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關鍵詞: CAD 機械制圖 教學融合
機械制造與控制專業均屬于國家職業教育的重點建設專業。如何培養出具備使用CAD/CAM/CAPP 等軟件、實施工藝、數控編程、設備管理、質量檢測和產品銷售……等技能的機械制造工藝人員和機械加工設備裝配與維修人員,是我們要認真探索的課題。
以信息技術為代表的高新技術的快速發展,以極大的廣度和深度滲透到機械裝備制造業,與之相融合,使機械裝備制造業發生深刻、巨大的變化。目前,CAD技術在計算機、交通運輸、機電、工民建……專業方面應用廣泛。CAD課程是否需要《機械制圖》,兩者之間應怎樣融合、促進、發展,怎樣深層次的學好CAD,依據筆者多年現場實踐經驗及學校教學工作實踐認為:
一、機械制圖在CAD中的必要性和重要性
1、隨著計算機的發展CAD技術在機械制圖中得到了普遍應用及推廣,CAD技術的發展推動了計算機圖形圖像類和現代化機械工程的發展,特別是現代機械工業中數控機床及機電—體化技術和計算機精確建模的需求,更需要CAD的基礎知識和三維立體知識。
2、CAD技術的發展不僅是計算機圖像類的基礎,也是機械制圖現代化的體現,而且是開創思維發展的工具。它是提高了各類設計效率,縮短工作周期,加速新產品開發的實用技術。
3、CAD技術是現代化制圖的需要,它作為計算機輔助設計軟件具有甩圖板功能,但仍然需要有機械制圖知識的支持,機械制圖是訓練學生的識圖和制圖的能力,是培養學生思維,樹立三維圖形和動手繪圖能力的課程,是CAD技術中必不可少的重要基礎。如果沒有機械制圖知識,即使會使用CAD,也將僅僅是一個描圖員,因為他不可能創造出新的應用圖形及機械圖紙。
二、《機械制圖》與《CAD》課程模式
1、課程思路
以《CAD》課程為技能主線,以《機械制圖》課程為應用課題,有機地穿插與安排技能模塊,貫穿全部課程,以動手繪制圖紙能力,實際識圖能力為目標,強調課程實用性及現實性,適當選取必要的理論課程內容,以實際動手應用能力為主,提高學生的興趣所在,培養實用型熟練工種人才。
實用型人材應來源于學校,在專業課的教學中,雖然必須重視計算機繪圖,但不提倡完全甩掉圖板繪圖,還應適當地強調按照實際的機械零部件,訓練學生的實際動手繪圖、識圖能力。因為如果只是用計算機繪圖將不容易在頭腦中建立起三維立體圖形的概念,在實際繪圖時不容易找到圖形所對應的點、線、面。結合機械制圖的實例來進行實際動手繪圖、識圖能更好的在頭腦中建立起三維立體圖形的具體造型與形象。
2、實際教學中的課時分配:
①分段式授課:比例為1:1,即《機械制圖》與《CAD》課程各1。
②融合式授課:比例為1:3,即《機械制圖》為1,《CAD》為3。課時大致可分為《機械制圖》為15到20課時,《CAD》為45到70課時。60課時以平面為主,90課時二維、三維兼顧。
3、課程教法
①分段式授課:先講《機械制圖》,后講《CAD》,該門課按兩門分講,按各自方向講解、各自理解接受。優點是:分別學習各自理論較多,對各自主要命令及功能掌握較多。但教師在教學時要注意掌握不要將兩門課分割,能夠有機地通過實例與實訓,對各部分的內容進行有機的聯系。
②融合式授課:將兩門課作為一門課講授,按1:3講,先講《機械制圖》,后講《CAD》,以《CAD》為主,《機械制圖》為輔,以《機械制圖》為線貫穿始終,在講《CAD》時與《機械制圖》結合起來,時時不忘《機械制圖》國家標準,用《CAD》帶動《機械制圖》,每講一節CAD時,對機械制圖作相應的簡要介紹,尤其是要按照機械制圖知識建立三維立體圖形去體會CAD作法,在CAD作圖完成即初步檢驗圖形,并應留一定量的作業,全部要用CAD來完成,最后訓練出來的是能夠結合機械制圖且熟練掌握應用CAD的人材。融合式優點:兩者兼顧,既應用了機械制圖國家標準又適應了CAD的先進性,既在頭腦中建立了三維立體圖形,又應用計算機繪制了圖形,并且可以較早甩圖板繪圖。使學生結合機械制圖作圖法,進一步深入與透徹理解CAD命令。
融合式教法應是未來《CAD》與《機械制圖》教法的發展方向,兩者合二而一,比較適合中等職業學校的學生掌握實際應用技能,形成職業技術能力。
三、融合式教法選用教材與主要內容
1、機械制圖:可選用中等職業學校的機械類專業或非機械類專業通用教材《機械制圖》。課程內容可為:國家標準《技術制圖與機械制圖》基本規定中“圖紙幅面和格式、比例、字體、圖線”;幾何制圖中“圓弧連接、鉛筆制圖”;點、直線、平面投影中的“正投影法和三視圖的形成,三視圖的形成及投影規律,三視圖的作圖步驟”;曲面立體中的“圓柱、圓錐、圓球、圓環的投影”;組合體視圖中,“組合體的形體分析,組合體視圖的畫法要點,讀組合體視圖”;剖視圖中的“全剖、半剖、局剖”,剖面中“移出剖面、重合剖面”;尺寸注法中的“尺寸標注的基本規定,基本形體的尺寸注法,組合體的尺寸標注,尺寸標注應注意的問題,尺寸簡化標注”;其它表達方法中“局部放大圖,簡化畫法”;標準件和常用件中的“螺紋和螺紋緊固件,鍵和滾動軸承,齒輪”;零件圖中的“零件圖的視圖選擇和尺寸注法,表面粗糙度,公差與配合”;簡單裝配圖知識。
2、CAD教材選用《AutoCAD 2002繪圖技巧與范例》或《計算機應用案例教學AutoCAD 2002》,在CAD授課中,基本按照書上內容又考慮機械制圖內容增刪,如需三維立體則應加上“三維繪圖知識”。
四、教學中應注意的問題
1、在《機械制圖》教學中,要注意新國標,簡化畫法,特別是視圖的正確性畫法。以突出動手能力和實用性為主線,對畫法幾何部分要適當選取一定幅度的適用內容,不必強求理論體系的完整性。
【關鍵詞】機械CAD;機械制圖;結合應用
引言
機械制圖技術在機械制造領域是一門基礎性的技術,對機械制造有著十分重要的作用。同時,由于計算機技術的不斷發展,CAD制圖技術也得到了廣泛地應用。將CAD技術與機械制圖技術有機結合在一起,不僅可以提高機械制圖的效率,還可提高制圖的準確性。本文將對機械CAD技術與機械制圖技術的有機結合展開探討。
1.機械制圖與機械CAD的關系
機械制圖的主要具有一定的繪制和識讀機械圖樣的能力、空間想象和思維能力以及繪圖的實際技能。而機械CAD是利用計算機處理圖形信息,并控制輸出設備而實現圖樣的顯示和繪制的一門實用技術。運用機械CAD強大的繪圖功能,正確把握機械CAD與機械制圖關系,合理選擇在機械制圖中主要采用的是手工繪圖的方式,繪圖主體為圖紙,用到的繪圖工具主要包括:尺子、圓規、鉛筆等。而機械CAD是一款主要用于繪圖設計的圖形處理軟件,該計算機繪圖軟件不僅可以設計空間三維立體圖形,而且還具有尺寸測量、多角度瀏覽顯示等輔助功能。手工繪圖是機械制圖的核心、而CAD技術是手工繪圖的改進和完善。
(1)機械制圖知識是機械CAD技術的基礎支撐。CAD是一款圖形設計與處理軟件,要求操作者具有良好的基本繪圖知識,而手工繪圖則是繪圖知識的基礎,只有培養良好的繪圖習慣和有效的空間思維能力,才能更好地運用CAD繪圖軟件進行機械制圖。若沒有基礎扎實的繪圖知識,即使采用CAD進行制圖,也無法制作出合格優秀的機械圖紙。
(2)機械CAD可有效提高機械制圖的效率。傳統的機械制圖主要采用手工繪圖的方式,不僅耗時耗力,而且還容易存在繪圖尺寸不準確等問題。而利用機械CAD技術則可有效提高制圖效率,機械CAD具有強大的圖形設計和編輯功能,且設計的圖樣標準、準確。而且CAD可演示二維圖形向三位空間的動態轉換過程,十分形象。因此,可以認為機械CAD技術的有效應用是機械制圖技術的升級和改進。
2.機械制圖與機械CAD的有機結合分析
在機械領域中異軍突起的機械CAD技術正迅速普及。職業學校機械專業也及時把計算機輔助設計(即機械CAD)納入機械制圖課程,以符合學科需要、社會需要、學生需要,完成教學目標。在制圖教學中要找準引入機械CAD教學的契機,合理采用分段模塊教學,并強調課程特點,加強改進和發展,有機結合機械CAD與機械制圖。
2.1機械CAD原理方法與機械制圖的結合機械制圖主要內容為機械繪圖原理、方法以及相關的投影變換理論,要培養良好的機械制圖能力,首先需要培養良好的空間想象力,以及復雜圖形的分析能力。CAD為一款計算機輔助制圖軟件,相當于把傳統的手工制圖搬到了計算機中進行。同時,CAD制圖軟件具有非常豐富的制圖工具,而且還可極大地提高繪圖的準確性和效率。CAD技術具有許多優點,例如可實現三維模型的繪制。CAD是以機械制圖的基本原理和方法為基礎的,因此在機械CAD制圖中必須形成一套以機械制圖技術為基礎的更加完善的制圖標準。兩者的幾何必須實現制圖原理和方法的統一結合,從而提高制圖的標準性和統一性。
2.2機械制圖及其機械CAD模式的協調在機械制造領域,機械制圖模塊的應用是一個重要的步驟。繪圖者掌握機械圖的繪制原理和讀取技巧后,才可滿足當下機械制圖的需要,這對繪圖者的專業素質提出了更高的要求。在機械制圖過程中,為了保證機械產品的設計質量,要求制圖者必須保證圖紙的標準性和準確性。這就要求我們在進行機械制圖時改進傳統的機械設計模式,并對CAD軟件進行更新,確保其滿足設計需求。
機械制圖模塊與CAD制圖軟件是緊密聯系在一起的。機械CAD是專業的計算機圖形輔助設計軟件,可繪制各種標準的機械圖樣。與傳統的手工制圖相比,CAD的繪圖體系更加豐富和全面,其繪圖方式更加快捷和方便,可極大提高制圖效率。將兩種模式進行協調與結合,可優化機械制圖的綜合效益,提高機械制圖的質量和效率。
2.3機械CAD與機械制圖協調模塊的優化(1)機械CAD制圖融合了機械制圖的原理、方法以及相關的制圖技巧,從而保證制圖的標準性。這就要求了機械CAD與機械制圖在內容上應當保持協調一致。繪圖者也應該掌握良好的繪圖技巧,不斷提高自身的繪圖素質。繪圖者應當堅持不斷的學習,提升自己的繪圖水平,而企業也應當開展相關的定期培訓,確保機械制圖的質量。在機械CAD與機械制圖模塊中,繪圖者應當協調好軟件的實用性規律,切實提高制圖工作效率。機械制圖單位應當為制圖人員配備良好的制圖環境,確保提高工作質量和效率。機械CAD制圖要求繪圖者具有良好的空間想象力和圖形分析能力,因此機械制圖單位應當優化制圖隊伍的專業素質,不斷提高制圖效率和質量。
2.4機械制圖的培養方式與機械CAD結合在機械制圖能力的培養過程中,通常會使用掛圖與教學模式相結合的方法,從而更好地培養制圖者的空間想象力和圖形分析能力,從而讓大家熟練掌握圖形的分析技巧和繪圖原理。然而該培養方式效率低下,無法取得有效的教學效果。而配合機械CAD的模式進行制圖教學,則可有效節約手工制圖演示的時間。機械CAD可形象地演示各種機械圖形的制圖原理和步驟,同時豐富的圖形編輯功能和三維圖形設置功能可有效培養空間想象能力,并培養制圖者的讀圖能力。
3.結語
綜述所述,機械CAD與機械制圖的有機結合不僅可以提高機械制圖的的工作效率,還可有效提升機械產品的設計質量,降低機械制圖的成本,從而有效促進機械設計技術的的發展和進步。
【參考文獻】
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[2]董華麗.淺談機械制圖與CAD教學的整合[J].才智,2011,12(35)。
關鍵詞: 《機械制圖》 第二課堂 設置要點 開展形式
所謂《機械制圖》第二課堂,就是指在教學計劃之外組織和引導學生開展的各種有利于提高學生學習興趣,增強識圖畫圖能力的活動。要使學生具備較強的制圖能力,只在課堂中學習是遠遠不夠的,而第二課堂的出現,恰好彌補了這方面的不足。它以自己的靈活性、多樣性和實踐性,鼓勵著學生充分發展自己的空間想象能力,已成為制圖教學第一課堂無法代替的另一條教育的途徑。
一、《機械制圖》第二課堂活動的設置要點
如前所述,《機械制圖》第二課堂活動開展的主要目的是對第一課堂的有力補充,并在學生具有了一定的機械制圖基礎知識之后,教會學生一些識圖畫圖的方法和技巧,拓展一些制圖標準的知識。因此,《機械制圖》第二課堂活動應該緊緊圍繞制圖能力培養所需的知識點來設置活動內容和活動形式。
1.活動要建立在對參與對象廣泛調研的基礎上。
每屆學生不同,在學習《機械制圖》過程中對第二課堂活動的內容、形式要求各有差異。因此在制定《機械制圖》第二課堂活動計劃時,我們首先就要對學生進行問卷調查,根據對調研結果的分析選擇適合的內容及形式,確保第二課堂活動收到實效。
2.活動內容要緊扣《機械制圖》課程的知識體系。
機械制圖是利用投影原理表示機械的結構形狀、尺寸大小、工作原理和技術要求的學科,主要培養學生繪制和閱讀機械工程圖樣的基本能力,培養空間形象思維能力和三維形體的設計能力。其知識體系簡單歸納如下:
(1)投影的基本原理及應用;
(2)繪圖、識圖的技能;
(3)機械制圖學習方法和技巧;
(4)機械制圖國家標準的畫法規定。
《機械制圖》第二課堂活動內容要緊扣上述知識體系。重點突出以下幾個方面。
(1)訓練學生投影作圖的基本技能。通過活動使學生理解并掌握“長對正,高平齊,寬相等”的投影原理,掌握截交線、相貫線、組合體等結構特征的作圖方法。
(2)訓練學生讀圖、識圖的技能。通過活動使學生熟練掌握二維圖形和三維實體之間的聯系和轉換方法,尤其是根據實際工程圖樣想象被加工零件的結構形狀,為實際零件加工奠定基礎。
(3)訓練機械制圖學習方法和技巧。通過專題講座、制圖欄展示等手段向學生介紹機械制圖學習的有用方法及繪圖、識圖技巧。
(4)訓練學生對機械制圖國家標準畫法規定的理解與執行。通過活動使學生了解機械零件表達方法的畫法規定,并熟記工程界對螺紋、齒輪、花鍵等標準結構的特殊規定畫法。
3.活動內容和形式要充分考慮參與性和普適性。
《機械制圖》第二課堂在活動內容的確定上要兼顧優、良、中、差各層次的學生需求,要按梯度設計活動內容,避免學困生因為“門檻效應”而退縮,學優生因為“吃不飽”而他顧。在活動形式的確定上要與時俱進,多采用學生易于接受的方式開展活動,如利用計算機繪圖軟件進行三維建模或者利用網絡博客來進行在線輔導、答疑、測試、交流。
二、《機械制圖》第二課堂的開展形式
根據《機械制圖》課程知識體系中的關鍵知識點,在《機械制圖》第二課堂活動開展時常采用不同的形式,豐富教學手段,提高學生參與熱情。
1.訓練學生投影作圖的基本技能。
(1)舉辦趣味制圖競賽
定期舉辦趣味制圖競賽,由機械制圖教學團隊老師出題,機械協會協助組織,周期以每月一次為宜。競賽內容包含基本投影作圖、一題多解等題型,重點訓練學生作圖基本功和空間想象能力。競賽結束后,在3―5天內宣布競賽成績,并公布正確答案,便于同學們提高制圖能力。
(2)模型測繪
利用現有的木模教具及測繪零件,讓學生在規定時間內,在進行尺寸測量的基礎上繪制其三視圖,重點訓練學生由三維實體繪制二維工程圖的能力,同時讓學生逐步建立空間方位和相對位置關系的概念。
2.訓練學生讀圖、識圖的技能和技巧。
(1)記圖訓練
《機械制圖》第一課堂把教學重點放在讀圖和制圖兩個方面,這很不全面,記圖也是制圖教學的基礎環節之一。宋代學者張載說:“不記則思不起。”既然機械圖樣被喻為“工程語言”,就應該具有自己的“詞匯”和“詞組”,如果基本體視圖是“詞匯”,那么組合體視圖便是“詞組”,如果能在理解的基礎上,通過反復識記,在腦海中儲存入大量基本體和一些簡單組合體的圖形特征和它們所反映的空間實物形狀,能弄清圖與物之間的特征及其聯系,就已經具有初步的空間想象能力。這樣也就能大大提高學生形體分析能力及作圖速度。
(2)類比訓練
所謂類比訓練,是指給出幾組較為雷同的三視圖,使每組三視圖中有一個或兩個視圖相同,然后由學生分析總結兩組視圖所表示的兩個不同形體各自的投影特點。
(3)構形設計訓練
構形設計訓練是指根據給定的一個(或兩個)視圖設計出各種形體,并補畫出它的另兩個(或一個)視圖,通過這種訓練,可以豐富想象,培養學生靈活多變的思維方式。例如可以給定兩個視圖,補畫出多種可能的第三視圖(即一題多解),也可以進行趣味投影構形。
(4)同一形體的變位訓練
同一形體,如果變換它的空間位置,則其投影后的三面視圖也將隨之發生很大變化,有時一個十分簡單的變化,就會引出難度極高的視圖,經常進行此類訓練,無疑對提高學生識圖中的應變能力和想象力十分有益。
(5)同類形體的變形訓練
這是指將各種不同的形體劃分類型,再一種一種類型分析其投影特點。為了加深理解某一類形體的投影特點,可以將給定的三視圖改造變形為同類形體的另一種形式,再來分析兩組三視圖變形前后的異同。
(6)培養圖感
所謂圖感就是圖的形象感與空間感。其中形象感,就是指讀圖時將特征比重特殊的圖與感知過的表象進行形象聯系。這樣就能在短時間內形成具體的形象,具體成形象感和空間感兩個方面。如果說形象感是讀圖過程中是感性階段,那么空間感則是理性階段,即圖感先經過圖形表象的形象感覺,然后進入腦海形成空間感知,也就是一種高級的空間想象能力。培養學生的圖感能力,可以通過以下手段進行訓練:多進行軸測圖的基本功訓練是一個比較好的手段,例如多畫長方體、圓柱體、錐體等基本體的軸測圖,然后逐步過渡到組合體軸測圖,可以是由軸測圖畫三視圖、由實物畫三視圖、由三視圖切制泥模等;在組合體識圖中,可以通過分層還原法、分項還原法、各項繪圖法對復雜的疊加類形體、切割類形體進行“折零件”與“還原”訓練,這樣可以一方面增強分析讀圖的能力,另一方面可增強圖感。
3.訓練學生對機械制圖國家標準畫法規定的理解與執行。
通過舉辦機械制圖知識競賽,讓學生熟記國家標準對機械圖樣上特定結構的畫法規定。通過舉辦板圖繪制比賽,可以考查學生對相關標準的執行情況。
4.利用網絡博客輔助第一課堂教學。
隨著科技的發展,教學手段的豐富,CAI課件的出現,網絡的普及,制圖教學的教學模式發生了質的變化,在《機械制圖》第二課堂的開展過程中,可以根據學生愛好上網的現狀,充分利用網絡資源,開展博客教學,這樣既能豐富教師的教學手段,又可以提高學生的學習興趣。
三、結語
第二課堂活動的開展在任何時間都是很有必要的,這樣可以讓學生從另一個視角對所學知識進行重新認識,有助于學生理解掌握,但第二課堂的開展形式要不拘一格,要根據時代的發展及學生認知接受程度不同進行適時調整,尤其是《機械制圖》這類應用性很強的課程,更要注意活動開展的實效性。只有貼近學生的《機械制圖》第二課堂活動才能真正讓學生在參與中獲得真知。
參考文獻:
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[2]成都市龍泉驛區教師進修學校編寫.機械制圖教學中的方法及技巧研究.
1、機械制圖的簡介
機械制圖是根據機械的結構形狀、尺寸大小用圖樣按照一定比例確切的表示出來。是表達設計者設計意圖與制造要求的技術性文件。圖紙是由各種圖形、符號、數字和文字等組成,它是工程制造的依據,是機制制造的說明書。
2、 CAD的簡介
CAD 是計算機輔助設計的簡稱,是利用計算機進行設計制圖。在實際應用中它可以給設計人員帶來極大的方便,簡化了圖紙的設計過程。例如,各種設計信息,無論數字還是圖形都能存放在計算機內,需要時可以迅速索搜。另外,還可以將草圖轉為工作圖、自動產生設計結果、靈活編輯各種圖形。
二、機械制圖與機械 CAD 兩者之間的相互關系
1、機械CAD 需要機械制圖的基礎知識支持
有些人會誤解,以為CAD與機械制圖是兩種制圖方法,一個是手工制圖,一個是計算機制圖,其實不然,CAD固然是計算機制圖,但是它需要機械制圖的基礎理論知識的支持。機械CAD只是機械制圖的一個輔助工具而已。如果沒有基本的繪圖知識、繪圖的基本原理和方法,僅憑借CAD軟件是無法設計出色的圖樣的。或者說也根本不會使用這些計算機輔助軟件。所以在教學過程中在加強學生的基本功鍛練的同時,也要注意與機械CAD完美結合的教學模式。
2、機械CAD 是提高機械制圖教學的有效途徑
機械CAD是一種具有強大的繪圖設計及編輯修改圖形的功能的制圖軟件,利用它進行作圖,與手工制圖相比,不但有效的減少繪圖時間,還可以提高圖樣的質量,并且相關的線條和角度會更加精準、美觀。CAD還提供了正交、對象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等繪圖輔助工具。與此同時CAD軟件還可以解決手工制圖中遇到的一些問題,如復雜的投影線天生問題、尺寸漏標問題、漏畫圖線問題、機構幾何關系和運動等等,如果設計的是一個復雜的精細的零件,那么CAD軟件為其提供了一個優越的條件。除此之外,老師還可以利用CAD中的三維圖形變換的功能,通過CAD中的幻燈片將二維平面圖形轉為三維立體圖形播放給學生觀看,使難點抽象的知識更加形象化,這樣不但容易理解還可以引發學生的學習樂趣。從而提高機械制圖的教學質量。
三、機械制圖與機械CAD有機結合的重要性及必要性
1、機械制圖有了CAD的參與才能繪出優秀的圖樣
機械制圖在機械工程發展的過程中有著十分重要的意義,它是整個機械設計專業工程技術人員學習的基礎內容之一。在實際繪圖時需要計算、測量長度及角度,如測量稍有失誤就會影響整個圖樣的設計,存在一定的局限性。而且在進行繪圖前,還要花費大量時間去學習如何熟練的操作繪圖工具。這些都會使學生感到難度大、枯燥,從而失去學習的動力。而如果將CAD軟件應用其中,不但可以激發學生的學習興趣。還能輕松有效的制出復雜的圖樣,并且使圖樣準確無誤、更具有實用性和廣泛應用性。
2、機械CAD只有依附于機械制圖才能發揮其作用
要想操作CAD制圖軟件必須要先掌握機械制圖中的相關理論知識,這是使用CAD軟件的先決條件。CAD軟件制圖的內容十分復雜,功能太多不容易掌握。如果沒有機械制圖專業知識的支撐下,就要將兩者結合在一起,不但不能制出優秀的圖樣,而且在其過程中還會出現很多問題。所以,如果想CAD軟件參與機械制圖中,必須要充分的掌握專業知識、機械制圖的原理,至于制圖過程中的技巧方面可以由CAD軟件完成,可見,機械CAD是需依附于機械制圖才能發揮其作用。
四、實施機械制圖與機械CAD有機結合的有效措施
1、 機械制圖的內容與機械 CAD 結合
機械制圖教材中所涉及到的內容主要包括繪制機械圖樣的原理、基本方法、正投影的基本理論以及培養學生對圖樣的分析能力和思維能力。CAD則是一種計算機輔助設計軟件,手工制圖需要的繪圖工具,如圖板和圖紙、鉛筆 、圓規和直尺等都被一個顯示器和一個鼠標就所替代了,并且CAD的繪圖功能要遠遠超于手工繪圖,無論是繪圖的效率還是質量都遠在于手工繪圖之上。但這并不意味著機械制圖沒有意義,如CAD中的三維模型雖然取代了手工制圖方法,但是它并沒有違背機械制圖的理論和規范,相反,它是根據機械制圖理論與標準研發的一個計算機繪圖軟件,CAD巧秒的彌補了傳統制圖的缺陷,兩者要交叉使用,相輔相成。所以在實際教學中應對其內容進行調整和改革,將機械制圖與機械CAD的相關內容進行有機結合。
2、機械制圖的課程與機械 CAD 結合
在過去的機械制圖實踐教學過程中,都是以培養學生的CAD繪圖能力為重點,可是卻忽視了它的實用性,因為多數學生都是在流水線上操作,只需要會看圖即可。所以要調整機械制圖課程與機械CAD課程的比列。將兩門課程結合起來,以CAD為主,機械制圖為輔,先講機械制圖,后講CAD,以機械制圖為主線在整個課程中貫穿。形成一門有機結合的,具有實踐性的新課程。
【關鍵詞】DACUM職業分析法 中職教學 機械制圖
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)11-0235-02
隨著現代各門學科之間的相互滲透,機械制圖課程不僅要鍛煉學生在工程上的設計和表達能力,還要培養學生的計算機繪圖能力、工程實踐能力以及創新設計能力,機械制圖教學面的廣泛也讓其中的問題層出不窮。目前,大多學校并沒有將AutoCAD制圖軟件想要達到的意圖體現出來,教學內容限制了學生的自主創新思維,且教學方式始終延續傳統的以理論授課為主,忽視了實踐的重要性,那么構建基于DACUM職業分析的中職機械制圖課程教學體系能夠讓中職教師提供很好的教學范本。
一、基于DACUM職業分析的中職機械制圖課程教學體系的含義
基于DACUM職業分析的中職機械制圖課程教學體系的建立是以能力培養為中心的教學體系為基本理論依據的,機械制圖DACUM圖表的形成首先要分析模具行業從業人員所需的職業能力,再來確定繪圖能力是這一課程需要培養的職業崗位能力。這一教學體系將一門課程轉變為整體的知識模塊,使學科知識和職業素養之間的關聯最大化,把一般性知識變為職位需求的實際操作性知識,使中職學生的綜合能力有所提高。
二、基于DACUM職業分析的中職機械制圖課程教學的目的
繪圖能力在數控技術專業和模具制造技術專業的職業能力構成中只需要達到一般水平即可,因而中職機械制圖課程的目的就是讓學生能夠形成繪圖能力就行。而社會分工越來越明細,機械制圖這一課程要學習的內容也涉及到方方面面,要達到教學目標就要讓學生在認知基本理論的前提下多動手試驗。本課程教學的崗位能力培養目標(繪圖能力)內涵由基本繪圖能力、綜合繪圖能力和職業創新能力構成,如下表所示:
三、基于DACUM職業分析的中職機械制圖課程教學體系的結構
基于DACUM職業分析的中職機械制圖課程教學體系包含課程體系、教學策略和教學評價三大結構。
(一)構建課程體系
教師使用傳統教學模式的觀念遲遲未改導致機械制圖與計算機的教學情況都不太樂觀,而基于DACUM職業分析的中職機械制圖課程教學體系的課程框架體系(如下圖所示)則沒有以傳統學科的教授為主,而是把培養中職生的職業能力為教學目標,對學生分模塊進行教學,重視讓學生形成工程意識和創新意識。以培養模具崗位要求的能力為主線,努力實現從形成基本制圖能力到掌握綜合制圖能力再到創新職業能力的三大目標,將課程劃分為基礎模塊、投影制圖模塊、專業制圖模塊和測繪模塊四大模塊。學校在編寫教材時可以根據具體情況和實際需求注意將理論教學和實踐教學相結合,同時要考慮學生對知識的接受能力,不要編寫超出學生理解和掌握范圍之外的內容。
(二)教學策略
雖然基于DACUM職業分析的中職機械制圖教學的課程體系為教師提供了課程教授的總體線路,但是沒有教學策略是難以具體操作的。教師的教學策略能夠為教學體系的運行提供相應的操作指南,那么怎么在實施機械制圖課程過程中抓住學生崗位能力培養這條主線呢?一般,將對知識的學習轉化為實際應用能力是知識的應用,為了促進學生應用能力的形成,必須將理論教學和實踐教學相結合,先讓學生掌握基礎知識,再通過實際操作或動手試驗幫助學生提高思維能力。例如,在進行投影制圖模塊的教學中,教師可以應用“問題探究”的方法以提高學生的想象能力、鍛煉思維能力;而在專業制圖模塊的教學過程中,教師可以應用“綜合活動教學法”,而“項目活動教學法”則可以應用在測繪模塊的教學上,這些豐富多樣的教學方法能夠為教師的教學活動起到導向作用,也為學生的學習指明了具體的方向和道路。
(三)教學評價
教學評價是教學活動中必不可少的環節,它可以檢驗機械制圖課程是否達到了職業崗位要求的標準以及教學的有效程度。將評價考核分為理論和實驗兩個方面,考核制度如下表所示:
四、基于DACUM職業分析的中職機械制圖課程教學體系的優點
將DACUM職業分析法應用到中職機械制圖課程中,不僅能夠更加詳細明確地將模具職業崗位的具體要求描述清楚,還讓學校能更加便捷地獲取準確的基礎信息、為教學課程和教師的教學策略等提供優良的范本,使學校的教學工作效率更高更具針對性,加強了學校與企業之間的練習。基于DACUM職業分析的中職機械制圖課程教學體系有四大特點:理論與實踐統一化、課程體系綜合化、考試方法職業標準化、教師綜合能力提高化,這些特點都凸顯了該教學體系的使用為中職教育事業帶來的巨大突破。
五、總結
總而言之,基于DACUM職業分析的中職機械制圖課程教學體系的應用從根本上解決了中職機械制圖課程原本雜亂、低效等問題,為我國模具行業培養了更多實用型人才,也為教師提供了教學范本。
參考文獻:
[關鍵詞]機械制圖空間解析幾何國家標準
[中圖分類號]G642.0 [文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437(2014)10-0079-02工程圖樣長久以來一直被稱為“工程界的技術語言”,在實際生產中隨處可見其應用。除機械專業外,土木、建筑、電力、化工等非機械工科專業也應用甚廣。它通過直觀的圖形和詳細的數據表達了設計者的意圖,是實際制造或生產的主要指導和依據,并且也是優化設計、維修保養、事故追責等的重要資料。機械制圖作為技術制圖的一種,以機械樣圖為主要教學內容,是每個技術人員必須掌握的基本功。本文就實際傳統教學過程中教學形式單一枯燥,理論實際結合少,學生空間想象力培養過程緩慢,不能因材施教,學生標準意識薄弱等弊端相繼提出了一些創新和優化的教學方法。
一、傳統機械制圖教學弊端
(一)教學形式單一枯燥
現階段傳統機械制圖課主要以老師課堂理論講解,學生聽課和老師布置作業,學生課堂或課后完成作業為主要內容,這種單一的形式讓學生容易產生一種為學分而學習的不良傾向,而背離了培養學生的學習興趣和學以致用的目標。學習重要的是培養興趣,就學生反映這種教學形式并不是最佳良方。
(二) 理論與實際結合不夠
本課程本該是理論與實際結合緊密的課程,這樣才能達到學習的最佳效果。例如在畫各種標準件時學生是單方面被動灌輸標準件畫法,而可能直到課程結束都沒見過實物,缺乏感性認識。另外,部分高校機械制圖課程教材的標準不是國家最新制圖標準,導致學生學習的知識陳舊不適用,企業方面也存在企業內制圖標準(尤其體現在標題欄和明細表)和國家標準、國際標準、行業標準不接軌等現象。作為機械學生,標準二字應該牢記心中,并要因地制宜,靈活運用,制圖最終的目的是要清晰、規范、美觀地表達工程意圖,服務于工程實際。
(三) 空間想象能力培養效率低
機械制圖學習最關鍵的是學生空間想象能力的培養,現階段主要依靠講理論課和作業、考試方式來培養。在教學過程中許多問題和復雜圖線是難以用語言表述原因的。例如對于初學者來說,相切、虛線、相貫線等問題很令學生頭疼,常常會出錯。這些重要概念要能夠深入學生腦海,必須要有一段時間的手動練習和多加思考,直到空間想象能力到達一定程度后才能運用自如。
二、機械制圖與高數空間解析幾何結合教學
工程圖樣最基本的圖形元素無非點、線、面、體。而對于工程實際所遇到的問題中,這些元素基本都可以用空間解析幾何知識來描述。但事實上,許多高校學生在學習完高數這部分知識后就放下不管,學習機械制圖這門課時根本不會將兩者結合。另一方面,高校制圖老師多數對高數知識不熟悉或者忘記,只是單純具有較強制圖能力,授課時也基本不提及空間解析幾何的知識。下面以制圖中十分常見的相貫線來說明兩者結合的妙用。假設一圓筒A半徑為a,另一圓筒B半徑為b,兩者軸線垂直相交。以相交空間中心為原點建立如圖空間直角坐標系:由高數知識知圓筒A的曲面方程為:
x2+z2=a2………(1)
圓筒B的曲面方程為:
x2+y2=b2……(2)
求兩曲面的相貫線只需將(1)(2)聯立:
x2+z2=a2x2+y2=b2……(3)
即為相貫線空間幾何解析表達式。
在教學過程中學生最難理解的是如圖中主視圖相貫線畫法,其實主視圖即為空間曲線在YZ平面的投影,根據解析幾何知識得到投影曲線方程為:
z2-y2=a2-b2x=0……(4)
當a≠b時,可知相貫線投影即為雙曲線,化成標準方程:
■-■=1x=0……(5)
可知當a<b雙曲線頂點坐標為(0,■,0);當a>b時雙曲線頂點坐標為(0,0,(a2-b2)),通常制圖過程中頂點通過俯視圖和左視圖來確定。
當a=b時,方程(4)退化為:
z2-y2=0x=0……(6)
進一步簡化為:
z±y=0x=0……(7)
可知即為兩條在YZ平面的垂直相交的象限平分直線。
通過利用高數解析幾何基礎知識從理論上說明了相貫線的形狀及重要位置參數的確定。對于學習過這部分高數知識的學生兩者結合學習將理解更深刻透徹,運用更靈活。目前至少可以在兩個方面進行一定的改進:1.在制圖教材上使用融合簡單解析幾何知識,從理論和時間兩個方面讓學生真正掌握制圖;2.高校在招聘教師時盡量選擇綜合型人才,除熟練掌握手工及計算機制圖理論外,基本的高數知識也是必要的。
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圖 1兩圓筒面正交相貫線
三、機械制圖與CAD技術結合教學
CAD技術是緊密伴隨著計算機技術的發展而發展的,通過計算機的輔助設計大量減輕工作人員腦力及體力消耗,同時提高設計效率和質量。國內現今的制造行業流行CAD軟件主要有AutoCAD,Solidworks,PROE,UG,CATIA等,為了適應時代趨勢,將機械制圖與計算機制圖結合教學應該在全國高校廣泛實行。機械專業學生機械制圖課程可以設置為三個類型的內容:理論教學,手工制圖,計算機繪圖。大部分學校都要求理論教學和手工制圖,并且已實施多年,但計算機繪圖課時與要求不盡相同。
結合以上實際情況和未來趨勢,建議在以下方面進行改進:1.在理論教學過程中,教師應該多采用圖形顯示教學,如課堂操作三維軟件建立簡單模型(復雜模型可以提前建好),調整視角演示投影視圖,幫助學生理解二維圖,從而建立二維與三維模型關聯,培養空間想象力;2.手工繪圖初始階段主要以“照葫蘆畫瓢”的方式進行,手工繪圖后在課余時間鼓勵有能力與時間的學生利用計算機完成二維圖與三維圖,并提供適當思路與幫助。3.專門設置計算機繪圖課時,讓學生思維能實現二維到三維,三維到二維迅速轉換,熟練掌握手工到計算機繪制,并能快速識圖、繪圖,設計圖紙。
四、機械制圖與最新國家制圖標準結合教學
機械制圖標準的意義在于對機械制圖的規范化和通用化,促進設計、分析、制造多方協調工作,對整個行業的健康持續發展意義重大。
作為教學環節,機械制圖課程應該注重實時向學生灌輸國標概念。 把學生培養為嚴格遵循標準,靈活運用標準,大力推行標準的主力軍,促進我國工業化道路的健康持續發展。針對目前教學存在的弊病,建議從以下幾個方面優化:1.教材編者在編寫前要認真研讀最新國家標準,嚴格遵從標準來編寫相關課本書籍,做到給讀者最新的最準確的信息,一本好教材,能使眾多學生受益。這也是課程開始前貫徹標準的起點;2.機械制圖教師應該時刻保持與時俱進的思想,對國標更新改動要了如指掌,熟記于心。對學生起表率和督促作用,響應國家政策。很多書并非按最新國標編寫,教師一旦發現應及時幫助學生改正,并在課堂總結,避免更多同學犯同樣問題;3.在考試環節設計關于新國標內容的考查,針對學生平時容易犯的問題出題;4.必須重視機械制圖中涉及CAD制圖標準,使得學生學習機械制圖不僅在手工繪制時嚴格遵循最新國標,計算機繪制圖紙時也時刻不忘按照國家標準執行。
總之,以上課程優化創新方法與最新標準若都能因地制宜地在機械制圖課程教學過程中鋪展和實踐開來,將會是件促進教學相長的喜事,也毫無疑問將進一步推動我國課程改革的潮流。
[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。
參考文獻:
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關鍵詞:機械制圖;計算機繪圖;課程整合;教學改革
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)10-0106-02
機械制圖與計算機繪圖課程現狀
(一)教學現狀
目前,我院工科專業教學中將機械制圖和計算機繪圖作為兩門獨立的課程,分兩個學期完成教學。教師在講授機械制圖課程時,僅局限于手工繪圖技能的訓練,重點培養學生的識圖和制圖能力、空間思維能力及空間形體投影圖的表達能力,授課學時為60學時。課程結束后,進行一周的齒輪減速器機械制圖測繪實訓,采用手工作圖,基本上只能完成減速器零件圖的繪制,效果較差。在一年級第二學期計算機繪圖課程教學中,以機械制圖為基礎,重點培養學生靈活運用計算機繪圖軟件快速準確地繪圖能力,授課學時45學時。
(二)存在問題
1.機械制圖教學課課時少,基本投影及作圖原理知識作為學期末重點考核的內容,占去了部分課堂練習的學時。這樣,零件圖和裝配圖的教學不能深入展開,學生對識圖及零件圖的繪制感到吃力,學習興趣下降,教學目標很難達成。
2.在機械制圖教學實踐與課內外練習和測繪實訓中,沒有把計算機繪圖軟件作為繪圖工具使用,學生只采用手工作圖,效率低,練習量少。學生沒有時間通過實踐很好地消化、吸收和鞏固課程的教學內容,因此,達不到讀圖及畫圖教學目標的要求,并導致后續的機械基礎及專業課的學習也受到了影響。
3.在計算機繪圖課程的教學中,會重復機械制圖的基礎知識,導致課時浪費。
4.大部分學生只是對計算機繪圖課程感興趣,但對機械制圖學習有畏難情緒,制圖基礎知識掌握得不是很好,導致計算機繪圖課程的學習也出現困難,難以達到高級技術應用型人才的培養目標。
(三)與同類院校的差距
高職院校機械制圖與計算機繪圖的教學存在三種模式:分離式、疊加式和融合式。目前,我院采用的是分離式教學模式,效果不甚滿意。大多數同類職業院校工程圖教材應用疊加式教學模式,即對兩門課程進行簡單的疊加,但實質上還是分離式教學,是計算機繪圖引入機械制圖課程的初級階段,效果有待提高。部分高職院校采用融合式教學模式,將兩門課程進行有效融合,用少量學時培養學生手工制圖的能力,在后續大部分課程的教學中,把計算機繪圖與傳統機械制圖內容結合講授并共同練習。逐步在各知識單元中強化計算機繪圖的作用,減弱手工繪圖比重。在教學過程中,通過逐步探索,達到良好的教學效果。
機械制圖與計算機繪圖課程整合的可行性
(一)機械制圖與計算機繪圖課程整合的必要性
教師在講授機械制圖時,只訓練學生手工繪圖的能力,實踐少,效率低,大部分學生的空間思維能力能得不到有效鍛煉,使學生對課程產生畏難情緒,甚至放棄學習。而對于計算機繪圖課程來說機械制圖是基礎,學生必須具備識圖制圖能力和空間思維能力,才能繪制出符合要求的機械圖樣。為避免兩門課程單獨授課形成的諸多弊端,有必要將兩門課程進行整合,以進一步提高教學效果,這也符合高職院校注重培養學生實際能力的要求。
(二)機械制圖與計算機繪圖課程整合的優勢
基于以上分析,筆者認為,應該將機械制圖與計算機繪圖兩門課程進行有效融合,這樣,不僅可以避免上述缺陷,還可以豐富教師的教學方法與手段,有利于教學內容的銜接,有利于培養學生對閱讀、繪制機械圖樣的基本知識、方法和技能的掌握,還可以加強計算機輔助繪圖能力,提高以平面圖形表達三維空間形體的能力,從而培養出真正滿足現代機械制圖行業實際需求的學生。
兩門課程整合之后,教師的教學方法與手段可以多樣化,在機械制圖的教學中可以使用CAD三維軟件創建一些三維模型代替傳統的教學模型,在節省成本的同時,還可以提高學生的學習興趣和空間思維能力。
機械制圖與計算機繪圖課程整合的教學改革措施
(一)課程整合
將機械制圖與計算機繪圖兩門課程進行有效整合,結合學生就業崗位和企業工程實際,重新分配教學學時、調整教學計劃,制定新的教學大綱。并以計算機繪圖軟件作為繪圖工具,將測繪實訓作為項目載體融入課程的教學之中,重組優化兩門課程的教學內容。
(二)目標調整
機械制圖與計算機繪圖整合之后的課程首先要確立教學目標,從而制定教學內容和教學方法。教學目標定位于使學生掌握機械制圖國家標準和有關規定、投影法的基本理論及其應用,培養學生的識圖能力和空間思維能力,使學生具有一定的手工繪圖能力,同時,熟練掌握運用CAD繪圖軟件繪制工程圖樣的能力,具備測繪零件的能力,并且能夠運用視圖的表達方法,正確地繪制零件圖,能夠正確識讀零件圖和裝配圖。
(三)內容改革
關鍵詞:計算機繪圖;機械制圖;融合途徑
中圖分類號:TH126文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2015)09(b)-0168-02
機械制圖主要是一門通過圖樣準確表達機械的技術要求、大小、結構形狀以及工作原理等的學科,其中計算機繪圖是一門新興學科,屬于計算機圖學的分支之一,主要教學目標是為了培養學生學會通過計算機繪圖軟件繪制機械圖樣,相對于手工繪圖而言,這屬于高質量、高效率的一種繪圖手段。有效融合機械制圖以及計算機繪圖是一種相輔相成的教學方式,想要掌握高超的計算機繪圖技能,首先就必須掌握關于機械制圖的知識及技能,如何有效融合機械制圖以及計算機繪圖應該是當前思考的重點。
1有效融合計算機繪圖以及機械制圖的意義
機械制圖以及計算機繪圖在實際教學過程中是分先后進行的,這種獨立教學手段浪費了很多課時,應用到的掛圖以及模型會在很大程度上影響教學效率以及教學質量,而且手工繪圖方式會拖慢教學課程的速度,這種教學方式很難滿足當前教學需求。在實際教學課程中,是先學習機械繪圖課程,然后再學習計算機繪圖課程,這樣教學內容可能會重復。高職院校辦學主要以市場需求為導向,強調學生的實踐性以及應用性,機械制圖課程的主要教學目的應該是培養和提高學生的繪圖能力以及識圖能力,機械制圖的基本原理主要是利用計算機繪制二維圖形,計算機繪圖可以為二維機械圖樣提供快捷、先進的繪制方法以及工具,這樣可有效提高學生繪制二維機械圖樣能力、三維實體造型設計能力,而且應該使學生學會將三維實體模型轉變成可以投入生產的機械圖樣。
2有效融合計算機繪圖以及機械制圖的途徑
2.1建立全新的計算機繪圖以及機械制圖教學體系
有機結合計算機繪圖以及機械制圖不僅是為了滿足課堂改革的客觀需求,同時也是希望使計算機繪圖教學任務能夠朝著學生圖形設計能力、邏輯思維能力、把三維產品轉化為圖形等能力的培養以及提高等方面靠近。這樣的改變會在很大程度上推動計算機繪圖以及計算機制圖教學體系的改革,整個教學體系改革及創新應該緊緊圍繞構型設計展開,立足于主體角度應該嚴格遵循從三維到二維的這種認知規律,并且把機械CAD理論、投影理論等基本理論貫穿于其中,通過三維設計軟件著重培養和提高學生的邏輯思維能力和設計能力。在新的教學體系中充分融入三維分析理念以及三維制造理念。
2.2建立一支高素質的師資隊伍
有效融合機械制圖、計算機繪圖兩者的話,對教師的要求會更高,需要綜合提高教學的個人素質、科研能力以及教學能力等各方面能力,不僅要求教師可以熟練掌握、應用兩者相結合的知識點,同時還要求教師具備一定的科研水平,因此非常有必要打造一支高素質的師資隊伍。比如,有效融合計算機繪圖以及機械制圖教學之前,可以先專門邀請一些具有較高計算機繪圖以及機械制圖學術水平以及教學水平的教師,盡可能提高整支教學隊伍的整體素質以及整體教學水平。其次,院校應該多舉辦一些科研活動以及教研活動,從兩個方面加強教師的理論水平以及實踐能力。
2.3編寫特色教學教材
編寫特色教材對于提高教學有效性具有極其重要的作用,編寫教學教材的過程中一定要和學校實際教學情況相結合,這樣不僅可以針對性的加強學生在學習過程中的薄弱點,同時也可有效培養和提高學生的創造性思維能力以及形象思維能力。比如,學校可以和其他院校一起合作共同編寫《現代工程制圖基礎》等教材,而且應該設計電子素材版本,有效結合計算機繪圖、機械制圖以及畫法幾何等,而且應該根據其規律將教學教材劃分為理論基礎以及實踐應用等兩大部分,當然為了確保該學科的完整性、系統性、連貫性,一定要適當的調整教學內容。具體而言,應該以構型設計為主線,從基礎的二維構型設計慢慢過渡到三維構型設計,重點突出教學教材的應用性以及實踐性,而且應該盡可能選擇實際應用性比較強的圖片、案例,不僅可以幫助學生更好的學習,也有利于鍛煉和提高學生的實踐能力。
2.4創新教學方式
傳統的機械制圖教學主要采用掛圖、模型以及黑板等方式動態講解立體空間,這樣的教學方式枯燥、乏味,而且學生很難真正理解,進而大大降低學生的學習興趣。教師應該積極創新課堂教學方式,采用更科學、先進的教學手段為學生營造一種和諧、良好的課堂教學環境,這樣才可以有效調動學生的主動性以及積極性,培養和提高學生的動態思維能力,也有利于豐富課堂教學內容,拓寬學生的眼界。比如,教師在實際教學過程中可以有機結合傳統教學方式以及多媒體技術,拿捏好兩者之間的結合點,充分發揮兩種教學方式的優勢以及作用,最大限度的提高課堂教學效率。又比如,學習機械制圖中“基本體三視圖投影”的相關內容時,教師為了使學生更好的理解、掌握相關的專業理論知識,進行實際演示教學的過程中可以通過AutoCAD繪圖菜單中的建模功能構建一個基本題三維實體,這樣可以使學生更好的理解知識,而且教師應該通過視圖中的三維視圖功能以及視覺樣式功能鼓勵學生仔細觀察三維實體的建立過程,指導學生分別立足于主視圖、俯視圖、左視圖等方向觀察,最后教師應該充分利用自由動態觀察功能使學生學會從每一個投影方向進行觀察,這樣可以達到傳統教學方式不能達到的教學效果,有效提高教學效果。
2.5有效融合計算機繪圖以及機械制圖
融合機械制圖以及計算機繪圖的過程中,可以先完成機械制圖教學后,再進行計算機繪圖教學,利用計算機繪圖知識點幫助學生進一步鞏固學習機械制圖知識,從而雙重鍛煉學生的手工繪圖能力以及計算機繪圖能力。比如,可以有機結合以下內容:(1)“機械繪圖基本知識”和“計算機繪圖基本知識”。(2)“機械圖樣基本表示”和“計算機繪圖高級繪圖命令”。(3)“投影作圖基礎”和“計算機基本繪圖以及編輯命令”。又比如,教師講解機械制圖中常用件以及標準件的相關內容時,可以結合講解計算機繪圖中的塊以及設計中心應用的相關內容;講解AutoCAD繪圖環境的過程中,也要講解國家對于機械制圖的相關標準規定。以上這些內容都有很多重合的地方,高效整合后可有效提高教學效率,也便于學生更好理解、系統掌握相關知識。綜上所述,計算機制圖技術是當代應用型機械類技術專業人才的必備技能之一,為了培養更多具有較高綜合繪圖能力的專業人才,非常有必要融合機械制圖以及計算機繪圖教學,在機械制圖的過程中滲透計算機制圖技術,更好的滿足現代設計要求以及實際生產要求。
參考文獻
[1]王桂林.突出學生主體地位,激發學生學習興趣——談《機械制圖》教學中的趣味性[J].科技信息(學術研究),2006(9):385.