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關鍵詞: 整合機械制圖AutoCAD教學過程考試方案
一、引言
《機械制圖》是工科類專業技術平臺課程中的一門基礎課程,其主要目的是培養學生手工繪制工程圖樣和識讀工程圖樣的能力。AutoCAD是一種具有計算機輔助設計和繪圖功能的軟件包,由于其繪圖速度快,繪圖精度更高,操作簡單易上手,因此隨著計算機的普及,其已成為國際上廣泛使用的工程繪圖工具。經過各行各業的二次開發,已經有了更簡單易用的、功能更強的行業AutoCAD,因此,各行業的計算機繪圖已廣泛而全面地代替了傳統的尺規繪圖,新形勢要求高等學校工科類各專業的學生必須熟練掌握計算機繪圖知識,具備計算機繪圖能力。
二、整合機械制圖與AutoCAD的必要性和可行性
1.必要性
《機械制圖》的主要內容包括制圖標準和手工制圖方法,通過學習《機械制圖》,培養學生的手工制圖和識圖的能力。AutoCAD是在統一制圖標準下開發出來的計算機繪圖軟件,通過學習AutoCAD,使學生繪圖速度更快,繪出的圖更精確。可以看出,掌握《機械制圖》是前提,掌握AutoCAD是提高。換言之,掌握了《機械制圖》而沒掌握AutoCAD的學生,具有制圖識圖的能力,可以單獨進行設計制圖,但繪圖效率不高;但是,掌握了AutoCAD而沒掌握《機械制圖》的學生,只能照仿已有的圖樣,由于不具備制圖能力,因此不具有單獨設計制圖的能力。
因此,為了具有較高效率的獨立設計制圖能力,學生既要掌握《機械制圖》,又要掌握AutoCAD,這就說明了有必要將機械制圖與AutoCAD整合到一起。
2.可行性
前文提到,學生掌握《機械制圖》是前提,掌握AutoCAD是提高,《機械制圖》和AutoCAD繪圖的工程標準是一致的,是統一的,學生掌握了《機械制圖》再學習掌握AutoCAD,是更深層次的提高,不存在矛盾體,因此,將機械制圖與AutoCAD整合到一起是可行的。
三、整合機械制圖與AutoCAD的方案設計
工科類專業《機械制圖》主要培養學生的四種能力:構形、表達、讀圖、繪圖,三種技能:徒手繪圖,尺規繪圖,計算機繪圖(此為近年新增加的技能)。教學內容:制圖的基本知識和基本技能、投影基本知識、三視圖、組合體、圖樣表達、零件圖、裝配圖等。AutoCAD內容:概述、基本圖形繪制命令、基本圖形編輯命令、圖形設置、尺寸標注等。《機械制圖》教學中的各個知識點環環相扣,已經形成不容打亂的經典體系,所以我們以機械制圖的內容為主線,整合后的內容如下:制圖的基本知識和基本技能、投影基本知識、三視圖、組合體(含計算機基本圖形繪制命令、計算機基本圖形編輯命令、計算機繪圖圖形設置、計算機繪圖尺寸標注)、圖樣表達、零件圖、裝配圖等。
四、整合后的考試方案
將尺規作圖筆試與計算機繪圖技能考核相結合,作為整合后的考核方法,原則上那些現實工作中即時用到的內容,如尺寸標注的四要素,投影的三等規律,看二視補三視,圖樣表達等內容可作為筆試內容,而將實際的工程圖形(如零件圖,裝配圖)作為上機考核內容,分值比例是期末考核占50%,課程作業占10%,其中考試占20%,平時課堂考核占20%,而期末考核中尺規筆試占60%,應用AutoCAD繪制大作業占40%。這一考核方式從學以致考轉變為學以致用,一方面使得學生明白,學習是為了學會和掌握適應新環境下社會需求的知識和技能,另一方面能綜合測驗學生的手工繪圖和計算機作圖兩項基本技能。
五、整合后教師在教學中值得注意的問題
整合的主旨是利用兩門課的優勢互補而把作為繪圖工具及輔助讀圖工具貫穿于整個工程制圖教學中,由于AutoCAD功能強大,命令繁多,版本每年都更新,因此教師在教學中應注意:
1.AutoCAD版本的選擇
AutoCAD版本不宜用最新的,應選擇社會上用得最廣泛的即最流行的版本,并且是與學校硬件設備相匹配的版本。
2.理論教學與實踐教學相結合
理論教學是基礎,實踐環節是知識再現的途徑,也是加深理解理論知識的手段,所以除了課堂安排的上機操作外,課后的練習同樣重要。
3.合理布置課外作業
課外作業是鞏固知識的必要環節,但課外作業不宜過多,以免學生反感,從而出現抵觸情緒。課余作業要講究設計,既具有代表性,又源自工程實際。
4.把握重點內容
制圖標準是本課程的重中之重,嚴格要求學生,逐一過關。
5.多用現代化教學手段
由于計算機技術不斷更新,現代化教學手段日新月異,教師在授課過程中要用心選用,包括制作多媒體課件、制作Flas,利用投影儀、教學軟件、實物模型,現場參觀。
參考文獻:
摘 要 在中職機械課程教學中采用CAD制圖軟件進行制圖,不僅能夠快速準確地將機械圖繪制出來,而且具有較好的制圖效果。為了提高中職學生的CAD制圖水平,對CAD制圖軟件在中職機械課程教學中的實踐性進行研究。
關鍵詞 CAD制圖軟件;中職;機械課程
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)19-0036-02
1 前言
在中職機械課程教學中,經常使用的就是CAD制圖軟件,該軟件對學生的制圖有著至關重要的作用。使用CAD制圖軟件進行機械圖的繪制時,不僅能夠改進手繪圖制圖慢、效果差等問題,還能夠將機械圖中的內容清楚地反映出來。在中職機械課程教學中應用CAD制圖軟件進行教學時,需要明確CAD制圖軟件應用的方法,并且注意教學中經常出現的一些問題。CAD制圖軟件對中職機械課程教學非常重要,必須加強對其應用的研究。
2 CAD制圖軟件與機械制圖的關系
在中職機械課程教學中,非常關鍵的一個環節就是CAD制圖軟件的教學,并且直接影響著學生制圖的質量。為了提高中職學生的機械制圖水平,就需要對CAD制圖軟件與機械制圖的關系進行明確。在機械制圖課程中,主要講解的就是機械圖樣繪制的方式與原理、制圖的相關標準等。而CAD制圖軟件的教學則主要是培養學生的實際操作能力,提高CAD繪圖的水平。CAD制圖軟件在各個行業都被廣泛應用,不僅解決了手繪圖中經常出現的一些問題,還能夠借助軟件特有的功能對一些機械圖樣進行繪畫,從而實現快速準確的繪圖。CAD制圖軟件的基礎則是機械制圖,而CAD制圖軟件則能夠促進機械制圖教學的發展。中職學生想要熟練運用CAD制圖軟件進行機械圖的繪制,就需要具備比較扎實的機械制圖理論,通過CAD制圖軟件的應用激發學生的學習積極性,從而提高學生的CAD制圖水平。
3 CAD制圖軟件在機械教學中應用的方法
教學目標的統一 在中職機械課程教學中,需要將CAD制圖教學與機械制圖教學進行結合,從而充分發揮CAD制圖軟件的作用。由于CAD制圖教學與機械制圖教學有著各自的教學目標與特點,為了在教學中更好地應用CAD制圖軟件,就需要對教學目標進行統一。學生的識圖、繪圖能力是機械制圖教學的目標,而學生的實際繪圖操作能力則是CAD課程的教學目標,只有進行有效結合,才能提高學生的繪圖水平,更好地掌握CAD制圖軟件的使用技巧。
在進行教學目標統一時,首先,識讀圖樣。學生在機械圖的抄繪過程中能夠熟悉圖樣,并且熟練掌握繪圖技巧。其次,感受效率。在應用CAD制圖軟件進行教學時,教師應該鼓勵學生親自進行實際的CAD繪圖,在繪圖過程感受制圖的效率。通過這樣的教學方式,學生能夠體會到CAD制圖軟件的重要性,從而在以后的學習中更加積極主動。最后,培養興趣。CAD制圖軟件的應用能夠激發學生的學習興趣,充分調動學生的積極性[1]。
合理配置教學內容 在中職機械課程教學中應用CAD制圖軟件時,還需要對教學內容進行合理配置。在教學中為了有效將CAD制圖課程與機械制圖課程進行融合,提高學生的CAD制圖能力,就需要教師合理配置教學內容。首先,教師需要對CAD制圖軟件教學的內容進行適當縮減與增加,應該刪除掉對CAD制圖教學無用的教學內容,對于涉及CAD教學的重要內容應該進行融合與細化,深入講解每一個制圖的要點,讓學生能夠充分理解CAD制圖的知識。其次,需要對CAD制圖軟件教學的重點內容進行轉移。教師應該對教學的重點內容進行明確,重點培養學生的實際操作能力,提高CAD制圖的水平。此外,教師應該分清教學內容的主次,重點講解CAD制圖操作的重要內容。最后,教師需要重視零件圖的教學方式。零件圖是非常重要的,對學生的CAD制圖水平有著非常重要的影響。教師應該選擇合理的教學方式進行教學,從而提高學生識圖辨圖的能力。
完善教學方法,提供先進的教育設備 在中職機械課程教學中,為了提高CAD制圖軟件的教學質量,需要對CAD制圖軟件的教學方法進行完善,并且學校要為教學提供先進的教育設備。學校應該加大機械教育設備的投資力度,豐富教學資源。在CAD制圖軟件的應用教學中引入先進的設備進行輔助教學,不僅能夠激發學生的學習興趣,還能夠豐富教學內容與教學方式。由于有先進的教育設備,學生能夠在教學中進行實際操作,將理論知識與實踐充分結合起來,從而提高CAD制圖能力與知識理解能力。學生在教學中通過不斷的實際操作,能夠將所學的CAD繪圖技巧進行鞏固,并且加深知識的理解能力。教師應該對CAD的教學方法進行完善,并且合理安排CAD制圖軟件的教學內容與機械課程的教學內容,從而提高學生的CAD繪圖技術,確保能夠快速準確地繪制出各類二維圖形和三維圖形。
4 教材的選用
在中職機械課程教學中應用CAD制圖軟件時,需要明確教材的選用,合理使用教材。CAD、機械制圖、測量以及公差配合等都是機械課程中的重點內容,因此必須選用與此相關的教材。中職學校機械專業所使用的基礎教材主要涉及機械制圖方面的知識,不僅包括機械制圖、技術制圖國家標準的內容,還包括剖視圖的局剖、半剖與全剖等內容,以及尺寸標注、曲面立體、幾何制圖、組合體視圖以及標準件與常用件等知識內容。CAD軟件是中職機械課程教學中經常使用的,所以教材也需要與CAD有關系。
在教學中主要選用的CAD教材為AutoCAD 2012繪圖規范與繪圖技巧。在CAD講課過程中可以結合該教材進行CAD軟件相關知識的講解,但是教師還需要結合機械制圖的教學內容對CAD教材內容進行合理的刪減或者增添,從而提高教學質量。在教學過程中涉及測量、公差配合等方面的內容時,只對零件相關圖的知識進行選擇講解即可,與CAD知識和機械課程無關的內容可以不用選用[1]。
5 中職機械課程教學中應用CAD制圖軟件應注意的問題
在中職機械課程中應用CAD制圖軟件進行教學時,需要注意教學中的一些問題,提高CAD制圖軟件教學的質量。教師需要及時關注國家CAD制圖標準的更新,確保教學中使用的制圖規范為最新的標準。CAD制圖的畫法也需要教師進行簡化,準確地進行視圖的繪制。教師在機械課程的教學中還應該重點培養學生的動手能力,在實際的CAD繪圖教學中,不用太注重理論體系是否完整。學生的實際技能應該在AutoCAD的教學中進行培養,這樣能夠提高學生的CAD繪圖能力。如在進行極坐標和極軸追蹤的操作教學時,必須按照國家的標準進行教學,確保學生能夠按照規范進行正確操作,從而避免出現畫錯、標錯的問題。運用CAD制圖軟件進行機械課程的圖紙繪畫時,由于涉及的CAD操作指令較多,學生容易出現概念的混淆,從而不能夠快速準確地進行制圖。因此,教師必須將各個操作指令進行詳細講解,讓學生了解每一個指令對應的操作,從而提高CAD制圖軟件教學的質量。
6 結語
綜上所述,在中職機械課程教學中,AutoCAD課程與機械制圖課程是教學的主要內容,經過不斷融合形成一個新的系統。CAD制圖軟件在中職機械課程教學中進行應用時,需要明確CAD與機械制圖的關系,并且掌握好課程整合的方法,在教學時合理選用課程教材。隨著科學技術的快速發展,機械制圖主要是依靠CAD軟件進行繪制的,只有提高CAD制圖軟件的教學質量,才能夠促進中職機械課程教學的發展。因此,必須加強CAD制圖軟件在中職機械課程教學中的實踐性研究。■
1項目教學法在機械制圖教學中應用的意義
時代的快速進步促進了我國教育事業的發展,近幾年來隨著新課改政策的不斷深入,相關教育者對自己的教學方式進行了深入的思考,并在現有教學方式上進行了創新,重新定位了現代機械制圖教學內容的重點。但是從目前我國機械制圖教學現狀看,教育者沒有完全擺脫傳統教學方式的影響,在實際教學的過程中,過于注重理論知識的講解,忽視了實踐教學的價值意義,眾所周知機械制圖是一門偏向實踐的課程,課程內容大多與現場操作有關,過多理論知識的講解不僅降低了學生實際操作的能力,還在一定程度上束縛了學生的思考方式,致使學生遇到實際問題時,不能靈活運用所學知識。然而經過一系列的調查后發現,項目教學法的應用有效的解決了機械制圖教學中的問題,與傳統說教式的教學模式不同,項目教學法主張在實踐中學習,實現了教學內容與實踐的完美融合,重新審視了教師在教學過程中的角色,以提升學生的動手能力為基本目標,為教師制定教學計劃提供了有力的技術支持,并在實踐過程中充分體現了自身的應用價值意義。
2項目教學法在機械制圖教學中應用的原則
項目教學法從最基本的層面入手,改變了傳統的填鴨式教學,以項目教學法的基本原則為實施的中心,取得了超出教育者預想的教學效果,具體內容如下:
(1)以學生為中心原則。項目教學法的主要特點是以學生為教學的中心,將學生從被動學習的角色變成了主動參與者的角色,從根本上改變了學生的學習心態,提高了學生學習的積極性,進而形成了全新的機械制圖課堂教學氛圍。項目教學方法下的機械制圖教學,為學生提供了更多的思考時間和動手時間,隨著學生自主作圖時間的增加,學生對于機械制圖的理論知識有了更深的理解,讓學生能夠在基本理論的基礎上,充分發揮自己的想象力,并在實踐操作過程中找到適合自己的學習方法。
(2)極強的實踐性。實踐性不僅是項目教學法的基本原則,同時也是項目教學法能夠在眾多教學方法中脫穎而出的關鍵,從現實意義的角度出發,項目教學法的應用是比較抽象的,在實際應用過程中對教師的教學能力提出了更高的要求。項目教學法提高了機械制圖教學的專業性和針對性,將空洞的理論知識具象化的同時,把重點內容融合到具體的實踐活動中,促使機械制圖教學向生活化方向發展,徹底擺脫了教材內容的約束,以學生自己探索解決問題為基本的教學理念,培養了學生自主學習的良好習慣,提高了學生動手操作,靈活運用理論知識的能力,充分發揮了項目教學實踐性原則的作用[3]。
3項目教學法在機械制圖教學中應用的策略
3.1加強交流溝通
機械制圖教學的主要內容是,培養學生讀圖和作圖的能力,機械制圖在實際解決項目問題的過程中,大多是通過多人的協力合作來實現的,所以說為了提高學生應用能力和適應能力,在機械制圖知識學習階段,作為教師要注重學生溝通表達能力的培養,改變傳統的教學觀念,從實際項目應用的角度出發,順應現代化社會發展的要求,在實際教學的過程中,增加機械制圖課堂教學互動環節。比如定期進行項目實踐課程,根據學生學習能力的具體情況,合理分配學習組織小組,在分配好實踐項目內容之后,讓學生在小組內部自由進行商討,確定小組內部人員的分工,并共同完成項目重要環節的操作。教師作為主要的評價分析人員,要細化項目實施環節,制定詳細的評價要求,對小組內部每個成員的表現進行單獨的分析,并以此為依據為整個小組評分,最后通過不同項目研究小組之間的比較,讓學生從更加直觀的角度發現自己小組的缺點,對自己操作過程中的問題進行反思總結經驗,繼而從整體上提高整個班級人員的實際操作能力。
3.2注重綜合能力的培養
與傳統的機械制圖教學方法相比,項目實踐教學主張在實踐中學習相關理論知識,然而在項目實踐教學方法實施初期階段,由于教學實踐環節設計不夠成熟等原因的影響,經常出現偏實踐輕理論現象的發生,致使實踐教學與基礎知識脫離,偏離了項目教學方法的基本主題。為了有效的解決這個問題,進一步完善實踐教學方法,推進項目實踐教學方法的應用,作為教師,在實際教學的過程中,就應該注重學生綜合能力的培養,加強機械制圖基本的訓練,提高學生識圖和繪圖的能力。以某大學機械制圖張老師為例,張老師在實際教學的過程中,會臨時向學生描述某一具體的事物,或者有鮮明特點的物體,讓學生在基本描述的基礎上自由的繪畫,在繪畫的過程中,強調繪畫技巧的應用,以及作圖細節的處理工作,進而讓學生以認真的心態對待臨時作畫這個課題環節。通過這種方法的應用,不僅提高了學生的作圖能力,還在一定程度上鍛煉了學生的想象力,讓學生在不知不覺間形成思考的習慣,繼而為學生未來靈活應用機械制圖知識,有效應對實際操作項目問題奠定了基礎。
3.3提高教師自身文化素養
教育者自身有一種特殊的人格魅力,能夠在無形中對學生的行文習慣造成影響,換句話說教育者在教學過程中不僅擔負著傳道授業解惑的任務使命,還起到了一定的榜樣作用。項目教學法是一種實踐性極強的教學方法,對學生實際動手操作準確性的要求非常高,為了保證學生能夠掌握準確的機械制圖知識,從根本上了解機械制圖知識的實質性含義,就應該從教師教學能力的角度入手,提高教師的文化素養,繼而充分發揮教師的榜樣作用。以沈陽市某大學為例,該大學針對教師能力的問題,采取了一系列革新措施,引進了先進的師資設備,提高了機械制圖教學硬件和應用軟件的性能,設置了獨立的項目教學實踐實驗室,準備了大量的實驗模型供學生學習參觀,與此同時積極組織教師參加學習活動,為教師提供更多學習新知識,接觸新技能的機會,實現了機械制圖教學內容不斷更新的目標,為學生學習機械制圖知識,以及項目教學活動的開展提供了良好的環境。
4結論
關鍵詞 機械制圖 課程體系 三維造型 Solidworks
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
1 機械制圖課程體系改革的意義
三維造型技術在機械制造業中有著廣泛應用,緊緊圍繞CAD三維建模設計要求,突出培養學生的空間想象能力、空間分析能力和三維實體建模能力是現代工程圖學發展的必然趨勢。據調查,許多發達國家在職業院校的機械制圖課程中,其教學內容不再是傳統的內容,而是將三維設計融入其中;在我國也有部分高校已經就學生三維設計能力培養模式展開了積極的研究和實踐,逐步將機械制圖課程內容由傳統的二維平面圖形擴展到三維空間,并進一步向分析、設計、制造一體化方向發展。
高等職業技術教育的培養目標是培養具有一定理論基礎的高素質的應用型人才,其培養方向和專業類型必須服務和服從經濟建設的主戰場。從高校畢業生就業反饋信息來看,掌握三維設計軟件操作能力的畢業生,特別受到高科技企業的歡迎。高職學生三維設計與創新能力的培養已迫在眉睫,在工程制圖課程中融入三維造型技術已經勢在必行。
隨著制造業三維造型技術的快速發展以及常用三維造型軟件如Solidworks、Pro/E、UG、Inventor等的普及和應用,迫切要求各職業校的機械制圖課程在課程體系、內容、教學方法和教學手段上進行更新,以適應現代設計、制造的發展。
2 機械制圖傳統課程體系及其核心內容
從工程圖學的創建到21世紀初,表達機件是基于正投影法繪制平面圖形。用正投影法繪制的圖樣其優點是度量性好,作圖簡便,但圖樣的立體感較差,沒有較強的空間想象能力是很難看懂平面圖樣的,因此,在傳統的機械制圖教學中,培養學生的空間想象能力成了該課程培養的重點之一。圖1為傳統機械制圖課程體系結構,其主要內容包括基礎知識與理論、專業知識與技能、實踐訓練。
從圖1可以看到,整個教學內容都是圍繞著二維平面圖形的表達和訓練進行的,計算機繪圖也僅僅是逐步取代尺規繪圖,其主要作用依然是用于繪制二維圖形。盡管我們很多院校在該課程的教學手段和教學方法上都不斷在改革,利用了模型輔助教學,利用了多媒體課件等現代教學手段,旨在不斷培養學生的空間想象能力,不斷提高其專業知識與技能水平,但從學生的三維設計和三維創新能力的培養上看是遠遠不夠的。
3 基于三維造型技術的機械制圖課程體系
20世紀90年代末期,伴隨著計算機輔助涉及技術的發展,表達方式開始從二維工程圖向三維模型轉變。用三維模型表達產品時,可以從不同角度旋轉觀察產品模型,就像在空間看真實物體一樣,甚至不再需要二維工程圖,而直接根據三維模型用于數控機床加工和模擬裝配。三維模型為企業生產提供了完整的設計、工藝和制造信息,使設計過程發生了變化,設計質量得到提高。可是,在我國由于制造業技術方面還存在一些制約,一些企業中采用三維實體建模設計絕大部分還只是應用于產品的研發、設計、分析等環節,在制造生產環節中主要還是利用二維平面圖樣,所以二維工程圖必將成為三維設計的重要補充,與三維設計在很長一段時期內共存。
結合高職院校的人才培養目標,在機械制圖課程體系中適當融入三維造型技術,要求學生不僅具有繪制和識讀二維機械圖樣的能力,同時,還應具備三維分析和三維造型能力。在課程的教學內容安排上,對于傳統的教學內容不能去掉,而是將傳統教學內容與三維造型技術進行有機融合,既要保留傳統制圖中經典的基礎知識和理論,又要吸納先進的計算機軟件技術;學生不僅要掌握機件的各種二維表達方法,還要掌握必要的三維造型基本知識和技能,特別是傳統的表達方法如視圖、剖視圖、斷面圖等畫法,尺寸標注方法、技術要求標注方法,工藝知識等不能去掉。在教學中做到制圖基礎與三維實體造型、分析相結合,零件圖繪制與識讀和零件實體造型以及工程圖生成相結合,標準件與常用件的畫法與相應零件的實體模型相結合,裝配圖的繪制與識讀和裝配體三維實體造型設計、分析相結合。
目前,三維設計軟件還比較多,在功能上也不差上下,從學生比較容易上手的角度出發,可以選擇SolidWorks。該軟件操作簡單方便、易學易用,且功能強大。圖2所示為基于三維造型技術的機械制圖課程體系,與傳統計息制圖課程體系相比,在整體結構上補充了能力拓展部分,并且在基礎知識與理論、專業知識與技能、實踐訓練各部分中融入了三維造型方面的相關知識。
在圖2所示的課程體系結構中,我們將保持原課程體系的三個部分不變,只是在每一個部分的內容上進行調整。其中,知識內容部分為經典理論,在教學上要少講、精講,內容上也要進一步精簡,重點是培養學生的空間想象能力和空間思維能力,在該部分內容中融入Solidworks草圖繪制和實體創建方法,有助于培養學生的空間想象能力和空間思維能力。專業知識與技能部分是培養學生解決工程問題能力的重點部分,機械圖樣的繪制與閱讀能力將在此部分中完成,在該部分中加入由三維實體生成二維工程圖的方法,有助于培養學生三維創新能力和提高學生解決實際工程問題的能力。實踐訓練部分與整個課程的學習過程貫穿,在教學內容中根據需要適當安排徒手繪圖、尺規繪圖,加強計算機繪圖、三維實體建模訓練,從而將理論與實踐有機結合起來,尺規繪圖要相對減少。拓展部分主要是培養學生的創新能力,結合一些機械產品的設計制造常識以及相關專業基礎知識,進行大膽創新設計。
4 三維造型技術的融入對課程效果的影響
機械制圖課程通常是高職院校大學一年級開設的一門專業基礎課程,由于專業課程還沒有進行,學生對于加工制造等方面的知識還比較缺乏,因此,在機械制圖課程中并不是將Solidworks的所有技術都融入,而是重點學習其三維造型技術,利用三維造型將工程形體的結構形狀直觀、準確地表示出來,同時也可以將三維實體用二維圖樣正確表示出來。
將三維實體造型技術融入到機械制圖的課程體系中,使課程的教學模式也有了新的突破,在課程的教學方法和教學手段上完全進入多媒體教學時代,圖形技術與計算機技術的結合對機械制圖的教與學均有促進作用。利用三維造型技術,無論在分析形體還是設計形體上,都能夠做到既形象又直觀,而且編輯、修改形體結構更方便,并且根據需要可以直接生成二維機械圖樣,使作圖效率和圖紙質量都大大提高,培養的學生三維設計與三維創新能力也得到提高。建立基于三維造型技術的機械制圖課程體系,是當前制造技術發展的需要,也是滿足社會對高職機械類人才在知識結構和能力素質方面的要求。
5 結束語
將計算機三維造型技術融入到機械制圖的課程體系中,形成新的課程體系,不僅改變了傳統課程體系的教學內容,從教學方法和教學手段上也都得到了更新,這不僅適應了“設計從三維實體建模開始”的現代設計思想,而且為實現“智能化設計”發展目標又前進了一步。
L鼙韭畚乃芯康目翁馕筆?012年度“十二五”教育科學規劃研究立項課題
關鍵詞: AutoCAD;教學;不足;解決方法
中圖分類號:TP31文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)07-0129-01
0引言
計算機輔助繪圖發展至今,經歷了諸多版本的發展與革新,繪圖技術日益強大和完美,成為主要的平面圖形繪制軟件之一,并完全取代了傳統的手工繪圖。各高職院校均將計算機繪圖能力作為機械大類畢業生的一種核心能力來培養學習,并將AutoCAD開設為必修課程。
1不足
經過多年的AutoCAD課程教學實踐,我們仍然存在許多不足之處。
1.1 教學手段陳舊在當前的AutoCAD教學中,多媒體課堂教學仍占有巨大比重,雖然多媒體教學存在直觀、形象的特點,教師可以根據課堂教學的內容選擇恰當的圖形進行演示,幫助學生進行理解記憶。但卻存在一個致命缺陷:得不到及時練習強化。以至于學生在課余時間或者上課安排的上機課時間學習時,全變成了似是而非的內容。
1.2 教學內容程序化,技巧教學不足由于課時的限制,目前的AutoCAD教學多數以命令的講解學習為主,輔以適當的課內演示、練習為主要內容的。經過這樣的學習,學生對常見的命令有了一定的掌握和認知,但是面對實際的制圖問題,仍存在無從下手的情況,面對多個命令均能達到繪圖目的的命令不知道如何選擇以最大程度簡化繪圖。
1.3 制圖基礎差,識圖、制圖能力差由于高職院校多采用三年制,其中基礎課教學多集中于大一完成,以至于制圖課程課時不足,學生制圖基礎不扎實;同時AutoCAD作為一門專業課程在我校的課程體系中屬于大二第二學期甚至大三第一學期的學習內容,在此期間沒有相應的畢業設計和課程設計做過渡,相隔時間較長,出現了制圖知識遺忘的情況;加上部分學生立體感較差,因此面對稍顯復雜的三視圖,學生的識圖能力不足就顯示出來,三視圖的結構理解不到位嚴重影響了后續的正確制圖。同時,學生的制圖能力也較差,對不同結構的表達、不同標注方法的代表意義等內容掌握較差,導致無法正確表達圖中的結構和加工基準等內容。
1.4 學生動手能力差,興趣不夠雖然目前計算機的單價有所降低,達到了一定的普及率,但對于多數農村的學生來說,計算機仍然屬于新鮮事物,因此在上課時,往往出現不敢動手的情況。而部分熟悉計算機的同學由于識圖能力所限,在學習過程中倍感艱難,影響學生學習的積極性和興趣。而AutoCAD的學習又需要多加練習,在練習的過程中多加比較才能達到學習目的。學生動手能力差、興趣不足這一點嚴重影響了學生的學習積極性。
2解決方法
針對上述問題,我們可以采用以下方法進行改革和調整。
2.1 引入情景教學,深入教學改革根據AutoCAD的主要功能將本課程學習內容分為界面認知、繪圖命令、編輯命令、文字與標注、圖塊與裝配圖五大部分。將本課程分為界面認知、簡單圖形繪制、復雜零件圖繪制與標注和裝配圖四個情境,并將不同的情境和內容相對應制定教學計劃。
2.2 機房授課,理實一體化改變傳統的多媒體課堂授課模式,采用機房授課,理實一體化教學,在教師教學后,留出練習作業和時間給學生練習強化。讓學生在學中做、做中學,改善教學效果。
2.3 引入3D軟件輔助學生識圖針對學生識圖能力差的特點,采用三維繪圖軟件pro/e和solidworks軟件事先將復雜零件的三視圖繪制成立體圖,方便學生識圖過程中的參考,幫助學生提高識圖能力。同時激發學生學習三維制圖軟件的積極性,為接下來三維軟件的學習打下一定基礎。
2.4 調整培養計劃,與機械制圖同時學習針對學生識圖能力差,制圖基礎差的問題,可以通過調節學習計劃,將AutoCAD學習放在大一第二學期和機械制圖同時進行。首先,此時學生已具備了一定的制圖學習基礎和識圖繪圖能力,從學習基礎準備上來說已經具備了學習AutoCAD的能力;其次,和機械制圖的學習同時進行也可以使學生通過兩門課的相互印證,更好的提高自己;再次,AutoCAD計劃提前后,可以再機械制圖課程中的測繪中加入AutoCAD軟件制圖的要求,為學生提供實戰場地,進行實際訓練。
關鍵詞: 《機械制圖》課程 現代化教學手段 計算機繪圖 專業素養
《機械制圖》作為職業學校一門重要的技術基礎課,它對促使學生掌握工程技術課程的學習方法,培養學生嚴謹的作風都有特殊的作用。隨著計算機的廣泛應用,生產實際中對制圖的要求也隨之發生了很大的變化。圖板丁字尺等繪圖工具、繪圖儀器已經被計算機所取代;圖紙等技術文件已經放進了計算機磁盤;手工繪圖已經被計算機繪圖所取代。因此制圖課的教學也必須跟上時代的發展,我們必須及時調整教學內容,對學生提出新的要求,采用現代教學手段,培養出現代企業需要的高素質的勞動者。
一、調整教學內容,明晰培養規格
學校要科學合理地實施素質教育,滿足社會的需要,必須對課程內容進行改革與調整,改變那些交叉重復、陳舊老化,不符合社會發展要求的課程內容,補充一些新的、企業需要的、對提高學習效率有用的相關知識。
例如現在采用計算機繪圖,對字體、比例、標題欄、圖線和圖紙幅面等標準可以不作要求;常用的幾何圖形的畫法,如等分線段、等分圓周、畫橢圓等舊的繪圖方法已無多大用處,就連圓弧連接的方法也都不適應現代繪圖的需要了;軸測投影由于計算機上的三維實體技術的出現也顯得無足輕重,這些內容只作簡單的介紹即可。而對于其他方面:學生必須掌握投影作圖的原理與方法;點、線、面的投影和特殊位置直線、平面的投影特性;基本體三視圖及表面上找點;相貫線、組合體的畫圖等是機械制圖的基礎,這些內容是一環扣一環,緊密聯系在一起的,應該系統講解,全面掌握。學生對機件的表達方法及國標中的相應規定必須熟悉,最終要用平面圖形準確、完整地表達出機件的結構、形狀,并標注出尺寸和技術要求。徒手繪制草圖的訓練要加強,只有正確繪制出零部件的草圖,才能順利地在計算機上完成零部件的工作圖。通過制圖課的學習,學生必須掌握正投影法圖示物體的基本理論與方法,具有利用計算機熟練繪制零件圖和裝配圖的能力。
二、采用現代技術,改進教學方法
機械制圖是一門抽象難學的課程,特別對于那些數學基礎較差的學生更是如此。學生大多能夠意識到制圖的重要性,在制圖學習中也花了很多時間,但效果并不理想。這其中有學生基礎方面的原因,也有教學方法、教學手段方面的原因。
制圖學習需要有較強的空間思維能力。所謂空間思維能力是指形體與視圖之間的一種形象思維和邏輯思維能力,它是讀圖與圖解能力的基礎。在培養空間思維能力上,由于使用的教具、模型很有限,掛圖又顯得比較呆板,無論老師怎樣描述比劃,有些學生就是想不出它的形狀結構,因此采用傳統方法在培養學生空間思維能力上效果較差,而采用計算機輔助教學完全可以取得事半功倍的效果。利用計算機輔助教學可以畫出各種物體的三維圖形,并且這些圖形可以在空間任意放大、旋轉,我們就能讓學生從不同方向觀察它的形狀結構,根據投影原理畫出它的二維圖形,這樣學生學習起來就很容易理解和掌握。
三、加強計算機繪圖能力的培養和訓練
現在計算機繪圖軟件有很多種,每種都有它的特點,但主要內容是一致的,包括平面圖形的繪制和三維實體的繪制及尺寸和技術要求的標注。學生重點掌握一兩種繪圖軟件,達到非常熟練的程度,在以后的工作當中,能將所有的零件圖和裝配圖用計算機繪制出來。要具備這樣的能力,在制圖課的教學中就必須安排足夠多的時間上機教學和練習。AutoCAD中平面圖形的繪制需要20多學時,CAXA制造工程師中的實體造型需要20多學時,這些學時可以安排在制圖課的總學時中,制圖的理論知識可以融合在上機的訓練中,例如,繪圖的基本知識與AutoCAD繪圖環境放在一起介紹;投影原理結合AutoCAD的基本繪圖命令(含點、線、面、圓等)來介紹;截交線、相貫線、組合體等內容和CAXA制造工程師繪圖軟件中的實體拉伸結合起來,通過拉伸增料和旋轉增料可以得到各種基本體的三維實體,通過拉伸增料、拉伸除料及旋轉除料可以得到疊加式組合體和切割式組合體,同時可以從多個方向觀察它的投影,得到三視圖;圖紙的尺寸注法融入AutoCAD尺寸標注的設置中;標準件和常用件融入塊和屬性的操作中;這樣既可以減少理論課的學時,又有利于學生理解和掌握制圖的基本理論,增強學生的動手能力。通過足夠的上機訓練,學生計算機繪圖的能力和畫圖技巧就可以達到一般企業對制圖人才的要求。
四、提高教師的專業素養和實際操作技能
“教師要給學生一碗水,自己應有一桶水”。要把制圖課講得生動形象,把抽象的理論變得直觀,讓枯燥的條文變得有趣,除了有很好的口才和表達能力以外,教師還必須具有機械專業的相關知識,如機械制造工藝學、機械零件與機械原理、公差配合與技術測量等,這些知識在制圖中的零件結構、表面質量、加工方法、材料選擇、技術要求、連接裝配關系等方面都要用到。只有具備這些知識才能應用自如地舉出生產中的典型例子,讓制圖與實際結合起來。隨著計算機的飛速發展,計算機繪圖已經取代了傳統的手工繪圖,制圖課教師除了要有較強的理論外,還必須熟練地掌握和應用幾種計算機繪圖軟件,以便采用計算機輔助教學,對學生進行計算機繪圖的訓練和指導,培養學生的繪圖技能和繪圖技巧。此外,教師還應具備加工、裝配和測量等方面的實際操作技能。
總之,《機械制圖》作為各類中等職業院校普遍開設的一門技術基礎課,在提高教學實效性方面,教師必須不斷充實自己,及時吸取本學科及相關學科的最新知識,把握教學改革的動向,增強教學的預見性,這樣才能培養出適應社會需要的具有較強實際操作技能的高素質人才。
參考文獻:
Abstract: The interest is the inherent power of knowledge. However, learning interest is mainly from teachers'guidance to students, so as to fully mobilize the enthusiasm of students' positivity and initiative, and thus can be a creative way to learn, and eventually achieve the purpose of optimizing classroom teaching and improve teaching effectiveness. This paper focused on exploration and research of stimulating students' interest in learning teaching method in the mechanical drawing teaching.
關鍵詞: 機械制圖教學;激發;學習興趣教法;內在動力
Key words: mechanical drawing teaching;excitation;interest in learning teaching method;inherent power
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)35-0235-02
0 引言
學習興趣是學生對學習活動或學習對象的一種積極認識,或趨近的意識傾向。它是一種學習動機,是學習積極性中最現實、最活躍的心理成分。當一個學生對某種學科發生興趣時,他總是心情愉快地去學習,積極主動地獲取知識,否則,學生就會感到學習是一種負擔。因此,對于機械制圖教學中激發學生學習興趣教法探研有其必要性。
1 誘發學習動機,激發學習興趣
《機械制圖》課作為一門重要的技術基礎課,通常情況下,在第一學期學校就會開設這一門課程。但是對于學生來講,他們在中學的時候卻并沒有接觸過相關的知識和內容。所以,機械制圖是陌生的,因此,這就需要教師尋找一些貼近學生生活,與教學內容相連接的教學案例,讓學生對所學知識有一個情感認知。比如在進行緒論課教學時,教師可以將學生帶到校實習工廠,讓同學看高年級同學是怎樣按圖紙加工零件的。讓學生有一個感性認識,進而讓學生從大體上對《機械制圖》有一個了解。同時,在教學中,還可滲透價值觀教育,讓學生明白《機械制圖》在生產、生活以及社會中的應用和作用。又比如:教師可以將本專業生產圖樣和往屆學生優秀的繪圖作業展示給學生,激發學生的熱情和上進心,讓學生在學習的初期就樹立學習的目標和榜樣。
因此,在教學過程中,通過這樣的教學方式,讓學生了解制圖的地位、重要性。并且教師要從心理上讓學生明白,做好心理輔導,讓學生懂得:制圖是工科專業重要的課程,是工程界交流信息的共同語言。學好機械制圖對同學今后的學習乃至工作都有重要影響。讓學生充分認識到:任何機械設計人員、生產人員,如果缺乏繪制和識讀機械圖樣的能力,就不能從事技術工作。如果看不懂圖,就不能從事生產工作。這樣通過正確的心理輔導,幫助學生樹立正確的學習價值觀。
2 采用多媒體教學,激發學習興趣
隨著社會的發展和科學技術的發展,使得教育現代化工程也得到了迅速的發展。在這樣的社會背景和教學環境下,必須要創新教學手段和方法,滿足現代化教學對課堂教學提出的要求。所以,在教學過程中,要將現代科學技術應用到課堂教學中,引起學生的關注,調動學生積極性。比如:多媒體教學的應用,教師在進行《機械制圖》的教學時,要有效地利用多媒體技術,使得課堂教學達到一種動靜相宜、聲畫并茂的效果,集中學生注意力,吸引學生目光,使得《機械制圖》教學更加直觀化和形象化。尤其是對于一些在自然條件下,用肉眼所無法觀察到的現象和過程,教師都可以通過多媒體將其完整地展現出來,進而有效地彌補傳統教學中立體感、直觀感不足的缺點,達到事倍功半的教學效果。因此,在教學中,教師一定要認真分析教學內容,合理地利用多媒體,將課堂教學的知識和內容,形象地展現在學生面前,并且結合教學的需求,提升教學效果。
3 精心設計導語,激發學生興趣
在課堂教學中,精彩的教學導語,同樣也能夠引起學生的注意力和學習積極性,進而激發學生學習的欲望。比如教師在講斷面圖時,要合理選擇正確的表達方法,既要讓學生理解斷面圖的涵義,又要讓學生清楚如何作圖既簡單又不重復,最終引出斷面圖的概念。與此同時,教師還可以通過對比,將剖面圖與斷面圖放在一起進行比較分析,引導學生思考,這樣,學生在學習過程中,學習的興趣就會被逐漸地激發出來。因此,在《機械制圖》教學時,教師要精心設置導語,加強對學生的引導,激發起學生學習的欲望和興趣。
4 進行直觀教學,激發學生興趣
在《機械制圖》中,最為主要的一個特點就是要確保教學的直觀性。所以,在課堂教學中,教師要加強教學的直觀性,充分利用學生的空間想象力,進行直觀教學。比如:在學習點的投影時,要想讓學生很容易地掌握空間點向三個投影面投射后的圖形。教師必須利用一些具體的模型和實物,結合圖示進行直觀教學。讓學生由實物過渡到抽象的圖,這樣降低了難度,學生很容易理解教學內容。這樣,一方面,可以將抽象的空間教學轉化為直觀的立體教學,使得空間想象更加直觀化。另一方面,還在很大程度上提升了學生的空間想象力,使教學的難度降低,從而激發學生興趣。因此,在《機械制圖》課堂教學中,要充分利用模型和實物,也可以讓學生用橡膠泥自制模型,增強教學的直觀性,促進學生思維,幫助學生理解《機械制圖》的相關知識,從而達到一個良好的學習效果。但要注意,隨著教學的深入,要盡量控制模型的使用,讓學生逐步建立空間想象能力,不可以對模型有過多的依賴性。
5 課堂適時設問題,激發學生興趣
要想讓更多的學生參與課堂教學中,還可以通過適時布疑設問,引起學生關注,可以說這是一種極為有效的教學手段。例如教師在講半剖視圖時,教師就可以通過多媒體演示剖開物體的一半、移去一半的過程,然后讓學生進行觀察。這時,教師就可以引入問題,如:對稱機件的內部構件形狀如何?應該如何同時表達機件的內外結構?對于剖開的部分,其剖視圖應該如何畫?通過設問,將學生的注意力集中起來,并且讓學生進行進一步的共同討論,得到問題的答案,最后才在黑板上展示圖形。這樣的教學方法,比起在教學中,教師將半剖視圖直接畫給學生的方法要有效、有趣得多。但是在布設問題時,一定要注意問題引出的時間,確保其合理性。因此,在《機械制圖》教學時,教師要通過創設問題,一步步對學生進行引導。一方面,可以讓學生學習從多個角度去分析問題,有助于學生發散性思維的培養。另一方面,還可以通過大膽設問,鼓勵學生積極思考,培養學生理解問題、分析問題、比較問題、辯析問題、解決問題的能力。在這樣的學習過程中,學生既可以學到知識,而且還可以體驗學習的快樂。
6 加強學生體驗,激發學生興趣
從《 機械制圖》本身的性質上講,其具有很強的實踐性。比如“零件測繪”,對于這一部分教學知識和內容的解讀,就是一個很好的實踐性教學活動。所以,在進行教學時,教師要與學生一起,進行零件的測繪,讓學生親手實踐,親身體驗,讓學生體驗到學習的快樂。另外,學校要建立實踐基地,加強校企合作,由教師組織學生到工廠、車間進行學習,讓學生參與一些實踐活動。這時,教師就可以將生產實際與教材內容進行有效地結合,進而形成實踐與理論的有機融合。一方面,在實踐當中,學生既可以尋找自己心中的疑惑,自己尋找問題的答案。另一方面,這種親身體驗,會給學生留下深刻印象,既鞏固了學生的知識,而且還豐富了學生的經歷,進而激發學生興趣。與此同時,在這樣的教學形式下,學生還可以體驗到成功的快樂,鞏固學生的心理優勢,使他們保持較高的學習積極性。
7 改進教學方法,激發學生的學習興趣
現代教學要求,教學觀念和教學形式要體現新穎性,這就需要教師要創新教學觀念和教學方法,將學生從傳統枯燥乏味的教學中解脫出來,采用多樣化課堂教學,激發學生興趣,吸引更多學生參與到教學當中,使得課堂靈活多變,進而讓學生全身心的投入教學當中。
7.1 分層教學法 對于學生而言,由于其知識水平和智力的差異性,導致學生接受知識的能力也各有不同。因此,在教學過程中,教師要采用分層教學法,視學生的接受能力,分別對學生進行不同層次的輔導,讓不同層次水平的學生的知識和能力都能有所提高。另外,在布置作業時,教師也可以讓學生自行布置,讓學生根據的實際情況布置不同的作業,既可以發揮學生的主觀能動性,而且深刻體現教學的人文性。
7.2 對比分析法 在《機械制圖》教學中,教師要想加深學生對知識的理解,可以采用對比的方法,將教學中所遇到的各種概念放在一起,分別從性質上,概念上,本質上,屬性上進行講解,從中找到它們的聯系和區別。一方面,既加強學生對舊結構的鞏固,從學生當中發現新的知識,另一方面,還可加深學生對概念的理解,使得學生的知識結構更加系統化。比如在《機械制圖》中,教師在講完六個基本視圖時,就可以從不同的角度進行分析比較,了解它們的方位關系和度量關系,幫助學生更加深入地理解。
7.3 小組合作教學法 在《機械制圖》教學中,教師還可以利用小組合作法,讓學生進行討論學習,讓更多的學生參與到教學中,增強學生的自主意識,充分發揮學生的主體作用。并且在教學中,加強對學生的引導,增強學生的主動參與意識,充分激發學生的學習積極性。比如:對于學生在學習中,一些容易混淆、忽視以及有疑點、有難度的問題,這些都可以通過小組合作學習,讓學生在討論中,獲取答案。與此同時,教師還要注意對學生進行職業工作規范要求的教育,使他們認識到圖樣作為工程界的技術語言在生產實際和技術交流中所起的重要作用,只有嚴格按照國家標準制圖,才不會影響圖樣的通用性。
8 運用語言藝術,激發學習興趣
在教學過程中,最為主要的工具就是教學語言,而且對于教師而言,其工作的主要手段就是語言。就語言本身而言,其具有很大的魅力。首先,語言可以將無聲的文字轉化為有聲的語言;其次,語言可以將抽象的知識歸納成通俗易懂的口訣。比如在講解內外螺紋畫法這一節內容時,教師就可以利用語言藝術,將內外螺紋畫法編成口訣:表示螺紋兩條線,用手觸摸能分辯,摸得著畫粗線,摸不著畫細線。這樣的口訣,讓學生對教學內容非常容易理解,且易記憶。同時,也可以讓學生樂學。一般而言,在課堂教學中,對于語言藝術的有效應用,就要把握語言藝術的關鍵,具體主要體現在兩個方面:一是總結性,二是比喻性。其中,總結性,就是要抓住課堂教學的主要內容和概念的主要特征,以順口溜或者是口訣的形式表達出來,有助于學生對教學內容有一個準確的把握,而且便于學生記憶,達到事倍功半的教學效果。而所謂的比喻性,簡單來講,就是教師要認真分析教材知識和內容,將抽象的理論與生活實際進行有機結合,將教學的知識和內容,通過通俗易懂的語言表達出來,使得知識的難度降低,提升教學效果。
9 總結
總之,只要我們巧妙運用各種方法和手段,就能激發學生的學習興趣,促使他們產生強烈的求知欲,達到事半功倍的效果。
參考文獻:
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關鍵詞:多媒體教學;課堂效率;機械制圖;實踐能力
《機械制圖》教學目的和任務是:學習正投影的基本理論;掌握閱讀和繪制機械圖樣的基本知識、基本方法和技能;培養學生對空間想像的能力和良好的工作作風及工作態度。制圖課中對空間分析和想象能力的要求是:在接受物體的二維和三維信息后,經過聯想和判斷、想象和推理等思維活動,確定物體在空間的位置和幾何形狀的能力。
一、什么是多媒體教學
多媒體教學是指教師利用多媒體計算機與預先制作好的多媒體課件進行課堂教學活動,即計算機輔助教學(Compute Assited Instrument,簡稱CAI)。利用多媒體技術開展教學活動,課堂上除文字、公式和語言外,還有豐富的圖片、動畫等多種信息,豐富了課堂教學內容、擴大了學生視野,調動學生的學習積極性。因此,多媒體教學技術在教學中獲得廣泛應有,成為一種現代化教學手段,是否采用多媒體教學也變為評價教師教學水平的一個重要因素。
二、當前《機械制圖》課堂教學的現狀分析
傳統的《機械制圖》課堂教學存在著一些弊端:例如重理論、輕技能的傳統教學模式,教學內容偏重于點、線、面,基本體投影和傳統零件手工繪圖,與技能型、實踐操作的人才的培養要求不相適應。具體表現在
1、傳統的機械制圖教學模式是粉筆與黑板式的教學,教師在課堂上往往要書寫大量的板書,畫大量的圖,重復勞動多,勞動強度大,工作效率低下,往往無法與學生進行充分交流,互動性差。
2、傳統教學課前準備工作量大:需要準備一些教具、掛圖、及板圖,占用了教師大量的備課時間,降低工作效率。
3、分析幾何形體的結構以及講解機件的表達方法時,缺乏形象生動的教學手段。例如在講解組合體的讀圖時,各種類型的組合體視圖的分析過程,以往教師都是利用徒手繪制軸測圖的方法,來展示視圖所表達的形體的形狀,這對教師的徒手繪制軸測圖的能力要求較高,尤其是新教師很難掌握,影響教學效果。另在講解剖視圖的時候,對兩個相交的剖切平面的剖視圖的畫法,利用掛圖也較難講清楚。
三、運用多媒體在《機械制圖》課堂教學中的好處
1、利用多媒體進行《機械制圖》教學可有效實現教師與學生的互動,激發學生的學習興趣
教師在運用各種繪圖軟件講解制圖知識時,學生可以直觀的通過投影看到虛擬的三維世界,并根據自己的想象提出自己想法,教師根據學生的反應運用繪圖軟件將學生的想象變為虛擬的現實來驗證學生的想象。這樣可以在學生思想中激起強烈求知的欲望,與研究制圖學的極大興趣,使學習的內因與外因有效的結合起來,更好的發揮學生的認知的主觀能動性,促進學習效率的提高。
2、多媒體能有效建立視圖與三維立體模型的聯系,培養學生的空間想象力
《機械制圖》所研究的對象是具體的三維立體,包括各種基本幾何體、組合體、零件、裝配體。在傳統教學中,教師一般采用各種木制教具來做現場演示。這種模式有其局限性:其一、木制模型往往與教材相脫節,教師不能根據實際情況靈活選用教具;其二、木制教具的體積較小且造型單一,在教室中演示時,只有部分學生能觀察清楚。且可選造型有限,不利于學生全面了解空間型體的結構;其三、對于大型的零件與裝配體,教師不可能在課堂上進行演示,即使在車間中參觀實物也不可能隨意進行反轉、拆卸、剖切使學生觀察內部結構及裝配關系。 利用計算機多媒體技術可以通過各種手段和特技加工制作出教材中的各種三維立體模型在課堂教學中演示。優點有三:其一、電子三維立體的真實感完全與現實中的零件一樣,教師可根據實際教學需要對其點、線、面、體等不同要素設置不同的顏色來加強對所講內容的表達。其二、教師在AutoCAD、3DMax、CAXA等環境中可以隨意旋轉、剖切、拆卸、放大電子三維立體。其三、教師可根據實際情況隨意改變對模型的觀察視口,并把該視口與視圖建立聯系。
3、利用多媒體課件將機械制圖中的難點和重點突出地表達出來,使學生把握重點,理解難點課程教學設計應注重使學習者能利用自己原有知識結構中的一些經驗,去分析和理解當前學到的新知識,從而在新舊知識之間建立起聯系,為學生構造良好的學習情景。因此,通過多種媒體的設計,展現幾何形體的結構特征,以此來使學生在這種特殊的“情景”中,將大腦中的各種簡單形體的認知聯系起來,形成對復雜幾何形體的認知,從而正確理解和利用二維圖形對三維幾何形體的表達。
4、多媒體輔助教學能突破教學難點,增大課堂教學容量,省時省力
專業課教材中的某些內容和知識點比較抽象和復雜,學生感到茫然,教師很難以用語言講清。而運用多媒體課件輔助教學技術,可變抽象為具體,幫助學生建立想象能力,從而達到突破教學難點,增大課堂教學容量,省時省力的效果。如在講授組合體的尺寸標注時,規則紛繁復雜,需要記憶的要點多,傳統教學是教師在黑板上寫、標注,同學在下面看,既復雜又枯燥難懂。通過實物展示,由學生觀察總結有代表性形體的特征,并將這些形體的尺寸標注制作多媒體課件。
四、運用多媒體在《機械制圖》課堂教學中的存在的問題
1、多媒體教學使學生做筆記比較困難
課堂上做筆記是學生學習的一個重要手段。在傳統的教學方法中,教師通過板書一筆一劃地表述出本節的主要內容和重點所在,有利于學生做筆記。而在多媒體教學中,展現在學生面前的是整行文字或整幅圖形一起出現在屏幕上,這就給學生做筆記造成了一定的困難。
2、多媒體課件代替教師的講解,減弱教師的師范作用
在傳統的制圖教學中,教師在課堂上的大量板圖都是邊講邊畫的,學生聽后自然學會了圖樣及各種線型的畫法。在多媒體教學中,教師在課堂上基本不再作圖,甚至在黑板上連一個字也沒有。因此在機械制圖教學中教師的這一師范作用也就隨之消失了。
3、多媒體教學易造成課堂容量過大,導致學生“消化不良”
制圖教學圖形多,應用課件時圖形一閃而過,學生沒有思考的過程和時間,雖然加大了課堂知識量和信息量,緩解目前教學內容多與課時相對較少的矛盾,但課堂容量過大和教學速度過快均不利于學生對所學內容的掌握和后續內容的學習。如果把握不好,就會使學生來不及充分理解、掌握和鞏固全部已學知識,并且直接影響后續課程內容的學習,出現“消化不良”的現象。
五、小結
當前在運用現代化教學技術時,必須尊重學生的主體性、創造性,注重師生這間的合作、交往等人文性,保持信息傳遞的雙向性,保證多媒體播放進程與學生思維進程的一致性。這樣提高課堂教學效率才能落到實處,在運用現代化教學技術時必須“適當”地與傳統教學方法相互滲透,以入為主,以機為輔,揚長避短,相輔相成,才能使機械制圖教學達到理想境界。
參考文獻
一、機械制圖課程教學現狀
不知從何時起,《機械制圖》已經成了一門“問題”學科,除去少數領悟能力較強的學生外,很多學生都對這門學科望而生畏,這當然不能將板子打到學生身上。歸納起來,主要是下述原因所導致:
1.針對性教材匱乏
1)課程教材選擇面少 “十一五”期間針對高職院校編寫的機械制圖教材很多,但真正以項目課程編寫的教材寥寥無幾。
2)教學內容難度大 課程“學問化”傾向較為嚴重,其內容是傳統本科的“壓縮餅干”,隨著課時的壓縮,實訓機會的減少,學生課堂學習積極性明顯降低,課堂上容易出現聽不懂的狀況,從而對課程的學習產生厭倦和畏懼心理。學生對零件圖和裝配圖的測繪部分往往變成抄圖和描圖的過程,對其中的結構和工作原理含糊不清,甚至一無所知。
3)教材內容脫離實際工作任務 所涉及的內容只有很少一部分與實際工作崗位任務有關。通過對畢業生的跟綜調查發現,在實際工作中,學生嘗試用所學的知識去解決較復雜的問題,卻有一種所學知識對自己的實際工作沒有幫助的感覺,真所謂“所學非所用,所用又未學”。主要原因一是課程目標定位過于宏觀,二是課程結構學科化。
2.教師教學觀念陳舊。具體到制圖課的學習,一般要求學生先學習足夠的制圖理論知識,然后進行制圖測繪,最后就能形成空間想象能力、讀圖制圖能力,這其實是不現實、也是不可能的。造成這種狀況的根源還是“重知識,輕技能”這一中國傳統社會文化價值取向,忽視了知識與具體工作任務之間的聯系,以知識傳授為中心、以知識灌輸為基本方式、以知識再現能力為終極目的課程觀依然存在。這種“教師講、學生聽”、“從理論到實踐”的教學模式和課程理念形成了“黑板上開機器,教室里種水稻”的具有中國特色的職業教育景象。
3.教學模式和教學評價單一。注重知識傳授、講課照本宣科、教學方法單一、課堂理論教學時間超過大半,長期以來教師“一言堂”的現象無法克服。教與學脫節,不能有效培養學生的能力,技能的訓練和培養被忽略。多數教師常用的評價方法基本上也是知識性考試,這種評價過于偏重學術性學習的結果,比如獲得一個分數或是一張證書,很少顧及實際的工作能力。
二、基于工作過程的教學理念
基于工作過程的職業教育理論,是針對傳統職業教育與真實工作世界相脫離的弊端、根據企業需要適應工作崗位能力和構建工作崗位能力的生產一線技術型、技能型人才而提出來的。機械制圖課程改革是以綜合職業能力培養為目標、以典型機械零件的測繪為項目載體。
所謂工作過程,就是在企業中為完成一件工作任務并獲得工作成果而進行的一個完整工作程序。基于工作過程課程的教學就是根據職業行動領域的實際工作過程,即以企業典型工作任務來確定實際工作任務,在任務執行中滲透相關的教學任務,最終轉化為職業教育任務。因此在教學中應提供每個任務詳實的的工作流程、工作對象、工作方法、使用工具、勞動組織方式、與其它任務的關系和所需的知識、能力和職業素養等等,從而實現工作任務向行動領域轉換、行動域向學習領域轉換以及學習情境的設計。
三、《機械制圖》課程改革內容
1.重構課程目標―課程目標從知識本位轉向能力本位。然而多年的職業教育課程改革在實踐層面一直未取得重大突破,其重要原因之一就是對課程目標的描述過于籠統。用普通能力的描述方法來描述職業能力,使得對課程內容的分析難以真正深入到職業內部,這必然導致基于工作體系的課程取代基于學科體系的課程成為空中樓閣。所以課程目標要具體說明學生最終能做什么,會做什么,它是從職業能力輸出模式描述課程目標的。基于工作過程的機械制圖課程目標是:
總體目標:通過任務引領型的項目活動,使學生能夠繪制和識讀工程圖樣;能利用 CAD 軟件繪制機械零件圖和裝配圖;并養成吃苦耐勞、團結合作和愛崗敬業的品德,養成認真細致、獨立思考和自主創新的學習習慣。
能力目標:①具有繪制和識讀工程圖樣的能力;②具有機械圖樣的繪制、國家標準的查閱、收集和使用技術信息與資料的能力;③能夠使用測量工具測繪機械零件的能力;④具有操作CAD軟件的能力;⑤能利用CAD軟件繪制機械零件圖和裝配圖。
知識目標:①掌握制圖的基本規定和投影法的基本知識;②理解視圖的形成及作圖步驟;③掌握尺寸的測量及標注;④掌握標準件的繪制;⑤掌握視圖的表達方法;⑥掌握CAD繪圖命令及編輯命令。
素質目標:培養學生吃苦耐勞、勤學苦練和愛崗敬業的精神;培養學生團結合作、組織協調的能力;培養學生尊重標準、遵守標準的行為;培養學生獨立思考、自主創新的學習習慣。
2.重構課程結構―從學科結構到任務結構。知識服務于實踐的任務課程結構是以項目為載體,使學生在完成項目的過程中建構知識。按照工作過程來序化知識,即以工作過程為參照系,將陳述性知識與過程性知識整合、理論知識與實踐知識整合,具體到機械制圖課程“零件測繪”(如下圖)這部分的內容,就是將零件測繪分為軸套類、盤蓋類、叉架類和箱體類四個項目的測繪,在測繪過程中,將零件的結構分析及表達方法、尺寸標注、技術要求等相關知識點融入其中,使學生在圍繞項目為中心的實踐過程中掌握相應的知識點。
3.重構課程內容―從普通知識到工作任務,打破傳統學科型課程以學科知識邏輯為主線、專業理論知識為主體的教學內容,將整個機械制圖課程化整為零,針對實際工作任務需要,以職業活動為主線,以培養職業能力為本位,重新組織和設計教學內容。采用以測繪典型部件減速器為載體,一是減速器結構典型,且包含了除叉架類零件之外的軸類零件、盤蓋類零件和箱體類零件,常用件和標準件等幾乎所有機械制圖涉及的零件,零件類型較齊全。二是測繪減速器的最終目的是畫裝配圖和畫零件圖。而要畫好裝配圖和零件圖則需要一定的制圖知識和繪圖技能。如:畫零件圖要求掌握投影法、點線面的投影和機件表達方法、尺寸標注和技術要求等知識點。畫裝配圖要求掌握標準件和常用件的畫法和裝配圖的畫法等知識點。(見表1)
我們以對真實設備或是仿真機械零件模型拆、查、測、繪等基本技能工作任務為引領,從學生基礎能力出發,遵循機械制圖專業理論的學習規律和技能的形成規律,按照由由淺入深、由簡到繁、循序漸進的原則將教學內容重新整合,確定了如下5個模塊,(如上表所示),每個模塊下面又分為幾個項目,每個項目再分解成若干個工作任務來組織教學,一般每個工作任務為2-4個學時。這樣,在工作任務引領下學習機械制圖基本技能及相關的理論知識,能讓學生從不同的角度出發考慮問題,使之貼近生產實際,培養學生的職業能力。
4.轉變教學方式―由學科結構式向工作過程式轉換,即對職業行動知識采取理論與實踐整合的能開發轉換。打破傳統的課堂灌輸慣勢,以及學生的機械與被動、理論與實踐脫離的教學模式,由歸納、演繹、分析、綜合等傳統的教學方法逐步向項目教學、案例教學法、仿真教學法、角色扮演法等教學法轉換。基于工作過程的教學,教師是教學情境的設計者,是學習過程的組織者。如何促進學生融入學習情境,引導他們主動自覺地學習才是關鍵。針對本課程教學,將每個具體任務分為幾個階段來完成。例如零件的測繪這一部分以工作過程開展項目式教學的過程如下:一是確定工作任務,將學生分成若干小組,每個小組要求完成一套完整的零件的測繪圖紙。二是制定實施計劃,學生協同合作,合理分配工作量,在規定時間內完成手工繪制草圖和工作圖。三是師生交流測繪圖紙,分析存在問題,提出解決途徑和改進方法。四是評估測繪成績。在每一個具體任務的制定中,既要滿足大部分學生能夠“消化”,又可以引出新問題,充分挖掘“吃不飽”學生的潛能,激發他們的創新思維,擴展項目和優化方案。工作過程的教學倚重于更貼切生產實際的教學環境,組織有目標的活動,讓學生為了行動而自主學習。行動中要學生面對教學提供的真情實境學會如何來完成任務,學會與人互動,充分發揮團隊協作精神,吸取別人長處和經驗,變被動為主動自發學習,自主思考,自愿動手,真正使知識、能力、素質得到綜合培養和提高 。
5.改變課程環境―從課堂情境轉向工作情境,課程實施從教師為主導轉向學生為中心。首先我們教學場所改為一體化教室,內設圖紙、機器及多媒體,教室突出實用性、經濟性、高效性、仿真性、綜合性的統一,在一體化教室內可以完成學習、研討和測繪。另外,充分利用實習工廠現有資源,使學生認識車、銑、刨、磨、鉆等普通機床和加工中心等數控機床、熟悉各種機床刀具、工件的運動方式、了解零件的加工工藝。測繪件全部來源于實際零件和設備,包括實習工廠和實訓室現有機器設備,高年級學生職業技能鑒定加工的零件等。
6.重構課程評價體系―從知識考核到職業能力考核,具體的考核內容,主要以每個項目完成情況作為考核能力目標、知識目標和素質目標的主要內容。具體包括:完成項目的態度、完成項目的質量、資料查閱情況、問題的解答、團隊協作、表達能力、勞動保護、經濟成本等。改變傳統的重視期末鑒定性考試,輕視平時形成性考試的思想,加大平時形成性考試占的比重,應全面、真實地反映學生的學習態度,學習能力和學習效果,更要反映平時綜合制圖技能的訓練情況。各項學習情境評價占80%,期末考核占20%。