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[關鍵詞]機械制圖;計算機制圖;融合
中圖分類號:TH126-4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)01-0070-01
引言:隨著計算機技術的快速發展,機械制圖已經成了為機械類、機電類專業的必修專業課,目的是通過培養學生的繪圖能力,來使他們掌握識讀機械圖樣的方法和原理。而計算機制圖主要是培養學生利用計算機軟件來繪制機械圖樣的能力。計算機繪制圖形的基礎是機械制圖,計算機繪圖為機械制圖提供先進的方法和工具。因此,只有奠定了良好的機械制圖基礎,才能夠學生計算機繪圖能力,計算機繪圖離不開機械制圖的基本表達方式、投影原理以及國家制圖標準。只有將機械制圖與計算機制圖融合在一起,才能在教學過程中激發起學生學習的興趣,調動起他們的積極性和主動性,讓他們可以牢固掌握機械制圖的技能和知識,同時計算機繪圖能力也能夠滿足現代工程生產的發展。
一、機械制圖與計算機制圖的融合
(一)機械制圖與計算機制圖內容的融合
在教學的實踐過程中,教師應該引入計算機繪圖中的部分知識對機械制圖每章的教學內容進行一定的鞏固和總結,從而對手工繪圖和計算機繪圖進行兩方面的訓練。另外,在講授課程內容時,還要將機械制圖和計算機繪圖進行融合時的內容對應起來,例如機械制圖基本知識和計算機繪圖的基本知識相對應,機械圖樣的基本表示和高級繪圖命令、剖視圖和斷面圖的繪制相對應等。最重要的是在進行有機融合的教學時,盡量結合機械制圖國家標準的規定對Auto CAD的繪圖環境進行相關設計,繪圖時應該以機械制圖的投影原理為基礎來進行圖形的繪制練習,利用極軸追蹤功能和投影特性來繪制軸測圖,然后在進行組合體三視圖的繪制和尺寸標注,最后在進行圖案填充,從而繪制出所需的裝配圖和零件圖等。
(二)機械制圖與計算機制圖方法的融合
如果要將機械制圖與計算機制圖有機的融合在一起。一是要保障有一定的硬件與軟件,因為在機械制圖的教學過程中,計算機是隨時都可能用到,學校理應具備這些基礎的多媒體設備以及常用的教學軟件等,而且足夠的機房資源有利于教師開展這種融合式教學,教師還可以通過了解學生的綜合學習情況,來對教學方法和教學內容進行合理的安排。二是隨著教學改革的發展,在教學的實施過程中,應該盡量將機械制圖作為基礎,全面利用計算機繪圖工具,從而消除課時減少、課程內容不變所帶來的不便,計算機作為代替粉筆和木尺的一種新型工具,教師應該對其基本的繪圖命令與修改命令多做詳細的介紹,例如在教授制圖標準和組合體的時候,不要一味的采用列舉式來介紹制圖標準,理應利用軸類零件類型圖通過計算機環境進行展現,教師還可以講在解有關圖紙時引出計算機輔助設計軟件的相關設置,從根本上摒棄單調乏味的授課方法,能夠讓學生真正深入理解和掌握制圖技術以及制圖標準,能夠真正運用到實際工作中去。最后是在課程教學改革的情況下,適當的改變課后考核手段,不應該在用“一考定終身”的方式來判斷學生的實際學習能力,理應加強對學生學習過程考核的重視,盡量強調實踐與知識、素質考核的相結合,改變日常階段性考核和期末考試之間的比重,通過貫穿個教學過程的考核方式來對學生的課程成績進行綜合評定,而且教師應該加強平時授課過程中的考核意識,比如說對零件圖、裝配圖的識讀和繪制等,平時考核也應該側重于考察學生的計算機繪圖水平、對基本繪圖方法的掌握以及徒手繪圖能力等。
二、機械制圖與計算機制圖的融合的意義
機械制圖與計算機制圖的有機融合不但可以激發出學生學習制圖的興趣,還可以使學生的創新思維能力得到提高。首先是計算機繪圖技術的應用以及計算機與制圖的相結合,可以令學生能夠積極主動地學習,同時提高了對于制圖課的興趣,培養了學生良好的學習習慣,激發他們的求知欲望,這些都要歸功于計算機繪圖生動有趣的優勢,它既可以通過清晰的繪圖畫面和輕松簡捷的輸入輸出方法提高學生的積極主動性,又可以利用它的高效精確性和儲存修改的方便性來使學生的繪畫強度得以減少,還可以通過材質渲染來產生便于觀察的三維實體,讓學生時刻處在活躍生動的學習氛圍中。其次計算機繪圖可以實現三維繪圖、曲面繪制以及繪制組合體等,有利于學生的想象能力和形體分析能力的提高,因為多數學生在直觀抽象的傳統的教學過程中,無法找到自主思考的空間,而計算機繪圖可以讓學生盡情的發揮想象以及憑借自己的思路對圖形進行設計,讓學生既能夠輕松愉快的學到知識又可以調動起他們的主觀動性,為他們提供更多自我表現和自我創新的機會,進而達到更好的教學效果。最后,機械制圖與計算機制圖的有機融合能夠提高教學的效率,因為學生不需要再運用大量的手工儀器,一方面會減少大量課堂教學時間的浪費,另一方面還可以最大程度的激發學生的學習興趣。另外,機械制圖與計算機制圖相結合不但使學生的繪圖速度得到提高,而且減少了繪圖誤差,提高了精確度,還可以減少重復圖形和粗糙度符號的的繪制,為教師課堂教學和學生制圖提供了更多的時間,進一步提高了學生的學習質量和學習效率。
結語:
將機械制圖與計算機繪圖有機的融合在一起,不僅提高了學生的學習機械制圖的學習熱情,讓他們可以形象直觀地學習機械制圖的基本知識,同時也為教師的制圖教學注入了新的生機,豐富了他們的課堂教學手段。而且三維建模教學模式的應用,調動起他們的積極主動性,還充分提高了學生的空間思維想象能力和學習能力,為未來的社會發展提供了實用型人才。
參考文獻
[1] 沈進.關于機械制圖與計算機繪圖的有機融合的研究與探討[J].《華章》 -2011-11-30.
機械制圖教學與AutoCAD課程教學的融合有助于實現理論教學與實踐教學的結合,讓學生更加直觀、清晰的理解、掌握機械制圖知識。傳統的教學模式,將機械制圖教學與計算機輔助設計教學內容分開,不利于學生思維想象能力的發揮,教學效果不夠理想。本文中,探索機械制圖與AutoCAD課程教學的融合,對于提高學生的機械繪圖技能具有一定的參考意義。
1.機械制圖與AutoCAD課程教學現狀分析
機械制圖是高等教育院校機械類專業一門重要的基礎性學科,通過學習這門學科知識,廣大的學生能夠具備基本的繪制機械零配件圖、裝配圖的能力。AutoCAD是計算機輔助設計的簡稱,是一種繪圖設計軟件,在機械制圖、建筑設計等領域得到了廣泛的應用。從機械制圖方面的應用來看,AutoCAD能夠提高機械零件的設計精度,在繪制機械平面圖形、裝配圖以及零部件圖方面具有明顯的優勢,大幅提升了機械制圖的繪圖質量與繪圖效率。傳統的教學模式下,機械制圖課程教學與AutoCAD課程教學是單獨存在的,這兩門課程往往是在不同的學期開設的,學生通常是先學習機械制圖知識,然后再學習AutoCAD,這種教學模式弊端比較明顯,一方面導致理論教學與實踐教學嚴重脫節,教學內容重復、重要內容銜接不夠緊密,對課堂教學效果造成了嚴重的影響;另一方面,在學習機械制圖課程內容時,往往是由教師多講、學生多聽,教學內容立體感不強,難以激發學生的思維想象力,久而久之學習者就會喪失學習的興趣,而AutoCAD課程教學過程中,學習者的空間思維想象能力缺少理論的支撐(由于機械制圖教學環節學生未能夠扎實掌握機械制圖的基本理論知識),很難真正地將AutoCAD技術應用到機械制圖的學習、實踐中去,影響了機械制圖、AutoCAD課程的教學質量、教學效率。從AutoCAD在機械制圖領域的應用發展趨勢來看,實現機械制圖與AutoCAD課程教學的融合對促進AutoCAD技術的應用與發展、提高機械制圖的質量與效率具有重要的意義。
2.機械制圖與AutoCAD課程教學的融合策略
將AutoCAD課程教學內容融合到機械制圖教學過程中,能夠充分發揮AutoCAD在制圖方面的優勢,提高課堂教學的效果,筆者認為,機械制圖與AutoCAD課程教學的融合應該重點圍繞以下幾個方面展開:
2.1.以實訓教學模塊為載體,促進機械制圖與AutoCAD的融合。機械制圖主要采取的是教師講授的授課方式,教師通過講授一定的理論知識,引導學生學會識圖、讀圖,學生難以發揮出學習的主觀能動性,而且這種授課方式也不夠形象,學生更多地是從課本上直觀地去觀察、分析機械圖樣,難以真正地得到“制圖”課程的教學目標要求。采取與實訓教學為載體的教學模式,將AutoCAD廣泛地應用到機械制圖課程教學中去,將機械制圖理論知識與AutoCAD軟件制圖融合在一起,對于提升學習者的三維空間想象力、提高學生的繪圖水平具有重要的促進作用。實訓教學過程中,首先進行實物的測繪,教師指導學生進行徒手畫圖,在此基礎上,引導學生再使用計算輔助軟件繪制圖樣,這樣通過采取“測繪實物一一徒手繪圖一一計算機軟件繪圖”的方式,讓學生由淺入深地掌握機械繪圖技能,這對于提升學習者的空間思維想象能力、水平具有顯著的作用。與傳統的分離教學模式相比,基于實訓基礎上的融合教學模式,能夠幫助學生盡快地掌握繪圖方法、作圖步驟,增強機械制圖標準意識。
2.2.深化課程改革。機械制圖與AutoCAD課程的融合教學,不僅僅體現在教學課程的設置上,更重要的是要進行內容、教學模式、考核以及教學體系的改革,否則,融合教學就極易流于形式。深化機械制圖與AutoCAD課程教學改革,要重點從以下幾個方面進行探索:
2.2.1.注重標準教學,減少幾何教學內容比例。運用AutoCAD技術進行機械繪圖、配圖,必須要熟練地掌握、運用國家標準規定的機械繪圖知識,這樣才能夠確保繪出的圖樣符合實際需求。傳統的《機械制圖》課程內容也要進行適當的刪減,比如,《機械制圖》課程中所講授的點、線、面等幾何知識點就可以進行適當的刪減,一是這些內容相對比較困難,二是這些內容應用也并不多。要結合機械制圖應用領域需求的發展趨勢,加大投影理論知識、投影規律的授課比例,理論教學部分仍然采取《機械制圖》課程中采用的講授模式,而板圖教學則重點放在AutoCAD軟件教學模塊,讓學習者有針對性地進行聯系,逐步掌握AutoCAD繪圖的技能。裝配圖的學習、繪制也要放在AutoCAD教學模塊,使用不同的顏色來標注不同的機械零部件,然后再使用AutoCAD繪圖技術將這些零部件進行“組裝”,讓學生更加直觀、清晰地了解機械繪圖知識,提高課堂教學質量、教學效果。
2.2.2.提高現代繪圖技術教學內容的比例。《機械制圖》主要是以識圖、讀圖為教學重點,傳統的教學模式下,識圖、讀圖的教學相對比較死板,缺乏立體感,學生只能通過自己的思維空間想象能力進行學習、理解。將AutoCAD等現代繪圖技術應用到機械制圖課程教學中去,能夠讓學生從不同的角度、不同的層面上,更加直觀地去學習、理解,機械制圖課程的學習由“二維”轉化為“三維”。
2.2.3.制定“雙證考核”的評價體系。機械制圖與AutoCAD課程的融合,不僅要體現在教學內容上,而且還要體現在教學評價、考核方式上,探索實施《機械制圖與AutoCAD》相結合“雙證考核”模式(即將AutoCAD證書的考核與機械制圖的課程學習評價結合在一起),將理論知識教學與AutoCAD技能教學、考證教學有機地融合在一起,同時進行學歷教育與職業教育,這樣在增加教學學時的條件下,既完成了“新課程”的教學,提升了學生的應用技能、職業素質,又完成了對學生AutoCAD進行技能培訓、技能鑒定工作,實現了“教與學”的“雙贏”。
2.3.注重培養學生的創新能力。《機械制圖》與AutoCAD課程教學的融合,對學生的知識學習能力要求也較高,因此,在教學過程中,教師要注重培養學生的創新能力、培養學生的學習方法,這樣才能夠引導學生盡快地適應這種“新的教學模式”。在完成基本內容的教學以后,教師可以讓學生以個人或者團隊的形式來設計一些簡單的機械產品,讓他們在設計中去學習、去發現疑問,激發他們學習的興趣,久而久之,學生的創新能力、思維想象能力就會大幅提升。創新能力的提高必須有科學、高效的學習方法作為保障,機械制圖與AutoCAD兩門課程都屬于實踐性比較強的課程科目,需要將理論學習與實踐應用結合在一起,因此,教師要注重培訓學生學會采用更為科學、合理的學習方法,逐步提升學習者的空間構型能力與空間思維想象能力。
2.4.運用立體化的教學模式。立體化教學模式是對傳統教學模式的革新,立體化教學的“立體化”體現在教學資源的選擇、教學內容設計、教學方法的運用等諸多方面。從機械制圖、AutoCAD課程的融合教學要求來看,關鍵的是要學會運用立體化的教學方法,比如,采用多媒體教學模式、網絡教學模式等等,讓學生圖文并茂、更加直觀地進行學習。立體化教學方法使得枯燥的機械制圖教學內容形象化、立體化,開拓了學生的視野,激發學習者的學習興趣。與其它學科課程教學不同,機械制圖學科教學內容相對比較抽象,如果仍然采取傳統的教學方式,學生就很難建立起“立體感”,久而久之,學生就會喪失學習這門課程的興趣。除了在課堂教學中運用立體化的教學方法之外,立體化教學還要延伸到實踐中去,組織學生到工廠中實地參觀、實習,這樣通過運用圖樣、實物相結合的教學模式,讓學生在頭腦中建立三維的立體圖形,這對于提升學生的設計能力、分析能力具有重要的意義。
2.5.“穿插融合”教學。《機械制圖》與AutoCAD課程的融合教學并不是簡單地將兩門課程放在一個學期進行教授,而是要將兩門課程知識融合在一起進行“穿插教學”。穿插教學就要求教師將機械制圖與AutoCAD內容教學互相穿插,并貫穿到整個教學過程中去,建立以AutoCAD教學為主、機械制圖教學內容為輔的授課模式,將融合教學策略落到實處。以三維視圖教學為例,要繪制三維零件視圖,首先教會學生三維視圖的繪制知識(原機械制圖教學內容),然后教會學生如何運用AutoCAD軟件來繪畫三視圖,這樣采取循序漸進的教學方式,讓學生逐步地掌握機械繪圖的知識、提高他們的機械繪圖水平。
3.結論。機械制圖教學與AutoCAD課程教學的融合有助于實現課程教學內容銜接的目標,豐富教學的方法與模式,而且在培養學生的讀圖、識圖、繪圖的能力方面也具有重要的促進作用。機械制圖與AutoCAD課程教學內容的融合是一個動態的、持續的、循環上升和逐步完善的過程,隨著現代繪圖技術的不斷發展,AutoCAD課程教學內容也需要進行不斷的更新,以實現提高學生實際應用能力、水平的戰略發展目標。
參考文獻
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[5]諶炎輝,陳岳坪.提高《機械制圖》教學效果的探索與實踐[J].高教論壇,2009(03).
關鍵詞:機械制圖;CAD;課程整合
作者簡介:王桃芬(1975-)女,云南陸良人,重慶工程職業技術學院機械工程學院講師,碩士,研究方向為機械制圖及機械基礎教學。
中圖分類號:G712
文獻標識碼:A
文章編號:1001-7518(2012)23-0051-02
為了實現高職教育以“應用”為目的,以“必需、夠用”為度的人才培養的目的。將Autocad與機械制圖兩門課程整合,使學生在學習機械制圖的同時掌握計算機繪圖,既提高了繪制圖形的質量,又為學習其他軟件打好基礎。
一、教學現狀分析
機械制圖與AutoCAD是高職院校開設的數控技術、機械設計及制造、機電技術等專業的兩門重要的專業基礎課。高職院校的學生雖經過高考的選拔,但他們大多數學習主動性不高和自學能力較弱等。特別是近幾年高考招生政策的放寬,生源素質呈下降趨勢。又在現有的招生制度下學校文理科都收,造成學生基礎參差不齊,這些特點決定了高職生在傳統機械制圖學習中,存在著學習興趣不高、理解力不強、空間感較差等一系列問題。但學生對計算機繪圖比較感興趣,也愿意花時間來學習CAD軟件。
以往的教學是老師講得多,學生做得少,結果學生識圖能力不足,CAD繪圖只能抄圖。如果工作單位讓學生搞繪圖設計時,學生繪制出來的圖形往往不符合工程要求。這樣的教學不利于學生才后期發展。如果在教學中把機械制圖和CAD軟件結合起來,利用CAD繪制立體圖的直觀性,幫助學生理解各形體與圖形之間結構關系。既調動了學生的學習積極性,又能讓學生在學習機械制圖的同時,掌握了CAD繪圖軟件,同時也為以后進一步學習計算機軟件打下良好的基礎。
機械制圖與CAD要密切結合,讓學生不僅能夠手工繪制圖形,而且能用計算機熟練繪制圖形。但是,在目前的教學中有許多院校“機械制圖”和“CAD”的課程未能有效的整合。有的學校雖然把機械制圖和CAD合在一起,但大多數是先講解機械制圖知識,再講解CAD。CAD闡述與應用的內容過于簡單,與工程實際聯系也很少,很難滿足教學需要。教學中有相當一部分學生只對計算機繪圖感興趣,而對手工作圖和制圖知識學習吃力,學生可能會用CAD繪制出漂亮的圖,手工繪圖卻很差,甚至不能理解機械圖樣,只能用CAD軟件抄畫圖形。難以達到既能利用手工作圖,又能使用計算機軟件進行繪圖并能識讀工程圖樣的教學目標。
二、機械制圖與CAD的關系
機械制圖是高職院校機械類專業一門重要的技術基礎課,它主要研究的是機械行業中機械圖樣的繪制和識讀規律。學生通過該門課程的學習,能夠識讀和繪制中等復雜程度的零件圖及裝配圖,有一定的空間想像能力并養成耐心細致的工作作風和嚴肅認真的工作態度[1]。它不僅有較強的理論知識,而且和生產實踐有密切的聯系。學生對這門課程知識的掌握程度,將直接影響到后續專業課的學習。
CAD是計算機輔助設計的英文字母縮寫,是美國Autodesk公司推用的通用計算機輔助設計和繪圖軟件包,它具有體系結構開放、性能卓越、易學易用、使用方便、價格便宜等優點。Autocad軟件具有強大的繪圖功能,廣泛應用與機械、建筑、冶金、化工等行業,是精確地進行機械零部件設計、繪制機械零件圖和裝配圖的最佳軟件,是目前應用最廣泛的計算機繪圖軟件之一。它研究的主要是如何利用各種指令繪制圖樣。CAD可以看做是一種代替手工的繪圖工具,繪制的圖形質量好,精度高,便于修改和管理。它極大的提高了繪圖效率,并能繪制許多手工不能繪制的圖形。
一方面,機械制圖是學習Autocad的基礎。Autocad不能脫離機械制圖的學習而獨立進行,必須在全面掌握制圖的基本理論、投影規律、表達方法和國家制圖標準規定基礎上,才能應用Autocad畫出符合要求的機械圖樣[2];如果沒有機械制圖知識,學生CAD學的再好,也只會繪制平面圖形,不能了解機械圖樣。機械制圖是培養學生識圖和繪制圖能力的課程,是CAD 技術中必不可少的重要基礎。
另一方面,Autocad是促進機械制圖教學的有效工具。在教學中引入Autocad,并不是用計算機來代替人的思維,而是利用計算機這一先進的現代工具,甩開圖板,用Autocad大大縮短了手工作圖占用的時間,同時也發揮了繪圖者的主觀能動性。另外Autocad在圖紙的修改、重復利用、保存和管理等方面,體現出與手工繪圖無可比擬的優越性。雖然它能取代手工制圖,但是并不能取代機械制圖理論和機械制圖的一些標準、規范,相反,它是在機械制圖理論、標準下開發出來的繪圖軟件,并極大的豐富了制圖理論[3]。二者相輔相成。計算機繪圖是機械制圖現代化的體現, CAD極大的豐富了機械制圖的教學內容。
三、課程改革措施
以下,根據中職學校和學生的特點,就《機械制圖》課程的各教學環節,做一初步討論。
一、理論教學
中職學生普遍基礎比較差,空間想象能力比較缺乏,而機械制圖課程教學特別強調空間想象能力和空間邏輯思維能力,傳統的機械教學課堂卻很難滿足學生的實際需求,無論是在點、線、面、組合投影的學習,還是空間感的建立都比較困難,不僅浪費了教學時間,還很難提高學生的學習興趣。同時,傳統的機械制圖理論教學存在直觀性和空間感差的問題,雖然也利用了CAI輔助教學方式,但是,課程教學內容仍需要教師從頭至尾進行講解,教師同時要完成講解、掛件以及模型等工作,此類灌輸式教學導致課堂效益偏低。
針對以上狀況,在現代機械制圖教學中,我們要充分的發揮計算機教學的直觀性特點,讓學生通過立體感官來體會制圖中的各種表達方式。例如,剖視圖的形成,螺栓、螺母的繪制就可以利用直觀的剖切過程和裝配過程幫助學生理解。但在實際應注意的是,教學中教師又不能過分依賴計算機教學,否則,教師與學生主體地位將受到挑戰。
伴隨著教學改革的發展,教學方式逐漸向信息化技術發展,各學科均建立了完善的電子素材庫。現代機械制圖課程教學越來越青睞電子版的立體素材,這是機械制圖課的發展與進步。但在實際教學工作中教師卻走進了電子版立體素材教學徹底取代實物模型教學的誤區,為了滿足不同學生的實際需求,教師應該正確處理二者之間的關系。在基礎理論教學的過程中,盡可能的采用實物模型,讓學生在學習機械制圖的初期,在頭腦中形成明確的實物概念。
機械制圖教學時間比較緊迫,教師為了在有限的時間內完成復雜的教學內容,在理論教學過程中通常會選用填鴨式的教學方法,這種教學方法不僅阻礙了學生的發展,還不利于現代教學手段的運用,導致學生與教師之間出現嚴重的溝通問題。
現代課堂的主體由教師轉換成了學生,教師在教學工作中扮演著引導者的角色。強化機械制圖課程教學,需要教師引導學生獨立思考,養成自主學習的能力。
機械制圖課程教學要求學生具有一定空間想象能力和邏輯思維能力,沒有學習興趣很難提高學習能力。因此,教師必須重視課堂教學環節的設計,利用豐富、有趣的教學內容提高學生的學習興趣。例如,教師在上第一節制圖課時,不應該急于講解課本內容,可以通過多媒體教學手段介紹教學中需要使用的實物,或者以常見的簡單機械為例,講解其制圖過程和意義,激發學生的學習興趣;另外,教師還可以通過和諧的課堂氛圍提高學生的求知欲,例如課堂上教師應該將教學內容與生活實際相聯系,結合實物和零件啟發學生的思維;最后,設計教學環節的過程中,教師還應該充分發揮多媒體教學的作用,多媒體手段可以通過立體教學培養學生空間思維能力和想象能力,是激發學生學習興趣的重要手段。
二、手工繪圖教學
雖然現在許多繪圖工具已被計算機所取代,但在機械制圖的教學過程中,利用圖板、丁字尺等傳統繪圖工具繪制圖樣的教學過程卻不能被取代。
不管計算機多么先進,軟件升級多么快;不管時代是怎樣地飛速發展,“手工制圖”是計算機制圖的基礎,它是所有設計人員須留住的“根”,也是學習機械制圖課程的必要環節。
雖然機械圖樣與計算機技術的結合是一種趨勢,但對于學生而言,只有切實的用繪圖工具繪制過圖樣,才能真正理解制圖課程中各個章節的問題。隨著對制圖的理解和手工制圖熟練程度的提高,他們對運用不同制圖方式的工具認識越來越清楚,到那時他們就如虎添翼,再利用計算機輔助繪圖工具來表達自己的設計語言,運用各種指令繪制各種圖紙,難度再大的繪圖也都“游刃有余”了。學生在具備了一定的手工訓練之后,后續的計算機繪圖應用才能達到較高的水平,否則軟件操作無論多么熟練也畫不出符合工程技術要求的圖紙,手工繪圖訓練的潛在功能以及對學生空間思維的培養是計算機所無法替代的。
三、計算機繪圖教學
關鍵詞: 技工學校 機械制圖 模塊化 教學改革
技工學校主要是為社會培養專業性技能人才,這些學生畢業后的工作是與所學專業緊密相關的,因而創新和改革對于技工學校的教學是非常重要的。如今隨著工業化的發展,機械制圖已經成為其中不可或缺的一個重要部分。具體到技工學校當中,機械制圖已經成為機械專業的學生必修且必須學好的一門課。作為一門基礎性的課程,機械制圖能夠鍛煉學生的創造力、空間想象力、識別機械工程圖樣能力及機械圖繪制的能力,這些能力對于技工學校機械專業學生都是必須且基礎性的,能夠為學生后期的學習奠定堅實的基礎。從目前我國技工學校的教學來看,許多老師還是固守著傳統的機械制圖課程的教學方式,需要進行改革以適應社會的發展。我便對此問題進行具體的分析和說明,僅希望能夠起到一些借鑒的作用。
一、技工學校傳統機械制圖教學的弊端
(一)過分注重教師教。
許多教師由于固守著教學大綱的要求,不能夠對機械制圖的教學方式進行靈活的轉變。因此在許多地區和技工學校當中,僅僅通過老師以教學模型和教具作為輔的工具在黑板上繪制圖形,之后則以所繪圖形為基礎開始講解。這種教學是一種傳統的教師滿堂灌、學生聽課的過程,也就是以老師為課堂的主體。從這種教學方式來看,學生僅僅是亦步亦趨,而不能進行獨立性的思考。在過度關注教師教學的情況下,學生很難參與到機械制圖的互動和完成當中,這樣并不利于激發學生學習的積極性,也很難達到理想的教學效果。況且機械方面知識的學習就是需要學生不斷實踐才能夠取得明顯效果,如果僅僅關注教師的教學而不重視學生的接收能力和效果,就難以提高學生的機械制圖能力。
(二)教學與生產實際脫節。
技工W校的教學關注的是學生的操作和實際使用能力,機械制圖作為實踐性比較強的學科,對于師生的動手能力都有較高的要求。所以如果在機械制圖的教學當中缺乏實踐環節,就會使教學的效果大打折扣。由于許多教師年齡較大、專業水平有限,或者是教學經驗缺乏,在機械制圖方面教學還是停留在教材方面,不能夠將機械制圖的教學和實際生產加以聯系。只注重教學理論,而不能夠具體考慮到實際制圖的過程和使用,也就是割裂了教學和實際,因此并不能夠達到理想化的效果。
二、技工學校機械制圖模塊化教學改革的策略
(一)強化實訓教學環節,加強實踐技能培養。
技工學校的專業和發展面向實際生產,因而在進行機械制圖課程當中,模塊化的教學就需要重視實踐并加強實訓化的教學,這樣才能夠不斷提高學生的實踐技能。況且理論本身就是產生于實踐并在實踐當中得到檢驗的,對于實踐能力的培養就成為模塊化教學的核心內容。所以在進行機械制圖模塊化教學的時候,老師應當合理安排理論講授和實踐教學的時間。在進行實踐的過程當中,教師應當從旁指導,及時解決學生們遇到的問題。這樣在同一堂課當中能夠及時將理論付諸實踐當中,才能夠真正了解學生們對于理論的掌握程度,同時能夠提高他們的實踐和探索能力。
此外,在進行實訓的過程當中,老師應當結合機械制圖這門課程的特點來對具體實訓的內容進行安排和規劃。比如在徒手繪圖、零件繪圖、尺規繪圖和計算機軟件繪圖當中,應當根據每節課所授內容的難易程度和不同內容的銜接進行實踐和檢查。在這些繪圖當中,計算機軟件繪圖可以說是一種非常前衛,同時是目前采用最多的一種繪圖方式,所以在進行計算機繪圖的教學和實訓時,老師應當將其作為主要的實踐點和考察點,給予足夠的重視。況且在技工學校當中所接收到的繪圖實訓,既能夠有效提高學生們的實踐能力,同時可以為學生們的就業提供一定的幫助。所以說在進行教學的時候,教師應當注重并指導學生們實踐能力的發展。
(二)改革教學方法,促進學生主體作用發揮。
在傳統的教學當中,主要以教師的講授為主,學生們處于被動接受知識的地位。這種滿堂灌和填鴨式的教學方式不僅不能夠促使學生參與到課堂討論當中,同時不利于調動學生們得積極性和創造性,長此以往,學生們就會失去學習的興趣和動力。所以技工學校在進行機械制圖教學改革的過程當中,應當有意識地發揮學生們的主體作用,在改革教學方法的同時,鼓勵學生積極參與。教師們應當逐漸從以教為主的教學模式向著以學生為中心的教學模式轉變,不斷嘗試和探索以學生為課堂主體的教學方法。具體到機械繪圖當中,在講授理論的時候,教師可以有意識地將生活實際當中的使用實例引入其中,也可以讓學生們自己來說明他們所見過的或者是熟悉的使用形式,這樣能夠促進學生們的理解,也能夠提高學生們自主學習的能力。因而在進行機械制圖教學的時候,教師們可以通過任務驅動教學的方式把學生的學和做有機聯系起來,這樣能夠更加有效地促進學生能力的提升。
三、結語
本文是基于我對機械制圖相關知識了解的基礎上展開的,我首先從過分注重教師教和教學與生產實際脫節兩個方面分析了技工學校傳統機械制圖教學的弊端。之后分別從強化實訓教學環節,加強實踐技能培養和改革教學方法,促進學生主體作用發揮兩個角度說明了技工學校機械制圖模塊化教學改革的策略。然而,囿于個人知識水平的限制和經驗的缺乏,在文章當中我并未能夠就相關問題進行全面詳盡的分析和論述,僅希望能起到一些拋磚引玉的作用。
參考文獻:
[1]張明遠.技工院校機械制圖課程一體化教學改革探索.科技視界,2014.
關鍵詞:機械制圖;微機繪圖;實訓
1前言
近年來,高職院校畢業生就業率一路飆高,越來越受到用人單位的青睞。探究其原因,可以歸結為高職院校針對增強學生職業崗位能力的人才培養模式。眾所周知,高職院校的人才培養目標是應用實踐型人才。作為工作在一線的高職院校教師,不僅需要豐富自己的理論業務能力,加強自身的實踐操作能力,更要了解高職院校人才培養方案,清楚高職院校畢業生的培養定位,有利于教師對其進行針對性地教學指導。在《機械制圖與微機繪圖》課程的教學環節中,通過機械制圖理論講授、AutoCAD微機繪圖、為期一周的制圖實訓等內容,將理論與實踐有機地結合到一起。下面,就高職院校所開設的《機械制圖與微機繪圖》課程的理論與實踐環節分內容進行一些探討。
2機械制圖理論講授
《機械制圖與微機繪圖》作為一門專業基礎課,基本是理工類專業的必修課,應用范圍非常廣泛。因此,探究《機械制圖與微機繪圖》的教學方法顯得意義重大。《機械制圖與微機繪圖》課程在高職院校是以理論講授、上機練習、制圖實訓等內容相結合來達到教學目標的。在日常教學環節中,結合教材、模具、掛圖、多媒體等一系列有助于教學的工具進行理論講授。制圖課規則性較強,很多要求和規則是需要學生先接受、后理解的。因為這樣的課程屬性,在平時講課環節中,始終注意深入淺出,避免將知識點刻板化。通過教師個人的深入理解,將總結出的精華傳授給學生,使學生好接受、易理解。想要達成既定的教學目標,收到良好的教學效果,絕非易事。這要求教師平時要多開動腦筋思考,首先自身的理論知識要過硬,其次采用多樣的行之有效的教學方法也是必不可少的。如何營造出良好的課堂氣氛,提高聽課效率,是每位教師應該重視的問題。對于制圖理論課而言,給學生介紹完知識點本身之后,一定要通過大量的畫圖及讀圖練習來鞏固和加強對知識點的理解和掌握。至于執行方式,可以是采用板書引導繪圖、課堂練習、布置作業,也可以通過多媒體ppt甚至是動畫演示。當下,有很多現代化的教學方式,作為新時期的高職教師,應該以人為本,緊跟時代步伐,學習并接受各種有利于教學的新興理念及教學方法。如利用各種移動終端觀看收聽微課、精品課、公開課等,利用優慕課等app接收作業信息并可與教師互動交流等。課堂理論教學環節中,要根據學生對知識點的掌握程度來分配具體課時。在講授過程中,通過講授、提問、課堂練習、作業反饋等方式加強學生對制圖規定畫法的理解和掌握。
3AutoCAD微機繪圖
高職院校作為實踐性人才培養的搖籃,為社會、企業培養了一批又一批業務能力過硬,操作能力較強的技術人員和工人。為國家的建設和發展做出的貢獻可見一斑。而高職院校培養的畢業生之所以實踐操作能力強,跟高職院校的培養模式和教學方法息息相關。以《機械制圖與微機繪圖》課程為例,該門課程每學期的實踐環節都占有舉足輕重的比例。整個學期的教學工作都是圍繞著理論與實踐相結合開展的。《機械制圖與微機繪圖》課程作為一門工具課,在日后工作崗位中,經常需要用到AutoCAD繪圖。因此,講授該門課時,保證一定量的AutoCAD微機繪圖學習是十分必要的。通過微機繪圖要讓學生了解AutoCAD軟件背景、意義,清楚該軟件界面,熟悉各模塊的使用功能,掌握使用該軟件進行一些簡單圖形的繪制和尺寸標注的方法等。通過CAD上機訓練能夠提高學生對制圖知識點的理解并加強微機繪圖的能力。讓學生認識到學習制圖的重要性和實用性。《機械制圖與微機繪圖》課程的上機繪圖課時占比應該在總課時的三分之一左右,通過大量的AutoCAD上機練習,使學生掌握應用CAD軟件進行微機繪圖的能力,為日后的崗位實踐能力要求打下良好的基礎。
4制圖實訓
高職院校《機械制圖與微機繪圖》課程在教學過程中,除了理論講授、微機繪圖外,還應開設至少為期一周的制圖實訓內容。所謂制圖實訓,是指在學期末階段利用一至兩周專門進行手工制圖。一般制圖實訓應在具有制圖桌椅、圖板、丁字尺等專有設備的制圖教室進行。學生在實訓期間,其他課程停課,專門完成一個完整機件的繪制任務,包括多張零件圖、一張裝配圖。圖幅大小根據具體情況有所不同。通過制圖實訓,不僅能夠增強學生對制圖知識的理解,更能夠加強手工繪圖能力。這跟高職院校人才培養理念完全一致,能夠提高學生的實踐操作能力,會對其日后的崗位工作大有裨益。通過制圖實訓,學生對于制圖這門課程的理解、制圖工具的使用、各種圖形表達方法的掌握都會更進一步。制圖實訓期間,對于一個機件的表達,學生要從零開始一點一點接觸,直到逐步深入。每畫一個圖框、標題欄,每測量一個尺寸,每表達一副視圖,每標注一個尺寸,每標明一項技術要求等都要求學生自己結合學過的知識點親自實踐操作。經歷這樣的過程,不僅能夠提高學生制圖讀圖的能力,而且還能增強學生解決問題的能力,為學生畢業后步入工作崗位帶來極大好處。
5結束語
以上通過對《機械制圖與微機繪圖》課程在日常教學中的理論講授、AutoCAD微機繪圖、制圖實訓進行簡單的分析,揭示出對于高職教育而言理論與實踐相結合的重要性。還有很多深層次的內容有待深入剖析,因篇幅有限,在此不再一一贅述。希望以《機械制圖與微機繪圖》課程為切入點,能夠增強對于高職教育理念的認識,為其他各科目提供寶貴經驗,從而真正實現理論與實踐相結合,為高職教育教學改革添磚加瓦。
參考文獻:
[1]馮巖,王美蓉.機械制圖與CAD繪圖[M].北京:北京郵電大學出版社,2013.
關鍵詞:AutoCAD;機械制圖;繪圖
一、AutoCAD機械制圖應掌握的作圖技法。
《機械制圖》國家標準是基礎技術標準之一,繪制機械圖樣時,必須認真貫徹執行,結合AutoCAD軟件功能特點,要使圖樣畫得又快又好,必須熟悉制圖標準,為了提高作圖速度,用戶最好遵循如下的作圖原則:
1、AutoCAD軟件繪圖始終使用1:1比例。為改變圖樣的大小,可在創建打印布局時設置紙張大小和幅面、打印區域、打印比例和打印圖形的方面等。
2、掌握AutoCAD軟件作圖方法,正確使用軟件作圖命令和合理的工作程序,建議按以下介紹作圖步驟進行。
3、圖層是AutoCAD軟件中極為重要的一個圖形組織工具,為了方便繪制、編輯和管理圖形,結合機械制圖特點,為不同類型的圖元對象設置不同的圖層、顏色及線寬,而圖元對象的顏色、線型及線寬都應由圖層控制。
4、需精確繪圖時,對軟件的輔助繪圖模式作必要調整,對狀態欄各項進行設置,如可使用柵格捕捉功能,并將柵格捕捉間距設為適當的數值。
5、為了更好的打印出圖,不要將圖框和圖形繪在同一幅圖中,應在布局(LAYOUT)中將圖框按塊插入,然后打印出圖,這樣圖框相同的圖紙就不必重復繪制工作。
6、設置各種有名對象,如視圖、圖層、圖塊、線型、文字樣式、打印樣式等,命名時不僅要簡明,而且要遵循一定的規律,以便于查找和使用。
7、將一些常用設置,如圖層、標注樣式、文字樣式、柵格捕捉等內容設置
在一圖形模板文件中(即另存為*.DWT文件),以后繪制新圖時,可在創建新圖
形向導中單擊"使用模板"來打開它,并開始繪圖。
二、AutoCAD機械制圖作圖基本步聚
掌握AutoCAD軟件作圖方法,正確使用軟件作圖命令和合理的工作程序,建議按以下作圖步驟進行:設置軟件繪圖環境(主要有:圖形單位及精度、圖形界限)創建圖層及其特性設置設置文字樣式設置標注樣式保存機械制圖樣板文件按機械制圖步聚繪圖。
1、設置軟件繪圖環境:繪圖環境的設置包括設置圖紙的大小、選擇圖形單位及精度、設置輔助定位手段以及選取與設定坐標系等。(1)圖形界限設置,按《機械制圖》國標的圖紙幅面及格式要求設置。(2)設置長度單位為小數即十進制,其精度為0;設置角度單位為十進制,其精度為0;設置縮放拖放內容的單位為毫米。
2、創建圖層及其特性設置:用圖層來管理中心線、輪廓線、虛線、剖面線、尺寸標注以及文字說明等元素,不僅能使圖形的各種信息清晰、有序,便于查看,而且也會給圖形的編輯、修改和輸出帶來很大方便。
3、設置文字樣式:為了使圖樣中的文字符合制圖標準,可作如下設置:(格式/文字樣式)1)漢字樣式:(字體:選長仿宋體,高度取0,寬度因子取1);2)數字樣式:(字體:選gbenor.shx、高度取0、寬度比例取1)
4、設置標注樣式:在AutoCAD中,通過設置大量的尺寸變量的值而組合成各種尺寸類型,以滿足不同尺寸的要求,AutoCAD軟件中的缺省樣式與我國的機械制圖標準不完全一致,而尺寸標注又比較復雜多樣,具體標注要根據圖形情況而定,AutoCAD根據國際標準的有關要求,設置好了一個缺省的尺寸類型ISO-25。使用者可在這個尺寸類型的基礎上加以修改,得到自己的尺寸類型。所以在設置繪圖環境時,可只作一些共性的設置:(格式/標注樣式/修改)。
5、保存機械制圖樣板文件:為避免每次啟動時都指定繪圖慣例和默認設置,繪圖環境的設置基本完成,最好保存為模板文件(*.dwt)。這樣,我們以后就可以再根據現有的樣板文件創建新圖形。
6、按機械制圖步聚繪圖:機械制圖一般為二維平面圖形的幾個視圖構成,首先應布置好圖形位置,根據圖幅大小,布圖要勻稱美觀。畫平面圖形的步驟如下:首畫基準線、定位線畫已知線段畫中間線段畫連接線段。注意各視圖之間的制圖關系(高平齊、寬相等、長對正)等制圖的國家標準要求。
三、結論
AutoCAD軟件是一款廣泛應用于工業制圖,工程制圖,電子工業,服裝加工等領域的設計軟件。結合AutoCAD軟件功能特點,根據國家《機械制圖》標準的規定和該類圖樣的特點對AutoCAD的初始設置進行必要的、相關的修改和用戶化。掌握AutoCAD機械制圖技法與基本步聚,能更好地提高繪圖效率和質量,具有一定的實際使用價值。
參考文獻:
[1] 邵謙謙.AutoCAD 2004中文版入門與提高.北京:清華大學出版社.2004
關鍵詞:機械制圖;精品課程;應用型人才培養;實踐教學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)15-0094-03
機械制圖課程是工科類各專業學生必修的一門技術基礎課,在生產實踐中充當著機械工程與產品信息的載體,在工程界起著表達、交流設計思想的語言作用。其教學目的是通過本課程的學習,培養學生以國家標準為基礎繪制、閱讀工程圖樣的能力,從而使學生掌握一般機械圖紙的設計方法及步驟,培養學生一定的機械設計能力,以及對工程實際問題的分析和解決能力,在學生能力培養培養中占有重要的位置。基于《機械制圖》是研究機械圖樣繪制和閱讀規律與方法的一門科學,由于該課程的教學質量關系重大,為了提升課程教學效果,以適應社會對應用型工科高素質人才的需要,幾年來,我們課程組對機械制圖課程進行精品課程建設,并以加強能力培養為導向,對課程的教學及實踐環節進行了多方面的改革和探索,取得了一定成效,得到了學生們及同行的認可。
一、課程教學改革措施
1.創新課程教育理念。“機械制圖”是一門研究繪制和閱讀機械圖樣的技術基礎課。所謂機械圖樣,是指準確地表達機件(機器或零、部件)的形狀和尺寸以及制造和檢驗該機件時所需要的技術要求的圖紙。機械圖樣是人們表達設計思想、傳遞設計信息、交流創新構思的重要工具之一,也是現代工業生產部門、管理部門和科技部門中的一種重要的技術資料,在工程設計、制造、施工、檢驗、技術交流等方面有著極其重要的地位,因此,機械圖樣被喻為“工程界的語言”。設置“機械制圖”課程的目的,是培養學生繪制和閱讀機械圖樣的基本能力,即通過該課程學習,使學生掌握繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法,培養學生的形象思維能力,因而本課程是一門既有系統理論又有較強實踐性的技術基礎課。
然而,在本課程的教學中,學生普遍存在的難點是,難以建立“實物”與“圖樣”之間的形象思維,這樣直接導致的問題是,見到機件實體難以表達出正確的圖樣,而見到圖樣后又難以想象出對應的空間實體。為培養和發展學生的空間思維和空間想象能力,在教學中,我們貫徹“從空間到平面,再回到空間”(即實物圖樣實物,見圖1)的教育理念,即重視實體空間幾何關系的分析以及空間幾何元素與其投影之間的相互關系,并通過一系列繪圖、看圖練習,進行歸納總結與分析,使學生掌握繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法,取得較好教學效果。
2.改革和更新課程教學內容。為了適應應用型工科人才培養的需要,課程組對傳統《機械制圖》課程內容進行改革,故將傳統的“畫法幾何”(以初等幾何和正投影法為基礎,把空間幾何體用平面圖樣表達出來,從而在平面圖樣上解決空間幾何問題)、“機械制圖”(以國家標準為基礎繪制、閱讀工程圖樣的能力)與現代繪圖技術“計算機輔助繪圖”(以交互式計算機繪圖為重點,介紹AutoCAD繪圖軟件,使學生通過學習能夠繪制各種機械圖樣)三門課程進行融合,組建為新的“機械制圖”課程,為此,并將新“機械制圖”課程內容設計為六大模塊,分別為:制圖基礎(介紹國家制圖標準、繪圖工具使用)、投影理論(介紹基本幾何要素投影、組合體投影、軸測圖)、表達方法(介紹視圖表達、剖視剖面表達、尺寸標注)、專業制圖(介紹標準件常用件、零件圖、裝配圖)、繪圖技術(介紹尺規繪圖與測繪、計算機輔助繪圖技術)、計算機繪圖基礎(介紹計算機繪圖系統的組成與配置、交互式繪圖軟件使用等),教學實踐結果表明,課程新內容的設計符合應用型工科人才培養的需要,并取得較好教學效果。
3.加強課程的直觀教學。為了提高課程的教學效果,在學校的支持下,課程組建設出了“機械制圖模型室”,即配設了相關的教學模具,建設了多錐體、多柱體、基本體、疊加體直觀模型庫和相關的典型零件與裝配圖掛圖庫,這些直觀教學用具建設既為課程中的空間點、線、面投影等較為抽象問題的講授提供了幫助,又為零件構形等直觀教學提供了基礎。利用這些資源作為輔助教學手段,提高了學生的認知水平和教學效果。所建設出的機械制圖模型室,不僅為增強學生對正投影法原理、點線面的投影規律的理解,以及基本體與疊加體、立體表面截交線、相貫線的認識與理解提供了有效幫助,而且通過這些資源作為輔助教學手段,能夠較好提高學生對機械零件的認知水平和教學效果。
4.改革課程教學方法和教學手段。改革了傳統的“粉筆+黑板”授課方式,將先進的教育思想和科技含量高的現代教育手段引入課堂教學。為此,課程組先后開發出《機械制圖》課程多媒體課件30余集、素材庫60余件、動畫片20余集。采用多媒體課件教學,能充分發揮課件容量大、密度高、信息廣泛等優勢,內容生動、直觀逼真,有利于提高課堂教學效果。將計算機輔助教學以及多媒體課件引入課程教學中,并取得了較好的教學效果。配合本課程的省、校級精品資源共享課程建設,課程組利用多媒體和計算機網絡技術建設出“機械制圖”課程立體化教材和教學支撐系統,并在校園網上建設出本課程的網站,列示了本課程的各種教學資源,為學生對本課程的學習提供了較好的教學資源和環境。此外,將本課程的部分章節視頻教學錄像鏈接在校園網上,為學生學習提供幫助。
5.加強課程的實踐教學。為了加強學生本課程計算機繪圖能力的實踐教學,在學校的支持下,我院建設了為“機械制圖”課程教學專用的CAD機房和計算機輔助設計(CAD)開放實驗室,為學生的繪圖上機實踐教學和計算機繪圖能力培養提供了便利。為增強學生的動手能力和識圖繪圖能力,教學中還加強了課程的實驗內容,先后開出了“軸套類零部件測繪”、“減速器裝拆與測繪”、“虎鉗的裝拆與測繪”等實踐教學項目,并利用CAD機房建設了三維動畫庫,以提高學生的機件測繪與繪圖能力。
6.將計算機輔助繪圖全面引入“機械制圖”課程教學。為適應計算機技術的廣泛應用和現代工程設計的需要,本課程將計算機輔助繪圖全面引入“機械制圖”課程教學中,主要以國際著名繪圖軟件AutoCAD使用為基礎,培養學生的計算機繪圖能力。同時,并將三維實體繪圖軟件的應用引入課堂教學,使計算機繪圖技術的表達形式更加生動、直觀,極大激發了學生對本課程的學習興趣和學習積極性。為了增強學生的計算機繪圖能力,課程組利用計算機輔助設計(CAD)開放實驗室條件,每學期利用課外時間分別開設了AutoCAD、Solidworks等與“機械制圖”課程緊密聯系的選修課程,進一步培養和提高學生應用計算機繪圖能力和計算機輔助設計軟件的能力。
7.舉辦CAD技能競賽,提高學生現代設計技能。在我院計算機輔助設計(CAD)開放實驗室建成后,在工學院的支持下,從2012年開始,課程組每年舉辦一次“西安外事學院CAD技能大賽”,學生參賽熱情高、參賽人數多,有力地促進了學生對本課程的學習興趣,提高了學生現代設計技能。
8.促進學生獲取CAD設計資格證書。為了適應計算機繪圖技術的飛速發展,保證計算機繪圖教學的與時俱進,以促進應用型本科技術人才的培養,在學校的支持下,2008年我院成功申辦了陜西省唯一的SolidWorks考試認證中心,使我校成為陜西省唯一的Solidworks考試認證中心的主考院校,主要用于我國計算機繪圖員職業技能的鑒定工作。為此,在計算機繪圖教學中,除了以AutoCAD為主體教學軟件以外,還向學生開出了“SolidWorks計算機輔助設計”選修課,以提高學生對CAD軟件的應用能力。幾年來,每年使多名學生獲得“全國信息化工程師崗位技能證書”(全國信息化應用能力考試――AutoCAD機械設計考試)和“SolidWorks操作技能證書”,為學生就業提供了重要技能。
9.建設精品課程,實現優質教育資源共享。利用建設省、校級“機械制圖”精品資源共享課的時機,在校園網上,建設出了“機械制圖”精品共享資源,包括課程介紹、教師隊伍、教學方法與手段、教學大綱、實踐教學大綱(典型零部件測繪)、授課教案(電子課程教案)、多媒體課件(ppt格式)、教學資源庫(課程圖片庫、電子掛圖、三維動畫庫、電子模型庫、視頻庫等)、習題集、模擬試題庫、參考文獻、教學法研究、教學效果與成果(校外專家評價、學校教學督導專家評價、校內同行評價、學生評價等)、教學錄像、學生典型的二維CAD零件圖及裝配圖作品集、典型CAD三維實體造型的作品集、學生獲得的相關CAD操作技能證書等,為高校師生和社會學習者提供了內容豐富的優質課程教學資源,實現了優質資源的公開、共享和交流。
10.積極建設精品教材,服務課程教學。1988年11月,前國家教育委員會頒發的《高等學校教材工作規程(試行)》中指出:“高等學校教材是體現教學內容和教學方法的知識載體,也是深入教學改革,提高教學質量的重要保證。”幾年來,課程組一直十分重視并積極加強精品教材及其輔助教材的建設工作,以便為課程教學提供優秀的知識載體和工具。2014年,課程組主編出版教材兩部:《機械制圖礎》、《機械制圖習題集》(西南交通大學出版社,2014);幾年來,課程組還參編出版課程輔助教材三部:《UG NX4 CAD精通篇》(化學工業出版社,2006)、《AutoCAD2007機械設計實例精解》(化學工業出版社,2008)、《AutoCAD2010實例教程》(西北工業大學出版社,2010)。這些教材在“機械制圖”課程教學和應用型人才培養中均發揮了重要作用。
二、課程教學的實踐效果
在加強能力培養的“機械制圖”精品課程教學改革與實踐中,課程組先后取得的主要實踐成果如下:
1.先后獲得校級教學成果獎4項:《機械制圖》教學內容的整合與更新(校教學成果優秀獎,2009.3);機械制圖與AutoCAD一體化教學模式研究(校教學成果優秀獎,2012.12);緊貼應用型人才培養需要,機械基礎系列專業基礎課程改革與建設(校教學成果獎一等獎,2012.12);應用型工科人才培養的課程建設與改革(校教學成果獎一等獎,2015.7)。
2.完成校級教改項目3項:《機械制圖》教學內容的整合與更新(2009B5);以教促學――以學生為中心的交互式教學法在省級精品課教學中的應用研究(2015B9);融合第二課堂,提升CAD能力,推進工程制圖教學改革與實踐(2015B10)。
3.2012年4月,本課程獲得校級精品課程;2013年12月經專家評選,被省教育廳批準為“陜西省省級精品資源共享課”。
4.主編出版課程精品教材兩部:《機械制圖基礎》、《機械制圖習題集》;參編出版課程輔助教材三部:《UG NX4 CAD精通篇》、《AutoCAD2007機械設計實例精解》、《AutoCAD2010實例教程》。有力支持了本課程的教學需要和學生CAD技能培養的需要。
5.建設出“機械基礎系列”專業基礎課校級優秀教學團隊一支;課程組一位教師被表彰省級教書育人先進個人;一位教師獲得校教學名師獎;先后有四名教師獲校優秀教師和校先進個人。
作為應用型本科院校的一門重要技術基礎課,“機械制圖”課程的教學改革對培養具有較強設計實踐能力和創新能力的應用型人才具有重要的促進作用。幾年來,課程組在培養應用型本科技術人才的實踐過程中,對“機械制圖”課程的教學內容、教學方法、實踐性教學環節以及增強學生能力培養上進行了一些改革與探索,已取得較好的教學效果,這不僅提高了本課程的教學質量,而且還先后獲得了校級精品課程和省級精品資源共享課程,出版的精品教材和課程輔助教材已得到全國多所高校的使用,教學實踐證明本課程的改革是成功的,對應用型工科人才的能力培養起到了積極作用。
參考文獻:
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關鍵詞:機械制圖 CAD 一體化教學 整合
在職業院校中,機械制圖為實踐性較強的專業基礎課程,是機械專業進一步學習其他專業知識的基礎。近年來,針對機械制圖課程的開設,提出的觀點分為兩種:一是機械制圖與CAD兩門課程各自獨立存在,兩者沒有任何聯系;一是機械制圖課程完全能被CAD課程所取代。這兩種觀點都是對兩門課程之間關系的一種不正確的認識。只有把兩門課程有機地結合在一起工學結合,才能有效地提高機械制圖的教學質量和教學效率,全面提高學生的綜合素質與職業能力。
一、機械制圖與CAD教學現狀分析
1.機械制圖的教學現狀
在職業學校中,機械制圖這門課程主要是對學生繪圖、識圖以及制圖能力的培養。保證學生能夠熟練準確地掌握正投影的相關理論知識,掌握繪制圖樣的最基本常識、讀圖能力、繪圖的基本方法以及部分繪圖技能,培養學生的空間想象能力以及養成作圖的良好習慣,這些都是學習機械制圖的目的。機械制圖需要培養學生的空間想象力。傳統的教學模型與掛圖的教學方式很難調動學生的學習積極性,而且在使用模型與掛圖的過程中存在著極大的局限性,使得學生的思維能力也將大大下降,在對以后學習內容和課程的學習中,學生明顯在讀圖方面感到吃力。特別是在學時少,學習內容多的情況下,單一的機械制圖教學模式,將導致學習效率下降。
2.CAD的教學現狀
近來,在多數職業學校中的CAD教學中,學校僅僅重視軟件功能與應用技術的系統性,缺少針對性,因而CAD的實用價值反而不能讓學生真切地感受到。此外,CAD教學與相關的學科聯系不緊密,而且學校中學生在識圖與繪圖方面的能力嚴重不足,對技術的要求不能很好地理解,且不能夠遵守企業的需求與意圖,正確地繪制零件圖及裝配圖。同時,在教學中,很多老師并非機械專業出身,雖然知道如何操作Auto CAD,但是因為不能將機械專業知識與技能聯系在一起,也不能進行清晰的講解。再有,就是技校學生基礎本身就差,因而在使用Auto CAD對零件圖和裝配圖進行繪制的時候,很難準確地畫出,更別說通過軟件來設計和制造機械了。
學校在對企業和畢業學生做了大量調研的基礎上,明確了機械制圖課程的開設要整合機械制圖與CAD進行一體化教學。
二、充分利用工學結合的教學優勢
1.工學結合,通過經典案例帶著目的學習
目前,我國職業教育實行“2+1”模式,就是要讓學生進入工廠實踐。因此,我們可以運用學校資源和校企合作的資源,選取難度適中的案例進行教學。主要考慮到以下幾點:一是案例的代表性,內容的囊括性,二是難度適中,三是緊扣教學任務,體現思維力、分析力、動手能力的提升。
機械制圖教學的完成需要進行實踐活動,換言之就是大量的機械繪圖。手工機械繪圖工作太過繁重,并且效率低下,因此,需要采用高效率的CAD繪圖代替手工機械制圖。通過工學結合,把企業的圖樣引進到教學中,讓學生盡早適應企業的需求。
2.通過學生參與,調動其積極性,優化學習效果
從頂崗實習的反饋來看,很多時候教師認為學生掌握得比較好的內容,在學生進入真正的崗位之后,也容易出現問題。這就讓我們反思,是不是我們的檢測手段太過模式化。
在教學中,我們要將機械制圖與CAD兩門課程實現有機地結合起來。在理論課堂中,教師要以機械制圖為主,將傳統的模型與圖樣的教學方法徹底地摒除,全部改由CAD軟件來進行教學。在課后完成作業中,圖紙、圖板等繪圖方式也應完全棄用,讓學生使用計算機完成繪圖。在課堂上,教師可以讓學生對傳統的繪圖知識與理論進行了解,并適當地體驗和嘗試傳統手工繪圖的方法,以此來培養工科學生嚴謹認真的學習態度與工作態度。學生通過這種工學一體的模式,既能夠將機械制圖的宏觀制圖能力調動起來,同時又能夠將CAD的具體操作能力結合起來,這是課堂板塊教學所達不到的一種自然狀態。
三、機械制圖和CAD的一體化教學設計
機械制圖與CAD課程是一門重點培養學生看圖、識圖能力與CAD軟件繪圖技巧有機結合的課程。在課程中,CAD軟件主要作為一種工具被應用在教學中。機械制圖主要是對正投影法、三視圖以及草畫軸測圖、簡單圖樣表達、零件圖草繪等內容的講解,也是學生學習制圖所需要的最基礎的技能。在CAD課程中,幾何圖、復雜組合體與圖樣表達法、零件圖以及裝配圖等制圖內容實現一體化。老師利用較少的課時就能夠對機械制圖有效地講解,而將更多的時間放在CAD一體化教學中。
對此,我們結合教學實例對機械制圖與CAD的整合教學進行介紹。
1.注重檢測學生CAD制圖的規范,加大制圖原理的強化
機械制圖最根本的基礎正是《機械制圖》國家標準,同時也作為機械工業生產中一種最根本的技術文件。把圖樣幅面、標題欄、字體、比例以及線型等放置在“CAD的基本設置”中進行講解。
2.零件圖的識圖以及繪制需要掌握的重點
學生在參加工作之后,工作內容都離不開看圖,因而在教學中,我們把識圖與繪制零件圖作為重點項目進行教學。在該課程中,每一個零件圖被當做單一的項目,CAD軟件教學主要是對繪圖進行訓練。一般來說,繪圖訓練主要是針對技巧與方法的要求。尺寸的標注內容一般放在零件圖學習中,主要通過標注零件圖的尺寸對如何設置尺寸標注樣式和如何使用尺寸標準命令等進行詳細的講解。在技術要求中,我們對表面粗糙度的講解,主要是按照屬性設置進行,通過形位間的公差快速地對其進行設置標注,其中,極限尺寸要使用文字注釋的方法進行標注。
3.在其他具體問題中的機械制圖原理重點
CAD在機械制圖國際標準的應用中,其重點與難點是機械制圖與CAD組合的內容,第三視圖的補充、圖線的補缺,也是其中的重要內容。通常,在機械制圖中,多是通過簡單的形體例子來進行分析,復雜的形體則通過CAD建模,通過一些實體模型讓學生在課堂中練習三視圖,通過二維視圖讓學生建立三維的實體。這是一個先易后難的教學過程,采用形體分析法與線面分析法來對實體模型進行分析,通過分析與參照實體的模型進行具體的講解。通過疊加法、切割法以及講解與練習的結合,運用在三維實體中,很好地實現二維視圖。例如,形體的前后、左右及上下視圖可以通過對實體的自由旋轉來實現。在課堂中,教師多采用引導的方式,讓學生自己動手操作,通過具體實際案例的訓練,讓學生不再覺得制圖課有難度,反而感到課程的生動與趣味,大大提高了學生的學習興趣。
4.使用CAD剖視圖教學
剖視圖是用來表示物體內腔結構的方法。當視圖中存在虛線、虛線與實線重疊,難以用視圖表達機件不可見部分的形狀時,或者當視圖中虛線過多,影響到圖形清晰、影響標注尺寸時,常常需要用剖視來表達。在講解時,多采用一些形體簡單的例子來分析,至于一些形體復雜的例子,則可以通過CAD軟件進行詳細的剖析。通過CAD軟件的零件建模,然后運用剖切功能將零件剖開,對其中的孔、槽等結構進行分析。教師在不同位置剖切平面,逐一對形體進行剖切,分析剖切位置對剖視圖畫法產生的影響,由此加深學生對剖視圖的理解,并熟練地掌握這種方法。使用CAD剖視圖(如圖1)能夠為老師講課帶來很多便利,提高了課堂教學質量,并且能夠引導和帶動學生學習的積極性和主動性,在短時間內就能將教學任務有效完成,取得事半功倍的效果。
5.使用CAD掌握對裝配體整體的認識
學生對裝配體缺少整體上的認識,對裝配體的結構、工作原理、零件間的裝配、鏈接以及主零件的結構形狀認識不足。在裝配體的教學過程中,傳統的教具模型和圖例教學方式遠遠不能滿足教學的需求,因而CAD的利用就成為一種必然地選擇。教師可以將多個三維實體零件組合在一起形成裝配體,并對此進行模擬裝配。還可以通過零件模型(如圖2),讓學生了解每一個裝配體的真實形狀,清楚地掌握零件間的關系和動力傳動的具體路徑。
圖2 臺虎鉗裝配圖
6.適當拓寬CAD制圖的運用范圍
教師根據學生的就業實際和興趣需要,可以適當拓寬軟件的應用范圍,例如建筑、電子等專業,但在教學嘗試中要遵循機械制圖或者相關制圖的標準和原理。
CAD軟件為機械制圖教學帶來了極大的直觀性與趣味性,也有效地提高了教學質量和教學效果。
四、結論
機械制圖與CAD一體化教學,將不同學科中的理論知識與技能穿插在一起,并運用于整個教學過程中,讓學生通過對教學項目的學習,熟練掌握相關專業知識與操作技能。隨著教學項目的進行,學生的創新能力與解決問題的能力得到了極大的進步與提高,老師也得到了鍛煉和提高,特別是在專業理論和專業技能的綜合能力方面得到了有效提升。
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