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机械制图教学形式革新

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随着当地经济、社会、文化的发展,应用创新型人才成为城市型大学人才培养目标,制造业的发展成为了工业发展的重中之重。因此,培养应用创新型机械设计、制造人才是工业发展、城市发展的需要,也是作为城市型大学的成都学院机械专业人才培养的主要任务。应用创新型人才主要培养从事操作性、实践性较强工作的人才,要求具有较强的实践操作能力,较强的工程实践动手能力和操作技能,具有较强的创新意识和创新能力。

机械制图是机械专业学生接触到的第一门机械专业基础课,对于专业素质的培养有着举足轻重的地位。机械制图是一门研究图示法和图解法以及根据工程技术的规定和知识来绘制和阅读工程图样的一门学科。其内容几乎包括机械专业所有的专业知识,对新入大学的学生,不具备应有的前期知识和感性认识,是一门完全陌生的课程,相对其他课程比较难学。在制造机器过程中,无论是制作毛坯还是加工、检验、装配等各个环节,都要以图样作为依据;在使用机器时,也要通过图样来帮助了解机器的结构与性能。因此,图样被认为是工程界的技术“语言”。经过调研发现学生在学习机械制图过程中存在的问题是:(1)要掌握的知识多,内容繁杂,感觉没有重点;(2)知识跨度大,入门困难;(3)空间想象能力差,三维二维之间很难转换,特别是初接触投影面时,投影图的转换理解困难;(4)眼高手低,对于教师的讲解貌似都听懂了,但是一旦画图便无从下手;(5)学习参差不齐,导致部分学生最终放弃学习。因此,为解决上述问题,培养应用型创新人才,培养学生机械专业素养,本文提出以下几点建议。

一、合理制定教学大纲,整合教学内容,优化教学

兼顾到学校创新应用型人才的培养,学生都由课堂走进实验室、设计室、工厂,制图课堂教学课时大量缩减,并且将以往两学期的教学内容集中在一学期完成,因此学生接触的知识跨度相对较大,为保证学生知识能融会贯通,需要量体裁衣,整合教学内容,优化教学。

(一)教学大纲的制定要保证基本知识内容的全面完整连贯。教学大纲是根据培养目标制定的本课程指导性课程内容的纲要,决定了该课程的性质、知识点以及能力培养的目标,因此需要合理制定教学大纲。机械制图知识点总体可以分为三大部分:第一部分是国标,因为制图是一个规范化的画图过程,因此首先应该了解制图规范要求,正如一个游戏开始之前首先应该了解一下游戏规则,然后才能玩好游戏。按照旧的教学计划,第二部分应该是画法几何部分;第三部分是零件图装配图的读图画图,但是以往教学实践证明,学生在学习画法几何的过程中由于太抽象而不能很好地接受知识,普遍反映很难理解。因此,教学大纲的第二部分为简单几何体零件上的点、线、面,从实物下手,让学生从简单几何体上的点线面的学习开始。第三部分为复杂几何体零件和装配体及其点、线、面。这种直接从实物体引进画法知识的方法不但使学生很容易理解,同时还紧扣培养应用型创新人才的培养目标。

(二)技能型的知识要贯彻实用型人才的培养目标。技能型知识主要体现在线与面、面与面的相交、体被面截等情况下,可以减少立体辅助视图的辅助理解作用,增进学生对三视图知识的直接掌握,充分贯彻以投影规律作为画图依据的方法,避免了立体结构在脑海中转换成平面图形的过程,同时此举还大大减少了空间想象能力差的学生的学习困难,因为在学习制图的过程中有很多学生是因为空间想象能力不够而觉得学习困难的,将空间想象能力作为学生学好绘图基础之上的能力发展,突破以往制图完全依靠空间想象能力的局限,以提高空间想象力差的学生的学习兴趣。

(三)培养动手能力。制图中最重要的就是实践,每个学生都必须做大量的练习才能够真正掌握熟练绘图,制图练习是该课程必不可少的,因此为期两周的测绘是学习最重要的练习也是学生制图学习最重要的检测手段。在测绘的过程中,学生首先要对测绘模型(如减速器)进行拆装,充分认识其结构,并清楚每一个零件结构的功能,为后续结构设计奠定基础,然后学习使用标准测量工具进行测量,最后将模型表达在测绘图纸上。这个过程锻炼了学生实物转换能力、分析能力以及绘图方案设计能力。

二、改进课堂教学模式,激发学生学习积极性主动性

(一)实物教学,强化感性认识。初学制图的学生都是大一的新生,他们刚接触到制图,空间想象力不够,学习难免会觉得枯燥,采用实物教学可以给学生很直观的视觉信息,为他们由高中普通知识到大学专业知识的学习的转变起到很好的跳板的作用。实物教学不仅可以靠学校提供的教学模型为学生做很好的引导,而且教室便是空间体的最好的解释,将学生自身引进空间立体中,使其身临其境,更能够增强其空间想象力和理解力。

(二)互动式的案例教学。在教室空间中只有教师一个人的声音,由于视听疲劳学生大都很难能集中精力45分钟,因此为了吸引学生的注意力采用案例教学。案例教学主要过程是教师提出问题,学生自己思考提出多种解决方案,大家共同评价各种方案的合理性,最后决定正确方案。案例教学主要是用在标准件中,对于标准件的表达。首先让学生对零件本身有个直观的感受,然后采用互动式,请学生主动思考该如何表达零件结构。这样,不但加深了学生对标准件表达方法的理解,同时也增强了其学习的积极性、主动性。案例教学是在基于课堂教学的前提下利用多媒体结合了实践教学,在理论教学中体现了应用教学。

(三)边听课边画图上课模式。制图是个要求动手能力很强的学科,学生必须通过做练习来确保知识的掌握,为保证学生能够有效地学以致用,可以根据教学大纲知识点的需求,与对应练习题相对应,让学生直观明白所要解决问题,带着问题听课,并及时付诸实施,加深印象,避免眼高手低现象的发生。

(四)加强练习,增强学生图、物转化能力。对于制图的表达方法,特别是标准件的表达可以通过加强学生动手能力来强化,通过拆卸装配机器零件来加强学生对实物的认识,提高识图和机械制图能力。同时,通过先进的教学手段,使学生通过视频方式理解机器零件的工作原理,加工制造过程,加深其对零件的功用的理解,为后续机械制造基础的学习奠定基础。

(五)因材施教。针对稍微差一点的学生因为无法与其他同学齐头并进而采取放弃态度的情况,可以采取分层次教学作业要求的方法。教师根据知识点的难易程度对所讲授内容分成A、B、C三等,将作业习题也根据知识点的难易分成A、B、C三等,由学生根据自己的接受能力自主选择所属层次。这样不但可以激励学生不断上进,争取A的优异成绩,激发学习的积极性,同时还能够保证接受能力差的学生有明确的学习目标,保证尽可能多的学生掌握尽可能多的知识。对于接受能力好的学生在掌握好基本知识的基础上将计算机二维三维绘图软件(Auto-CAD&SolidWorks)教学引进课堂。教师通过软件的使用进行教学,不但将教师从黑板解放出来,同时更使学生有兴趣没压力地接受计算机绘图,为后续计算机辅助绘图的学习打下基础。

总之,本文根据学校应用型创新人才的培养目标,结合教学经验分析了培养机械专业学生在学习制图的过程中遇到的问题,并从教学大纲、教学方式、教学手段、实验方案和考核方式这几个方面探讨了该门课程的教学改革。实践证明,以上所提到的教学改革方案,对提高学生的学习积极性、分析问题和解决问题的能力、动手能力以及创新能力都有很好的作用和效果。

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