论文部分内容阅读
摘要:机械制造与控制专业在职业教育中已经占有了越来越重要的位置,与此同时,信息技术也获得了大力发展。CAD目前也作为先进的计算机制图技术渗透到了机械制造业当中,这就要求教育机构能够培养出更多能够使用CAD进行机械制图的优秀人才。《机械制图及CAD》这门课程的开设在机械专业的教学起到了极大的促进作用,它彻底改变了传统手工制图的教学方法,使得机械专业的教学效果明显提高,大多数学生的学习兴趣也有了显著提高。
关键词:中职学校;机械制图;CAD;教学方法
中职学校机械类专业所开设的《机械制图及CAD》这门课程,它是在应用AutoCAD软件(计算机绘图,以下简称CAD)的环境下,研究运用投影基本原理,绘制和阅读机械工程图样的课程。目的是培养学生空间想象能力,培养学生应用CAD技术、绘图仪器和徒手绘制机械图样的能力,阅读机械图样的能力,以适应从事工程技术工作的需要。对于机械专业课程的教学起到了极大的促进作用,它彻底改变了传统手工制图的教学方法,教学效果明显提高,大多数学生的学习兴趣显著提高。通过近几年的教学,笔者对《机械制图》和《CAD》的区别与关系以及对《机械制图及CAD》教学都有了一定的认识和想法,特总结如下。
1 《机械制图》和《CAD》教学进行融合的必要性
目前,在国家职业教育的重点建设专业中,机械制造和控制专业已经占有了重要的第位。信息技术作为重要的高新技术,在现阶段也获得了大力地发展。CAD作为先进的计算机制图技术,它已经逐渐渗透到了机械制造业当中,并得到了一定深度和广度的发展。这一发展要求教育机构能够培养出更多更优秀的能够使用CAD进行机械制图的人才。为了适应这一需求,我们必须将《机械制图》和《CAD》这两门课程进行融合,从而提高课程的教学质量。
1.1 《机械制图》和《CAD》的教学现况
《机械制图》与《CAD》目前在大部分院校仍属于两门独立的课程,它们通常情况下会被分配由两个专业的老师进行讲授,CAD老师只讲授《CAD》;机械制图专业老师则专门讲授《机械制图》。结果发现分开教学造成学习课时增加,教学效果无法提升,其原因就在于这本是两门有关系的课程,却在教学过程中被割裂了开来,必然会对教学造成不便。正是由于这个缘故,目前已经陆续由学校提出了对《CAD》与《机械制图》的教学课程进行改革,其基本思路在于强调课程的够用性和实用性;打破原有课程的专业性和系统性,从而在减少学生学习压力的基础上提高教学效益,并在教学中建立培养学生以空间想象能力和识图能力为主,将绘图作为手段的教学目标,希望通过这种新的教学方式来获得更好的教学效果。
1.2 《机械制图》和《CAD》两门课程之间的关系
《机械制图》课程是研究绘制和阅读机械图样的原理和方法的一门专业基础课。它的目的和任务是:学习正投影的基本理论;掌握阅读和绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能;培养对空间想像的能力;培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。而《CAD》课程主要研究的是如何利用各种指令绘制各种图样。对中等职业学校来讲,《CAD》可以看做是一种绘图工具;显示器可以看做是图板和图纸;鼠标和键盘则可看做是铅笔、直尺和圆规。这样一来,人们就可以将很多复杂的草图交给计算机完成。当然,《CAD》里的工具要比手工工具丰富的多,它极大的提高了绘图效率和绘图质量,是手工绘图效率的十至二十倍,是机械设计及制图的一场革命。除此之外,许多手工不能绘制的图形,计算机却能比较容易地绘制出来。比如《CAD》三维模型,它取代了手工制图方法,但并没有取代制图理论和制图的一些标准、规范,相反,它是在机械制图理论、标准下开发出来的绘图软件,并极大的丰富了制图理论,而且,还增加了CAD制图标准。
1.3 《机械制图》与《CAD》分开教学所存在的问题
在2008年以前,我校《机械制图》与《CAD》也是两门独立的课程,分别由两个专业的老师讲授,《机械制图》由机械专业老师讲授,《CAD》由计算机老师或另一个专业老师讲授,《机械制图》老师主要讲授国家标准《技术制图》与《机械制图》有关规定,能应用绘图仪器、徒手绘制机械图样,投影法的基本原理和投影规律,绘制和阅读机械图样的基本能力,能绘制(含零、部件测绘)和阅读中等复杂程度的零件图和装配图。而《CAD》老师在讲授CAD绘图技术时,会将投影法的基本原理和投影规律等很大一部分内容进行重复讲授,也会将有些应该及时与《机械制图》相衔接的内容脱节。把这两门相互有关系的课程完全分开教学,既浪费了学习课时,又增加了教学难度。同时,由于教学内容的重复,使得学生的学习兴趣不高,有的甚至丧失兴趣,造成了整体教学效果不理想。
2 《机械制图及CAD》的教学优势
我校开设的《机械制图及CAD》课程教学可以将计算机绘图与机械制图结合,利用计算机绘图的优势,让学生对于图形和各形体之间的关系有更深刻的理解。
2.1 《机械制图及CAD》是CAD教学与机械制图教学的互补
将CAD教学课程与机械制图教学课程合并教学可以使得教学更加灵活。在授课过程中,学生通过读图和计算机绘图,可以加深对图形的理解,从而提高他们的空间想象能力。而且,《机械制图及CAD》课程较之CAD课程和机械制图课程的分开教学具备更强的实践性。中职教师在授课时,会先为学生讲授CAD软件的基本使用知识和机械制图的基础知识。在具体教学时,教师会将知识点划分为各个单元,并进行穿插式的讲解。这样一来,机械制图教学会变得容易很多,对学生来说,本来抽象模糊的概念在他们通过计算机绘图创建模型后会变得形象化,所掌握的概念会越来越清晰,这对于提高学生的空间思维能力将会起到很大的帮助。
2.2 《机械制图及CAD》的教学模式便于提高学生的实际应用能力
传统的教学,由于将CAD和机械制图分开,学生们更多的是掌握知识点,而不是实际应用能力。在《机械制图及CAD》的新的教学模式下,我们将会以培养学生的实际应用能力为核心,进行知识、素质和能力相结合的教学,将计算机绘图和机械制图进行有机地结合,加强学生自身的手工操作能力。 3 《机械制图及CAD》教学中应注意的几个问题
近几年,笔者在《机械制图》和《CAD》教学实践中积累了一定的经验,认为《机械制图及CAD》教学中应该要注意以下几点:
3.1 画法几何部分应作为重点进行教学
首先,《机械制图》中的画法几何部分应作为重点进行教学。因为它是制图的基础,如投影法的基本理论,三视图的形成和投影规律等。只有掌握了这些入门知识,才有可能进行下一步的手工制图或CAD绘图。虽说一般企业都有了计算机,手工绘图应用相对减少,但学生还是要掌握手工制图。那种认为只要了解一下手工制图就可以,不应作为技能来进行训练的观点是错误的。因为,只有掌握了过硬的手工制图技能,才可以更快、更好、更熟练的进行 CAD制图,因此,一学期四次的板图作业可以放在CAD教学中进行。轴测图的画法也可以放在CAD中进行讲授,因为在CAD中,画椭圆很方便,并且通过设置等轴测追踪,打开正交模式等,轴测图比较容易绘制。
3.2 组合体视图的识读和零件图的识读也同样十分重要
组合体视图的识读在教学中应作为次重点,零件图的识读也是本书的重点,要围绕这两大重点进行教学。前者知识着重培养的是空间想像能力,有了这个基础,后面的教学内容才好学。零件图的识读是中等职业学校学生必须掌握的知识,因为,用人单位面试首先要考察的就是操作者的识图能力,而且,就业后用得最多的也是这些知识。作为机械零件的加工者,他不同于设计者,首要的任务就是能准确的识读零件图,这样才有可能加工出合格的零件。组合体视图的教学是《机械制图》的一个难点问题,由于缺乏一些模型,学生的想像力得不到开发和充分的挖掘,现在,采用CAD制造三维模型,就可以比较直观的展示其形状,学生易于理解,问题也就迎刃而解了。让三视图与三维模型一一对照,学生一目了然,这样多次重复,学生没有不会的。
3.3 在教学中培养学生的创新能力
中职学校在课堂教学中培养学生的创新能力已经成为了创新时代的一大要求,同时也是教学的重要组成部分,毕竟21世纪最具有竞争力的人才将是具有创造力的人才。我校在《机械制图及CAD》这门课程的教学中,也遵循这一原则,为社会培养出更多的具备创新能力的高素质新型人才。只有这样,才能够对学生的深造和就业起到更深远的意义。
4 笔者对于《机械制图及CAD》课程的亲身教学体会
通过近几年来笔者对《机械制图及CAD》这门课程的亲身教学,深切体会到了教师在授课过程中,采用合适的教学方法可以培养学生学习的主动性,提高学生的空间想象能力和思维创新能力,从而提高整体的教学质量。具体如下:
4.1 计算机绘图的应用可以提高学生对《机械制图》的学习兴趣
《机械制图及CAD》这门课程对于中职学生来说是一门新的课程,主要原因在于它和学生们在中学时期学习的基础科目关系不大,所以它要求教师能够在学生一入学就能充分调动学生们的学习积极性,促进师生之间的教学效果。关于传统教学,在前文已经提到过,将CAD的教学和机械制图的教学分开并进行知识点的灌输是很难引起学生们的共鸣的。《机械制图及CAD》这门新型课程恰好相反,它让学生们在学习计算机绘图的过程中亲身去通过移动、旋转等手段来了解三维立体模型,这样一来,不仅可以提高学生们的学习兴趣,大大地激发他们的学习积极性,在这种新的教学模式下,师生之间的教学效果得到了显著提高。
4.2 《机械制图及CAD》的课程思路
在《机械制图及CAD》这门课程的教学中,笔者一直以机械制图的教学为课程的应用课题,以CAD的教学为课程的技能主线,并在其中安排技能版块的有机穿插,从而实现以提高学生的实际制图能力和计算机绘图能力为目标的新型专业素质教育。当然,在专业课的教学中,还是要选取一些必要的理论课内容进行教学,将理论与实践相结合,一直是笔者在教学中所坚持执行的。在重视计算机绘图之余,还应当适当地强调学生的手动绘图能力,让学生按照实际的机械零件进行识图和绘图的训练。将手动绘图和计算机绘图相结合可以更快地帮助学生在头脑中建立三维立体图形的形象和构造,有利于学生的空间思维能力和空间想象能力。
结论
综上所述,CAD教学,极大的丰富了机械制图的教学内容,改变了机械制图的教学方法,可以说是一场制图教学的革命。随着计算机技术的不断发展,三面正投影图,由于直观性不强的弱点,将逐渐被CAD中三维模型所代替。随着教学设备和教学技术的进步,今后的教学将会大有作为,中职学生将会学到更多、更有用的先进技术与技能,他们的综合素质将得到大幅度提高,这为他们今后进一步的发展打下了坚实的基础。
参考文献:
[1] 陈丽,任国兴.机械制图与CAD技术[M].北京:工业机械出版社,2009.
[2] 李熙亚,左远志,李奎山.基于三维CAD的机械制图课程考核方式的改革[J].东莞理工学院学报,2004(3).
[3]许元,刘微.三维建模与机械制图课程测绘改革探索[J].机械管理开发,2011(3).
[4] 赵华.浅析AutoCAD课程与机械制图结合教学的重要性[J].成才之路,2011(12).
关键词:中职学校;机械制图;CAD;教学方法
中职学校机械类专业所开设的《机械制图及CAD》这门课程,它是在应用AutoCAD软件(计算机绘图,以下简称CAD)的环境下,研究运用投影基本原理,绘制和阅读机械工程图样的课程。目的是培养学生空间想象能力,培养学生应用CAD技术、绘图仪器和徒手绘制机械图样的能力,阅读机械图样的能力,以适应从事工程技术工作的需要。对于机械专业课程的教学起到了极大的促进作用,它彻底改变了传统手工制图的教学方法,教学效果明显提高,大多数学生的学习兴趣显著提高。通过近几年的教学,笔者对《机械制图》和《CAD》的区别与关系以及对《机械制图及CAD》教学都有了一定的认识和想法,特总结如下。
1 《机械制图》和《CAD》教学进行融合的必要性
目前,在国家职业教育的重点建设专业中,机械制造和控制专业已经占有了重要的第位。信息技术作为重要的高新技术,在现阶段也获得了大力地发展。CAD作为先进的计算机制图技术,它已经逐渐渗透到了机械制造业当中,并得到了一定深度和广度的发展。这一发展要求教育机构能够培养出更多更优秀的能够使用CAD进行机械制图的人才。为了适应这一需求,我们必须将《机械制图》和《CAD》这两门课程进行融合,从而提高课程的教学质量。
1.1 《机械制图》和《CAD》的教学现况
《机械制图》与《CAD》目前在大部分院校仍属于两门独立的课程,它们通常情况下会被分配由两个专业的老师进行讲授,CAD老师只讲授《CAD》;机械制图专业老师则专门讲授《机械制图》。结果发现分开教学造成学习课时增加,教学效果无法提升,其原因就在于这本是两门有关系的课程,却在教学过程中被割裂了开来,必然会对教学造成不便。正是由于这个缘故,目前已经陆续由学校提出了对《CAD》与《机械制图》的教学课程进行改革,其基本思路在于强调课程的够用性和实用性;打破原有课程的专业性和系统性,从而在减少学生学习压力的基础上提高教学效益,并在教学中建立培养学生以空间想象能力和识图能力为主,将绘图作为手段的教学目标,希望通过这种新的教学方式来获得更好的教学效果。
1.2 《机械制图》和《CAD》两门课程之间的关系
《机械制图》课程是研究绘制和阅读机械图样的原理和方法的一门专业基础课。它的目的和任务是:学习正投影的基本理论;掌握阅读和绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能;培养对空间想像的能力;培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。而《CAD》课程主要研究的是如何利用各种指令绘制各种图样。对中等职业学校来讲,《CAD》可以看做是一种绘图工具;显示器可以看做是图板和图纸;鼠标和键盘则可看做是铅笔、直尺和圆规。这样一来,人们就可以将很多复杂的草图交给计算机完成。当然,《CAD》里的工具要比手工工具丰富的多,它极大的提高了绘图效率和绘图质量,是手工绘图效率的十至二十倍,是机械设计及制图的一场革命。除此之外,许多手工不能绘制的图形,计算机却能比较容易地绘制出来。比如《CAD》三维模型,它取代了手工制图方法,但并没有取代制图理论和制图的一些标准、规范,相反,它是在机械制图理论、标准下开发出来的绘图软件,并极大的丰富了制图理论,而且,还增加了CAD制图标准。
1.3 《机械制图》与《CAD》分开教学所存在的问题
在2008年以前,我校《机械制图》与《CAD》也是两门独立的课程,分别由两个专业的老师讲授,《机械制图》由机械专业老师讲授,《CAD》由计算机老师或另一个专业老师讲授,《机械制图》老师主要讲授国家标准《技术制图》与《机械制图》有关规定,能应用绘图仪器、徒手绘制机械图样,投影法的基本原理和投影规律,绘制和阅读机械图样的基本能力,能绘制(含零、部件测绘)和阅读中等复杂程度的零件图和装配图。而《CAD》老师在讲授CAD绘图技术时,会将投影法的基本原理和投影规律等很大一部分内容进行重复讲授,也会将有些应该及时与《机械制图》相衔接的内容脱节。把这两门相互有关系的课程完全分开教学,既浪费了学习课时,又增加了教学难度。同时,由于教学内容的重复,使得学生的学习兴趣不高,有的甚至丧失兴趣,造成了整体教学效果不理想。
2 《机械制图及CAD》的教学优势
我校开设的《机械制图及CAD》课程教学可以将计算机绘图与机械制图结合,利用计算机绘图的优势,让学生对于图形和各形体之间的关系有更深刻的理解。
2.1 《机械制图及CAD》是CAD教学与机械制图教学的互补
将CAD教学课程与机械制图教学课程合并教学可以使得教学更加灵活。在授课过程中,学生通过读图和计算机绘图,可以加深对图形的理解,从而提高他们的空间想象能力。而且,《机械制图及CAD》课程较之CAD课程和机械制图课程的分开教学具备更强的实践性。中职教师在授课时,会先为学生讲授CAD软件的基本使用知识和机械制图的基础知识。在具体教学时,教师会将知识点划分为各个单元,并进行穿插式的讲解。这样一来,机械制图教学会变得容易很多,对学生来说,本来抽象模糊的概念在他们通过计算机绘图创建模型后会变得形象化,所掌握的概念会越来越清晰,这对于提高学生的空间思维能力将会起到很大的帮助。
2.2 《机械制图及CAD》的教学模式便于提高学生的实际应用能力
传统的教学,由于将CAD和机械制图分开,学生们更多的是掌握知识点,而不是实际应用能力。在《机械制图及CAD》的新的教学模式下,我们将会以培养学生的实际应用能力为核心,进行知识、素质和能力相结合的教学,将计算机绘图和机械制图进行有机地结合,加强学生自身的手工操作能力。 3 《机械制图及CAD》教学中应注意的几个问题
近几年,笔者在《机械制图》和《CAD》教学实践中积累了一定的经验,认为《机械制图及CAD》教学中应该要注意以下几点:
3.1 画法几何部分应作为重点进行教学
首先,《机械制图》中的画法几何部分应作为重点进行教学。因为它是制图的基础,如投影法的基本理论,三视图的形成和投影规律等。只有掌握了这些入门知识,才有可能进行下一步的手工制图或CAD绘图。虽说一般企业都有了计算机,手工绘图应用相对减少,但学生还是要掌握手工制图。那种认为只要了解一下手工制图就可以,不应作为技能来进行训练的观点是错误的。因为,只有掌握了过硬的手工制图技能,才可以更快、更好、更熟练的进行 CAD制图,因此,一学期四次的板图作业可以放在CAD教学中进行。轴测图的画法也可以放在CAD中进行讲授,因为在CAD中,画椭圆很方便,并且通过设置等轴测追踪,打开正交模式等,轴测图比较容易绘制。
3.2 组合体视图的识读和零件图的识读也同样十分重要
组合体视图的识读在教学中应作为次重点,零件图的识读也是本书的重点,要围绕这两大重点进行教学。前者知识着重培养的是空间想像能力,有了这个基础,后面的教学内容才好学。零件图的识读是中等职业学校学生必须掌握的知识,因为,用人单位面试首先要考察的就是操作者的识图能力,而且,就业后用得最多的也是这些知识。作为机械零件的加工者,他不同于设计者,首要的任务就是能准确的识读零件图,这样才有可能加工出合格的零件。组合体视图的教学是《机械制图》的一个难点问题,由于缺乏一些模型,学生的想像力得不到开发和充分的挖掘,现在,采用CAD制造三维模型,就可以比较直观的展示其形状,学生易于理解,问题也就迎刃而解了。让三视图与三维模型一一对照,学生一目了然,这样多次重复,学生没有不会的。
3.3 在教学中培养学生的创新能力
中职学校在课堂教学中培养学生的创新能力已经成为了创新时代的一大要求,同时也是教学的重要组成部分,毕竟21世纪最具有竞争力的人才将是具有创造力的人才。我校在《机械制图及CAD》这门课程的教学中,也遵循这一原则,为社会培养出更多的具备创新能力的高素质新型人才。只有这样,才能够对学生的深造和就业起到更深远的意义。
4 笔者对于《机械制图及CAD》课程的亲身教学体会
通过近几年来笔者对《机械制图及CAD》这门课程的亲身教学,深切体会到了教师在授课过程中,采用合适的教学方法可以培养学生学习的主动性,提高学生的空间想象能力和思维创新能力,从而提高整体的教学质量。具体如下:
4.1 计算机绘图的应用可以提高学生对《机械制图》的学习兴趣
《机械制图及CAD》这门课程对于中职学生来说是一门新的课程,主要原因在于它和学生们在中学时期学习的基础科目关系不大,所以它要求教师能够在学生一入学就能充分调动学生们的学习积极性,促进师生之间的教学效果。关于传统教学,在前文已经提到过,将CAD的教学和机械制图的教学分开并进行知识点的灌输是很难引起学生们的共鸣的。《机械制图及CAD》这门新型课程恰好相反,它让学生们在学习计算机绘图的过程中亲身去通过移动、旋转等手段来了解三维立体模型,这样一来,不仅可以提高学生们的学习兴趣,大大地激发他们的学习积极性,在这种新的教学模式下,师生之间的教学效果得到了显著提高。
4.2 《机械制图及CAD》的课程思路
在《机械制图及CAD》这门课程的教学中,笔者一直以机械制图的教学为课程的应用课题,以CAD的教学为课程的技能主线,并在其中安排技能版块的有机穿插,从而实现以提高学生的实际制图能力和计算机绘图能力为目标的新型专业素质教育。当然,在专业课的教学中,还是要选取一些必要的理论课内容进行教学,将理论与实践相结合,一直是笔者在教学中所坚持执行的。在重视计算机绘图之余,还应当适当地强调学生的手动绘图能力,让学生按照实际的机械零件进行识图和绘图的训练。将手动绘图和计算机绘图相结合可以更快地帮助学生在头脑中建立三维立体图形的形象和构造,有利于学生的空间思维能力和空间想象能力。
结论
综上所述,CAD教学,极大的丰富了机械制图的教学内容,改变了机械制图的教学方法,可以说是一场制图教学的革命。随着计算机技术的不断发展,三面正投影图,由于直观性不强的弱点,将逐渐被CAD中三维模型所代替。随着教学设备和教学技术的进步,今后的教学将会大有作为,中职学生将会学到更多、更有用的先进技术与技能,他们的综合素质将得到大幅度提高,这为他们今后进一步的发展打下了坚实的基础。
参考文献:
[1] 陈丽,任国兴.机械制图与CAD技术[M].北京:工业机械出版社,2009.
[2] 李熙亚,左远志,李奎山.基于三维CAD的机械制图课程考核方式的改革[J].东莞理工学院学报,2004(3).
[3]许元,刘微.三维建模与机械制图课程测绘改革探索[J].机械管理开发,2011(3).
[4] 赵华.浅析AutoCAD课程与机械制图结合教学的重要性[J].成才之路,2011(12).