学内容已不可能。为此我们首先应摒弃传统的学科本位思想,打破旧的课程体系的系统性和完整性,注重突出以生产实际为背景、以产品设计过程为线索组织教学内容,强调如何运用所学到的知识解决实际问题,以及为了解决实际问题需要学习哪些知识;重视学生的工程意识和创新意识的形成,变被动学习为主动学习,增强学习的积极性。
三、开放式和多样性教学方法的灵活运用突出体现职业教育的特色
在机械制图教学中,我们应该弘扬和鼓励科学的教育理念,改革传统的教学观念、教学方法和教学手段,并将职业教育特色融入课堂,结合多种教育技术(如多媒体、动画等),放弃无针对性和灵活性、一成不变的教条主义教学方法,把现代教育思想和课程的具体内容相结合,同时创造性地开展教学。现将我们在课堂上常用的多种教学方法的灵活运用总结如下:
1、讲练结合型教学
这种将“教、学、练”融为一体的教学模式特别适合于机械制图课程。课堂上教师在讲清基本概念、基本理论与画图方法之后就布置学生进行实践训练,学生在做画图训练时,教师在旁边做指导,对没有掌握画图方法的同学随时集中辅导,这样课堂气氛活跃,目的明确,学生学习积极性高。如果在课堂上满堂灌,讲完后让学生课下画图,教师不知道学生接受的程度,学生画出的作业错误百出,久而久之就会丧失学习兴趣。
这种教学方法适合于大部分机械制图的教学内容。
2、错误点评型教学法
教师在课堂上将学生实践训练画图中出现的典型错误进行专项点评和集中批阅,以达到以一换百和事半功倍的效果。在教研室中教师之间经常进行学生作业交流,把学生常犯的典型错误整理出来,放在机械制图教学网站上,让优秀的教学经验和教学资料共享。
3、讨论式教学法
在通常情况下,机械零件的表达方法多种多样,但多种表达方法中一定存在一种最佳表达方式。所以,在讲授机件表达方法、零部件测绘等内容时,我们经常采用讨论式教学方法。首先分成几个小组,一个小组一个模型,经讨论每个小组提出自己的表达方法,讲出理由,最后教师进行评议,选出最好的表达方法。
4、案例教学法
机械零件中有许多典型的零件和普适性的零件,针对这些零件的绘制时采用案例式教学方法效果较好。具体方法是:课前教师搜集一些生产上用过的典型零件的图纸,让同学研究,理解典型零件的加工工艺、尺寸标注和表达方法,然后将这些原理应用到绘制的模型中。
5、实践性教学法
机械制图课程的实践教学包括两个方面:课内测绘模型实践和上机绘图实践。课内测绘模型实践主要是培养学生理论和实践相结合的运用能力,上机绘图实践主要是培养学生使用绘图软件的能力。针对职业教育毕业生的从业情况,我们加大了学生课内模型测绘的教学力度,效果还是比较明显的。 课内的制图测绘作业一般可安排七次,具体内容如下:
第一次:绘制不带斜面的平面立体三视图。
第二次:绘制带斜面的平面立体三视图。
第三次:绘制截交线和相关线的三视图。
第四次:绘制标注寸的组合体的三视图。
第五次:带尺寸标注的机件表达方法。
第六次:零件图(如轴、齿轮、支架、箱体等)。
第七次:装配图(如千斤顶、滑动轴承、齿轮油泵等)。
通过上述作业安排,提高了学生的测绘能力、绘制零件图样能力、徒手绘制草图能力和计算机绘图能力,能充分调动学生的学习兴趣和学习积极性。优秀学生在测绘过程能发现许多课内没有解决的新问题,如表达方法问题、测量手段问题等,通过解决测绘和上机中遇到的问题,学生应用本学科知识解决实际问题的能力会大大提高。
要加强直观教学(充分利用立体模型、三维实体造型软件)和实践教学(模型测绘、部件测绘等),增强用投影视图表达物体的空间概念;要依据形象思维的规律和发展过程安排组织教学,加强对投影规律及投影视图特征的总结、综合、概括能力,强化培养,建立更多的基本形体的投影表象,为思维储备更多材料;针对学生读图难的问题,应加强读图教学与练习,教会他们读图的方法与思路,多方位开展思维训练,培养课程综合创造能力。
实践证明,以上几种教学模式都充分调动了学生的学习积极性,体现了以学生为主体的思想;都充分体现了理论与实践的紧密结合,学生既学到了理论知识也掌握了实践技能,提高了学生的技术应用能力,收到了良好的效果,非常适合于职业教育的培养目标和发展方向。
四、结束语
[关键词]机械制图 计算机绘图 教学目标 教学内容 教学方法
《机械制图》课程是所有工科专业的一门重要的技术基础课,作为我院省级立项的精品课程,怎样建设得科学,显得尤为重要。因它是联系后续专业课程的纽带,它对训练学生掌握工程技术课程的学习方法,培养学生严谨的作风和负责精神都有其特殊的作用。随着科学技术的迅猛发展和计算机的广泛应用,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。在新时期,如何使《机械制图》课程教学跟上时代的步伐,满足社会对学生的创新及综合能力的需求,是每个《机械制图》课教育工作者所必须认真面对的问题。因此制图课的教学也必须跟上时代的发展和技术的进步,本文就对教学内容的调整及教学方法的探讨上提出一些看法。
一、根据培养目标, 调整教学内容
学校要科学合理地实施素质教育与能力培养的要求,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、对学习提高有用的相关知识。例如以前对绘图仪器和工具的使用以及制图的标准要求较高,现在采用计算机绘图,对字体、比例、标题栏、图线以及图纸幅面等标准可以不作要求(字体可以随意调整,比例和图线可以改变,标题栏和幅面可以选用模板,但与现行机械制图国家标准有些冲突,那么对国标的修订建议另论。);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;正投影的基本特性是基础,在这个基础上讲解点的投影、基本体三视图及表面上找点;(省略直线、平面的投影特性这些纯画法几何知识的讲解),截交线、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,最终要达到用平面图形准确、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,随着引进设备的增多,学生在工作中会遇到很多机器设备的测绘(这也是制图综合训练的内容),其中很重要的一步工作就是徒手绘制零、部件的草图,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。所以在测绘周中,我们强调徒手绘制零、部件草图,而淡化手工仪器绘图,让学生必须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
制图是一门抽象难学的课程,而无论看图还是绘图都要求学生具有一定的空间想像能力。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,因此传统方法在培养学生空间思维能力上效果较差。随着计算机在制图中的应用,对学生空间思维能力的培养就变得容易起来。通过观察物体的空间形状和结构,画出其平面图形(视图),即由空间到平面,再根据平面图形想出物体的空间形状和结构,即由平面到空间。这样反复训练就能很快培养起学生的空间思维能力。要完成这种训练,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(采用电子虚拟模型库),这些图形可以在空间任意放大、旋转(在黑板和挂图上是不能实现的),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,有利于提高学习的积极性,增强学生的自信心,培养对制图的学习兴趣。如果有条件,制图习题集上的练习题可以画出二维平面图和三维立体图进行对照,通过评讲,让学生真正理解和掌握制图的基本原理和基本方法。除了用计算机进行教学外,还应该带学生到车间现场进行参观了解,增加对实际机器零件的感性认识,也有利于空间思维的培养。在制图的教学中,应尽量采用生产中的实际图样让学生进行读图的练习,使理论和实际紧密结合起来,达到学以致用的目的。
三、结合企业需要,化强计算机绘图
计算机绘图是企业需要的一种技能。工矿企业很多技术图样(新产品的设计,老设备的改造,旧的技术图样的磁盘保存等等)都需要在计算机上完成。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以及尺寸和技术的标注。学生重点掌握1~2种绘图软件,达到非常熟练的程度,在以后的课程设计和毕业设计中,能将所有的零件图和装配图用计算机绘制出来。要达到这样一种能力,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。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;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,培养起较强的空间思维能力,收到好的教学效果,提高教学效率,增强了学生的动手能力。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、 增强教师的专业素养,提高教师的实际操作技能
要把制图课讲得生动形象,把抽象的理论变成直观,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,还必须具有机械专业的相关知识,如金属工艺学、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。作为教师还必须以当代最先进的知识智能装备自己,不断调整不适应社会需要的落后的知识结构。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以及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……
[关键词]卓越工程师 认知实习 管理模式
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)01-0082-03
“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是促进我国从工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,旨在培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类工程技术人才,对促进高等教育面向社会需求来培养人才,全面提高工程教育质量具有重要的示范和引导作用。[1]兰州理工大学热动专业(流控方向)在建设“热能与动力工程”国家级特色专业和“液压传动与控制”甘肃省重点学科的实践基础上,于2012年开始进行卓越工程师培养计划的探索与实践。为进一步提高热动专业(流控方向)卓越工程师计划中学生的综合能力,尤其是工程实践能力,在学生先修“机械制图”的基础上,在进行专业基础课程学习之前,开设专业认知实习和机械制图基础训练(以下简称“认知实习”)教学环节,并在探索专业认知实习教学模式和实践中,取得了一定的经验和改进建议。
一、认知实习介绍
(一)学生的认知能力分析
参加认知实习的对象是刚入学一年的大学生,他们的年龄均在20岁左右。从教育心理学角度来讲,大学生观察认知具有以下特点[2]:
1.知觉能力达到成熟水平。大学生已经可以根据自己已有的知识和经验,对所感知的实物和材料进行加工改组,并用概念的形式把他们标示出来,从而通过理解更深刻地感知材料,学习新知。
2.有明确的目的性。大学生总是从观察的目的出发,根据观察的事物,分析问题,得出结论。他们对迄今未知或未加阐明的事实,通过观察获得新知或发现问题;他们根据大量观察到的新的事物,判断和检验某一理论正确与否。
3.具有敏感性和系统性。大学生对周围的事物,特别是对那些新事物、新知识,反应迅速,比较敏感,表现出强烈的求知欲和探索精神,善于接受新事物,发现新问题。同时,大学生能根据观察的实物,计划观察的程序和步骤,预先估计观察方式和方法。
4.具有相对的深刻性和稳定性。大学生在抽象逻辑思维的参与下,在反复悉心观察的基础上,能够透过纷繁复杂的表面现象,洞察到事物的本质和规律,能够把握事物之间的联系和关系。在观察过程中,他们能始终坚持追踪的目标,不会轻易放弃观察目标或停止观察,表现出观察的一贯性和稳定性。
基于对参加认知实习的大学生的观察认知能力特点的把握,我们认为认知实习各个环节要具有明确的教学目的,尽可能地使用不同的教学载体和方法来呈现教学内容,诱导学生通过认知载体分析其本质和规律以达到认知的深刻性和稳定性。
(二)实习的目的
本次实习的根本目的在于通过对本专业概况的理论学习和以典型的液压元件零部件为载体的实际测绘,培养学生的专业认知能力和扎实的机械制图能力。
(三)实习的内容及计划
实习分为专业认知实习和机械制图训练两项内容,其中认知实习包括专业概述和元件认知两大模块。[3]专业概述以技术人员(指导教师)授课的方式向学生讲解液压专业基本情况。元件认知模块结合理论介绍、图纸认知和实物对照的方式进行讲解。机械制图训练以学生实际动手拆析、观察和测绘为主,以典型液压元件为载体,让学生测绘其零部件(若时间允许,可测绘装配图),在实践中认知元件和训练机械制图能力。实习具体内容及计划安排如下表:
表1 专业认知实习内容及计划
(四)实习资源及条件
为做好专业认知实习,必须要有良好的教学资源和工程经验丰富的教师队伍。良好的教学资源包括教学文件和教学场所。认知实习应该有实纲、实习任务书、实习日志、实习报告以及思考题。其中实习任务书使学生明确实习的目的、内容和具体要求,而且提出实习安全条例,强化安全意识。实习任务书要在实习动员时及时发放给学生,要求学生随身携带用作指导[4];思考题诱导学生在整个认知实习过程中主动思考。认知实习安排在我校流体工程训练中心,本中心陈列有典型液压元件实物,如齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、常规液压阀、液压马达等可供学生动手拆装,同时有典型液压元件的结构原理挂图,此外还有黑板和投影仪供教师讲解课程用。
指导教师队伍建设方面,由专业负责人担任专业认知实习课程负责人。选派实习指导教师不但要熟悉专业培养计划,掌握本专业较系统的专业知识和具备较丰富的理论教学经验,还应具备较强的工程实践能力和实习管理能力(最好有产学研合作经历)。在每次实习开始前,指导教师团队内要统一认识,在对专业认知实习的特点和要求进行研究的基础上确定详细的实施方案;在实习结束后,教师首先组织实习学生进行教学交流,让学生对实习的各个环节进行评价以及提出自己的意见和建议,然后教师团队及时召开总结会议,对学生在实习中取得的经验和存在的不足进行全面的交流总结,使得实习的实施模式不断加以改进。
二、认知实习的实施和管理
实习按照“集中式理论授课,导师制指导测绘”的方式实施,即在专业概述和元件认知环节中,各个教师发挥自己的专业特长,选择自己的学术强项对全体学生进行专题理论授课(同时结合实物进行讲解),比如液压泵专题、液压阀专题等。在理论教学结束之后,让学生自己通过网络或书籍查找一些相关专题的最新发展信息,激发学生的学习兴趣、热情以及自主学习的能力,比如在讲授完“专业概况”后,让学生查阅有关“辽宁号”、“蛟龙号”和“天宫一号”等应用液压技术的重大国防科技项目,还让学生了解最新的国内外科研动态,上网浏览浙江大学液压传动与控制国家重点实验室和德国亚琛工大流体传动中心的相关信息。
在机械制图训练环节,将学生分成几个小组,每位教师指导3-5名学生,每组由学生和教师讨论后选择一种典型液压元件作为本组测绘的对象,便于学生在测绘中相互协作和讨论相关问题。对于零部件的测绘,鼓励学生使用CAD或三维绘图软件绘制图形,以典型液压元件为载体训练学生的机械制图能力,同时达到专业认知的目的。此外,鼓励学生在完成规定的制图量后,自主测绘其他零部件图或者装配图,让有余力和时间的学生充分发挥认知学习潜力。
实习前,指导教师做好学生实习动员和安全教育工作,让学生认真学习安全条例,强化安全意识,做好安全防护措施。学生在工程训练过程中应服从指导教师的指导,严格遵守有关规章制度,全心投入项目训练。要求学生做到:不迟到,不早退,记好训练笔记,写好项目训练报告。
图1 学生测绘零部件
三、经验和改进措施
实习结束后,教师通过和学生的沟通交流,发现通过专业认知实习和机械制图基础训练,学生对专业情况有了较好的感性认识和一定的理论了解。通过测绘典型液压元件的零部件,学生的机械制图能力和绘图软件的使用能力均得到较好的训练,自主学习能力也得到提升。指导教师在指导的过程中,要求小组内的同学既要有分工,又要保持良好的合作,这些措施较好地增强了学生们的集体意识,也使学生们的团队协作能力得到很大的提高。
经过本次认知实习的探索和实践,我们也发现了一些存在的问题和需要改进的地方,在以后的教学中应进一步完善: 1.实习基地的元件实物应及时更新,测绘工具还需扩充。2.联系相关的液压元件生产厂家,让学生去生产现场,认知专业和切实感受生产过程和以后可能的就业环境。3.若条件允许,增设虚拟认知实习,弥补训练中心实物不全的现实问题。4.建议在实习结束后,组织学生进行较为正式的答辩和实习交流,在检验实习效果的同时征求学生对实习内容、计划和实施方式等的建议和意见。
四、结束语
专业认知实习和机械制图基础训练的开展可以为后续的专业课程学习打下良好的感性认识基础;通过对专业概况的理论学习和以典型的液压元件零部件为载体的测绘,可以培养学生的专业认知能力和较强的机械制图能力,同时学生的自主学习能力和团队协作能力也得到较大的提升。
致谢:本文得到兰州理工大学教学项目的资助(JY2012019、JY2012017),在此表示感谢!
[ 注 释 ]
[1] 教育部.关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].教高[2011]1号,2011.
[2] 伍新春.高等教育心理学[M].北京:高等教育出版社,1999.
一、毕业设计图纸存在的主要问题
其一,是图纸的标准化问题。学生的标准化意识淡薄,作图随心所欲,标准件不按照标准画,如螺纹、滚动轴承、齿轮、皮带轮、链轮等的表示。另外,表现在图幅大小以及比例的不按标准选择。譬如,所有的零件图,无论尺寸大小均采用相同的图幅,造成大图纸画小零件,图面留出大片的空白,而一些较大尺寸的机架零件、箱体零件,画在较小的图幅上,除了顶天立地外,用于反映结构的局部视图或剖切图便无空间表达;对于标题栏、明细栏的填写也非常随意,或直接简单套用国外三维软件中的格式,不符合我国的技术制图规范;在图线应用上也是粗细不分、虚实不分,标注所有的字体大小不规范等现象也时常发生。
其二,是零部件的表达方法问题。目前,学生在做设计时,一般先应用电脑软件完成三维建模,再将三维模型在电脑中转化成二维工程图。一些学生不具体分析零件的结构,在转化成二维工程图时一概用三视图表达。实际上一些简单的轴、盖、轮、环等,一个或两个视图就能表达清楚;而复杂的箱体零件可能需要三个以上视图表达。另外不会选择合适的剖视图也是一个突出的问题,一些学生对需要剖切的部分不作剖切,既使剖切也只采用单一的剖切平面画全剖视图,不会使用多个剖切面或其它剖视图。
其三,是尺寸标注问题。学生对于装配图的尺寸并不清楚应标注哪几类,通常只标注总体尺寸,装配尺寸、安装尺寸遗漏较多;而对于零件图的尺寸很少考虑设计与工艺基准问题;常见结构的尺寸标注不采用标准符号,如沉孔、倒角等的尺寸;另外,亦存在装配图上的配合尺寸与零件图上的公差数值不对应,在装配图上漏注配合尺寸和在零件图上漏注公差等更是常见病。
以上诸多问题的存在,反映学生在多门基础课程和专业课程学习中的不足,当然机械制图及计算机绘图课程首当其冲。机械制图是机械专业唯一一门学习投影制图的基础课程,对学生基本投影方法的建立、制图国家标准的掌握以及零部件表达方法有着非常重要的作用。学生对课程内容掌握的程度将直接反映在毕业设计图纸上。如何针对学生在毕业设计图纸上所反映出的不足,对《机械制图》课程进行相应调整与优化,笔者从《机械制图》课程教师的角度,结合在教学实践中的体会提出一些建议。
二、《机械制图》课程体系的优化
虽然机械制图课程指导委员会对课程的学时数有指导意见,但目前大多数学校对课时都会压缩,以缓解其它新设课程所带来的课时紧张。学生应对就业的压力的提前实习,更加重了教学时数的紧张。在这种情况下,课程体系的优化尤为重要,包括内容的增减,练习的方式,教学手段的配合等,以保证学生在有限的学时内学得更实用、更扎实。
1.《机械制图》课程内容的优化
(1)强化学生的标准意识
工程图纸称为“工程界的语言”,是科学技术交流、生产管理中不可或缺的部分。因此,图样的绘制必须建立在统一的标准基础上,如在国家《技术标准》《机械制图》标准中,针对图纸幅面、标题栏、明细栏,绘图的比例、图线以及图中所注的尺寸、书写的字体等都有明确规定。而在平时的教学过程中,仅用几节课的时间介绍标准,难以培养学生自觉贯彻执行标准的意识,应在整个课程的学习过程中反复训练、逐步培养,如在画三视图、剖视图的练习时加入标题栏的填写、尺寸标注训练,并强调各种图线的正确应用。此外,在计算机绘图的教学中,强调标准的执行尤为重要,因为大多数绘图软件是国外引进的,所采用的标准与我国的标准有所差异,必须强调这种差异,并使学生学会对不符合我国标准的部分加以修改,日常的每次出图都应符合规范。只有通过反复的训练,才能使学生牢固建立标准意识,在毕业设计时对标准的应用自然会驾轻就熟。
(2)加强零部件表达训练
毕业设计课题中,涉及到许多非标准零件的设计,必须通过画零件图反映出设计思想。零件图应包括视图、完整的尺寸、技术要求和标题栏。其中视图既要求将零件全部结构形状表达清楚,又需力求简洁明了,要达到这一要求并非易事,需在平时加强练习,而实物测绘练习是一个非常有效的的方式。
实物测绘从教学角度看是从形体表达到机械设计的一个台阶,对机械专业的学生来说,如果将来从事制造业,他们也将经常接触实物测绘,消化吸收先进机械的仿制,首先需要测绘;而当破损的零件缺少备件又无图样和资料可查时也需要测绘;对原有设备零件更新改造时,也是在测绘的基础上进行新产品的设计。因此,实物测绘是机械专业学生必须掌握的基本功。
实物测绘的内容分为两个部分,单个零件测绘和部件测绘。在教学手段上,让学生自由分组进行测绘、讨论与研究,以增加学生的积极性和主动性,减少因反复练习所带来的枯燥乏味。
在单个零件测绘中,主要开展零件表达方案讨论。例如,主视图的方向、视图的数量;用哪一种剖视图表达中空结构最合适;带倾斜结构的零件如何用斜视图和局部视图结合起来表达。鼓励小组成员各抒己见,在讨论中互相学习,掌握零件表达方法的综合应用。
在部件测绘中,学生通过拆装装配体,了解零件各个结构的功能,明白结构的设计主要由功能所决定。同时,也了解了设计的整体性问题,如结合的可靠性、拆装的方便性、外形与内形的一致性等,为之后的毕业设计作知识上的铺垫。忽略零件的工艺结构亦是毕业设计中容易犯的错误,对于这方面的错误,可通过零部件的拆装、绘制草图等练习,加强意识、提高常见工艺结构设计能力。
另外,毕业设计课题中有不少会要求对机器的机身、大型底座进行设计,这部分通常是焊接结合件,需要焊接图方面的知识作支撑。因此焊接图不能因为课时原因不纳入教学内容的范畴,相反应该加强焊接图表达的学习,同时掌握标注标准焊接符号。
(3)注重简化画法的应用
传统制图教学中截交线和相贯线的绘制,向来是《机械制图》课程的重点和难点,讲解这些内容耗费了较多的课时。随着计算机设计与绘图技术的普遍应用,学生的三维造型能力普遍提高,截交线和相贯线的的投影通过实体造型可方便获得,学生只需掌握相交实体的形状,截切平面的位置,掌握交线的走向,其结果只需以简单的线条表示。在国家标准GB/T16675.1中,对表面交线的简化画法都有说明,在工程实际应用中也是简化处理的。对于简化截交线和相贯线知识的讲解,既可以精简学时,又可以解决教学难点。除此之外,常用的螺纹紧固件(GB/T4459.1)、滚动轴承(GB/T4459.7)等在制图国家标准中都有简化表示,教学中加以强调,练习、考试也以简化画法为主,提高学生制图的简便性。
2.《机械制图》课程与其它课程衔接的优化
《机械制图》一般在大一第一学期开设,学生从学校到学校,许多学生都没有看到过机床等加工设备,更不可能了解一个零件是怎样加工出来的,所以在讲解“尺寸标注”“公差与配合”等内容时,学生对设计基准和工艺基准难以理解,对配合方式的选择和公差的标注感到困惑也是可以理解的;对这部分内容在本课程中可以加以淡化,把本课程结束时的制图大作业延迟到《金工实习》《互换性与公差配合》《机械设计》等课程上完以后进行,再来结合大作业加强“尺寸标注”“公差与配合”等教学内容,学生会容易理解和掌握。一些专业基础课、专业课之后都会有课程设计,其中的制图部分一点也不能放松要求,要完全按规范进行。只有将机械制图贯穿机械专业学生四年学习的全过程,才能让学生循序渐进,不断深入地掌握好这门工程界的“语言”。
三、结束语
毕业设计,是学生对大学期间所学知识的综合应用,也是进入职场前的模拟考,通过《机械制图》课程体系现的优化,对提高学生的图纸质量会有一定积极的作用。而要全面提高毕业设计的质量,需要学生、教师、学校有关部门等多方共同的努力,如优化基础课程、专业基础课程、专业课程及相关实践性课程的衔接,优化各课程的教学内容及课时安排;毕业设计的选题最好来自厂矿企业实际课题,与学生今后从事的工作相关,吸引学生投入更多精力;做好毕业设计过程的管理,使学生有充裕的时间对课题进行论证,对图纸进行修改,保证毕业设计质量。
参考文献:
[1]万宏强.机械专业毕业设计中的设计与绘图问题.科技创新导报,2010,(12).
关键词:《机械制图与CAD绘图》;课程标准;制定
根据江苏省职业教育改革行动计划指导,在合理确定了机械、机电及数控等专业等课程结构的前提下,对《机械制图与CAD绘图》课程标准的制定成为职业教育课程开发的一个重要产品,笔者作为一名中职教师,在教学中进行了有效的尝试,并取得了一定的效果。
一、合理定位课程性质,明确课程目标
1.课程性质
本课程是中等职业学校机械加工技术、机电技术应用、数控技术应用、模具设计与制造等专业的一门专业核心课程,是从事机械、机电、数控加工、模具设计等岗位工作的必修课程,其功能是培养学生按照机械制图国家标准识读、绘制机械、模具图样的能力,具备使用CAD软件绘制机械图样的基本技能,为今后学习专门化课程做前期准备。建议课时156学时。
2.课程目标
通过本课程的学习,使学生在读图、绘图的训练过程中,逐步掌握机械、模具图样的识读方法与绘制技巧,具备相关工作岗位中机械制图与CAD绘图的理论知识与职业能力,达到模具设计与制造岗位初、中级职业标准的相应要求。学生所能达到的职业能力目标为:能用投影法绘图;会图样的基本表示法;能用CAD软件绘制常用的标准件与常用件;能用CAD软件绘制各类零件图;能测绘装配体及绘制装配图;能打印输出图纸。在技能上,达到计算机辅助机械设计绘图员(四级)国家职业资格标准的相关要求。
二、科学设计教学思路,精心编排教学内容
1.设计思路
本课程的总体设计思路是以机械加工技术、数控技术应用专业、模具设计与制造专业相关工作任务和职业能力分析为依据确定课程目标,设计课程内容,以工作任务为线索构建任务引领型课程。
课程结构以识读和绘制机械、模具图样的任务为线索,以“必需、够用,兼顾发展”为原则,包括识读、绘制机械、模具图纸、查阅手册及图册、使用CAD软件绘制机械图样等项目,让学生通过识读、绘图等活动,构建空间投影规律、机械图样等知识结构,形成相应的职业能力。课程内容的选取,围绕完成相应的工作任务,按照培养目标和学生的实际状况,重点突出识读、绘图能力的培养,同时融合相关职业资格证书的知识与技能要求。以工作任务为中心,密切结合专业能力要求,采取课堂教学与现场教学交替的形式,实现学做一体。积极开发学习资源,为学生提供多种学习媒体与学习机会,教学效果重点评价学生识读、绘制机械零件、模具图样方面的职业能力。
2.教学内容
本课程分三大项目进行组织教学,包括识读绘制图纸、CAD软件基本使用技巧、综合绘图训练,在每一项目下都有任务驱动:项目一包括制图的基本知识与技能、投影法基础、图样的基本表示法、图样中的技术要求,安排50课时;项目二包括图形绘制、图层、实体设置、文字尺寸标注、图块与外部参照,安排40课时;项目三包括轴类零件绘制、盘类零件绘制、叉架类零件绘制、箱体类零件绘制、标准件与常用件绘制、装配图绘制,安排66课时。在项目一、二的教学中可选择项目三中内容为任务引领,系统讲授制图基础、CAD使用基础。每一项目均有明确的教学目标和理论知识、实践知识、拓展知识要求。
项目一以投影法基础模块为例,其学习目标为:掌握正投影法的基本特性;掌握三视图的画法;掌握相贯线的简化画法;能根据三视图绘制其轴测图;会补画第三视图和补画漏线;理解组合体尺寸标注的正确性、完整性和清晰性。工作任务有(1)点、直线和平面的投影图绘制,根据投影特性绘制点、直线和平面的投影;(2)基本几何体的投影图绘制,绘制基本几何体的投影;(3)根据三视图绘制其轴测图;(4)补画第三视图和补画漏线。
相关理论知识:投影法的分类,正投影法的基本特性;三视图的三等关系和六向方位关系;点、直线和平面的投影特性;基本几何体(包括不完整的基本几何体)的投影特点,在立体表面取点的方法(对圆环不作要求);轴测图的应用和投影特点;正等测、斜二测的画法规定;相关实践知识:截交线和相续线的投影画法(只要求圆柱、圆锥和圆球之间正交的情况);相贯线的简化画法规定;根据三视图绘制其轴测图;组合体上常见结构和交线(如相截、相贯、相切、切口等)的投影画法;组合体视图的分析和识读;补画第三视图和补画漏线;组合体尺寸标注。
项目二以图形绘制模块为例,其学习目标为:会安装AutoCAD绘图软件和常规设置;会AutoCAD绘图基本操作。会绘图、编辑命令。工作任务有:(1)安装AutoCAD绘图软件;(2)设置绘图环境;(3)用绘图命令、绘图辅助工具绘制图形;(4)用编辑命令编辑图形。理论知识、实践知识、拓展知识包括:安装AutoCAD;常规设置和基本操作;基本绘图、编辑、显示控制命令;高级绘图、编辑命令。
项目三以标准件与常用件绘制为例,其学习目标为:掌握螺纹及其紧固件标记的含义、学会用CAD连接画法和标注方法;掌握齿轮及其啮合画法;掌握键、销的画法;掌握常用轴承代号的含义和画法;掌握弹簧的画法。工作任务有:(1)螺纹及其紧固件的绘制;(2)齿轮的绘制;(3)键、销的绘制;(4)轴承和弹簧的绘制。
理论知识、实践知识、拓展知识包括:螺纹及其紧固件标记的含义、连接画法和标注方法;齿轮及其啮合画法;键、销的标记、查表及其连接图的画法;轴承代号的含义和画法;弹簧的画法;各种CAD绘图、编辑、显示控制命令的应用。
三、集思广益编写教材,规范教学要求
为适应课程标准,对教材的要求应充分体现任务引领特点的课程设计思想。结合车工(四级)、钳工(四级)国家职业资格标准中机械零件、模具图样绘制的相关要求,按完成工作任务的需要组织教材内容:(1)必须依据本课程标准编写教材。教材应充分体现任务引领特点的课程设计思想。(2)以工作项目教学形式为主线设计教材,精选机械、模具零件图与装配图,把握本课程的知识点和技能点,按照“必需、够用,兼顾发展”的原则,循序渐进地组织教材内容。(3)教材编写应充分考虑中职学生的年龄特点和认知能力,文字表达通俗简练,采用图文并茂的形式,便于学生学习和掌握。(4)教材内容应依据企业和行业的发展实际,体现机械制造技术行业对从业人员综合素质的需求。表达要精炼、准确、科学。(5)教材应符合国家最新的机械制图标准,力求反映机械制图的现状和发展趋势,充分体现新技术、新工艺、新方法,更贴近机械制造技术专业未来发展的需要。(6)教材应体现我国最新颁布的机械制图国家标准。
教学要求包括:(1)在教学过程中应注重培养道德品质、职业素养及严谨治学的作风。(2)贯彻任务引领的教学指导思想,着重培养学生识读与绘制机械图样的能力,提高学生学习兴趣,挖掘潜能,注重教学实效。(3)创设专业岗位工作活动的情境,以学生为主体,以教师为主导,以多媒体教学与模型实物相结合,以识读与绘制技能的培训为主线,以职业能力培养为目标,充分发挥学生学习的主观能动性和创新意识。(4)选用典型机械和模具零件,在教师的指导下,通过学生的实践活动,掌握零件图、装配图的识读与绘制技能,掌握CAD软件的使用。(5)在教学过程中应根据教学内容融入人文教育,培养学生的劳动意识、安全意识、形象意识、规范意识、标准意识及环保意识。
四、努力完善教学条件,实施教学评价
Abstract: This article briefly describes the necessity and urgency of mechanical drawing reform, and discusses teaching reform from teaching contents, teaching methods, teaching means, examination methods and other aspects.
关键词: 工作岗位;机械制图;教学内容;教学方法;教学手段
Key words: job;mechanical drawing;teaching content;teaching method;teaching means
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)23-0280-02
0 引言
高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,在我国实现中国梦的进程中具有不可替代的作用。教育部16号文件明确指出,高等职业教育具有“高等教育”和“职业教育”的双重属性。普通高等教育注重培养学术型人才;高等职业教育主要培养高素质技能型专门人才;同时文件把“工学结合”作为高职院校的人才培养模式,而把工学结合、任务驱动、项目导向、顶岗实习作为课程教学模式。要实现这样的教学模式,而不对课程进行改革,那么只能是镜花水月,因此,课程改革始终是高等职业教育和教学改革的核心。
高职学院的机械制图是机械类专业的职业通用能力课程,其理论性和实践性都很强。目前机械制图的教学方法在很多高职学院还是采用传统的讲授法,注重传授理论知识,优点是学生对机械制图的理论知识了解较多,缺点是忽略了学生应用能力和职业技能的的培养,学生不了解机械制图在实际工作的应用,缺乏对零部件的检测能力,同时缺少企业文化熏陶。因此,为了提高机械制图的教学效果,培养企业需要的高素质模具技能人才,有必要对机械制图的教学进行改革,以社会需求为目标、岗位技术要求为主线设计课程体系,以培养学生专业能力、社会能力和方法能力为宗旨设计课程内容和教学方法。
1 教学改革探讨
近年来,许多高职院校都在探索机械制图的教学改革,根据多家企业的调查和这些年来的教学实践和经验,对机械制图的教学改革做了以下几点探讨。
1.1 教学内容改革 最近3年,我院机械类的学生主要在深圳富士康科技集团、宝钢集团、润星泰电器有限公司和铭基食品有限公司等大型公司工作,工作岗位主要是模具加工、数控编程、设备维修、产品设计和模具设计等,其中模具加工为主要工作岗位。通过走访企业和对毕业生的回访得知,从事这些工作岗位,主要需要阅图能力、测绘能力和计算机绘图能力。而目前的机械制图的教材都是采用按章节按堆砌形式来撰写的,过于强调专业理论知识的学习,而忽略了社会能力和方法能力的培养,不适应工作岗位的需求,也不利于职业能力的培养。因此,在教学中应淡化知识分界,强化整体功能,以职业能力培养和工作过程相符来进行教学内容的整合和序化。《机械制图》的教学内容要根据相关的课程体系来确定,而机械类专业要以培养职业技能、就业能力和社会拓展能力为主线,减少相关内容重叠,侧重实用,适当减少理论教学。工科各行业职业能力最基本体现为绘图能力、读图能力和测绘能力,而机械制图、金属材料与热处理、互换性与技术测量和计算机绘图这些课程内容和工科机械类专业密切相关,但在教学上往往各教各的,没有针对性,致使理论与实践相互脱节,课程与课程相互脱节,同时有些内容产生重叠,因此,需要改革传统的《机械制图》课程,将原来的《机械制图》、《公差与配合》、《技术测量技术》和《计算机绘图》整合为《机械制图与公差》。
机械制图与公差课程根据岗位职业技能划分机械制图专业基础能力、机械制图应用能力、公差测量能力和计算机绘图能力4个教学项目,细分13个教学任务,具体划分见表1。
1.2 教学内容的整合、序化 教学组织设计是实现教
学目标的重要保证,因此,应改变传统采用按章节、按堆砌形式来撰写的,不利综合知识的全貌,也不利职业能力的培养教学组织,而应在教学组织设计中淡化知识分界,强化整体功能,以岗位职业能力的培养来进行教学内容的整合和序化。
1.2.1 以工作过程为主线、工作任务为载体进行教学内容的整合、序化 高职教育培养目标是培养高素质技能型人才,因此,将传统的按章节次序的教学内容安排修改为以专业工作过程为依据的教学内容次序,这有利于职业技能的培养和学生就业的需求。如数控编程员岗位,就是按设备拆装——零件测绘——绘制零件图——3D建模——数控编程——操作加工等过程进行教学内容组织安排。
1.2.2 由易到难 在以生产为主线、工作过程为载体进行教学内容的整合和序化基础上,还应按照由浅入深,由易到难的原则,合理安排教学内容的次序,以最短的时间,达到最佳的教学效果。如计算机绘图员,就是按平面二维图形绘制———组合体三视图绘制——零件图绘制——装配图绘制——三维实体造型等过程进行教学内容组织安排。
1.2.3 机械制图与计算机绘图融为一体 计算机绘图知识穿插在机械制图内容的教学各环节,顺应了教学改革的思想。高职教育的指导思想是以岗位能力为本位。计算机绘图是企业需要的一种技能,计算机绘图能力的培养和训练正是为了满足社会的需求。将CAD的绘图环境设置和机械制图基本知识、基本技能放在一起介绍;将CAD的基本命令与正投影法、点、线、面放在一起介绍;标准件与常用件融入块的知识;零件图的徒手绘图与计算机绘图融为一体;这样做,既可以减少高职教育理论课学时少的矛盾,又有利于学生理解和掌握制图的基本理论,建立较强的空间思维能力,提高教学效率,收到好的教学效果。
1.3 教学方法改革 教学方法是高职教育目标实现的重要保证。教无定法,教学方法应根据教学对象、教学目标和教学内容灵活选用,教学方法要体现四结合,即教、学、做相结合;制图、测绘、加工相结合;二维作图、三维造型、实体模型相结合;徒手绘图和计算机绘图相结合。《机械制图与公差》课程的主要教学方法有:
1.3.1 五段法 所谓五段法就是对一个知识点,采用五个阶段来实施。第一阶段是直观演示、引入新课阶段;第二阶段确定教学目标阶段;第三阶段是学生按照教学目标自学阶段;第四阶段是重点讲授阶段;第五阶段是练习和小结阶段。五段法主要适用于理论性较强的内容,其特点是:教学目标明确、有利学生自学能力的培养。
1.3.2 项目导入的任务驱动法 项目导入的任务驱动教学法以培养学生操作技能为目的,教师设置并提出可以考核的、体现技能要求的工作任务,结合学生易感知的实例或实物,讲解完成该任务所需要的相关知识,演示完成该任务的操作步骤与要点,学生在理解所讲内容的基础之上,顺利完成该任务,掌握所要求的操作技能的教学过程。该方法主要包含:提出任务阶段、信息收集阶段、计划阶段、实施阶段、检查控制阶段和评定反馈意见阶段,这种教学方法主要适用于应用性较强的内容,如项目三(机械制图应用),其特点是:教学任务明确,学习气氛浓厚,有利于提高团队协助精神和沟通能力,但教学进度不易保证。
1.3.3 现场教学法 现场教学法是教师和学生同时深入企业、实训基地等现场,通过对现场事实的调查、分析和研究,提出解决问题的办法,或总结出可供借鉴的经验和新观点,从而提高学生职业技能的方法。现场教学法主要包括:第一阶段准备阶阶段,第二阶段为实施阶段,第三阶段为总结阶段。这种教学方法主要适用于实践性较强的内容,如任务8(测量技术)其特点是:直观性强,学习兴趣浓,理论与实践相结合强,有利于提高学生的职业技能和就业能力,同时,有利于学生提前接受企业文化的熏陶。
1.4 改革教学手段 教学手段是师生教学相互传递信息的工具、媒体或设备。改革传统的教学手段,采用现代化教学手段,就能改善教学环境,提高学生学习气氛,提高教学效率和质量。选择教学手段要遵循三原则,即适时性原则、适当性原则和适用性原则;机械制图教学手段主要有演示、视频等多种方式的多媒体教学手段;有利用精品课网络资源的教学手段;行业工程师带领的真实工作教学手段;实训基地零距离的岗位工作的教学手段等。
1.5 改革考核方法 科学的教学质量督体系是教学组织实施的重要保证,每一门课程学习之后,都必须有一个考核标准来衡量学生对课程的掌握程度,衡量学生的专业能力、社会能力和方法能力是否达标,基于工作过程的机械制图与公差课程也不例外。但是一改过去期末考试一锤定音的老办法,把机械制图与公差的考核分为四大部分,每一学习任务完成后,进行第一部分考核,专门考核学生基本技能掌握的情况;当学生在完成第一项目时,进行第二部分考核,其目的是考核学生专业基本能力;第三部分是综合技能能力的考核,考核学生综合运用所学知识,完成一个部件的拆装、零件的测绘(计算机绘图)、装配图绘制(计算机绘图)的职业综合能力,这里所说的部件要根据不同专业选择不同的部件,如模具设计与制造专业选择具有侧抽芯的注射模作为拆装实践;第四部分是考核学生的社会能力和方法能力,各占份额见图1。
2 结束语
实践教学结果表明,基于工作岗位的机械制图与公差课程改革的实施,不但能够解决传统教学模式中存在的各种问题,能在有限的实践教学周期内达到更好的教学效果,并能很好地提高每一个学生的职业能力,我们在教学中的实践效果得到社会的认可,学生就业受到企业的好评。
参考文献:
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[5]王志泉.机械制图与公差[M].清华大学出版社,2006.
【关键词】机械制图;直观教学;平面图形;空间形体
《机械制图》是一门技术基础课,教学目标是培养学生识图和绘图,掌握制图的基本知识、技能、零件的表达方法及国家标准相关规定,用平面视图完整、准确地表达出机件的结构形状,尺寸大小,能够看懂和绘制中等复杂程度的机械零件图和装配图,为学生将来从事机械行业生产、技术、质量、服务方面的工作打下基础。
《机械制图》是一门抽象难学的课程,高职学生平面几何和立体几何基础较差,逻辑思维能力和空间想象能力较差,很难在空间形体和平面视图之间建立起直接的联系,根据平面图形想象出它的空间形体。
为使学生学好机械制图,培养高素质技能型人才,满足企业发展的需要,对教学的内容和方法进行适当的调整。
一、树立信心、激发兴趣
机械制图是工程交流的语言,是工程设计、制造和验收的依据,重要性不言而喻,只有掌握了这门语言才能进行设计思想的交流,在这个行业立足和发展。
机械零件千差万别,大小、复杂程度不同,形状各异,但无论多复杂的零件都是由若干简单的基本几何体组合而成的,而几何体的形状结构又是通过其表面表达出来的,面的投影就是线或线框,我们绘图的工作就是找点画线,况且常画的是直线、园、圆弧。因此只要我们多看、多想、多练就能掌握制图的技能和技巧,学好这门课程,为学好专业课和今后工作打下基础。
二、调整教学内容、突出重点
教学内容以适用够用为原则。重点在正投影的原理、三视图的形成;点线、面的投影特性;立体的表面交线;组合体;机件常用的表达方法;标准件和常用件的画法;这些是机械制图的基础,应用足够的时间系统讲解,要求学生全面掌握。而画法几何、图纸图幅、尺寸标注、轴测图、装配图在CAD里面讲学生更容易接受,操作起来也更方便。
三、改革教学模式、采用直观教学
挂图加用绘图工具在黑板上讲解、演示的教学模式,对机械制图比较抽象,使学生理解起来比较困难。教学展示应更直观,因此在讲正投影的原理和三视图的形成时,选一个叠加几何体模型,在三个投影面上画出投影图形,将水平投影面和侧投影面分别旋转90度到正投影面一个平面上,再通过Flash软件演示这一过程,这样学生容易理解三视图的形成以及三视图之间的位置关系。在练习绘图时,教师选一个常用的齿轮或皮带轮,通过不同的摆放让学生绘制视图,再把企业生产用图展示给学生看,通过对比找出差距来提高绘图能力。
四、督促练习、做好评价总结
《机械制图》是实践性很强的课程,要学好机械制图,练习非常重要。既要布置课后作业,又要进行课堂练习,教师在教室巡回指导,对学生出现的问题要及时给与指导纠正,对普遍性的问题要重点重新讲解,练习要由易到难,由浅入深,以增强学生的成就感和求知欲,提高学习兴趣,起到事半功倍的效果。
五、搞好测绘、训练徒手绘图
测绘、徒手绘图是机械制图的一个重要环节,随着企业的发展,设备会越来越多,机器设备零部件的测绘是学生毕业后经常会遇到的工作。在测绘实践教学中,选用机用虎钳、齿轮泵,圆柱齿轮减速器等机械部件分组交给学生,要求每个学生至少测绘一个零件,先根据零件的结构形状和尺寸大小徒手绘制草图,再测量具体尺寸,最后按比例绘制正式图纸,每一个小组研究讨论后完成装配图。
六、注重培养学生耐心细致的工作作风、严肃认真的工作态度
绘图的目的是生产应用,每一个细小的结构尺寸都必须表达清楚,否则将无法进行施工,因此必须把高度的责任心,严肃认真的工作态度,严谨细致的工作作风贯穿于整个教学过程中,即注重知识的学习又注重能力和素质的培养。
在教学过程中,教师要加强与学生的沟通、互动,及时了解学生学习情况,不断地总结和完善教学方法,才能更好地进行教学,培养出适应社会需要的人才。
参考文献:
关键词 课程整合 课堂效率 机械制图 AutoCAD
机械制图学科是中职机械类专业学生必修课,主要以培养学生正确的图形表达能力及空间思维能力为课程目标,以培养学生的识图、读图、绘图能力为具体的教学目标。传统的机械类专业课程设置是单独开设机械制图、AutoCAD、公差与配合测量课程,甚至由不同的教师去教授这三门课程,导致课程之间的知识衔接度较差,达不到理想的教学效果。根据实际教学经验与学科的相关度,笔者对课程进行了新的整合尝试:以机械制图基础理论为主,AutoCAD为辅,并穿插相关的公差与配合测量课程知识。改革效果相较于传统教学,学生的学习兴趣激增且教学效率明显提高。
1 课程内容的整合设置
当前社会用人单位较为看重技校生的实际动手操作能力,所以我们在课程设置中,要注意以实际技能操作为主、以理论教学为主线、以项目教学为手段,从而达到激发学生学习兴趣、提高学生实际技能操作水平、提高课程效率的课程整合目标。笔者的课程整合教学内容设置如下所示:
(1)制图的基础知识,包括课程的基本要求、制图的国家标准等;(2)AutoCAD 基础知识,包括AutoCAD用户界面、设置绘图环境和绘图的概念术语;(3)投影与视图的基础知识,包含点、线、面的投影、基本几何体的三视图;(4)简单图形的创建,通过平面图形绘制讲解AutoCAD中的绘图和编辑命令;(5)组合体的三视图及尺寸标注,包括画组合体视图的方法、组合体的尺寸标注;(6)AutoCAD的尺寸标注及常用绘图命令的综合应用,上机绘制组合体视图并标注其尺寸;(7)零件图,包括视图选择、尺寸标注、极限与配合、表面粗糙度、形位公差、零件上常见工艺结构、读图方法以及AutoCAD绘制零件图,并进行文字、尺寸、形位公差及粗糙度等标注;(8)装配图,包括装配图的画法,装配图的尺寸标注、技术要求、明细栏,并要求AutoCAD绘制装配图;(9)专题项目测绘,强调综合技能的训练,利用两周的时间进行实体零部件的测绘,要求手工画出草图,再用AutoCAD绘出整套图纸。
2 课程整合实施后教学方法的改革
机械制图与AutoCAD课程整合的终极目标就是在提高教学效率的同时将学生培养成符合时代要求的应用型人才,所以在教学中,笔者采用多媒体教学、项目教学法,着重强调加强机械制图与CAD课互动实践教学。
2.1 利用多媒体教学,课程内容穿插讲授
运用多媒体教学的过程就是教师精心对教学内容再梳理的过程。笔者将每一部分的教学内容都以ppt的形式呈现,再结合声音、动画等效果,让枯燥、晦涩的理论知识变得立体、生动,学生课堂参与积极性也高。在讲完相关基础后,可以同时利用AutoCAD 软件授课:(1)复习巩固。可以把基础知识中所涉及到的图形提前在AutoCAD 软件中建立模型,在授课时,通过对模型的旋转、剖切等操作,加深学生对图形的理解,从而更加有效地培养学生的空间想象能力。(2)承上启下,导入新知。可以把手工绘制图形的过程,在AutoCAD中演示,通过两种方式的对比,学生更能直观地体验到计算机绘图的高效、美观、便于修改的优势,激发学生的学习兴趣。借助多媒体教学将两门课程的内容穿插起来讲授,大大提高了课堂的教学效率。
2.2 实施项目教学,将课程内容应用于实际
项目教学法是在老师的指导下,由学生自己分析、解决、处理一个相对独立的项目。从信息的收集、方案的设计、项目实施至最终评价,都由学生自己负责,教师仅为项目的开发者、指导者。学生通过所选项目的实施,了解和把握整个过程及每一个环节中的基本要求,并获得最终的结果。例如:在进行制图测绘教学环节时,教师可以通过学校联系一些附近的工厂,合作绘制一些有实际应用价值的零件图纸。根据工厂提供的零部件,要求学生独立完成零件的测绘,从尺寸测量到手工图纸的绘制,然后根据手工图纸利用AutoCAD软件绘制出实用的零件图和装配图,最后进行分组答辩。答辩由指导老师及工厂项目负责人组成,从中评出最优秀的作品作为工厂拟用图,并将优秀作品在全班展览。项目教学的关键是“项目”是真实的,且项目实施的结果是“有用”的,真实情境下的学习与实践对学生学习态度的端正及主动学习的习惯养成起着比较积极的作用。
3 评价、考核方式的改革助力课程整合实施
机械制图与AutoCAD课程整合要达到理想的效果,除了优化教学内容、改进教学方法,评价与考核方式的改革也是必不可少的。对学生的评价与考核应注重以能力为先,全面考核学生的知识、能力、素养。考核与评价的标准以实践操作为主、笔试为辅,通过手工绘图作业、理论基础笔试及利AutoCAD实际上机绘图、独立完成的项目成果,综合评定学生的成绩。
4 机械制图与AutoCAD课程整合实施前的准备
4.1 培养能够胜任课程整合新课程模式的教师
职业学校的教师的教育教学水平及能力上也存在着差距。机械制图基本功扎实的往往是有着多年教学经验及工厂实践经验的老教师,但其计算机绘图能力水平就相对较弱。而计算机绘图能力强的新教师,机械制图基本功又不够扎实、教学经验不足。培养综合教学素养强的能够胜任课程整合的教师,便成为学校亟需解决的问题。因此,一方面学校应该搭建平台,让新老教师互相学习,共同提高;另一方面,应该多创造机会让有潜质、肯学的青年教师与经验丰富的技术人员交流,通过去工厂和下实训车间获取直接的实践经验从而加速育成集理论与实践教学的双能教师。
4.2 教材的研发
学校应开组织教师编写适合本校机械类专业教学使用的《机械制图与CAD》教材。加强课程整合的集体备课,提倡教学资源的共享,创建学科课件库、习题库、试题库,不断完善教学系统,促进提高教学质量。
实践证明,将机械制图与AutoCAD两门课程有机结合的教学改革,有效地提高了课堂教学效率,可以充分调动学生的学习积极性,学生在掌握机械制图基础理论的同时,空间想象力、绘图能力、读图能力得到了提高。在教学中,两门课程相互融合,相辅相成,在教学内容上避免了重复,有效地减轻学生的学习负担,学生的技术应用能力、职业实践能力和创新能力得到较好的培养。机械制图与CAD 课程的教学改革,是一个持续、动态、循环反复和逐步完善的过程,只有边实践边思考边总结,才能将这两门课程整合得更优、更高效。
参考文献
【关键词】机械制图 AutoCAD 工学结合
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0238-01
对于《机械制图与AutoCAD》这门课在教学过程中普遍存在两种情况:一种情况是制图的主要目的是会看图、识图,那还需要《AutoCAD》干什么,或者用几个课时简单介绍下;另外一种情况是机械制图一学期CAD一学期,学生一学年下来什么都懂一点,但是具体来用都不精通,导致教学效果总是提不上去。
一、机械制图教学的现状
我们首先要肯定的是《机械制图与AutoCAD》这门课的重要性,作为机械类专业的必修课,机械图样是设计者表达设计构思,同行相互交流的工具;也是生产者了解加工对象,控制加工生产的依据。可以说图样是工程界中最普及的“工程语言”。AutoCAD是由美国Autodesk公司开发的大型计算机辅助绘图软件,其中一项重要功能是绘制机械图样,为各工种设计人员提供强大的两维和三维设计与绘图功能。要想把这门课学好,还得分别对机械制图和AutoCAD的教学内容作进一步的了解。机械制图重在研究绘制和阅读机械图样的基本原理和规则。重要内容有:正投影法的应用;绘制机械图样的基本规律、基本方法和技能;培养学生的空间想象能力。特点是:枯燥,难懂,在整个教学过程中学生空间想象能力匮乏,学习兴趣不高,尤其到后期的零件图装配图,绘制和识读都很繁琐,导致很多学生都直接放弃。
而AutoCAD恰好相反,作为当前流行的计算机辅助设计软件之一,AutoCAD绘图则可以用一只鼠标简单的实现你想做的任何图。它有统一的线型库、字体库,图面整洁统一。AutoCAD软件中的“撤销键入”“删除”功能可以轻松的把你不满意或错误的地方抹掉,不留痕迹且不影响其他的地方。学生学习的积极性较高,但是分离教学中只强调软件的操作,却淡化了对读图和空间想象力的训练,同时忽略了国家标准的应用。
为解决这一情况,应将AutoCAD和机械制图整合起来,综合利用教学资源,把两者融合在一起进行教学,取长补短,以AutoCAD软件为载体,机械制图为指导,实现课程的整体优化。但仅这样做还不够,这主要锻炼和检测了学生绘图能力和空间想象力,到底会不会看,能不能加工出来还是另一码事,因此还应该与实训车间中实训项目结合起来,提高学生的综合运用能力。
二、提高机械制图教学的质量
以我校钳工实训项目“簸箕”为例,先把教学场地设在机房,做到人手一台机器,教学过程按照“模型讲解示范与模仿熟悉巩固车间加工最后考评”这五步进行。先给学生一张图和一个成品簸箕,看学生能不能看懂图,并把两者联系起来,大多数同学是暂时做不到的。通过测量讲解两者关系,对图有个认识;进入示范与模仿阶段,示范簸箕的主体图形绘制,主要是在利用AutoCAD作图时熟悉常用指令,并注意在讲解过程中穿插机械制图有关国家标准的规定,如线型的选用与含义、投影方法规律、标注的样式、常用的基本绘图方法、标题栏、技术说明等,初期接触,老师操作一步学生紧跟一步,在模仿过程中学生既实现了对AutoCAD软件指令的熟悉与运用,又能达到熟悉并正确运用机械制图的有关国家标准的目的,掌握了正投影理论和画法几何知识,培养了一定的绘图能力、分析识图能力和空间想象力。
在熟悉巩固阶段,自己独立画一遍簸箕的主体图,然后自己绘制出把手的图纸,这个过程是对上一过程的记忆和运用,这要求学生不仅要知道基本绘图规律和方法,还更应该会灵活运用,这个需要学生加强分析能力。这个簸箕图较简单要求学生也徒手绘制一遍,深刻认识徒手绘制和CAD绘制的优缺点。图纸已经印在学生的脑海中,来到钳工车间时材料用具等都已备好,采用工厂模式教法,给学生分组设置生产组长,采用流水作业方式,按工种每个人有不同的任务划线,下料,卷边,铆接,检验等,这些工作每个人都轮流做一遍,让学生对工厂工作流程有个认识,对什么是生产管理有个比较直观的认识。同时学生也会深刻认识到图纸的作用,从划线到检验一步都离不开,但注意划线(在铁皮上画图)这个过程不是简单的把图照搬上,在做的过程中注意结合材料实际情况,在演示制作过程中,要加上钳工的内容,但在讲解中注意分清主要尺寸次要尺寸的作用,同时注意技术说明,使学生对尺寸标注的意义与作用有更深入的理解。
最后考评,做完之后,大家把自己做好的簸箕放到一起,评比谁做得好,做得差的原因在哪里?在整个教学过程中体现了制图在实际生产中的重要作用,即是生产加工的依据,更是检验的标准。这样既解决了教学中学科独立,没有关联性的问题,又能激发学生的学习兴趣,这对提高学生计算机能力、增强学生的职业适应性、提高教学质量,有巨大的作用。还有一个额外收获就是学校打扫卫生用的工具也自己解决了,可以说是一举数得,达到了充分利用教学资源。
三、总结
机械制图和AutoCAD的内容与生产实践紧密结合,学生在生产实习的教学环节中,充分认识到图纸是技术工作的重要语言工具,学习图样的绘制和表达方法,培养学生日后在工作中能够熟练识读和绘制运用机械图样的综合能力,并养成自觉遵守国家制图标准的习惯。利用“工学结合”的培养模式,突出学生职业能力的培养,让学生到工厂后能很好的完成角色转化,快速成长为有知识有技能有素养的高技能人才。
参考文献:
[1]陈洁清.AutoCAD对《机械制图》课程改进作用的探讨[J]新课程研究,2007,7