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關鍵詞 機械制圖 教學改革 工程能力
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
"Mechanical Drawing" Teaching Reform and Practice to
Train Engineering Capabilities as the Core
WU Ying, ZHOU Xu
(School of Mechanical Engineering, Hubei University of Automotive Technology, Shiyan, Hubei 442002)
Abstract For the lack existed in college "Mechanical Drawing" teaching, from in and out of the classroom to explore the teaching reform. Application of multimedia technology, curriculum design, and actively participate in various types of machinery competitions, organized students to visit the practice facility, greatly enhance students 'interest in learning, to enhance students' self-learning ability, so that students of spatial imagination, works to improve and enhance the ability to achieve significant for the training of comprehensive practical talents lay a solid foundation.
Key words mechanical drawing; teaching reform; engineering capabilities
培養具有工程實踐能力和創新能力的高素質工程技術人才已成為我國高等工程教育改革的重要目標。①在機械制圖教學過程中,應加強工程實踐教育。機械制圖是工科院校學生的一門專業基礎核心課程,課時相對較多,地位較為重要。②機械制圖 對機械類專業學生更為重要,為后續的機械專業課程奠定良好的基礎。
機械制圖課程內容比較抽象,言語難于表達。現有的機械制圖課程教學存在一些問題,傳統的教學基本都在教室里完成,教師多采用“滿堂灌”形式,缺少師生互動環節。機械制圖教師最好要具備工程師的實際能力,有了工程背景,教師在課堂里講解各種零件和應用的時候會很生動,機械制圖教師應加強與工程實際的聯系。
1 傳統機械制圖教學中存在以下問題
(1)學生不知道學習這門課到底有什么用,課程比較抽象,普遍對課程有畏難情緒。(2)工科院校中機械制圖課程一般都在大學一年級開設,大一學生基本都是高中畢業直接考入大學的,對機械方面的知識比較陌生,對工廠環境完全不了解,缺乏工程觀念,理論知識和實際脫節,實際動手能力較差。(3)學生的創新能力無法提高。現有的教學內容、教學方式、考核形式和課程設計等都比較陳舊。比如教學內容,教材和習題集幾十年來變化不大;教學方式還是以教師講解為主,教師總覺得上課時間不夠用,每堂課都滿堂灌,缺乏師生互動環節;考核形式還是閉卷做題,試卷出題比較呆板;通常是一問一答、一題一解形式或是指定做題,缺少靈活運用知識的考題。比如說,補投影圖題中可以加一題多解的題目,組合體題中可以加自由構型的環節,零件圖中可以加徒手繪制草圖、徒手表達的環節;課程設計,幾十年來都是設計一級圓柱齒輪減速器,這個題目能讓學生學會查手冊和圖表,能把課堂上學的齒輪傳動和軸承、鍵、銷、螺紋連接的規定畫法等內容應用進去。但是,學生們都做這個設計,思想被禁錮了,嚴重影響創造性,以至于有些學生不認真做,仿照和抄襲情況時有發生,有的甚至還請“”完成。
2 課堂教學改革
(1)教師動手制作簡易教具。比如:“點、直線、平面的投影”章節的教學,學生處于初學階段,不明白投影關系,往往有云里霧里的感覺。教師可以用硬紙殼板制作一個兩投影面體系,制作一個三投影面體系,這樣教學效果很直觀,學生可以極快地掌握點、直線、平面的投影知識。從直觀圖到投影圖,這是一個質的飛躍。有這個飛躍,就有一個良好的開端,幫助學生打消了畏難情緒,樹立了學習機械制圖的自信心。
(2)應用多媒體技術。課堂教學是基礎,首先要在課堂上吸引學生,讓學生有新鮮感,好奇心。我們通過三維建模,使學生直觀地了解零件內外形狀,了解裝配體中的各個零件裝配關系,使學生們的思路清晰。在三維建模時,盡量選擇學生感興趣的又與教材貼近的例子,比如:茶壺、水閥開關、千斤頂等都可以。學生非常感興趣非常好奇,一下子把“要我學”變成“我要學”,把“要我掌握它”變成“我要掌握它!”
(3)認真備課、組織語言。編寫教案注意“精”和“寬”兩個方面。“寬”是指講課內容知識面廣,信息量大。“他山之石,可以攻玉”,適當介紹國內外先進技術,講一些有代表意義的例子,能使學生思路開闊,浮想聯翩,思維跳躍。這樣學生才可能會有創造性,會有好點子出現,解決問題能找到好的切入點。“精”是指重要知識點要重點講述,使學生以后碰到難題,萬變不離其宗,能做到舉一反三,觸類旁通,以培養學生獨立分析問題和解決問題的能力。
(4)提高教學方法。滿堂灌、平鋪直述的教學方法,比較平淡,時間長了令人生厭反感,成了“催眠曲”。但基本知識、基本理論、重要的內容還是要講解透徹,引導學生獨立思考,充分激發學生創造性思維。教師可以不定期地在課堂上舉行小測驗,時間不要太長,15分鐘即可,成績好的可以加分。學生都有一定的上進心,都不會輕易放過得分的機會,都會認真對待每一次小測驗,對期末考試有很大幫助。有的問題一題多解,老師可以先制造一個懸疑,引導學生突破課本、發散思維。講解例題的時候,要注意理論結合實際,引導學生從理論知識聯想到實際機器,實現 從“物”到“圖”,從“圖”到“物”的轉換。
(5)教師要抓緊每一堂課的教學。授課前教師要控制好課堂紀律,先用3~4分鐘回顧上一堂課的內容,幫助學生回憶所學的知識,承前啟后,順利進入新課。用簡短的言語告訴學生新課的重要性,與什么實際問題有關,你如果翹課、睡覺、開小差,不認真聽課,你的損失會很大,說不定找工作應聘的時候就考這個知識點,說不定以后你的工作就與這個知識點有關。在講課時采用提問、啟發、師生互動等方式,讓學生注意力高度集中,講課內容盡量多聯系工程實際。在下課前,教師花3~4分鐘作總結,然后布置適當的作業。
3 豐富課外教學
(1)勤能補拙,勤學苦練。機械制圖課程,需要大量做題,大量畫圖, 與教材配套的習題集作業有一些較偏重于理論,有些作業很多年不變,甚至還沿用的老國家標準,教師講授如果照本宣科,毫無新意,沒把作業與工程實例結合起來,學生覺得作業距離工作實際較遠,不愿意做題,敷衍了事,達不到作業的效果。教師應該對學生嚴格要求,課后布置適量的作業,教師自己出題目,作業選題要經典,要與工程實踐密切相關,要求學生按時保質保量完成。
(2)樹典型,立榜樣。可以從班級挑選機械制圖學得好的同學作為榜樣,陳列他們的作業和圖紙,讓同學知道自己的差距,讓同學知道學好機械制圖并不是神話,是完全可以實現的事情。可以將工廠里優秀的技術人員和操作技師請進校園和學生座談,也可以帶學生去工廠參觀,和技術人員、操作技師交流,請技術人員和操作技師聯系工廠實際,講述機械制圖學習的重要性。還可以利用校友會的信息,用從事產品研究開發、從事基層技術工作的優秀校友的事例來激勵他們,把校友當年在學校學習時的機械制圖成績復印出來,把他們當年課程設計和畢業設計的圖紙陳列出來,讓學生明白,他們今天的輝煌與當初的學習過程密不可分,成功都需要艱難的付出。也可以列舉一些反面的事例,告誡學生,繪圖要嚴謹、要一絲不茍。機械類專業的學生在工廠里從事技術工作的居多,不懂制圖,寸步難行,制圖失誤,釀成事故。
(3)訓練學生拆、裝小設備。制圖教研室購置適量的齒輪油泵、減速器、虎鉗、千斤頂等小型設備(是真實的設備)。一個自然班30多人分成8~9個小組,4個人一組,以上設備每個組各發一臺。訓練學生自己拆、自己裝設備,了解其中各個零件,以及他們的裝配關系。看到真實的“物’,再想如何來繪圖,如何來表達。比如:螺紋連接規定畫法很難掌握,其實螺紋很常見、很簡單。告訴學生這些設備生產出來要經過多少工序,而購入的價錢比較低廉。讓學生知道從事機械行業技術工作會很枯燥、很辛苦、很艱難。樹立學生正確的價值觀、人生觀。這樣可以幫助學生理論聯系實際,提高學生的動手能力,為以后適應職場打基礎。
(4) 課程設計。學校設置專門的測繪教室,測繪教室布置科學實用合理,配置適當的測量工具。大學一個自然班是30多人,把班里同學分成6~7個學習小組,并推薦出小組長。制圖教研室建課程設計題庫,同學們可以根據興趣選題,也可以抽簽的形式定題。學習小組確定題目后,展開討論,安排分工,同學們學會用工、量具測量零件,設計、繪制零件,確定合理的表達方案。這樣每位同學都熟悉了解零件測繪過程、設計細節,組員加強溝通,分工合作,培養了同學們的團隊精神、協作精神,提高了他們的工程素養。
(5)利用學校的實習基地,和實習教師溝通配合,帶領學生動手做一些簡單的機械零件,進行一些簡單的裝配,組成裝配體,增強學生的動手能力和識圖能力。
(6)積極參與競賽。教師利用業余時間帶領悟性強、基礎好、動手能力強、對競賽有強烈興趣的學生,積極參與校內外的各種工程競賽,培養學生吃苦耐勞、勇于創新、頑強拼搏的精神,培養學生不卑不亢、不畏強手的過硬心理素質。通過競賽可以開闊視野,陶冶情操,豐富知識。學生們自己動手設計制作產品,能很好地鍛煉獨立工作的能力,使理論知識聯系工程實際。師生團結一心,積累經驗,重在參與。
(7)組織學生去工廠參觀實習。學校和周邊工廠建立良好的合作關系,教師定點定時間帶學生去工廠參觀實習,加深感性認識,加深理解。
4 結語
機械制圖課程教學的最大特色是培養工程能力,使課程與教學符合人才市場的需求,教學必須實實在在地服務于人才的培養和學生的發展。畢業生在就業崗位上手快,進步快,基層鍛煉2~3年就可以獨當一面,深受用人單位歡迎。實踐證明,課程教學改革探索,師生共同努力把課堂由教室內向教室外拓展,使機械制圖教學變得豐富多彩,學生的動手能力提高很快,學生接受的知識由死板到靈活,極大提高了學生對機械制圖課程的熱愛程度,更重要的是提高了學生的工程素養和創新能力,為學生們早日成為卓越工程師夯實基礎。
注釋
關鍵詞:機械制圖;空間想象能力;教學改革;立體感
一、引言
《機械制圖》是機械類汽修專業的重要專業基礎課,與《汽車發動機構造與維修》、《汽車底盤構造與維修》、《汽車電器設備構造與維修》等專業課具有同等重要的作用。需要掌握《機械制圖》的國家標準規范,熟練繪制汽車零件的零件圖,準確的畫出裝配圖,并能正確的對零件圖和裝配圖進行準確讀圖,是一門理論與實踐結合性非常強的課程。因此,根據學科特點和學生現狀,對教學模式進行改革已勢在必行,探索新的教學模式已是職業學校面臨的主要任務。針對當前社會需求及教育模式的調查和研究,結合職業教學特點,通過筆者多年在《機械制圖》課程的教學經驗積累,對該課程的教學模式提出改革意見。
二、提高學生對《機械制圖》課的重視程度
《機械制圖》是昌黎縣職業技術教育中心機械類汽修專業的一門專業基礎課程,但學生始終認為,只有《汽車發動機構造與維修》、《汽車底盤構造與維修》等課程才是他們的專業課。殊不知,《機械制圖》對其他專業課程起到至關重要的作用。沒有《機械制圖》就無法對各個零件進行全面了解,無法直觀了解其內部結構,也無法對汽車的整體結構進行全面了解,也無法準確對各部分零件進行裝配。為了能夠讓學生了解《機械制圖》課程的重要性,就要充分展示《機械制圖》課程的重要性,增強學生的重視程度。對于職業學校學生現狀來講,不少學生很快就會喪失對該學科的學習興趣。因此提高學生對《機械制圖》這門課的興趣,也是每位教師要特別關注的。引導學生重視《機械制圖》課程,激發興趣是學好這門課的前提,有興趣才有動力。但要想提高學習興趣,必須將《機械制圖》與學生今后的職業生涯相結合,激發起學生對學習《機械制圖》課學習的能動性。只有做到這一點,才能改變學生被動的學習狀態,對提高教學質量,起到事半功倍的效果。在課程設計中,可以讓學生走出課堂,真正體會到知識的應用本質,比如:在學生上《機械制圖》課之前,先帶他們去汽車生產廠家去參觀,了解整個汽車的生產工藝流程,了解每個汽車零件的加工過程,了解這些過程都離不開圖紙,甚至于汽車零件的裝配也必須在會看零件圖和裝配圖的前提下來完成,讓他們看到各種機械零件,包括活塞、連桿、曲軸、螺栓、螺母等零部件,讓他們真正感知實物,才有利于提高他們的立體感和空間想象力。這樣不僅有利于教學,更讓他們明白《機械制圖》與他們以后的工作息息相關,從而提高了他們對《機械制圖》課的重視程度。
三、和諧的課堂氛圍是講好《機械制圖》課的前提
職業學校的學生都是來自各中學的基礎相對薄弱的學生,缺乏足夠的自信心。因此,要想讓學生學好各專業課,平等和諧的課堂環境非常重要。要讓學生明白,自己能夠做到最好。而且,和諧的課堂氛圍有助于創造性思維能力的發展,有助于學生對知識準確的掌握,有助于師生之間的交流,有利于知識的傳遞與理解。在這個和諧的課堂氛圍中,教師不再是知識的灌輸者和課堂的執行者,而是教學中的引導者和課堂的參與者,知識的傳遞是在一種和諧的氛圍中進行,這樣有助于教師對知識的傳授和學生對知識的掌握。
四、通過各方面培訓,提升教師的專業素養
把《機械制圖》知識講述的生動形象,也是教師專業素養的體現,學生是否喜歡這門課,除了相關教師的良好的口才和表達能力外,最核心的是把知識的精華傳遞給學生,將課堂知識拓展出去,將知識與應用結合。例如,《機械制圖》的教學中,還要結合著《汽車發動機構造與維修》、《汽車底盤構造與維修》、《汽車電器設備構造與維修》、《金屬工藝學》、《公差配合》等知識輔助講解,融會貫通。《機械制圖》課畫汽車發動機上的連桿時,假如制圖教師懂車和連桿的結構,就能把結構說的更明白、透徹,學生也能和所學的汽車發動機知識聯系到一起,興趣會大大提升,教學效果也會更佳。目前,隨著計算機技術的飛速發展,計算機繪圖已經逐漸取代了傳統的手工繪圖,因此《機械制圖》教師除了要具有扎實的繪圖、讀圖的功底外,還必須有較強的計算機操作技能。計算機繪圖已在職業中學機械類專業中廣泛采用。因此,對于《機械制圖》的專業課教師必須具有較強的理論和計算機繪圖知識。
五、好的教學方法,更有利于提高教學質量
《機械制圖》課程教學一定要結合專業課的特點及教學對象的實際情況,通過一些直觀可見的教學模型,以提高他們的空間想象能力。并在教學的過程中,總結知識點、重點,探索出一些形象化、通俗化的口訣。這樣的話,不但便于學生記憶,更有利于將枯燥的內容簡單化。例如,再講三視圖的投影規律時,三視圖的畫圖規律是很難記憶的,因此,教師必須總結出其投影規律,即三視圖的畫圖要領“高平齊、寬相等、長對正”。這樣不僅提高了學生的學習興趣,還提高了繪圖質量。
六、結束語
總之,《機械制圖》是機械類汽修專業的一門重要的專業基礎課,也是一門需要學生具有很強的空間想象力和立體感的學科。對于職業學校的教師而言,難度大,難于講解。因此,教師必須不斷提高自身的專業水平,掌握更多課本外的專業知識,利用好的教學方法和教學手段,不斷的進行教學改革,才能培育出符合社會需求的高素質人才來。
參考文獻:
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關鍵詞:高職學校;機械制圖;課程;教學改革
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)15-0044-02
《機械制圖》課程是高等職業學校機械類專業的一門重要技術基礎課程[1]。該課程重在培養學生讀圖和繪圖能力,要求學生具備二維與三維相互轉換的空間想象力和思維力、掌握機械制圖的國家標準,并能熟練利用合理的表達方案進行繪制機械產品裝配圖和零件圖,具有較強的理論性和實踐性。目前該課程的教學,無論從教材還是教法上均難以適應當前勞動力市場對高職畢業生的需求。對于機械類專業的學生來說,這門課程學習的好壞將直接影響后續專業課機械原理、機械設計、金屬工藝學、工程材料、數控機床等課程的基礎,以及將來從事相關工作的專業能力。目前傳統教學模式存在的弊端有:
1.普遍存在以課堂講理論為主、學生被動接受的教學模式,不能有效激發學生學習的積極主動性。
2.教學手段落后,只注重知識的系統傳授,而忽略學生的具體需求,學生只能感性理解,難以反映職教特色。
3.《機械制圖》課程與AutoCAD計算機繪圖課程銜接得不好。學生從大學一年級開始學習機械制圖到大三時做課程設計、畢業設計,時間間隔太長,把《機械制圖》課程與AutoCAD計算機繪圖分開來講授,發現學生對手工繪圖與計算機繪圖知識結構銜接不系統,適應力不強等問題。
4.教學素材多數來源于課本,因為課本上反映的是理論知識,與實踐教學結合得不緊密,與就業市場生產實際相脫節。
因此,如何更新教學觀念,建立新的教學體系,調整現有的教學內容,更新教學方法與手段,提高教學效率,探索新的教改勢在必行。筆者多年從事《機械制圖》課程的教學,總結了一些經驗,并著重強調應從以下幾方面嘗試和實踐。
一、培養學生的空間思維和想象能力
《機械制圖》是專門研究識讀和繪制機械圖樣方法的課程,要實現“物―圖―物”空間形象思維過程是本課程講課不同于其他課程的一個顯著特點。在《機械制圖》教學中,以培養能力為核心,使學生掌握作圖和讀圖的方法和能力及培養學生的空間想象能力和構思能力。培養空間思維和想象能力是學好《機械制圖》的基礎,培養空間思維和想象能力要通過演示教學模型、掛圖、實物、錄像、參觀等形式,幫助學生進行觀察、分析,然后概括出準確的結論,完成從具體到抽象再到具體的過程,借助直觀性教學方式引導學生把觀察、分析與想象結合起來,去研究空間物體與投影之間的關系。
二、優化《機械制圖》的教學內容
高職教育不同于一般的普通高等教育,不是以培養學術科研型人才為教育目標,以突出應用能力的培養,是培養學生自覺地運用各種作圖手段進行構思、分析、解決和表達工程問題的能力。因此,在教學中應結合高職學生未來的工作實際,精選教材內容,培養學生實際應用能力。而且隨著當前高職教學體系和教學內容的改革,《機械制圖》課程的理論教學時數相應減少,進一步增加了教學難度。當前,我校機電類專業開設的《機械制圖》與《AutoCAD繪圖》是兩門獨立的課程,分別由不同老師在不同學期講授,把這兩門有關系的課程割裂開來,雖然課時增加了,但是教學效果不是很好。因此很有必要將二者結合到一起,組成一門課《機械制圖與CAD》。我們選用了由鄧曉君、袁世先主編,機械工業出版社出版的教材《機械制圖與CAD》一書,本書內容包括認知與實踐,運用標準規定繪圖,繪圖基本技能訓練,識讀與繪制三視圖,繪制軸測圖,運用常用表達方法表達機件結構,標準件和常用件的特殊表達,繪制與識讀零件圖,識讀與繪制裝配圖,零部件測繪和運用計算機繪制圖樣等學習任務。將原《機械制圖》中的畫法幾何部分內容進行刪減,只著重講清概念,引入投影理論,而將教學的真正重點放在機件表達方法、零件圖和裝配圖上。利用大量學時來講授生產實際中常見的零件圖、裝配圖以及識讀它們的方法、要領和繪制技巧,同時加強尺寸標注和技術要求、公差配合部分的教學和練習,做到“精講多練”。比如,零件圖上的表面粗糙度和公差配合要求,可以“先標注,后講解”。這樣,能充分利用有限的教學時數進行系統的教學。
三、融合傳統教學方式與現代多媒體教學手段
為在有限的學時內,讓學生快速掌握制圖理論知識,傳統的《機械制圖》教學是以“掛圖+模具+板書”的教學方式,素材大多來源于課本,與實際脫軌。因此,在教學時以多媒體教學手段為主,傳統教學手段為輔。多媒體教學為《機械制圖》這一課程的教學改革提供了前所未有的發展前景。多媒體技術可以使制圖的教學更易讓學生接受和掌握,可視化的表達方式,可以將抽象難懂的基本概念和原理用形象生動的畫面表示出來,激發學生的學習興趣,增加課堂的有效講課時間,以學生為主體不斷引導學生提出問題和分析問題。比如剖視概念部分,在立體畫面和兩面視圖的基礎上,配上“假想剖開”、“假想移走”和“剩下部分”投影等文字,形象地表達了相關概念,解決了要花很多時間才能講清楚的問題,同時又能形象直觀地加強教學效果。
四、注重實踐能力的培養
制圖課程有其自己的特點,不像數學那樣主要靠邏輯推理,更不同于物理、化學那樣立足于實驗,其突出特點是實踐性和直觀性。因此,需從課程特點出發,考慮教學方法,要注重實踐,每講完一部分理論內容,應適當地布置作業,計算機繪圖已經普及,減少手工繪圖內容,指導學生應用AutoCAD軟件繪制相應的圖樣,并將其作為典型習題來講解,改變通過習題培養基本技能的訓練方式,降低圖紙線型要求,把制圖的基本功重點放在正規的底圖訓練上。既分散了制圖的難點,又增強了課程活力。另外通過上述教學內容的優化整合,既合理地分配了現有的教學時數,又符合教學要求,更重要的是能讓學生將《機械制圖》的理論知識與生產實際有機地結合起來,不僅能引起學生的興趣,而且可以增強學生完成作業后的成就感。
五、改革考核評價體系
我系《機械制圖》課程的考核評價體系基本是以期末筆試成績60%為主、平時作業40%為輔的簡單考核模式。這種簡單考核模式注重的是考核學生對《機械制圖》理論知識的掌握,沒有體現學生綜合運用所學理論知識分析問題的能力和解決問題的能力。為了能夠全面客觀地反映學生的綜合素質和能力,改變原來簡單的考核形式,加強對教學過程動態的考核和評價。將期末筆試成績改為40%,平時作業30%,增加了三維實體構型設計的計算機繪圖面試題為30%的考核評價模式,在題型的設計上要考慮靈活性、多樣性,突出學生創新思維能力的考查,考核知識點包括識讀裝配圖、裝配圖拆畫零件圖、計算機繪圖技能、運用所學知識回答圖形表達方式及構型設計等。
六、結束語
《機械制圖》這門課程對于機電類專業非常重要,是學習其他很多后續專業課的基礎。這門課程的教學改革對培養適應現代科學技術發展的未來技術人員是十分必要的[2]。課程教學改革是一項漸進的、長期而艱巨的任務。筆者對傳統的教學內容進行了優化整合,突出實用性,并且在教學方式上沒有墨守成規,采用了現代化的教學手段,突出AutoCAD計算機軟件的應用,走出應試教育的模式,對原有的考核評價體系做出了大膽的改革和嘗試,并取得了一定成效,提高了素質教育的水平。
參考文獻:
[1]門盧靜.中等職業學校《機械制圖》課程教學改革初探[J].科技信息,2008,(6).
關鍵詞:目標定位;學習興趣;基本技能;工作實踐
一、本課程教學目標(主要是能力目標)設定的依據
我專業是機電技術專業,機電技術專業是應用性很強的專業,通過與企業專業人員交流,他們提出,“企業看重的是真才實學、操作能力而非文憑”“就業后專業不能丟,但不能只圍繞專業”。我們今后的重點,是要將專業理論知識與實習實踐相結合,書本知識雖然給了學生一定的積淀,但與實際還是有一定的出入,例如我們在學校教授的《機械制圖與CAD》課程,從應用軟件繪圖到設計圖還是有很大差距的,在學校只是針對應用軟件的環節,而真正到了工作崗位中,應用是必須的,設計才是關鍵環節,因此要把所學的理論知識與實踐緊密結合起來,掌握機電產品的制造、操作、組裝與維護,達到提高動手能力、增強人際關系協調能力,培養分析、解決實際問題能力。這也為我們今后的教學工作提出了新的要求,我們要不斷反思,構建自己的知識體系,培養學生科學嚴謹的工作態度,勤奮務實的工作作風,把所學的理論知識與工作實踐結合起來。因此,我們的培養目標是使五年制高職畢業生走入工作崗位后經過鍛煉成為智能型中、高級技術工人。由此,分析確定課程的能力目標具體如下:
1.能夠理解常用的制圖國家標準及相關規定,具備查閱標準和技術資料的能力。
2.理解正投影的基本原理,能夠利用正投影法原理繪制三視圖
3.具有繪制軸測圖的能力
4. 理解正投影的基本原理,能夠利用正投影法原理繪制三視圖中的截交線、相貫線、幾何體及表面點。
5. 理解正投影的基本原理,能夠利用正投影法原理繪制組合體三視圖.
6.具有物體表達方法的識讀及作圖能力
7.具有繪制標準件、常用件的能力
8.能夠識讀中等復雜程度的裝配圖,初步了解測繪的方法,并拆畫零件圖。
9.能夠識讀中等復雜程度的零件圖
10.能使用AutoCAD軟件繪制符合制圖國家標準的具有中等難度的工程圖樣。
課程能力目標設定的依據是機電一體化專業職業技能分析表和項目小組召開的有企業專家參加的項目工作研討會對完成典型工作任務應具有的工作能力分析。課程的教學目標是完成專業標準中的機械制圖與CAD的職業能力目標。
二、課程能力目標的準確性
項目工作小組和企業專家針對各工作崗位的工作特點和職責把綜合能力目標按各工作崗位需要的能力進行分解。
例如:對于設備維修工作崗位看圖、識圖是維修的依據。設計崗位,則需要具備比較全面和專業的行業知識,能夠具有獨到的見解和創新意識,查閱資料的能力,工作的最終成果依然是圖紙。加工生產崗位除了讀圖識圖能力還要具備很強的實踐動手能力。按各工作崗位的不同職責分解很合理,各能力目標和各工作崗位的工作任務能對應。
課程能力目標的設定考慮了高等職業教育學習者的情況,重點是學生通過學習以后能做什么,學習環境需要什么條件,能力目標的表達也反映了一定的程度或標準。如具有繪制和識讀中等復雜程度零件圖的基本能力,這樣的表述恰當、合理。
三、 課程能力目標具體,可操作性較好
學院有機械零部件測繪實訓室,學生可進行零部件測繪與模型測繪完,學生在完成若干個設計好的學習任務包括大作業后,具有熟練的手工繪圖技能,具有識圖和繪制中等復雜的裝配圖和較復雜零件工作圖的能力,具備查閱并運用有關標準的初步能力等。從而達到課程的能力目標。并從以下幾方面確保能力目標的實現:
重視制圖基本理論和基本方法教學。制圖教學要解決的根本問題,通俗地講,就是培養學生的畫圖能力、看圖能力和空間思維想象能力。而這些能力的養成,要靠平日較長時間對制圖的基本理論和基本方法的學習理解和掌握的積累而逐漸形成。萬丈大廈,始于磚瓦。因此,要依據形象思維的規律和發展過程安排組織教學,重視重視制圖基本理論和基本方法教學,打好基礎,一步一個臺階,使教學落到實處。要加強對投影規律及投影視圖特征總結、綜合、概括能力,強化培養,建立更多的基本形體的投影表象,為思維儲備更多材料,為后階段的學習夯實根基。
加強實踐教學環節,依據人們學生在機械制圖課程學習中的思維特點和規律設計教學。依據人們認知事物的基本規律,從感知實踐上升到理性認識,再以理論指導實踐。加強直觀教學(充分利用立體模型、三維實體造型軟件)和實踐教學(模型測繪、部件測繪等),增加用投影視圖所表達物體的正向思維訓練的強度 ,有利于物體投影空間概念的建立。
針對學生讀圖難,加強讀圖教學與練習,教會他們讀圖的方法與思路;多方位開展 加強讀圖能力培養,注重讀圖思維方法引導和讀圖規律的概括總結,使學生盡快入門,少走彎路。 加強思維訓練,培養課程綜合創造能力。
加強課上討論環節 ,課堂上運用“啟發、討論式”的教學方法,可解決學生聽課中的疑惑,對提高學生分析問題和解決問題的能力起到了很好的促進作用。如“機件表達方法綜合分析”是本課程的重點和難點,是后續課程設計中最有用的和不可缺少的技能。通過對機件表達方法中優劣方案的討論、比較,在教師的引導下進行綜合分析,選擇出最佳方案。這種教學方式極大地體現了學生的主體地位,發揮了學生的主觀能動性,加深學生對“多途徑解決問題”的理解,提高了學習興趣。
對于跟后續課程相關的機械制造基礎知識,則采用通過到實習培訓工廠現場教學,計算機多媒體輔助教學課件演示或觀看相關錄象等加以解決。效果很好。
實踐教學
實踐教學包括正常教學實踐環節中的手工儀器繪圖、草圖訓練和形體構思訓練等教學內容,并安排零、部件測繪一周。
對于本課程的實踐教學,我們認為:
(1)機械制圖是一門理論教學與實踐教學并重的課程,且實踐環節對課程的學習掌握及運用能力形成尤為重要,因此必須加強。
(2)根據當前中國的實際情況,工科學生的手工儀器制圖、徒手畫圖和計算機繪圖都必須訓練,只是隨著新技術的發展,后兩種能力的訓練比重將逐步增大,但手工儀器制圖在課程中不能沒有。
(3)不定期地組織學生到實訓工廠進行參觀,目的在于強化課堂教學效果,提高學生對相關職業的認識和興趣,開闊學生的視野,培養學生的素質和創新能力。
參考文獻
[1] 郭建尊《機械制圖及計算機繪圖》中國勞動與社會保障出版社2010年8月
[2] 謝利民《現代教學基礎理論》.上海教育出版社 2006年7月
在化學工程與工藝《機械制圖》教學時,教師要將培養學生的基本能力(繪圖、讀圖和查閱國家標準)、分析能力(具有空間分析及投影分析、二維圖形與三維圖形間的相互轉換的分析能力)和基本技能(具有手工繪圖和計算機繪圖技能)有效地融入于整個教學過程中。在教學過程中,筆者發現:有的同學立體感比較強,對立體圖一看便知,有的同學立體感比較弱,還有的同學連最基本的正方形都看不懂。因此,在《機械制圖》的教學過程中,要因材施教,分層次教學[2]。所謂分層次教學就是根據學生不同的學習基礎和個性差異,提出不同的學習要求,通過學習,使每個學生都能獲得成功的樂趣,從而對下面的學習產生興趣。如:在學習“三視圖的練習”這部分內容時,首先,對授課班級學生進行摸底,按其學習基礎和空間想象能力分成三個層次(當然不能對學生說,以免傷了他們的自尊心),并在課前準備了三類不同層次的木模,一類為最簡單的基本體,一類為以“基本體—基本體”為主的疊加類,一類為切割類,放在同一箱中。然后,在課堂中,把不同的木模分發給相應層次的學生,讓他們分別畫出三視圖,這樣可以使大多數的學生都能正確地畫出,增加了不同層次學生的自信心,然后通過逐漸加大難度的方式,多次進行訓練,會使原來基礎比較差的那部分學生的空間想象能力得到較大的提高,縮短了與高層次學生的差距。
2通過多元化教學,實現教學資源共享
如何利用現有的教學資源實現資源共享,切實提高教學質量是當務之急。在《機械制圖》的教學中,多媒體教學[3]以直觀生動的教學方式大大提高了該課程的教學效果和教學效率,充分體現了現代化教學的優越性。教師可以利用各種三維造型技術進行三維曲線、曲面的繪制和組合體的三維造型,或者利用網絡資源直接下載三維flash動畫,DV錄制工廠零件加工短片等,把它們加入到多媒體課件中,使教學內容更加形象、直觀,把抽象問題具體化,復雜問題簡單化,有效的幫助學生掌握形體分析方法和空間想象能力的培養,幫助學生對知識的理解和掌握,降低機械制圖課的學習難度,提高了學生的學習興趣,提高了教學質量。但是,多媒體教學過程中也存在例如作圖過程演示過快等現象,對于空間轉化能力較差的同學,特別是初學階段的學生,即使教師邊講解邊演示,仍然存在思維跟不上的現象,這樣的情況,教師就必須配合常規板書教學法,利用教學教具尺、規、粉筆等在黑板上邊講邊畫,并用彩色粉筆區別題圖與答案,比使用現成的課件要好得多。因此,教師在教學過程中要繼承和發展傳統教學手段在現代教學中的應用價值。利用傳統教學方法是培養學生形象思維的最佳途徑。傳統的直觀教學方法運用,在一定程度上放慢了講解的速度,教師按照總結的一套解題步驟邊講解、邊作圖、邊小結,帶著手勢的比擬,甚至可以拿出模型或實物讓學生看明了,引領學生逐步培養空間圖物的轉換能力,提高解題速度。這樣會使教學效果更好。正所謂“教學有法,教無定法”。在機械制圖教學過程中,教師應以“理論夠用為度”的原則,從實際出發,根據學生需求和教材內容性質特點等設計合適的教學方法,繼承傳統教學手段的精華,充分利用現代教學手段的優勢,采用自學式、講練結合、討論式、自主式等教學方法,實現教學多元化,注重學生思路的引導和啟發,以提高學生的學習興趣和學習積極性。把啟發引導歸納總結等指導性的教學活動與學生自學的的閱讀活動相結合,在教與學的過程中使學生學會學習的方法,鼓勵學生自己親自動手實踐,進一步提高學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的科學素養以及獲取知識的能力,有效地提高教學質量。
3通過實踐教學培養學生的空間想象和投影分析能力
《機械制圖》是一門實踐性很強的學科,培養學生的空間想象能力需要有一定的過程,速成是較難的,要求學生勤于思考,勤于練習。教師要當好引路人,善于激發學生的思維想象,調動學生的學習興趣,使學生樂意學、主動學;同時,積極地輔導學生作業,讓學生由淺入深不斷地練習,這樣,在不斷地學習過程中學生的空間想象能力會逐漸形成,從而達到應有的讀圖及作圖能力。當然空間想象能力的發展永無止境,還需學生在今后的學習工作實踐中去鍛煉、去提高。在教學中培養和訓練學生的空間思維與想象能力,必須通過不斷的實踐教學,我們主要從以下幾個方面進行培養。
(1)加強立體幾何訓練,建立立體空間概念
在教學初期,帶學生到制圖模型室參觀,觀察各種實物、模型,增加學生頭腦中的形體儲備,建立空間概念。也可以要求學生結合一些日常生活中的物體,如鉛筆、球、螺母、粉筆盒、桶等,讓學生感到制圖課所學的知識是與生活緊密相連的,逐步培養興趣。
(2)重視基礎知識,掌握圖示原理,牢記投影規律
《機械制圖》是通過投影原理,闡述圖、物之間的轉換關系,整個教學過程始終圍繞三維的物與二維的圖之間相互轉換的思維活動。教學首先由投影作圖入手,投影作圖是講解機械圖樣的圖示原理,是讓學生從空間到平面或從平面到空間的思維轉換的重要環節。在此環節中,教師要從投影體系的建立入手,可以教室墻角、粉筆盒等為例,使學生了解物體的比例、方位、相對位置等關系,讓學生認識三維投影體系。在此基礎上選擇實物、模型、掛圖及多媒體flash動畫等進行直觀教學,將三視圖的“形成”及“展開”過程直觀的展示出來,使學生一目了然,進而熟練掌握各基本幾何體的投影,實現從空間到平面的初步思維轉換。
(3)認真觀察,加強畫圖與讀圖訓練,多層次空間思維訓練,實現從平面到立體的空間思維轉換
畫圖與讀圖訓練是培養學生空間思維能力轉換的一個重要教學環節。這個環節里,我們可以做的方法有很多。如,我們可以讓學生做“一題多解訓練”——已知兩個視圖要求學生補畫多種不同情況的第三面視圖,通過該訓練進一步提高學生的空間思維想象能力。又如在進行組合體的繪制時,在給學生設計題目時,以往我們都是全班給出一個題目,大家畫同一個內容,老師領著學生分析探討后,大家就開始繪制,這個過程學生屬于被動接受過程,只是機械的動手繪制,缺少獨立思考過程,學生的空間想象和投影分析能力沒有得到充分的鍛煉。現在,我們會采取分組的形式,4~6人一組,每組發放一個木制模型,讓學生通過小組討論分析,制定最佳視圖表達方案,通過直接量取的方式,進行繪制及尺寸標注。并且也可以小組間以模型互換的方式分別研究探討最佳表達方案。整個過程,充分調動了學生的積極性和學習興趣,最大程度的鍛煉了學生“空間”與“平面”之間的互換能力。為更好的培養學生的空間分析能力,參考其他院校教學經驗,我們也對學生進行這樣的教學要求,如在講組合體及其剖視圖時,引導學生用硬皮紙、橡皮泥、蘿卜、土豆等,自己動手制作模型;在講標準件、零件圖和裝配圖時,讓學生觀察實物,動手拆裝機器等。這都取得了一定的教學效果。
(4)強化練習,及時輔導
要學好制圖這門課,練習是很必要的,只有通過加強練習,才能使學生不斷的思考,反復的進行“實物—圖形”的轉換,驗證并發現問題,提高學生的空間轉換能力,增強學生分析問題和解決問題的能力。我們一般把練習題分為基本題,一般題和提高題三種,讓學生鞏固知識、加深理解,還可檢查教學效果,及時得到反饋信息,教師在發現問題后,及時進行輔導,有效地提高了教學質量。
4創造良好的課堂氛圍,提高學生學習積極性
良好的課堂氛圍,會增加學生學習的興趣和積極性[4-7]。“興趣是最好的老師”,是推動學生主動學習的內動力,是提高教學質量的一條最佳途徑。其實,在實踐教學中,很多教學過程,都能夠很好的增進學生的學習興趣。但是,要想從根本上達到這一目的,就要求教師一定要具備淵博的學術知識,能夠在教學中充滿激情與活力,對教學課程設計具有全新的理念。教師在教學中要善于設計課程,體現教學藝術的多樣性,教師更要精于課程設計,展現出教學藝術的美育性。在《機械制圖》教學時,教師可以通過生動趣味的語言表達,恰當地運用形象的對比和比喻,激發學生學習的興趣,調動學生學習的能動性,使學生在笑聲中接受知識。如在講授“線面的投影關系”時,將教鞭比作直線,書桌比作平面,教室的黑板、地面及學生右手墻面,分別構成了投影的正面(V面)、水平面(H面)及側面(W面),墻角及地腳線就成了互相垂直的X、Y、Z坐標軸,其投影特征可概括為“一點二線必為垂直線,一斜二平必為平行線,一線二面必為垂直面,二線一面必為平行面”,這樣講,學生感到簡單、明了,記得牢,使教學效果得到明顯的提高。同樣,教師在教學中通過CAI多媒體講課,可以做到圖、文、聲、像、動、靜等多種形式效果相結合,這樣不僅能吸引學生注意力,還激發了學生學習興趣,學生在學習過程不再感覺單調乏味,充分調動了學生的學習積極性,實現了教學效果和教學質量的“雙贏”。