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摘要:《机械制图》课程改革要赶上时代发展的需要,建立合理的教材体系,增开《计算机绘图CAD》这门课程,改革课程教学内容;教法上大力推广现代化教学手段,提高学时利用率;加强课堂练习和上机练习,增强学生的制图能力和读图能力。
关键词:课程改革;计算机绘图;教学内容;教学模式;制图能力和读图能力
《机械制图》是一门融理论性和实践性为一体的技术型基础课。学习本课程的主要目的是培养学生绘制和阅读机械图样的能力,制图课同时要为后续相关课程和工作就业服务。在职业教育中长期面临的问题是学生制图预备知识不足,空间想象能力和形象思维能力较弱;近年来面临的新问题是生源质量有所变化,个体差异较大,这一切都给制图课的教学带来了难度。而后续相关课程和就业岗位对制图课的要求又不能降低。因此必须改革《机械制图》现有的教学内容和教学模式,使之更加符合现代职业教育的需要。
一、教学内容的改革
《机械制图》是一门经典课程,在体系上相当完整,内容覆盖面较广。而职业教育的目的是使学生“学了就用,学了以用“,加强实际工作能力培养才是教学的中心。因此,教师在讲授课程前,必须明确后续课程和工作岗位对制图课程的要求。
从制图测绘、专业设计和毕业设计来看,学生在制图方面存在着较多的问题:如零、部件的表达方案不合理,剖视图处理不恰当,标准件的规定画法存在着错误,尺寸及公差标注不全、随意、错误,无法拆装的零件结构及不合理的技术要求等;从毕业生的调查来看,今后面临的岗位是进行高精度设备的操作、调试运行及日常维修、工艺及工装的设计,其对制图的要求是“必需、够用“,同时传统意义上的尺规绘图要求正日趋淡化,取而代之的是功能日益强大的计算机绘图。所以必须对原有体系加以适当变化,增加实践教学环节,增加与岗位能力密切相关的内容,使课程更具有实用性、合理性。
1.开设《计算机绘图CAD》课程
以1:2的课时比例,同步开设《计算机绘图CAD》课程,约70个课时左右,系统地学习计算机辅助设计的知识和技术,为《机械制图》等众多专业基础课、专业课的学习提供帮助;为课程设计、毕业设计提供设计、计算、绘图工具;为日后工作中计算机绘图做好准备。
2.改革教学内容
笔者认为可将《机械制图》分为四大模块:制图的基本知识和技能、投影作图基础、零件图和装配图。在第一模块中,要求树立规范作图观念,强化投影特征练习,淡化文字书写及图纸美观方面的要求。在第二模块中,强化几何体的表达方案训练,减少单纯的剖视练习,增强徒手画图能力。删除画法几何中的《点、线、面》、《投影面变换》等纯理论章节,降低《截交体和相贯体》难度,仅保留规则切口及回转体相贯的正交画法。在第三个模块中,增强计算机画三视图及三维图形的能力。在最后一个模块中,适量绘图,强化综合读图能力。利用专用周增强实物测绘、徒手画草图及计算机绘图的综合制图能力。在四个模块中的教学中,应自始至终地充分利用学生同步所学的计算机绘图的知识,使《计算机绘图CAD》课程为《机械制图》课程所用,同时充分利用《机械制图》课程习题中的图样,为《计算机绘图CAD》所练。
二、教学模式的改革
1.在讲课方式上要善于利用现代的教学手段
在课堂教学中,不仅应注意利用模型、挂图等教具来加强直观教学,更应学会运用先进的多媒体教学手段,将静止抽象的结构、图例设计成动态的三维实物进行演示,提高课堂教学的质量和效率。比如在介绍“典型零件”时,选取齿轮油泵作为实例讲解,笔者制作出了相应的CAI课件,通过实体的三维动画演示该部件的工作原理、拆卸过程,而后将所有零件分类整理,最后列举其中的齿轮轴、瑞盖及壳体等典型零件进行一一分析。在介绍轴类零件时,导入加工键槽及齿轮、倒角等结构的录像,直观形象地展示了该零件的结构及加工特点,最后得出最佳表达方案。整个过程采用了当前流行的多媒体,图像、色彩、声音等素材引用恰当,各个知识点上下连贯,画面流畅,并有与学生进行双向交流的提示与反馈,有效地激励了学生的学习积极性及创造想象力,使学生真正感受到现代化教学的优越性。
2.加强课堂练习和上机练习,努力做到精讲多练
《机械制图》是一门实践性很强的课程,在教学中单靠教师讲解是不够的,学生只有经过反复练习才能掌握制图、读图的基本原理和方法。笔者常听学生反映上课能听懂,但课后做练习时却非常困难,有时甚至无从下手。这是因为制图及读图的灵活性很大,只有掌握了知识的本质,才能融会贯通,举一反三。因此,教师在上课时必须置练习于首位,在教学中运用好“精讲多练,讲练结合”的原则,在理清课程内在联系的基础上,紧紧抓住基本概念、基本知识点,讲透讲深。在此基础上,加强课堂练习,及时进行分析、讨论和指导,使学生在练习中体会知识点,掌握知识点。一些具有灵活性、多样性的教学内容,如组合体视图选择、剖视图剖切位置和剖切范围的确定、零部件的视图表达和尺寸标注方案的选择等,可采用课堂讨论式的练习方法。在讨论前选好题目,设计好讨论程序,有意识地预设难点等,在讨论中教师可随时提出一些有启发性的问题,引导学生进一步思考、辩论,经过讨论、分析和对比,待定最佳表达方案。对于一些读图类的内容,可采用循序渐进的练习方法。如“组合体读图”这一章节,教师可设计以下几个题目来进行:(1)教师补画视图并勾画轴测草图,学生后画(模仿阶段),(2)教师补画部分视图,学生续做,教师接着勾画轴测草图(学步阶段)(3)教师仅予以启发,学生补画视图并尝试勾画部分轴测草图(启发阶段)(4)学生经思考后独立完成图形表达,并勾画轴测草图(独立阶段)。通过这四段的练习,学生由浅入深,由易入难,较好地掌握了组合体读图的方法。在教学过程中要加强画轴测草图的练习,因为它能加强空间构思和图形表达,起到辅助解题的作用。加强课堂练习,不仅提高了课堂效率,减轻学生的课外负担,而且使学生在练习中训练了思维的敏捷性、变通性、大大提高综合运用能力。虽然CAD课程以二维图形为主要内容,但与此同步,CAD课程也要简略地讲解三维图形的制作,以及视点、视口等知识的应用,以呼应“组合体读图”这部分内容的教学,增强学生的制图能力和读图能力。
制图课的教学要赶上时代发展的需要,必须打破传统教材的旧框框,建立合理的教材体系,同开《机械制图》和《计算机绘图CAD》两门课程,使两者在教学上相辅相成;教法上大力推广现代化教学手段,提高学时利用率;加强课堂练习和上机练习,增强学生的制图能力和读图能力。
关键词:课程改革;计算机绘图;教学内容;教学模式;制图能力和读图能力
《机械制图》是一门融理论性和实践性为一体的技术型基础课。学习本课程的主要目的是培养学生绘制和阅读机械图样的能力,制图课同时要为后续相关课程和工作就业服务。在职业教育中长期面临的问题是学生制图预备知识不足,空间想象能力和形象思维能力较弱;近年来面临的新问题是生源质量有所变化,个体差异较大,这一切都给制图课的教学带来了难度。而后续相关课程和就业岗位对制图课的要求又不能降低。因此必须改革《机械制图》现有的教学内容和教学模式,使之更加符合现代职业教育的需要。
一、教学内容的改革
《机械制图》是一门经典课程,在体系上相当完整,内容覆盖面较广。而职业教育的目的是使学生“学了就用,学了以用“,加强实际工作能力培养才是教学的中心。因此,教师在讲授课程前,必须明确后续课程和工作岗位对制图课程的要求。
从制图测绘、专业设计和毕业设计来看,学生在制图方面存在着较多的问题:如零、部件的表达方案不合理,剖视图处理不恰当,标准件的规定画法存在着错误,尺寸及公差标注不全、随意、错误,无法拆装的零件结构及不合理的技术要求等;从毕业生的调查来看,今后面临的岗位是进行高精度设备的操作、调试运行及日常维修、工艺及工装的设计,其对制图的要求是“必需、够用“,同时传统意义上的尺规绘图要求正日趋淡化,取而代之的是功能日益强大的计算机绘图。所以必须对原有体系加以适当变化,增加实践教学环节,增加与岗位能力密切相关的内容,使课程更具有实用性、合理性。
1.开设《计算机绘图CAD》课程
以1:2的课时比例,同步开设《计算机绘图CAD》课程,约70个课时左右,系统地学习计算机辅助设计的知识和技术,为《机械制图》等众多专业基础课、专业课的学习提供帮助;为课程设计、毕业设计提供设计、计算、绘图工具;为日后工作中计算机绘图做好准备。
2.改革教学内容
笔者认为可将《机械制图》分为四大模块:制图的基本知识和技能、投影作图基础、零件图和装配图。在第一模块中,要求树立规范作图观念,强化投影特征练习,淡化文字书写及图纸美观方面的要求。在第二模块中,强化几何体的表达方案训练,减少单纯的剖视练习,增强徒手画图能力。删除画法几何中的《点、线、面》、《投影面变换》等纯理论章节,降低《截交体和相贯体》难度,仅保留规则切口及回转体相贯的正交画法。在第三个模块中,增强计算机画三视图及三维图形的能力。在最后一个模块中,适量绘图,强化综合读图能力。利用专用周增强实物测绘、徒手画草图及计算机绘图的综合制图能力。在四个模块中的教学中,应自始至终地充分利用学生同步所学的计算机绘图的知识,使《计算机绘图CAD》课程为《机械制图》课程所用,同时充分利用《机械制图》课程习题中的图样,为《计算机绘图CAD》所练。
二、教学模式的改革
1.在讲课方式上要善于利用现代的教学手段
在课堂教学中,不仅应注意利用模型、挂图等教具来加强直观教学,更应学会运用先进的多媒体教学手段,将静止抽象的结构、图例设计成动态的三维实物进行演示,提高课堂教学的质量和效率。比如在介绍“典型零件”时,选取齿轮油泵作为实例讲解,笔者制作出了相应的CAI课件,通过实体的三维动画演示该部件的工作原理、拆卸过程,而后将所有零件分类整理,最后列举其中的齿轮轴、瑞盖及壳体等典型零件进行一一分析。在介绍轴类零件时,导入加工键槽及齿轮、倒角等结构的录像,直观形象地展示了该零件的结构及加工特点,最后得出最佳表达方案。整个过程采用了当前流行的多媒体,图像、色彩、声音等素材引用恰当,各个知识点上下连贯,画面流畅,并有与学生进行双向交流的提示与反馈,有效地激励了学生的学习积极性及创造想象力,使学生真正感受到现代化教学的优越性。
2.加强课堂练习和上机练习,努力做到精讲多练
《机械制图》是一门实践性很强的课程,在教学中单靠教师讲解是不够的,学生只有经过反复练习才能掌握制图、读图的基本原理和方法。笔者常听学生反映上课能听懂,但课后做练习时却非常困难,有时甚至无从下手。这是因为制图及读图的灵活性很大,只有掌握了知识的本质,才能融会贯通,举一反三。因此,教师在上课时必须置练习于首位,在教学中运用好“精讲多练,讲练结合”的原则,在理清课程内在联系的基础上,紧紧抓住基本概念、基本知识点,讲透讲深。在此基础上,加强课堂练习,及时进行分析、讨论和指导,使学生在练习中体会知识点,掌握知识点。一些具有灵活性、多样性的教学内容,如组合体视图选择、剖视图剖切位置和剖切范围的确定、零部件的视图表达和尺寸标注方案的选择等,可采用课堂讨论式的练习方法。在讨论前选好题目,设计好讨论程序,有意识地预设难点等,在讨论中教师可随时提出一些有启发性的问题,引导学生进一步思考、辩论,经过讨论、分析和对比,待定最佳表达方案。对于一些读图类的内容,可采用循序渐进的练习方法。如“组合体读图”这一章节,教师可设计以下几个题目来进行:(1)教师补画视图并勾画轴测草图,学生后画(模仿阶段),(2)教师补画部分视图,学生续做,教师接着勾画轴测草图(学步阶段)(3)教师仅予以启发,学生补画视图并尝试勾画部分轴测草图(启发阶段)(4)学生经思考后独立完成图形表达,并勾画轴测草图(独立阶段)。通过这四段的练习,学生由浅入深,由易入难,较好地掌握了组合体读图的方法。在教学过程中要加强画轴测草图的练习,因为它能加强空间构思和图形表达,起到辅助解题的作用。加强课堂练习,不仅提高了课堂效率,减轻学生的课外负担,而且使学生在练习中训练了思维的敏捷性、变通性、大大提高综合运用能力。虽然CAD课程以二维图形为主要内容,但与此同步,CAD课程也要简略地讲解三维图形的制作,以及视点、视口等知识的应用,以呼应“组合体读图”这部分内容的教学,增强学生的制图能力和读图能力。
制图课的教学要赶上时代发展的需要,必须打破传统教材的旧框框,建立合理的教材体系,同开《机械制图》和《计算机绘图CAD》两门课程,使两者在教学上相辅相成;教法上大力推广现代化教学手段,提高学时利用率;加强课堂练习和上机练习,增强学生的制图能力和读图能力。