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關(guān)鍵詞:機(jī)械制圖 AutoCAD 能力培養(yǎng)
一、目前的教學(xué)狀況分析
各高校理工類的學(xué)生都要學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》這門課,《機(jī)械制圖》不僅是一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,也是一門重要的技能培訓(xùn)課程。課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生正確的圖形表達(dá)能力和空間形象思維能力。[1]目前,隨著獨(dú)立院校的不斷擴(kuò)招、課時(shí)的調(diào)整,很多教師為了完成教學(xué)內(nèi)容,課堂教學(xué)呈現(xiàn)了滿堂灌的現(xiàn)象,[2]而學(xué)生從學(xué)校到學(xué)校,對(duì)于工程意識(shí)很缺乏,空間想象能力較差,出現(xiàn)了對(duì)機(jī)械制圖知識(shí)疲于應(yīng)付、顧此失彼的現(xiàn)象,完全沒(méi)有自己理解和思考的時(shí)間。這樣的教學(xué)效果很不理想,且學(xué)生的能力也很難得到提高。
并且,隨著信息時(shí)代的不斷進(jìn)步以及社會(huì)對(duì)學(xué)生需求的提高,圖紙信息已從傳統(tǒng)的手工繪圖轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)繪圖,那么,每一個(gè)工程技術(shù)人員也必須要掌握如何用計(jì)算機(jī)來(lái)快速準(zhǔn)確的繪圖能力,我們的學(xué)生在學(xué)校也應(yīng)該具備這樣的初步能力。但由于在教學(xué)中不能將機(jī)械制圖和計(jì)算機(jī)繪圖兩者有機(jī)地結(jié)合起來(lái),使得學(xué)生盡管學(xué)習(xí)了這兩門基礎(chǔ)課,但不能熟練地用計(jì)算機(jī)來(lái)繪制工程圖樣。[3][4]鑒于此,說(shuō)明我們的教學(xué)在某種程度上還存在著不足。那么,在很多教師已提出教學(xué)改革的基礎(chǔ)上,我課程組又作了進(jìn)一步的改進(jìn),收效良好。具體體現(xiàn)在以下幾方面。
二、教學(xué)改進(jìn)
1.教學(xué)方法的思考
針對(duì)不同的專業(yè),應(yīng)從其培養(yǎng)目標(biāo)或?qū)I(yè)要求出發(fā),制訂不同的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱,選擇適宜的教材來(lái)授課。機(jī)械制圖重在培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力以及繪圖、讀圖的能力。不管現(xiàn)代化設(shè)施多么先進(jìn),為了加深學(xué)生的印象、更加直觀的傳授方法,教師在授課時(shí),不能全部采用多媒體演示,針對(duì)有難度的知識(shí)點(diǎn),如截交線、相貫線、補(bǔ)所缺視圖等,要能夠現(xiàn)場(chǎng)板書作圖示范,并且充分結(jié)合實(shí)物模型講解,可逐步培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力,實(shí)例圖的難度要由淺入深、循序漸進(jìn),為學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,同時(shí)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
機(jī)械制圖是機(jī)械類本科教育中非常重要的一門課[1]。工程圖紙是生產(chǎn)制造作業(yè)中不可或缺的重要信息依據(jù),也是交流設(shè)計(jì)思想的信息載體,因此,機(jī)械制圖是每個(gè)機(jī)械專業(yè)學(xué)生必須熟練掌握的實(shí)用性技能。隨著科技發(fā)展,機(jī)械制圖手段的數(shù)字化程度也在不斷提高。由于機(jī)械制圖是一門傳統(tǒng)的專業(yè)課程,因此,很多學(xué)校一直沿用原有的教材與教學(xué)方法,沒(méi)有充分利用數(shù)字化教學(xué)手段改善教學(xué)效果,也沒(méi)有根據(jù)行業(yè)需求及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容改革教學(xué)方式,致使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)技能落后于企業(yè)不斷提高的技術(shù)需求,與應(yīng)用型本科教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。
本文詳細(xì)分析機(jī)械制圖課程目前存在的關(guān)鍵問(wèn)題,結(jié)合企業(yè)在該領(lǐng)域的技術(shù)人才需求,充分考慮課程內(nèi)容的特點(diǎn),提出了基于三維圖樣技術(shù)的機(jī)械制圖課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式等方面的具體改革方案,旨在幫助學(xué)生更容易的理解復(fù)雜實(shí)體模型的幾何投影原理,提高空間想象能力,建立更加完整的知識(shí)應(yīng)用體系。
1 機(jī)械制圖課程現(xiàn)階段存在的主要問(wèn)題
(1)教材?熱莼?礎(chǔ)陳舊與企業(yè)實(shí)際應(yīng)用需求脫節(jié)。大多數(shù)教材中使用的實(shí)例有較高程度的重復(fù),而零件圖及裝配圖繪制部分的實(shí)例并無(wú)與制造業(yè)中常見(jiàn)的機(jī)床、機(jī)器人等相關(guān)的實(shí)例。教材的內(nèi)容主要面向二維工程圖的繪制。而在企業(yè)中,三維圖樣正在逐步替代二維工程圖,在航空航天等領(lǐng)域已有很多企業(yè)實(shí)現(xiàn)了全三維無(wú)紙化生產(chǎn)。因此,僅培養(yǎng)學(xué)生二維工程圖的繪制與讀圖能力已經(jīng)無(wú)法滿足企業(yè)快速發(fā)展的技術(shù)需求。
(2)缺少生動(dòng)形象的教學(xué)手段。機(jī)械制圖是一門講解投影原理,通過(guò)繪制二維圖表達(dá)三維實(shí)體的課程。目前教師主要通過(guò)課件中的圖片結(jié)合教學(xué)模型進(jìn)行投影原理的講解,但圖片無(wú)法生動(dòng)、形象、全面的表達(dá)空間立體,教學(xué)模型由于尺寸較小在課堂上無(wú)法將模型的結(jié)構(gòu)形態(tài)按照具體的投影方向展示給所有的學(xué)生,由于缺少直觀清晰的投影效果展示,學(xué)生難以理解投影原理,難以借助空間想象力繪制投影視圖,教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味,多數(shù)學(xué)生對(duì)該課程缺乏興趣。
(3)實(shí)踐訓(xùn)練形式單調(diào)乏味效果不佳。機(jī)械制圖課程往往通過(guò)大量的作業(yè)練習(xí)來(lái)幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)提高繪圖能力,增加了學(xué)生與教師雙方的壓力,且效果往往不理想。而對(duì)于實(shí)物測(cè)繪的訓(xùn)練,常安排在機(jī)械設(shè)計(jì)課程結(jié)束之后,與機(jī)械制圖課程教學(xué)脫節(jié),因此,無(wú)法及時(shí)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力,體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的工程實(shí)用性,難以及時(shí)通過(guò)實(shí)際操作增加學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。
(4)考核方式單調(diào)缺乏相關(guān)能力的檢驗(yàn)。機(jī)械制圖是機(jī)械專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,涉及到幾何投影相關(guān)的理論知識(shí),因此,多數(shù)學(xué)校依然采用傳統(tǒng)的試卷考核學(xué)生對(duì)機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。這種考核方式?jīng)]有充分考慮到該項(xiàng)技術(shù)在行業(yè)應(yīng)用中的變化,考核內(nèi)容及方式并不能全面檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)企業(yè)所需相關(guān)技術(shù)是否已熟練掌握。
2 基于三維圖樣的教學(xué)方式改革
(1)教材內(nèi)容的改進(jìn)。由于越來(lái)越多的企業(yè)正在逐漸實(shí)現(xiàn)全三維的無(wú)紙化生產(chǎn),因此,機(jī)械制圖的教材中也應(yīng)增加一到兩章的關(guān)于三維圖樣技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。同時(shí)應(yīng)結(jié)合“中國(guó)制造2025”面向自動(dòng)化、智能化制造業(yè)的實(shí)際應(yīng)用需求,介紹三維圖樣技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、工業(yè)背景、基本概念、相關(guān)國(guó)際國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、三維圖樣的模型表達(dá)方式、三維圖樣標(biāo)注方法、支持三維圖樣設(shè)計(jì)的軟件及基本操作,對(duì)接行業(yè)發(fā)展需求,增加學(xué)生在后續(xù)工作中的競(jìng)爭(zhēng)力。
(2)教學(xué)方式的改進(jìn)。為改變機(jī)械制圖教學(xué)內(nèi)容枯燥,增加實(shí)物投影效果的可視性,加深學(xué)生對(duì)投影原理的直觀認(rèn)識(shí)與深入理解,在理論教學(xué)中結(jié)合CAD技術(shù)[2-4],于UG軟件環(huán)境下結(jié)合教學(xué)內(nèi)容建立典型的三維模型,通過(guò)對(duì)三維模型的旋轉(zhuǎn)等操作展示不同角度的模型顯示效果,模擬實(shí)物幾何投影視圖的形成過(guò)程,幫助學(xué)生理解投影的原理,培養(yǎng)學(xué)生的三維空間想象能力,增加課程的趣味性,降低課程的學(xué)習(xí)難度。同時(shí),可以使學(xué)生提前熟悉后續(xù)CAD/CAM課程的軟件環(huán)境,了解不同課程間的關(guān)聯(lián)性。
(3)實(shí)踐訓(xùn)練方案的改進(jìn)。實(shí)踐訓(xùn)練以鞏固教學(xué)內(nèi)容,將理論應(yīng)用于實(shí)踐與企業(yè)需求對(duì)接為目標(biāo)。因此,可將實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)分為三個(gè)部分:手繪二維工程圖、計(jì)算機(jī)繪制二維圖以及三維圖樣設(shè)計(jì)。手繪二維工程圖幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)理論,計(jì)算機(jī)繪制二維圖以及三維圖樣設(shè)計(jì)則面向應(yīng)用,訓(xùn)練學(xué)生熟練掌握數(shù)字化的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù),滿足企業(yè)對(duì)應(yīng)用型本科人才的技術(shù)需求。各環(huán)節(jié)采用分組的方式,完成典型機(jī)械產(chǎn)品的測(cè)繪。教師應(yīng)多以目前工程中常見(jiàn)的機(jī)床、機(jī)器人等機(jī)械產(chǎn)品的零件與裝配體為例,及時(shí)引進(jìn)與行業(yè)發(fā)展最新動(dòng)向相關(guān)的工程實(shí)例,建立教學(xué)與工程應(yīng)用之間的緊密聯(lián)系。增加測(cè)繪實(shí)踐訓(xùn)練,減少傳統(tǒng)作業(yè)練習(xí)。
(4)考核方式的改進(jìn)??己耸菍?duì)學(xué)生對(duì)知識(shí)技能掌握情況的最直觀有效的檢驗(yàn)方式。為全面考察學(xué)生的制圖基礎(chǔ)以及對(duì)先進(jìn)制圖技術(shù)的掌握程度,將機(jī)械制圖的考核方式由傳統(tǒng)的試卷考試改為模塊化的考試??荚嚲唧w包括筆試模塊、機(jī)試模塊與課程研究模塊。筆試模塊考察學(xué)生對(duì)制圖標(biāo)準(zhǔn)、基本知識(shí)原理的掌握程度;機(jī)試模塊考察學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)熟練使用企業(yè)廣泛應(yīng)用的CAD軟件完成工程圖繪制的能力;課程研究模塊以報(bào)告的方式考察學(xué)生對(duì)當(dāng)前工業(yè)中采用的制圖手段與技術(shù)的了解以及對(duì)先進(jìn)制圖技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向的把握程度,提前了解企業(yè)未來(lái)發(fā)展的技術(shù)需求。
1.機(jī)械制圖與auto CAD之間的關(guān)系
機(jī)械制圖和auto CAD兩學(xué)科在培養(yǎng)學(xué)生的能力上擁有共同的目標(biāo),這兩門學(xué)科主要培養(yǎng)學(xué)生四種基本能力。第一種,培養(yǎng)學(xué)生空間想象和思維想象;第二種,培養(yǎng)學(xué)生將空間物體轉(zhuǎn)化平面圖形的能力;第三種,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立創(chuàng)建機(jī)械模型的能力;第四種,培養(yǎng)學(xué)生將零件轉(zhuǎn)化成工程圖的能力。機(jī)械制圖主要傳授學(xué)生繪圖和閱讀圖形的原理與技巧。制圖主要的內(nèi)容包括對(duì)中心投影法、正投影法以及三視圖的講解,這些內(nèi)容的講解主要的目的在于提高學(xué)生的繪圖技能,讓學(xué)生在掌握基本的繪圖技巧以后,可以順利的完成繪圖。AUTO CAD教學(xué)方法是一種將計(jì)算機(jī)作為輔助工具一種畫圖工具,AUTO CAD的出現(xiàn)極大的提高了繪圖效率和繪圖質(zhì)量,所以AUTO CAD的出現(xiàn),可以將機(jī)械制圖較為抽象的理論轉(zhuǎn)變成較為具體的實(shí)體操作。
2.機(jī)械制圖與auto CAD現(xiàn)代教學(xué)存在的問(wèn)題
在機(jī)械制圖和AUTO CAD的開(kāi)展中,很多學(xué)校仍然延續(xù)著傳統(tǒng)的教學(xué)方法,將這兩門學(xué)科分開(kāi)開(kāi)課,一般都是在學(xué)完機(jī)械制圖以后再學(xué)習(xí)AUTO CAD,所以在機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生只是單純的掌握制圖技巧等一些理論性的知識(shí),由于缺乏實(shí)踐學(xué)生對(duì)機(jī)械實(shí)際的模型繪制缺乏想象力,因?yàn)橐恍├碚撝R(shí)較為抽象難以理解,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降。而在學(xué)完機(jī)械制圖以后學(xué)生又開(kāi)始學(xué)習(xí)AUTO CAD因此兩者很難被結(jié)合到一起,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)AUTO CAD需要機(jī)械制圖的專業(yè)知識(shí)時(shí)常出現(xiàn)遺忘的情況,并且學(xué)生不能正確的對(duì)機(jī)械制圖相似的機(jī)械制圖原理進(jìn)行辨認(rèn),這種分離式教學(xué)致使教學(xué)方式較為落后且缺乏直觀性,這樣的后果導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量嚴(yán)重下降。
3.如何實(shí)現(xiàn)機(jī)械制圖auto CAD互補(bǔ)教學(xué)
3.1機(jī)械制圖中滾動(dòng)軸承如何用 CAD來(lái)互補(bǔ)教學(xué)
制圖中的滾動(dòng)軸承的基本規(guī)定是通過(guò)畫法、特征畫法以及畫法中各種符號(hào)、矩形線框和輪廓的粗實(shí)線情況來(lái)對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行表示。在繪制軸承時(shí)對(duì)矩形線框的外形輪廓的要求就是,必須和滾動(dòng)軸承外形保持一致。機(jī)械制圖中滾動(dòng)軸承的學(xué)習(xí)中,學(xué)生對(duì)滾動(dòng)軸承的基本要求很難想像,但是這些要點(diǎn)的掌握卻是畫好滾動(dòng)軸承的不可忽視的要點(diǎn),所以要想搭建起學(xué)生對(duì)滾動(dòng)軸承的空間想象,采用auto CAD教學(xué)方法最為關(guān)鍵。學(xué)習(xí)機(jī)械制圖中的滾動(dòng)軸承,可以用auto CAD進(jìn)行深化。例如,滾動(dòng)軸承通用畫法不需要對(duì)軸承的外形輪廓、載荷特性可以用矩形線框以及正立的十字形符合來(lái)表示,這句話很難理解,但是用auto CAD就可以繪出相關(guān)圖,為學(xué)生進(jìn)行直觀的展示。
3.2機(jī)械制圖中平面制圖如何用 auto CAD來(lái)互補(bǔ)教學(xué)
機(jī)械制圖平面制圖主要的要求就是,在掌握國(guó)標(biāo)繪圖的基本規(guī)定以后,熟練的運(yùn)用繪圖工具,對(duì)平面制圖進(jìn)行繪畫。所以在平面制圖的過(guò)程中學(xué)生很難掌握國(guó)標(biāo)繪圖基本規(guī)定,因此的auto CAD的出現(xiàn)解決了這一難題。auto CAD用一個(gè)較為直觀的手段,對(duì)幾何圖涉及到的尺寸、線段、繪圖過(guò)程等要點(diǎn)進(jìn)行展示,并且CAD繪圖流程比傳統(tǒng)的繪圖更為簡(jiǎn)單。平面制圖的主要教學(xué)目的就是要求學(xué)生可以完成平面制圖,而auto CAD就可以用一種簡(jiǎn)單的方法幫助教師實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
3.3如何用互補(bǔ)教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力
如何用互補(bǔ)教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力,主要有兩種方法。第一種,可以讓兩學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容變得較為靈活,在對(duì)機(jī)械制圖和auto CAD這兩門學(xué)科進(jìn)行講授的時(shí)候,可以采用穿插式的教學(xué)方法,在機(jī)械制圖中制圖的每一部分都要求學(xué)生利用auto CAD繪制出來(lái),在學(xué)生繪制完以后教師對(duì)其作品中出現(xiàn)的讀圖和繪圖等問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)評(píng),讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握繪圖技巧,從而提高自己的動(dòng)手能力。第二種方法就是提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力是提高學(xué)生實(shí)踐能力另一重要的手段。這種教學(xué)方法主要是通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)可以讓學(xué)生切實(shí)的感受到繪圖的重要性,在不斷實(shí)踐過(guò)程中掌握繪圖技巧。
3.4如何用互補(bǔ)教學(xué)對(duì)應(yīng)用能力的培養(yǎng)
機(jī)械制圖在考試的過(guò)程中,很多院校都采用試卷出題的方式,這樣導(dǎo)致很多學(xué)生偏重于理論知識(shí),而忽略了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培訓(xùn),所以要想改變這一現(xiàn)狀轉(zhuǎn)變考核方法最為重要,將機(jī)械制圖和計(jì)算機(jī)有機(jī)結(jié)合,建立以提高學(xué)生實(shí)踐能力為核心的考核機(jī)制,讓互補(bǔ)教學(xué)發(fā)揮積極作用。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制圖 CAD 一體化教學(xué) 整合
在職業(yè)院校中,機(jī)械制圖為實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是機(jī)械專業(yè)進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)。近年來(lái),針對(duì)機(jī)械制圖課程的開(kāi)設(shè),提出的觀點(diǎn)分為兩種:一是機(jī)械制圖與CAD兩門課程各自獨(dú)立存在,兩者沒(méi)有任何聯(lián)系;一是機(jī)械制圖課程完全能被CAD課程所取代。這兩種觀點(diǎn)都是對(duì)兩門課程之間關(guān)系的一種不正確的認(rèn)識(shí)。只有把兩門課程有機(jī)地結(jié)合在一起工學(xué)結(jié)合,才能有效地提高機(jī)械制圖的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率,全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與職業(yè)能力。
一、機(jī)械制圖與CAD教學(xué)現(xiàn)狀分析
1.機(jī)械制圖的教學(xué)現(xiàn)狀
在職業(yè)學(xué)校中,機(jī)械制圖這門課程主要是對(duì)學(xué)生繪圖、識(shí)圖以及制圖能力的培養(yǎng)。保證學(xué)生能夠熟練準(zhǔn)確地掌握正投影的相關(guān)理論知識(shí),掌握繪制圖樣的最基本常識(shí)、讀圖能力、繪圖的基本方法以及部分繪圖技能,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力以及養(yǎng)成作圖的良好習(xí)慣,這些都是學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的目的。機(jī)械制圖需要培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。傳統(tǒng)的教學(xué)模型與掛圖的教學(xué)方式很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,而且在使用模型與掛圖的過(guò)程中存在著極大的局限性,使得學(xué)生的思維能力也將大大下降,在對(duì)以后學(xué)習(xí)內(nèi)容和課程的學(xué)習(xí)中,學(xué)生明顯在讀圖方面感到吃力。特別是在學(xué)時(shí)少,學(xué)習(xí)內(nèi)容多的情況下,單一的機(jī)械制圖教學(xué)模式,將導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率下降。
2.CAD的教學(xué)現(xiàn)狀
近來(lái),在多數(shù)職業(yè)學(xué)校中的CAD教學(xué)中,學(xué)校僅僅重視軟件功能與應(yīng)用技術(shù)的系統(tǒng)性,缺少針對(duì)性,因而CAD的實(shí)用價(jià)值反而不能讓學(xué)生真切地感受到。此外,CAD教學(xué)與相關(guān)的學(xué)科聯(lián)系不緊密,而且學(xué)校中學(xué)生在識(shí)圖與繪圖方面的能力嚴(yán)重不足,對(duì)技術(shù)的要求不能很好地理解,且不能夠遵守企業(yè)的需求與意圖,正確地繪制零件圖及裝配圖。同時(shí),在教學(xué)中,很多老師并非機(jī)械專業(yè)出身,雖然知道如何操作Auto CAD,但是因?yàn)椴荒軐C(jī)械專業(yè)知識(shí)與技能聯(lián)系在一起,也不能進(jìn)行清晰的講解。再有,就是技校學(xué)生基礎(chǔ)本身就差,因而在使用Auto CAD對(duì)零件圖和裝配圖進(jìn)行繪制的時(shí)候,很難準(zhǔn)確地畫出,更別說(shuō)通過(guò)軟件來(lái)設(shè)計(jì)和制造機(jī)械了。
學(xué)校在對(duì)企業(yè)和畢業(yè)學(xué)生做了大量調(diào)研的基礎(chǔ)上,明確了機(jī)械制圖課程的開(kāi)設(shè)要整合機(jī)械制圖與CAD進(jìn)行一體化教學(xué)。
二、充分利用工學(xué)結(jié)合的教學(xué)優(yōu)勢(shì)
1.工學(xué)結(jié)合,通過(guò)經(jīng)典案例帶著目的學(xué)習(xí)
目前,我國(guó)職業(yè)教育實(shí)行“2+1”模式,就是要讓學(xué)生進(jìn)入工廠實(shí)踐。因此,我們可以運(yùn)用學(xué)校資源和校企合作的資源,選取難度適中的案例進(jìn)行教學(xué)。主要考慮到以下幾點(diǎn):一是案例的代表性,內(nèi)容的囊括性,二是難度適中,三是緊扣教學(xué)任務(wù),體現(xiàn)思維力、分析力、動(dòng)手能力的提升。
機(jī)械制圖教學(xué)的完成需要進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng),換言之就是大量的機(jī)械繪圖。手工機(jī)械繪圖工作太過(guò)繁重,并且效率低下,因此,需要采用高效率的CAD繪圖代替手工機(jī)械制圖。通過(guò)工學(xué)結(jié)合,把企業(yè)的圖樣引進(jìn)到教學(xué)中,讓學(xué)生盡早適應(yīng)企業(yè)的需求。
2.通過(guò)學(xué)生參與,調(diào)動(dòng)其積極性,優(yōu)化學(xué)習(xí)效果
從頂崗實(shí)習(xí)的反饋來(lái)看,很多時(shí)候教師認(rèn)為學(xué)生掌握得比較好的內(nèi)容,在學(xué)生進(jìn)入真正的崗位之后,也容易出現(xiàn)問(wèn)題。這就讓我們反思,是不是我們的檢測(cè)手段太過(guò)模式化。
在教學(xué)中,我們要將機(jī)械制圖與CAD兩門課程實(shí)現(xiàn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。在理論課堂中,教師要以機(jī)械制圖為主,將傳統(tǒng)的模型與圖樣的教學(xué)方法徹底地摒除,全部改由CAD軟件來(lái)進(jìn)行教學(xué)。在課后完成作業(yè)中,圖紙、圖板等繪圖方式也應(yīng)完全棄用,讓學(xué)生使用計(jì)算機(jī)完成繪圖。在課堂上,教師可以讓學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)的繪圖知識(shí)與理論進(jìn)行了解,并適當(dāng)?shù)伢w驗(yàn)和嘗試傳統(tǒng)手工繪圖的方法,以此來(lái)培養(yǎng)工科學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度與工作態(tài)度。學(xué)生通過(guò)這種工學(xué)一體的模式,既能夠?qū)C(jī)械制圖的宏觀制圖能力調(diào)動(dòng)起來(lái),同時(shí)又能夠?qū)AD的具體操作能力結(jié)合起來(lái),這是課堂板塊教學(xué)所達(dá)不到的一種自然狀態(tài)。
三、機(jī)械制圖和CAD的一體化教學(xué)設(shè)計(jì)
機(jī)械制圖與CAD課程是一門重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生看圖、識(shí)圖能力與CAD軟件繪圖技巧有機(jī)結(jié)合的課程。在課程中,CAD軟件主要作為一種工具被應(yīng)用在教學(xué)中。機(jī)械制圖主要是對(duì)正投影法、三視圖以及草畫軸測(cè)圖、簡(jiǎn)單圖樣表達(dá)、零件圖草繪等內(nèi)容的講解,也是學(xué)生學(xué)習(xí)制圖所需要的最基礎(chǔ)的技能。在CAD課程中,幾何圖、復(fù)雜組合體與圖樣表達(dá)法、零件圖以及裝配圖等制圖內(nèi)容實(shí)現(xiàn)一體化。老師利用較少的課時(shí)就能夠?qū)C(jī)械制圖有效地講解,而將更多的時(shí)間放在CAD一體化教學(xué)中。
對(duì)此,我們結(jié)合教學(xué)實(shí)例對(duì)機(jī)械制圖與CAD的整合教學(xué)進(jìn)行介紹。
1.注重檢測(cè)學(xué)生CAD制圖的規(guī)范,加大制圖原理的強(qiáng)化
機(jī)械制圖最根本的基礎(chǔ)正是《機(jī)械制圖》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也作為機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中一種最根本的技術(shù)文件。把圖樣幅面、標(biāo)題欄、字體、比例以及線型等放置在“CAD的基本設(shè)置”中進(jìn)行講解。
2.零件圖的識(shí)圖以及繪制需要掌握的重點(diǎn)
學(xué)生在參加工作之后,工作內(nèi)容都離不開(kāi)看圖,因而在教學(xué)中,我們把識(shí)圖與繪制零件圖作為重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)。在該課程中,每一個(gè)零件圖被當(dāng)做單一的項(xiàng)目,CAD軟件教學(xué)主要是對(duì)繪圖進(jìn)行訓(xùn)練。一般來(lái)說(shuō),繪圖訓(xùn)練主要是針對(duì)技巧與方法的要求。尺寸的標(biāo)注內(nèi)容一般放在零件圖學(xué)習(xí)中,主要通過(guò)標(biāo)注零件圖的尺寸對(duì)如何設(shè)置尺寸標(biāo)注樣式和如何使用尺寸標(biāo)準(zhǔn)命令等進(jìn)行詳細(xì)的講解。在技術(shù)要求中,我們對(duì)表面粗糙度的講解,主要是按照屬性設(shè)置進(jìn)行,通過(guò)形位間的公差快速地對(duì)其進(jìn)行設(shè)置標(biāo)注,其中,極限尺寸要使用文字注釋的方法進(jìn)行標(biāo)注。
3.在其他具體問(wèn)題中的機(jī)械制圖原理重點(diǎn)
CAD在機(jī)械制圖國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用中,其重點(diǎn)與難點(diǎn)是機(jī)械制圖與CAD組合的內(nèi)容,第三視圖的補(bǔ)充、圖線的補(bǔ)缺,也是其中的重要內(nèi)容。通常,在機(jī)械制圖中,多是通過(guò)簡(jiǎn)單的形體例子來(lái)進(jìn)行分析,復(fù)雜的形體則通過(guò)CAD建模,通過(guò)一些實(shí)體模型讓學(xué)生在課堂中練習(xí)三視圖,通過(guò)二維視圖讓學(xué)生建立三維的實(shí)體。這是一個(gè)先易后難的教學(xué)過(guò)程,采用形體分析法與線面分析法來(lái)對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行分析,通過(guò)分析與參照實(shí)體的模型進(jìn)行具體的講解。通過(guò)疊加法、切割法以及講解與練習(xí)的結(jié)合,運(yùn)用在三維實(shí)體中,很好地實(shí)現(xiàn)二維視圖。例如,形體的前后、左右及上下視圖可以通過(guò)對(duì)實(shí)體的自由旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在課堂中,教師多采用引導(dǎo)的方式,讓學(xué)生自己動(dòng)手操作,通過(guò)具體實(shí)際案例的訓(xùn)練,讓學(xué)生不再覺(jué)得制圖課有難度,反而感到課程的生動(dòng)與趣味,大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
4.使用CAD剖視圖教學(xué)
剖視圖是用來(lái)表示物體內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的方法。當(dāng)視圖中存在虛線、虛線與實(shí)線重疊,難以用視圖表達(dá)機(jī)件不可見(jiàn)部分的形狀時(shí),或者當(dāng)視圖中虛線過(guò)多,影響到圖形清晰、影響標(biāo)注尺寸時(shí),常常需要用剖視來(lái)表達(dá)。在講解時(shí),多采用一些形體簡(jiǎn)單的例子來(lái)分析,至于一些形體復(fù)雜的例子,則可以通過(guò)CAD軟件進(jìn)行詳細(xì)的剖析。通過(guò)CAD軟件的零件建模,然后運(yùn)用剖切功能將零件剖開(kāi),對(duì)其中的孔、槽等結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。教師在不同位置剖切平面,逐一對(duì)形體進(jìn)行剖切,分析剖切位置對(duì)剖視圖畫法產(chǎn)生的影響,由此加深學(xué)生對(duì)剖視圖的理解,并熟練地掌握這種方法。使用CAD剖視圖(如圖1)能夠?yàn)槔蠋熤v課帶來(lái)很多便利,提高了課堂教學(xué)質(zhì)量,并且能夠引導(dǎo)和帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,在短時(shí)間內(nèi)就能將教學(xué)任務(wù)有效完成,取得事半功倍的效果。
5.使用CAD掌握對(duì)裝配體整體的認(rèn)識(shí)
學(xué)生對(duì)裝配體缺少整體上的認(rèn)識(shí),對(duì)裝配體的結(jié)構(gòu)、工作原理、零件間的裝配、鏈接以及主零件的結(jié)構(gòu)形狀認(rèn)識(shí)不足。在裝配體的教學(xué)過(guò)程中,傳統(tǒng)的教具模型和圖例教學(xué)方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)的需求,因而CAD的利用就成為一種必然地選擇。教師可以將多個(gè)三維實(shí)體零件組合在一起形成裝配體,并對(duì)此進(jìn)行模擬裝配。還可以通過(guò)零件模型(如圖2),讓學(xué)生了解每一個(gè)裝配體的真實(shí)形狀,清楚地掌握零件間的關(guān)系和動(dòng)力傳動(dòng)的具體路徑。
圖2 臺(tái)虎鉗裝配圖
6.適當(dāng)拓寬CAD制圖的運(yùn)用范圍
教師根據(jù)學(xué)生的就業(yè)實(shí)際和興趣需要,可以適當(dāng)拓寬軟件的應(yīng)用范圍,例如建筑、電子等專業(yè),但在教學(xué)嘗試中要遵循機(jī)械制圖或者相關(guān)制圖的標(biāo)準(zhǔn)和原理。
CAD軟件為機(jī)械制圖教學(xué)帶來(lái)了極大的直觀性與趣味性,也有效地提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
四、結(jié)論
機(jī)械制圖與CAD一體化教學(xué),將不同學(xué)科中的理論知識(shí)與技能穿插在一起,并運(yùn)用于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,讓學(xué)生通過(guò)對(duì)教學(xué)項(xiàng)目的學(xué)習(xí),熟練掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)與操作技能。隨著教學(xué)項(xiàng)目的進(jìn)行,學(xué)生的創(chuàng)新能力與解決問(wèn)題的能力得到了極大的進(jìn)步與提高,老師也得到了鍛煉和提高,特別是在專業(yè)理論和專業(yè)技能的綜合能力方面得到了有效提升。
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關(guān)鍵詞:職高;機(jī)械制圖;趣味性
機(jī)械制圖課程是職高院校中機(jī)械專業(yè)和機(jī)電一體化專業(yè)的必修課程,但由于機(jī)械制圖課程較為枯燥乏味,制圖中需要涉及的機(jī)械原理與知識(shí)又較為晦澀難懂,使得職高學(xué)生對(duì)機(jī)械制圖課程失去興趣甚至放棄學(xué)習(xí)。而從職高院校角度來(lái)講,著重培養(yǎng)的是理論知識(shí)與實(shí)踐能力都過(guò)硬的復(fù)合型人才,并且機(jī)械制圖對(duì)于相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)極其重要,如若缺少機(jī)械制圖能力,將會(huì)極大地影響專業(yè)課程的后續(xù)學(xué)習(xí),同時(shí)也使學(xué)生缺乏足夠的動(dòng)手和實(shí)踐能力。那么,改善機(jī)械制圖課程的教學(xué)手段,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,就成為了職高院校和教師需要重點(diǎn)關(guān)注和亟待解決的問(wèn)題。因此,對(duì)于“職高機(jī)械制圖教學(xué)中的趣味性探討”的研究,就具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。
一、趣味教學(xué)在教學(xué)模式中的優(yōu)勢(shì)
隨著我國(guó)教育事業(yè)的逐步發(fā)展,教育體制改革成為了適應(yīng)社會(huì)的必然結(jié)果,同時(shí),在教學(xué)改革中,職業(yè)教育的改革也成為教學(xué)改革中的重點(diǎn)之一。在教學(xué)改革中,改善教學(xué)模式,提高教學(xué)的趣味性,加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,就成為了當(dāng)前我國(guó)眾多院校中教學(xué)模式改革的有效出發(fā)點(diǎn)。針對(duì)趣味教學(xué)模式,其具有其他教學(xué)模式所不具備的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),最大的特點(diǎn)就是趣味性,通過(guò)對(duì)學(xué)生興趣的培養(yǎng),不僅可以從主觀上培養(yǎng)出學(xué)生自我學(xué)習(xí)的意識(shí),還能夠提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力[1]。趣味教學(xué)提倡寓教于樂(lè),教師在進(jìn)行課程講解中,逐步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并從中進(jìn)行引導(dǎo)和講解,使學(xué)生能夠很快進(jìn)入到學(xué)習(xí)的狀態(tài),并且對(duì)于知識(shí)的掌握程度方面也有極大的加強(qiáng),因此,趣味教學(xué)是眾多教學(xué)模式中能夠培養(yǎng)學(xué)生興趣、能力與主觀能動(dòng)性的一種教學(xué)模式,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)是非常有幫助的。
二、職高機(jī)械制圖教學(xué)中的趣味性探討
(一)通過(guò)教師自身能力,提高機(jī)械制圖教學(xué)的趣味性
機(jī)械制圖教學(xué)內(nèi)容本就枯燥乏味,知識(shí)點(diǎn)晦澀難懂,這就需要通過(guò)教師自身的能力和經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣[2]。首先,教師在語(yǔ)言方面應(yīng)當(dāng)顯得幽默,使課程生動(dòng)、形象,也能使教學(xué)氛圍顯得輕松和愉悅。例如:當(dāng)教師在黑板上畫機(jī)械原理圖時(shí),可以讓學(xué)生仔細(xì)觀察圖中每個(gè)部分的形狀,并讓學(xué)生積極回答自己對(duì)圖的想象和理解,有的同學(xué)說(shuō):“左邊的圖形像座橋,右邊的圖像把椅子?!苯處焺t說(shuō):“左邊像XX的眼鏡,右邊像XX在玩手機(jī),”這樣的回答通常會(huì)引起哄堂大笑,但也使學(xué)生通過(guò)笑聲領(lǐng)會(huì)到某個(gè)機(jī)械圖形的大致形狀。同時(shí),教師又提出:“將你們作圖用的工具尺都拿出來(lái),沒(méi)帶的可以舉手示意我一下,做人要誠(chéng)實(shí)?!庇胁糠謱W(xué)生因沒(méi)帶工具尺而舉手,教師:“下次記得一定要把工具尺帶來(lái),否則怎么畫XX玩手機(jī),手放下吧,一群‘無(wú)尺之徒’?!睂W(xué)生笑聲更大。這是通過(guò)教師自身在語(yǔ)言方面的幽默、詼諧,使得課堂氛圍既輕松又有趣,也使得學(xué)生在這樣的課堂上很容易提升起對(duì)機(jī)械制圖學(xué)習(xí)的興趣。
(二)通過(guò)教學(xué)輔助軟件,提高機(jī)械制圖教學(xué)的趣味性
在教學(xué)輔助工具的使用上,也能使學(xué)生提高學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的興趣。因此,教師在教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)利用新型的教學(xué)輔助工具,為學(xué)生構(gòu)建出機(jī)械的立體模型,從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的理解和領(lǐng)悟,并能加強(qiáng)學(xué)生的制圖興趣[3]。教師在課堂教學(xué)中可以利用三維軟件,針對(duì)學(xué)生想不明白的結(jié)構(gòu),快速而有針對(duì)性地三維建模,甚至可以通過(guò)快速剖視等手段來(lái)讓空間想象能力差的學(xué)生弄清零件的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。這種將機(jī)械模型實(shí)時(shí)構(gòu)造出來(lái)的新型教學(xué)方法,更容易使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)機(jī)械制圖學(xué)習(xí)的興趣。在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、啟發(fā)探究式的學(xué)習(xí)過(guò)程中,形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)下一階段計(jì)算機(jī)繪圖的興趣。
(三)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式,提高機(jī)械制圖教學(xué)的趣味性
利用網(wǎng)絡(luò)及多媒體教學(xué)模式,也能夠有效地提升機(jī)械制圖教學(xué)的趣味性。例如:在教學(xué)過(guò)程中,教師利用多媒體播放《變形金剛》,并在學(xué)生觀看時(shí)進(jìn)行講解:“變形金剛是你們童年的夢(mèng)想,看著這一個(gè)個(gè)汽車人能夠捍衛(wèi)地球,你們是不是覺(jué)得非常不現(xiàn)實(shí),但在今天,這種想法已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí),看,那里是擎天柱的電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)所在的位置,設(shè)置在這個(gè)位置對(duì)機(jī)械設(shè)備具有良好的保護(hù)性……希望你們也能夠通過(guò)機(jī)械制圖,設(shè)計(jì)出這樣的汽車人?!边@樣的教學(xué)方式,使學(xué)生不但加深了對(duì)機(jī)械的理解,更使學(xué)生對(duì)機(jī)械制圖產(chǎn)生興趣。從而有效地提高機(jī)械制圖教學(xué)的趣味性和實(shí)用性。
三、結(jié)語(yǔ)
提高機(jī)械制圖課程的趣味性,是實(shí)現(xiàn)有效課堂教學(xué)的根本,只有使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)產(chǎn)生對(duì)機(jī)械制圖的興趣,才能從根本上解決學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械制圖中出現(xiàn)的問(wèn)題。提高課程的趣味性,不僅要從教師自身做出改變,還要對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)輔助工具等方面進(jìn)行積極的創(chuàng)新,唯有如此,才能形成課程的趣味性,從而達(dá)成教學(xué)任務(wù),讓學(xué)生學(xué)到有用的專業(yè)知識(shí)。
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