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[關(guān)鍵詞]機械制圖教學(xué)體系 職業(yè)能力
一 引言
機械制圖屬于工科類專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門理論性、實踐性都很強的課程,與相關(guān)專業(yè)課程聯(lián)系密切,但該課程抽象、生硬、難懂,需要有豐富的想像力、理解力和動手能力,而高職學(xué)生恰恰在這方面的能力有所欠缺,為此我們在機械制圖課程中進(jìn)行了相關(guān)的實踐,對課程教學(xué)體系構(gòu)建進(jìn)行了一些探索。首先,機械制圖課程教學(xué)遵循“以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力為本位”的現(xiàn)代高職教育思想,確立工程教育“回歸工程”的教學(xué)理念,以體現(xiàn)“工學(xué)結(jié)合”的內(nèi)涵;其次,改變傳統(tǒng)課程陳舊的教學(xué)觀念,把學(xué)生當(dāng)作知識灌輸對象的傳統(tǒng)教學(xué)模式,使教師由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動學(xué)習(xí)的幫助者、促進(jìn)者,把教與學(xué)的過程從傳統(tǒng)的、封閉的高等教育情景中解脫出來,并以較大的程度置于職業(yè)崗位的真實環(huán)境之中,以提高學(xué)生職業(yè)能力和綜合素質(zhì)。
二課程內(nèi)容選取與安排
1.課程內(nèi)容的選取依據(jù)
為體現(xiàn)高等職業(yè)教育的教學(xué)特點,我們從現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的要求和職業(yè)崗位實際工作的需要出發(fā),按照“以應(yīng)用為目的,以必需夠用為度”的原則,采取感性認(rèn)知的課程內(nèi)容體系,并淡化其抽象性、理論性,突出其實用性、技能性,體現(xiàn)其職業(yè)性、先進(jìn)性,圍繞“機械圖樣”的繪制與閱讀,將本課程教學(xué)內(nèi)容分成四大模塊,即:“制圖基礎(chǔ)”、“制圖方法”、“機械制圖”和“計算機繪圖”,另設(shè)“機械零部件測繪”綜合實訓(xùn)1周。
為使計算機繪圖技術(shù)的深廣度貼合本課程對“機械圖樣”繪制的要求,我們將“計算機繪圖”模塊有關(guān)內(nèi)容分別融入“制圖基礎(chǔ)”、“制圖方法”、“機械制圖”模塊,使計算機繪圖與手工繪圖同步教學(xué),并貫穿于整個教學(xué)內(nèi)容。所選的內(nèi)容如表一所示。
表一 課程內(nèi)容表
內(nèi)容模塊 課程內(nèi)容 學(xué)時安排
制圖基礎(chǔ) 緒論;國家標(biāo)準(zhǔn)及制圖的基本規(guī)定;繪圖工具和儀器的使用方法;平面幾何圖形的畫法 8
制圖方法 正投影和三視圖的基本理論;點、線、面的投影規(guī)律;基本形體、切割體和相貫體三視圖畫法;軸測圖的畫法;組合體三視圖繪制、閱讀及尺寸標(biāo)注方法。 32
機械制圖 機件各種規(guī)定的表達(dá)方法;標(biāo)準(zhǔn)件和常用件的標(biāo)記和規(guī)定畫法;機械零部件測繪及其圖樣閱讀方法。 32
計算機繪圖 AutoCAD基本知識;二維圖形繪制與編輯;文本及尺寸標(biāo)注;打印布局;三維繪圖簡介等。 28
2.課程內(nèi)容的組織與安排
以機械產(chǎn)品形體為載體,以適合高職生源學(xué)習(xí)特點的“感性認(rèn)知”入手,合理地組織和安排教學(xué)內(nèi)容,突破教學(xué)的難點,達(dá)到“學(xué)用結(jié)合、學(xué)以致用”的目的,具體如下:
(1)以“體”為主線組織教學(xué)內(nèi)容
以實際機械產(chǎn)品為對象,按“基本形體—簡單形體—組合形體—工程形體”這種以“體”為主線,由局部到整體、由淺入深地組織教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生易于理解機械圖樣的繪制原理,易于建立“物”與“圖”內(nèi)在聯(lián)系的感性認(rèn)識,并逐步達(dá)到理性地看圖構(gòu)形的目的。
(2)以“圖”為導(dǎo)學(xué)安排教學(xué)環(huán)節(jié)
以實際機械產(chǎn)品圖樣為載體,教學(xué)畫圖和看圖的基本理論、基本方法和基本技能,并融匯尺規(guī)繪圖、徒手繪圖以及計算機繪圖三種繪圖手段,使學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性、針對性較強,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
機械圖樣的閱讀是教學(xué)的難點和重點,軸測圖作為三維形體二維表達(dá)、二維圖形三維構(gòu)思的重要手段,由淺入深地貫穿教學(xué)內(nèi)容的有關(guān)部分,有助于學(xué)生將二維圖形與三維實體相結(jié)合,培養(yǎng)形象思維能力和看圖能力,同時又能適應(yīng)三維構(gòu)思、三維表達(dá)、三維造型的無圖紙化現(xiàn)代生產(chǎn)的需要。
三 教學(xué)方法
“機械制圖”課程的教學(xué)內(nèi)容具有較強的理論抽象性,以高職生源的學(xué)習(xí)習(xí)慣和認(rèn)知特點,采用傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法使教師感到力不從心,為此,我們靈活運用“案例式”、“任務(wù)驅(qū)動式”、“項目導(dǎo)向式”等多種行動導(dǎo)向教學(xué)法,滿足現(xiàn)代高等職業(yè)教育的教學(xué)需要。
1.“案例式”教學(xué)法貫穿教學(xué)的始終,將理論與實際緊密結(jié)合
以工程實際中典型、常見的機械零部件和機械圖樣作為案例展開課內(nèi)教學(xué),是我們在教學(xué)中貫穿始終的教學(xué)方法。通過這種教學(xué)方法淡化教學(xué)內(nèi)容的理論性、抽象性和復(fù)雜性,突出其典型性、針對性和實用性,并強化制圖知識的工程背景,達(dá)到理論與實際緊密結(jié)合的目的。例如:
對于形體的投影原理、三視圖形成及繪制原理等教學(xué)內(nèi)容,若按傳統(tǒng)的“畫法幾何”的“由點、線、面,再到體”這種邏輯推理的知識體系教學(xué),抽象難懂,不易接受。為此,我們以工程中常見形體,如撥塊、壓塊、螺釘毛坯、車刀、軸承座、支架等,按“基本形體—簡單形體—組合形體—工程形體” 這種 “體”的主線,將將繪圖原理和方法寓于其中,使教學(xué)內(nèi)容簡明實用、形象直觀、通俗易懂,符合高職生源的學(xué)習(xí)特點。
2.實施“任務(wù)驅(qū)動式”教學(xué)法,發(fā)展學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”的能力
本課程教學(xué)內(nèi)容的核心是閱讀和表達(dá)圖樣,如果學(xué)生不能從被動地接受知識或被動地積極學(xué)習(xí)中解放出來,則將無法形成屬于自己的看圖和繪圖能力。因此,我們在教學(xué)中采用“任務(wù)驅(qū)式”教學(xué)法,將所要學(xué)習(xí)的新知識隱含在一個或幾個任務(wù)之中,所提出的任務(wù)既有綜合性,又有實踐性,學(xué)生綜合運用新舊知識完成任務(wù),使“自主學(xué)習(xí)”的能力得到發(fā)展。例如:
零件工作圖閱讀部分是本課程教學(xué)的一個難點和重點,教學(xué)時我們選擇如齒輪油泵中的泵體、泵蓋等,減速器中的軸、端蓋和箱體等,自行車的踏腳等等實際生產(chǎn)所用零件圖作為對象,向?qū)W生提出“零件工作圖閱讀”的總?cè)蝿?wù),并分為“圖形識讀”、“尺寸標(biāo)注識讀”、“技術(shù)要求識讀”等任務(wù),學(xué)生在完成這些任務(wù)時,對所提出的任務(wù)進(jìn)行分析、綜合,明確該任務(wù)所涉及的零件類型及結(jié)構(gòu)特點、圖形表達(dá)方法、定形及定位尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等方面的知識。在這一過程中,學(xué)生在老師的指導(dǎo)和幫助下找出看懂零件圖的方法,并通過自學(xué)、討論、交流等過程加深每個學(xué)生對看圖有關(guān)問題的理解。最后由學(xué)生自述看圖結(jié)果,并由教師補充總結(jié),達(dá)到使學(xué)生學(xué)會看零件圖并提高看圖能力的目的。
3.采用“項目導(dǎo)向式”法,并體現(xiàn)“工學(xué)結(jié)合”的內(nèi)涵
有效地獲取本課程涉及的知識和技能,其方法不是通過教師對知識的解釋性陳述,或推理性講授,而是學(xué)生通過一些模擬或真實的職業(yè)崗位實際工作過程的具體情境,考察實例和解決問題,從中發(fā)現(xiàn)有關(guān)知識并掌握解決問題的技能。為此,我們在教學(xué)中采用“項目導(dǎo)向式”教學(xué)法,通過師生共同實施一個完整的“項目”工作而展開教學(xué)行動。通過這些“取之于工、用之于學(xué)”的項目,使教學(xué)“回歸工程”,把教與學(xué)的過程以較大的程度置于職業(yè)崗位的真實環(huán)境之中,提高學(xué)生職業(yè)能力和綜合素質(zhì),體現(xiàn)“工學(xué)結(jié)合”的內(nèi)涵。例如:
我們以減速器、柱塞泵、虎鉗、順序閥、葉片泵等機械產(chǎn)品為對象,模擬職業(yè)崗位實際工作過程,設(shè)計一系列“機械產(chǎn)品的拆裝與測繪”項目,供不同專業(yè)的學(xué)生根據(jù)專業(yè)特點選用。在完成這些項目時,學(xué)生按照部件拆卸、繪制零件草圖、測定零件尺寸、繪制部件裝配圖、繪制零件工作圖等工作任務(wù)的順序,在模擬生產(chǎn)一線的情境中學(xué)習(xí)。并將學(xué)生繪制的圖紙與企業(yè)實際的生產(chǎn)圖樣進(jìn)行對比,找出并分析存在的問題,擴充工程應(yīng)用知識,提高實際繪圖能力,形成職業(yè)素養(yǎng)。同時,在完成這些項目的過程中,每一項任務(wù)的完成都給學(xué)生成就感和自信心,給學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自由思考、個性發(fā)展的空間。
四、教學(xué)手段
本課程教學(xué)內(nèi)容有較強的應(yīng)用性、職業(yè)性,必須實行理論與實際相結(jié)合、課內(nèi)學(xué)習(xí)與工程應(yīng)用相結(jié)合、校內(nèi)學(xué)習(xí)環(huán)境與企業(yè)工作環(huán)境相結(jié)合、空間想象與形象思維相結(jié)合,因此,若固守某種教學(xué)手段將無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。為此,我們將現(xiàn)代教育技術(shù)手段引入教學(xué)過程中,并與傳統(tǒng)的經(jīng)典教學(xué)手段有機結(jié)合。
1.采用多媒體課件教學(xué)
自制模擬仿真功能較強且圖文并茂的多媒體課件,集教學(xué)提綱、電子掛圖、作圖步驟、機械產(chǎn)品加工錄像片等于一體,能夠生動、高效地輔助教學(xué)。例如:
在解決組合體的疊加和切割及其形體構(gòu)思等教學(xué)難題時,它以高效、逼真、清晰的效果幫助老師與學(xué)生實現(xiàn)空間思維的交流,輔助學(xué)生提高空間想象能力,并激發(fā)創(chuàng)新思維,以達(dá)到理想的教學(xué)效果。
在機械零部件的測繪教學(xué)中,能實現(xiàn)部件三維模型的模擬拆裝,并快速、生動地展示出部件組成、零件結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系等,這樣既可提高授課效率又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2.利用計算機繪圖軟件教學(xué)
計算機繪圖軟件的三維造型和三維向二維轉(zhuǎn)換等功能,把抽象的幾何元素與生動的實體、把二維圖形與三維實體有機地結(jié)合起來,使那些抽象、枯燥、難懂的內(nèi)容以生動形象的形式表現(xiàn)出來,不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且還能加速學(xué)生對作圖原理的理解,有效地提高學(xué)生的識圖和繪圖能力,以達(dá)到教學(xué)目的。
3. 教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化
在學(xué)院精品課程項目資助下,我們建立了“現(xiàn)代機械制圖”課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,它包括課程教學(xué)各個環(huán)節(jié)的教學(xué)資源,如學(xué)習(xí)指導(dǎo)資料、教學(xué)設(shè)計案例、機械產(chǎn)品三維動畫、典型機械產(chǎn)品加工錄像、模擬工作過程、學(xué)生作品與成果等,以極大的信息量,為學(xué)生課后進(jìn)行同步學(xué)習(xí)、課外進(jìn)行擴充性學(xué)習(xí)、完成項目進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)等提供豐富的資源,并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺實現(xiàn)師生之間的零距離溝通和互動。