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關(guān)鍵詞:機械制圖教學(xué);創(chuàng)新模式;意義
在技術(shù)院校中,機械制圖是機械專業(yè)學(xué)生的必修課程之一。機械制圖自身實踐性也比較強,需要學(xué)生進行專業(yè)的課程實踐。在當(dāng)前,機械技術(shù)專業(yè)的學(xué)生實踐性比較差,學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性也是比較差的。在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生都存在著厭學(xué)的心理,學(xué)生學(xué)習(xí)能力不足導(dǎo)致學(xué)生對學(xué)習(xí)出現(xiàn)不自信的現(xiàn)象,認(rèn)為自身專業(yè)的就業(yè)前景也十分不光明。很多學(xué)校在很大程度上削減了機械制圖的課程建設(shè),所以,建議高校進一步加強機械制圖的理論課程和實踐課程。教師在教學(xué)中一定要創(chuàng)新教學(xué)創(chuàng)新模式和創(chuàng)新理論,根據(jù)新時代的教學(xué)理念即時調(diào)整教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容。樹立新的教學(xué)觀念,逐漸轉(zhuǎn)變學(xué)生的創(chuàng)造能力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)素質(zhì)。
一、機械制圖在教學(xué)中的意義和特點
1.機械制圖在教學(xué)中的意義
中等職業(yè)院校課程改革,對于學(xué)生和教師的影響是比較大的,教學(xué)模式的變化改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)特點。從目前企業(yè)需要大量的專業(yè)性技術(shù)人才來看,能夠從事產(chǎn)品制造、裝配、設(shè)備等維修綜合性工作的人才是企業(yè)在發(fā)展過程中所需要的人才保障。這就需要學(xué)生在學(xué)習(xí)期間具有一定的理論知識,同時還要進行大量的課題實踐。學(xué)生還要對未來從事的職業(yè)技能進行大量的訓(xùn)練,在安全方面、團隊合作方面、自我學(xué)習(xí)方面都要有一定的提高。機械制圖是機械類專業(yè)以及相近專業(yè)必須的課程之一,同時,機械制圖自身也是一門比較強的實踐課程。傳統(tǒng)教學(xué)已經(jīng)很難滿足學(xué)校的人才培養(yǎng)模式。為了更好地適應(yīng)時代的發(fā)展需求,就要對教學(xué)模式以及教學(xué)思路進行創(chuàng)新。逐漸從單一的教學(xué)模式向?qū)嵺`的教學(xué)模式進行轉(zhuǎn)變。教學(xué)模式的形式應(yīng)該由固定的教師進行集體授課向室外授課、車間實習(xí)進行轉(zhuǎn)變。教學(xué)手段應(yīng)該由過去的口授、黑板向著多媒體和車間實踐進行轉(zhuǎn)變,這樣能夠體現(xiàn)出教學(xué)模式的實用性和開放性。
2.機械制圖課程教學(xué)特點
機械制圖是一門理論課程,自身的實踐性也是比較強的。通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象和制圖能力。機械制圖課程是理工學(xué)科和大學(xué)本科必修的一門課程,自身的知識點也是比較多的。應(yīng)該根據(jù)數(shù)據(jù)以及機械制圖課程的特點,并且結(jié)合新時期機械制圖教學(xué)課程來提高教學(xué)質(zhì)量,新的教學(xué)模式是提高教學(xué)質(zhì)量的熱點問題之一。
對于教師來說,當(dāng)前機械制圖的教學(xué)模式和教學(xué)方法是比較單一的,大多數(shù)都是采用板書教學(xué)模式。對于學(xué)生來說,學(xué)習(xí)途徑和學(xué)習(xí)方法也是比較單一的,對于自身的興趣和發(fā)展也是沒有一個很好的途徑。學(xué)校和教師應(yīng)該探索如何以學(xué)生為中心,以需求為導(dǎo)向,這樣來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)造力,構(gòu)建出高校信息教學(xué)模式和教學(xué)資源。實現(xiàn)技術(shù)和管理先進制圖的教學(xué)模式,一直是機械制圖所追求的目標(biāo)。
二、如何做好機械制圖的教學(xué)創(chuàng)新
1.機械制圖教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新
技術(shù)院校教學(xué)目的就是為了進一步培養(yǎng)出高素質(zhì)實用性的技術(shù)型人才,這樣也能夠有效地解決實際問題。因此,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該對學(xué)生的工作以及遇見的問題進行詳細(xì)的教學(xué),這樣能夠提高知識的專業(yè)性,讓學(xué)生更容易掌握。
在機械制圖教學(xué)過程中,大多數(shù)是按照章節(jié)順序來進行教學(xué),對教學(xué)的理論和概念進行掌握,但是,對于學(xué)生來說,教學(xué)過程中的理論和概念是很難得到消化的。因此,在教學(xué)過程中,要淡化章節(jié)的概念,強調(diào)知識自身的整體性。
2.教學(xué)方法創(chuàng)新
教師應(yīng)該激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生參與到課堂的教學(xué)活動當(dāng)中,教師不能夠單方面?zhèn)魇趯W(xué)生的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)理念。教師對于課程都要進行精心設(shè)計,這樣能夠讓學(xué)生快速融入教學(xué)理念當(dāng)中。這樣能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)想法,在做斷面圖和剖視圖的教學(xué)中,分析教學(xué)的模式和方法,這樣能夠有效地提高學(xué)生的理解能力。
3.多元化智能教學(xué)
智能化的核心就是加大對問題的解決,尤其是在實際的問題中。采用“問題解決”的教學(xué)方法可以有效地讓學(xué)生更多地思考,這樣能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,能夠有效地提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。
多元化智能教學(xué)的目的是讓學(xué)生學(xué)會解題思路,而不是單方面對理論方面的背誦。在“三視圖”當(dāng)中,應(yīng)運用模式進行教學(xué)。學(xué)校也應(yīng)該制定相關(guān)的教學(xué)方案,教師也應(yīng)該根據(jù)實際情況進行合理的設(shè)計,并且實施有效的教學(xué)理念,提高教師的教學(xué)質(zhì)量。在選擇和設(shè)計教學(xué)內(nèi)容時應(yīng)充分考慮學(xué)校場地的設(shè)施和氣候、地理因素。在遵循學(xué)生的知識技能和生理發(fā)展的規(guī)律的基礎(chǔ)上,制定出科學(xué)合理的教學(xué)技術(shù),這樣能夠保證教學(xué)目標(biāo)的有效實現(xiàn)。
在職業(yè)院校機械制圖教學(xué)中進行教學(xué)創(chuàng)新必須要充分利用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的優(yōu)越性。在運用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的同時,一定要尊重學(xué)生的主體創(chuàng)造性、注重師生之間的合作和交往性,這樣能夠保持信息傳遞的雙向性,保證多媒體在傳播過程中的一致性。這樣能夠有效提升課堂的教學(xué)效果,在現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)中,必須“適當(dāng)”地與傳統(tǒng)教學(xué)方法相互滲透,以入為主,以機為輔,揚長避短,相輔相成,才能使機械制圖教學(xué)達(dá)到理想境界。
文/陳農(nóng)娣
摘?要:機械制圖作為技工教育機械專業(yè)的主要課程之一,主要教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)揮想象力,形成一定的繪圖和制圖能力。本文作者針對機械制圖課程的特點,指出機械制圖課堂上應(yīng)用一體化教學(xué)模式的重要意義,并通過一體化教學(xué)模式在機械制圖課堂教學(xué)中的實際應(yīng)用,探索一體化教學(xué)模式在機械制圖課中的改革,從而提高課堂教學(xué)效率,更有效地培養(yǎng)學(xué)生的讀圖、繪圖能力和空間想象力以及創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞 :一體化?教學(xué)模式?機械制圖?應(yīng)用
隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機械制造業(yè)逐漸成為我國國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),因此需要大量的機械制造人才投入到機械制造業(yè)的發(fā)展中。職業(yè)技校是培養(yǎng)機械制造人才的主要場所,因此職業(yè)技校的責(zé)任更為重大,需要不斷培養(yǎng)出合格的對工業(yè)制造業(yè)有用的人才。其中機械制圖是職業(yè)技校中最為普通的基礎(chǔ)科目之一,旨在培養(yǎng)對于機械制圖的繪制和閱讀能力,能在以后的實踐工作中發(fā)揮出應(yīng)有的職業(yè)能力和素養(yǎng)??紤]到機械制圖的教學(xué)內(nèi)容比較復(fù)雜,需要學(xué)生能充分發(fā)揮想象力與實際的工程實踐相結(jié)合。但是傳統(tǒng)的機械制圖課教學(xué)中缺少對于立體幾何的學(xué)習(xí),學(xué)生會由于缺乏足夠的空間思維能力而致使對機械制圖的實踐性把握不夠。另外,傳統(tǒng)的機械制圖教學(xué)模式主要是教師通過機械模型進行板書教學(xué),教學(xué)課堂氣氛單調(diào)導(dǎo)致學(xué)生對于機械制圖的興趣不高,也就很難有主動學(xué)習(xí)的興趣。因此一體化教學(xué)模式的引進會打破傳統(tǒng)的機械制圖理念的桎梏,真正調(diào)動起學(xué)生對于學(xué)習(xí)機械制圖課的積極性。筆者通過分析機械制圖中一體化的重要性,進而對一體化在機械制圖課教學(xué)中的應(yīng)用進行探索。
一、一體化教學(xué)模式在機械制圖課應(yīng)用的必要性
我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,使得對于機械制圖專業(yè)知識的要求越來越高,職業(yè)院校作為培養(yǎng)機械制圖人才的地方就顯得尤其重要。機械制圖作為職業(yè)學(xué)校的基礎(chǔ)必修課,既有自身的知識框架結(jié)構(gòu),又關(guān)系到其他很多課程的學(xué)習(xí)進展,在學(xué)生的學(xué)習(xí)生涯中具有很重要的承上啟下作用。但是在實際的機械制圖的教學(xué)中仍然沿用傳統(tǒng)的重理論輕實踐的理念,因此在機械制圖的實踐教學(xué)中未建立起完善的導(dǎo)向型的教學(xué)體系,學(xué)生對于實踐的掌握遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。加之機械制圖是對實踐要求較高的學(xué)習(xí)科目,其知識的抽象性與復(fù)雜性導(dǎo)致學(xué)生很難短時間內(nèi)有學(xué)習(xí)的熱情和積極性,因而也會導(dǎo)致機械制圖教學(xué)目標(biāo)難以完成。但是一體化教學(xué)模式的引進真正可以將社會實踐同理論知識緊密聯(lián)系起來,讓學(xué)生形成對于機械制圖的整體情感體驗,不斷完善好職業(yè)能力整體培養(yǎng)體系。通過制定不同特色的課程教學(xué)規(guī)劃可以幫助整體把握機械制圖的教學(xué),在分階段實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的過程中促進整體目標(biāo)的不斷實現(xiàn)。
二、一體化教學(xué)模式在機械制圖中應(yīng)用的具體措施
一體化教學(xué)模式的原則立足于社會實踐,主要的目標(biāo)是通過現(xiàn)代教學(xué)的各種手段來培養(yǎng)學(xué)生形成應(yīng)有的機械制圖方面的實踐能力與工作能力。實現(xiàn)這一目標(biāo)的教學(xué)措施如下:
1.教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新化
在機械制圖的一體化應(yīng)用過程中一定要提高教師的專業(yè)知識和技能,全面提高教師個人的綜合素質(zhì)。順應(yīng)時代的潮流,這時候“雙師型教師”的概念應(yīng)運而生。在課堂的理論講解過程中,雙師型教師會根據(jù)實踐需要進行重點理論知識的講解以及特別強調(diào)好注意事項,引導(dǎo)學(xué)生對整體的機械制圖知識有整體把握。同時在具體社會實踐操作過中,教師還會結(jié)合課堂教授的知識進行操作示范,讓學(xué)生密切理論聯(lián)系實際??梢妿熧Y力量是否強大決定了學(xué)生是否可以掌握好機械制圖方面的能力。
2.教學(xué)方法多樣化
在傳統(tǒng)的機械制圖教學(xué)過程中,主要是教師通過傳統(tǒng)的掛圖、黑板等工具進行乏味的課堂講解,但是由于機械制圖本身的抽象性特點決定了普通的二維平面授課法不能滿足學(xué)生對于機械制圖理念的學(xué)習(xí)需求。相對于傳統(tǒng)的機械制圖教學(xué)模式,一體化教學(xué)更多地融合了現(xiàn)代的多媒體技術(shù)、三視圖(如下頁圖所示)相關(guān)內(nèi)容,并且加入了讓CAD中的三維立體技術(shù)實現(xiàn)了二維圖形與三維圖形之間的相互轉(zhuǎn)換。現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合使得圖形的設(shè)計更為立體和直觀,有利于學(xué)生形成更為具象的空間想象力。在日常學(xué)習(xí)的過程中,教師可將學(xué)生分成幾個小組進行小組的獨立學(xué)習(xí)探究,可以在多媒體教室內(nèi)通過繪制各種不同的機械制圖進行分組的比較,最終實現(xiàn)各小組間的討論交流。與此同時,教師要發(fā)揮好引導(dǎo)作用,注意在具體學(xué)習(xí)的過程中要及時指導(dǎo)具體繪圖細(xì)節(jié),把握好課堂的整體教學(xué)氣氛。最后通過幾個小組間的討論由教師進行歸納總結(jié),得出課堂教學(xué)的主要目標(biāo)結(jié)論,讓學(xué)生形成自己獨有的實踐體驗。
3.教學(xué)資源特色化
一體化理念被引用到機械制圖課程當(dāng)中,應(yīng)該使其應(yīng)用更加符合機械制圖的特色,教師要發(fā)揮好主導(dǎo)作用,明確企業(yè)對于學(xué)生在機械制圖方面的要求是什么,以便在教學(xué)環(huán)節(jié)中有針對性教學(xué)。另外,學(xué)??梢远ㄆ诮M織歷屆優(yōu)秀畢業(yè)生回校與學(xué)生交流在工作崗位上的工作經(jīng)驗,具體分析在實踐過程中可能會遇到的機械制圖問題及所要注意的事項。學(xué)校要深入不同的企業(yè)進行教學(xué)方案的探究改編,結(jié)合以不同崗位、不同需求為出發(fā)點,最終使機械制圖能夠適用行業(yè)的生產(chǎn)需求,最終編寫出帶有學(xué)校特色的教學(xué)計劃方案教材。
4.教學(xué)場地實踐化
要想讓學(xué)生真正掌握好機械制圖的本領(lǐng),就一定要給學(xué)生提供合適的機械制圖加工實習(xí)的場地,讓學(xué)生可以有真正動手實踐的機會。學(xué)生通過實踐會形成自己的心得體會,及時發(fā)現(xiàn)自己在實踐中存在的問題,然后教師會針對操作中的問題給予針對性的指導(dǎo)。學(xué)校還應(yīng)該利用好眾多的企業(yè)資源,積極與各個企業(yè)建立良好的合作關(guān)系,組織學(xué)生到企業(yè)進行參觀學(xué)習(xí),企業(yè)也會為學(xué)生提供更多的親身實踐的機會。
三、在機械制圖課堂上應(yīng)用一體化教學(xué)模式的重要意義
1.提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
隨著素質(zhì)教育的推進,一體化教學(xué)模式便是實現(xiàn)了教學(xué)方式由被動為主動的轉(zhuǎn)變,顛覆了原有的灌注法教學(xué)模式。值得注意的是,在教學(xué)的具體情況下應(yīng)該采用分組討論的方式進行,這有利于增進師生之間的感情,讓教師可以及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)當(dāng)中存在的問題并得到必要的指導(dǎo),最終讓學(xué)生可以從自己的實踐中得到相應(yīng)的成就感。
2.提升學(xué)生的實踐水平
傳統(tǒng)的教學(xué)模式多采用灌注法,一般多以教師的講授為主導(dǎo),讓學(xué)生處于被忽視的地位難以發(fā)揮好在課堂學(xué)習(xí)當(dāng)中的主體性作用。但是在如今的新課改形勢下,傳統(tǒng)的“填鴨式”的教學(xué)已然不能很好地體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。而一體化模式在機械制圖中的應(yīng)用則很好地彌補了不足,讓學(xué)生在“學(xué)中做,做中學(xué)”,充分調(diào)動起學(xué)生參與機械制圖學(xué)習(xí)的熱情和積極性。一體化教學(xué)模式一方面可以拉近教師與學(xué)生之間的距離,方便師生之間在課堂教學(xué)中密切交流合作,使得機械制圖的課堂教學(xué)效率大為提高。另一方面,一體化教學(xué)模式可以很好地實現(xiàn)理論知識與實踐之間的緊密結(jié)合,因為課堂理論知識來源于實踐教學(xué),通過結(jié)合機械制圖的實踐案例,為課堂理論教學(xué)提供必要的素材。
3.加強學(xué)生機械制圖的意識
在機械制圖課堂教學(xué)中,一體化模式的推廣引進可以幫助學(xué)生加強對機械制圖的概念和意識。通過將學(xué)生分成不同的小組,利用分組討論圖樣的尺寸并且認(rèn)真完成工作表的填寫。學(xué)生通過自主地探索機械制圖的基本理念,可以獲得成功的體驗。小組之間通過團隊的相互協(xié)作以及交流可以實現(xiàn)小組的預(yù)期目標(biāo)。學(xué)生在具體的實踐學(xué)習(xí)中會無形地鍛煉自己的觀察力、動手操作能力、想象力以及語言表達(dá)能力,在不斷地發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的過程中養(yǎng)成較為清晰的機械制圖思維。在相互合作探究的活動中,學(xué)生既可以實現(xiàn)自身的價值,還會共同為了實現(xiàn)一個目標(biāo)而不斷探索發(fā)現(xiàn),最終得到滿意的結(jié)果。這樣團隊意識和理念很好地得以體現(xiàn),進而會更加促進學(xué)生對機械制圖一體化模式的認(rèn)識和了解。
四、小結(jié)
綜上所述,一體化教學(xué)模式可以彌補傳統(tǒng)的機械制圖教學(xué)模式的不足,進而實現(xiàn)社會實踐與理論知識的緊密結(jié)合,使得機械制圖的教學(xué)工作更具有導(dǎo)向性和實踐性。在職業(yè)院校中,機械制圖是機械類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,一體化模式的運用可以利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段和方式促進理論知識與實踐教學(xué)相結(jié)合,鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮想象力來加深對于機械制圖學(xué)習(xí)的動力和興趣。同時,一體化教學(xué)模式還可以幫助學(xué)生提高動手能力,教師應(yīng)該發(fā)揮好領(lǐng)導(dǎo)作用引導(dǎo)學(xué)生全程積極參與,獲得深刻的教學(xué)實踐體驗和感受。
總而言之,在機械制圖課上引進一體化的教學(xué)模式,學(xué)生可以積極主動加深對于社會實踐的探究學(xué)習(xí),在發(fā)揮想象力的前提下在自己的職業(yè)生涯中發(fā)揮好自己的優(yōu)勢,促進我國的機械制造業(yè)進入全新的階段。
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關(guān)鍵詞: 機械制圖 制圖測繪 計算機繪圖 教學(xué)改革
1.引言
《機械制圖》、《制圖測繪》、《計算機繪圖》是工科院校中機械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,三門課程都以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、繪圖識圖能力為教學(xué)目標(biāo)。其中《機械制圖》注重講授制圖原理和方法,《計算機繪圖》注重講授利用計算機軟件繪制圖形的技巧,《制圖測繪》則注重實踐。因此,如何將三門課程有機地結(jié)合,構(gòu)建計算機繪圖與機械制圖課程新體系及改革教學(xué)方法,并進一步提高教學(xué)質(zhì)量,成為當(dāng)前機械制圖教學(xué)改革中亟待解決的問題。
2.教學(xué)改革背景
傳統(tǒng)教學(xué)中,《機械制圖》課程教師運用圖紙、實物模型、多媒體課件,輔以圓規(guī)、三角板等教具[1],學(xué)生在通過大量練習(xí)鞏固知識達(dá)到培養(yǎng)空間想象能力、圖解簡單空間幾何問題,從而達(dá)到掌握繪制、閱讀機械圖樣的基本能力,以及識讀、繪制機械零件圖和裝配圖的教學(xué)目的?!队嬎銠C繪圖》主要運用Auto CAD軟件進行教學(xué),結(jié)合理論進行上機實踐操作,從而增強計算機繪圖的能力和技巧,進而為計算機輔助設(shè)計奠定基礎(chǔ)?!吨茍D測繪》則初步培養(yǎng)學(xué)生機械工程的意識,綜合運用《機械制圖》課程中所學(xué)知識,根據(jù)現(xiàn)有部件(或機器),通過查閱相關(guān)資料、測量實物等方法,畫出該部件(或機器)裝配圖和零件圖的過程。傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在諸多弊端,三門課程分別單獨授課,專業(yè)知識重復(fù)、授課學(xué)時增加、教學(xué)效果不明顯。
《機械制圖》是基礎(chǔ),三門課程緊密聯(lián)系?!吨茍D測繪》、《計算機繪圖》不能脫離《機械制圖》課程而獨立開設(shè),必須在全面掌握制圖的基本理論、投影規(guī)律、表達(dá)方法、國家制圖標(biāo)準(zhǔn)、零件圖和裝配圖基礎(chǔ)上才能進行制圖測繪并運用計算機繪圖畫出規(guī)范的機械圖。
科技時代的發(fā)展,使得繪圖技能的掌握不僅僅局限于手工繪圖,傳統(tǒng)教學(xué)手段已經(jīng)不能符合現(xiàn)階段的教學(xué)要求。在制圖學(xué)科中引入計算機繪圖,從而輔助機械制圖,提高繪圖效率。運用計算機先進的輔助工具推動機械制圖的教學(xué)。計算機繪圖在授課過程中能夠幫助教師運用CAD中軸測圖、三維圖形變換等功能,向?qū)W生展示空間形體及空間—平面的轉(zhuǎn)換過程,有助于更好地提高學(xué)生的識圖、繪圖能力及空間想象和思維能力,大大縮短傳統(tǒng)手工繪圖耗費的時間。同時激勵學(xué)生通過軟件繪圖對制圖理論進一步探索。計算機的普及和發(fā)展使傳統(tǒng)的《機械制圖》課程教學(xué)面臨更多新的挑戰(zhàn),在圖形文件的保存和管理、圖紙的重復(fù)利用等方面也體現(xiàn)了計算機繪圖極大的優(yōu)越性。
3.教學(xué)改革的措施
目前,以我校教學(xué)模式為例,《機械制圖》、《制圖測繪》與《計算機繪圖》采用傳統(tǒng)相結(jié)合的教學(xué)模式,即先進行機械制圖理論教學(xué)、再進行制圖測繪,最后學(xué)習(xí)計算機繪圖,其中計算機繪圖是單獨一門課程。從教學(xué)方法分析,此教學(xué)方式循序漸進,先加強理論教學(xué),再注入實踐教學(xué),最后運用計算機繪圖綜合前兩門課程。但在時間段上機械制圖與計算機繪圖分離教學(xué),不可避免地造成機械制圖原理和計算機運用方面的脫節(jié),同時未能及時在制圖測繪中運用計算機繪圖,學(xué)生僅能掌握計算機制圖的基本運用,未能繪制復(fù)雜的裝配圖,影響今后的設(shè)計圖紙繪制,達(dá)不到預(yù)期教學(xué)目的。因此,只有將機械制圖和計算機繪圖兩門課程同時進行,分別以各相關(guān)知識點為獨立單元,穿插教學(xué),并在制圖測繪中加以實踐檢驗,三門課合理結(jié)合,才能達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。
通過對傳統(tǒng)教學(xué)的弊端及三門課程之間相互關(guān)系的分析,在實踐教學(xué)中探究一種將三門課程有機結(jié)合的教學(xué)方法,具體改革措施如下[2]:
(1)理論教學(xué)內(nèi)容的改革?!稒C械制圖》與《計算機繪圖》兩門課程同時穿行教學(xué),教學(xué)內(nèi)容依次是:
(2)教學(xué)手段改革。在《機械制圖》授課中運用多媒體授課同時加入Auto CAD輔助授課。授課前,把課時需要講解的圖形提前在Auto CAD軟件中建立模型,授課中,通過對模型的旋轉(zhuǎn)、剖切等操作,加深學(xué)生對圖形的理解,增強學(xué)生的空間思維能力。尤其是組合體和零件圖的識讀及繪制的講解,在教學(xué)過程中一直都是難點,加之學(xué)生的空間想象力不夠等因素,讀圖制圖較難完成。如果運用Auto CAD建立三維模型,使三視圖和計算機三維模型相互對照,幫助學(xué)生理解。并授課后,要求學(xué)生在《機械制圖》作業(yè)練習(xí)冊上與Auto CAD中同時完成。當(dāng)學(xué)生遇到不易理解的圖形,可以通過在Auto CAD中建立三維模型與三視圖對照,快速準(zhǔn)確得到結(jié)果。
(3)實踐課程教學(xué)內(nèi)容改革。將《制圖測繪》與《計算機繪圖》結(jié)合,利用一周時間進行零部件測繪,先手工繪制草圖,再結(jié)合計算機繪圖軟件Auto CAD繪制整套圖紙[3]。
同時,將計算機繪圖運用到機械制圖及其相關(guān)課程中會存在一些問題。例如,少數(shù)學(xué)生直接抄襲圖形,敷衍了事。這就要求教師必須全面加強授課中的過程監(jiān)控。
4.結(jié)語
隨著科技的進步,《機械制圖》、《制圖測繪》與《計算機繪圖》課程有機結(jié)合的教學(xué)改革勢在必行,這將在使學(xué)生掌握基本理論和知識的同時,更好地培養(yǎng)空間想象力和軟件應(yīng)用能力,并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,教學(xué)效果得到進一步增強。
未來計算機技術(shù)的發(fā)展,除Auto CAD軟件外,更多的機械繪圖軟件也將逐步運用到機械制圖及相關(guān)課程的教學(xué)中來,制圖課程的教學(xué)改革也會隨著之發(fā)展變化。因此,將計算機繪圖合理地運用到機械制圖及相關(guān)課程中,具有重要意義,通過逐步完善和構(gòu)建新的課程體系,進一步提高教學(xué)質(zhì)量,優(yōu)化教學(xué)效果。
參考文獻:
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1以“教是為了不教”為指導(dǎo)成立科研課題組,齊頭并進開展研究工作
圣陶先生有一句精辟的話,現(xiàn)在已經(jīng)眾口傳誦,那就是:“教是為了不教?!爆F(xiàn)今的社會是科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的社會,綜合國力的競爭,實質(zhì)上是人才的競爭,教育必須走在時代的最前列,要發(fā)展教育事業(yè),要深化素質(zhì)教育,科研是先行軍。為了適應(yīng)現(xiàn)代社會,為了提高職業(yè)學(xué)?!稒C械制圖》課的教學(xué),中等職業(yè)學(xué)?!稒C械制圖》課必須要進行改革。通過多次反復(fù)討論最后決定用“中等職業(yè)學(xué)?!稒C械制圖》課堂教學(xué)整體優(yōu)化探索”為課題。
2大刀闊斧進行教材的整編與試用
教學(xué)與教材是密不可分的,一本好的教材必須要體現(xiàn)科學(xué)性與思想性相統(tǒng)一,理論與實踐統(tǒng)一的原則,好教材必須注意知識的邏輯順序與學(xué)生的心理發(fā)展順序相統(tǒng)一。進行教學(xué)改革,很大程度上要進行教材的改革,我們進行了如下的整編:
2.1知識面的調(diào)整:我們使用時發(fā)現(xiàn)繪圖工具及其使用具體編排在第二章幾何作圖中,學(xué)生在第一章中就學(xué)到了繪圖,由于沒有學(xué)會繪圖工具使用,學(xué)生在第一章的學(xué)習(xí)中往往造成不懂正確使用繪圖工具,形成不良習(xí)慣,所以我們將繪圖工具的使用內(nèi)容調(diào)到第一章,先讓學(xué)生掌握繪圖的正確方法,為學(xué)生規(guī)范作圖打下基礎(chǔ)。又如,圖樣的初步知識,除了介紹國家標(biāo)準(zhǔn)外還介紹了三視圖的畫法與識讀,主要介紹投影知識、投影理論(即立體———平面的轉(zhuǎn)換),并用投影理論去分析問題、解決問題(即平面———立體的轉(zhuǎn)換)。學(xué)生沒有學(xué)過幾何作圖,二維平面就進入投影作圖的三維立體,這不符合學(xué)生的心理發(fā)展和對客觀事物系統(tǒng)、規(guī)律性的認(rèn)識,因此學(xué)習(xí)起來相當(dāng)難。故而我們進行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以便符合學(xué)生實際。
2.2知識點的調(diào)整:現(xiàn)用教材某些知識點在選材上不便于順利傳授知識,也不便于課前學(xué)生預(yù)習(xí),如斜度的畫法,介紹斜度畫法所舉的例子出現(xiàn)兩個知識點,一個是斜度的畫法,二是圓弧連接的畫法,而圓弧連接的內(nèi)容還沒有在這里出現(xiàn),這樣就不利于知識點的學(xué)習(xí)掌握,故在實際教學(xué)中,我們改編、加進了圓弧連接的簡單介紹,使知識點更加易學(xué),但又不會影響后面圓弧連接的學(xué)習(xí)。
2.3配套練習(xí):結(jié)合教材,在配套練習(xí)中也進行相對應(yīng)的刪除或增加。難度太大,超綱部分堅決去除,部分題目進行修改后使用,增加一些實物,加強學(xué)生的實際訓(xùn)練,強化學(xué)生動手畫圖、設(shè)計等實際操作。教材整編后,試用效果良好,配合錄像示范、電腦軟件實放,具體、直觀、生動。但仍存在一些小問題,我們在試用過程中將進_步完善。
3“教”“學(xué)”活動發(fā)展———教學(xué)模式的初步形成
《機械制圖》課要學(xué)好,理論知識掌握是一方面,動手能力更為重要。我們課題組經(jīng)過研究推出了一個教學(xué)模式———活動發(fā)展教學(xué)模式。20世紀(jì)八十年代以來,我國中小學(xué)教育改革的實踐中,涌現(xiàn)出了不少促進個性發(fā)展的教育模式,其中重要的影響大的教育模式有:愉快教育———激發(fā)興趣愉快學(xué)習(xí)情知教育———情知結(jié)合優(yōu)化教學(xué)情境教育一情境陶冶形象地學(xué)美樂教育———審美立美樂教樂學(xué)成功教育———鼓勵評價成功中學(xué)教學(xué)教育過程是一個非常復(fù)雜的過程,是多因素的,隨機性大,難以尋找“最優(yōu)”,只存在“優(yōu)化”。我們經(jīng)過多年的教學(xué)實踐,研究出了一個教育教學(xué)模式———“活動發(fā)展教學(xué)模式”,突出老師的主導(dǎo),學(xué)生的主體作用,師生共同合作,形成樂教樂學(xué)的環(huán)境,使學(xué)生學(xué)得主動、生動、活潑。通過師生的各項活動,激起教與學(xué)的興趣。通過實踐應(yīng)用,取得成績,獲取成功,有了成就感,更加積極地教,達(dá)到創(chuàng)新、發(fā)展的目的?!敖獭薄皩W(xué)”活動發(fā)展———教學(xué)模式?;窘逃^程:活動樂學(xué)應(yīng)用成功發(fā)展以教與學(xué)的雙邊活動為基礎(chǔ)。
4總結(jié)與思考
機械制圖作為機械專業(yè)的基礎(chǔ)課程,其教學(xué)目的是讓學(xué)生學(xué)會看圖以及繪圖,側(cè)重的是繪制機械圖的基本原理和基本方法等,是一種看圖和識圖能力的培養(yǎng)。目前,存在很多學(xué)生不能掌握識圖和繪圖的能力,或者應(yīng)用的很不流暢,很多知識點不牢固等特點,教學(xué)效果普遍不理想。對高職院校的學(xué)生特點進行分析,產(chǎn)生這些現(xiàn)象的主要原因有:第一,高職院校學(xué)生的文化知識水平普遍偏低,對知識的接收能力不強;第二,機械制圖要求學(xué)生具有立體幾何的知識和空間思維強,大部分學(xué)生在這些方面比較薄弱;第三,機械制圖自身對于規(guī)定畫法、尺寸標(biāo)注等要求比較嚴(yán)格,需要學(xué)生進行記憶;第四,理論知識很難和實踐相關(guān)聯(lián)起來,學(xué)生對知識的掌握不等于對實際應(yīng)用的熟練?;谝陨蠈W(xué)生自身原因以及教學(xué)原因等,導(dǎo)致大多數(shù)高職學(xué)生對機械制圖專業(yè)課的掌握效果不理想,對機械專業(yè)學(xué)生未來的就業(yè)也造成了直接的影響。為了轉(zhuǎn)變目前教學(xué)現(xiàn)狀,我們在機械制圖課程中引入項目教學(xué)法。
二、轉(zhuǎn)變教學(xué)思想,引入項目教學(xué)法
1.項目教學(xué)法簡介。項目教學(xué)法是以任務(wù)為驅(qū)動,將項目作為載體,把理論與實踐有機結(jié)合在一起的教學(xué)方法。在項目教學(xué)法過程中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生逐步完成任務(wù),并且理清知識點的脈絡(luò),讓學(xué)生在完成任務(wù)的同時掌握知識和技能。在這個過程中,我們可以有效的將教、學(xué)、做融為一體,使學(xué)生在學(xué)習(xí)時有了明確的目標(biāo)作為驅(qū)使,將注意力幾種到整個目標(biāo)上,同時為了完成目標(biāo)學(xué)會了新的知識,不知不覺中也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題、獨立探索和學(xué)習(xí)的能力。
2.項目教學(xué)法的應(yīng)用意義。首先,項目教學(xué)法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生以小組的形式進行項目實施,教師則是作為引導(dǎo),給予學(xué)生項目完成的評價,在這個過程中充分調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性。其次,項目教學(xué)法將實踐引入學(xué)生的課堂,引導(dǎo)學(xué)生將理論與實踐相結(jié)合。針對傳統(tǒng)的理論與實踐相分離的課堂來說,項目教學(xué)法很好的將理論教學(xué)與實踐相聯(lián)系起來,使得學(xué)生的學(xué)習(xí)更具有針對性。最后,項目教學(xué)法有效提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)。項目教學(xué)法有效的將傳統(tǒng)教學(xué)變?yōu)橐匀蝿?wù)為驅(qū)動、教師引導(dǎo)為輔、學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體的教學(xué)模式,在這種教學(xué)模式的驅(qū)使下,學(xué)生不僅掌握了機械制圖的基本理論及應(yīng)用,還可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,鍛煉了自身的團隊協(xié)作以及語言表達(dá)能力。
三、項目教學(xué)法在機械制圖中的應(yīng)用
1.恰當(dāng)?shù)倪x取項目。在機械制圖專業(yè)課中,教師需要選取恰當(dāng)?shù)捻椖浚拍苡行У恼{(diào)動學(xué)生的積極性。選取項目過程中應(yīng)該遵循兩個原則:第一,選取具有典型性和示范性的經(jīng)典項目進行教學(xué);第二,選取的項目需要具有以點帶面的作用。只有做到以上兩點,在進行項目選取時才可以做到事半功倍的教學(xué)效果。恰當(dāng)?shù)倪x取項目,不僅可以讓學(xué)生在課堂上很好的掌握所學(xué)的知識,還可以促進學(xué)生對所學(xué)知識的理解和消化,教師也可以比較輕松的完成教學(xué)任務(wù)。機械制圖的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握讀圖和繪圖的能力,因此,在項目選擇時選擇是需要注意選擇可以有效鍛煉學(xué)生對機械制圖符號、空間思維進行訓(xùn)練的項目。教師可以選擇一些對固定符號及圖形應(yīng)用廣泛的項目,同時兼顧項目的難易程度,讓學(xué)生的空間思維得到訓(xùn)練。項目的選擇切忌不可過難或者過易,需要充分考慮學(xué)生的接收能力和現(xiàn)有的機械制圖知識儲備情況,讓學(xué)生對機械制圖產(chǎn)生濃厚的興趣,從而吸引學(xué)生主動學(xué)習(xí)機械制圖這一專業(yè)課程。
2.選定項目后進行分組實施。在選定項目后,教師可以講學(xué)生按照基礎(chǔ)和能力進行分組,做到每一組的實力相當(dāng),并且選派一名組長,進行小組學(xué)習(xí)和小組完成項目任務(wù)。通常可以分為幾個步驟:首先,搜集網(wǎng)絡(luò)上以及教學(xué)資源內(nèi)常用零件的種類和加工方法;其次,通過搜集的資料了解常用的零件尺寸以及技術(shù)要求;再次,通過小組間的討論對零件進行制圖分析;最后,每個小組通過CAD制圖技術(shù),完成零件的制圖任務(wù)。在學(xué)生完成任務(wù)目標(biāo)的時候,教師需要在旁做充分的指導(dǎo)和溝通過,保證學(xué)生都會參與到項目的完成工作中,并且對遇到困難的組別進行針對性的指導(dǎo),讓學(xué)生對整個項目教學(xué)有自己的認(rèn)知和解決辦法。
3.項目展示評價。項目教學(xué)法的一個重要環(huán)節(jié)就是對學(xué)生完成的項目成果進行評價,這種評價方式不同于傳統(tǒng)的書面考試,更多的是注重學(xué)生在項目完成過程中自身能力的提升以及項目目標(biāo)完成的情況。通常教師可以采用的評價方式為技能和理論的雙重考核,只有這樣才能真正的反應(yīng)出學(xué)生對機械制圖掌握的程度。
4.進行項目效果展示。在教師對各小組項目完成情況進行綜合評估后,可以通過學(xué)生間的成果展示來督促學(xué)生間的相互交流和學(xué)習(xí),讓學(xué)生懂得團隊合作的重要性,從而提升了學(xué)生的職業(yè)道德水平,為學(xué)生今后的就業(yè)打下堅持的基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
1.教學(xué)要有創(chuàng)新的理念
《機械制圖》課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握正確使用繪圖儀器畫圖的方法,能根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,繪制和識讀中等復(fù)雜程度的零件圖。培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間想象能力。培養(yǎng)學(xué)生具有耐心細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。例如:在機械圖樣的繪制中,離不開尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的標(biāo)注;在零件圖、裝配圖的識讀中,能讀懂尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等的標(biāo)注,能正確理解公差的意義,對于讀懂圖樣、分析裝配關(guān)系等起著重要的作用。
《機械制圖》和《Auto CAD繪圖》這三門課程的教學(xué)目標(biāo)是緊密聯(lián)系在一起的,都是圍繞機械圖樣的識讀與繪制。按照以往的教學(xué)計劃,職業(yè)學(xué)校分別進行三門課程的教學(xué),人為地阻斷了知識間的內(nèi)在聯(lián)系。例如:《機械制圖》教學(xué)中因為學(xué)生還沒學(xué)習(xí)過測量和公差的相關(guān)知識,對零件圖中尺寸的標(biāo)注無法理解和掌握;《Auto CAD繪圖》課程只學(xué)習(xí)軟件功能與使用,教學(xué)與機械圖樣脫節(jié),學(xué)生既便學(xué)會用軟件中的各種功能,但不知在繪制圖樣中如何靈活使用,不具備使用計算機繪制機械零件圖、裝配圖的能力。如果我們在教學(xué)中打破原有的學(xué)科體系,將兩門原本相對獨立進行教學(xué)的課程進行整合,在一門課程中進行理論知識教學(xué)和操作技能訓(xùn)練,那么以上由于原有學(xué)科體系而形成的問題就可以得到解決,從而有效培養(yǎng)機械類各專業(yè)學(xué)生利用機械圖樣進行技術(shù)交流的綜合能力。
2.教學(xué)要有創(chuàng)設(shè)的情境
《機械制圖》在教學(xué)內(nèi)容的選擇上要遵循整體優(yōu)化的原則,對教材內(nèi)容進行有必要的取舍,重組知識體系,符合中級技能培訓(xùn)“必須、夠用”的原則,不求大而全,防止學(xué)生過重的課業(yè)負(fù)擔(dān)。具體的做法是:對原有《機械制圖》課程的教學(xué)內(nèi)容進行綜合改革,簡化投影法、三視圖及點線面的理論內(nèi)容,重點培養(yǎng)學(xué)生識讀機械圖樣的能力。從傳統(tǒng)手工制圖、徒手繪制草圖逐步過渡到計算機繪圖,對學(xué)生進行制圖技能的三重訓(xùn)練。從學(xué)習(xí)各種基本幾何體的投影開始,到各種機件、常用零件的圖樣表示,始終將測量的基本技能訓(xùn)練貫穿進去,同時學(xué)習(xí)各種測量儀器的使用,掌握基本測量技能,將抽象的圖樣與手中可測量的模型、零件實物聯(lián)系起來,既培養(yǎng)了學(xué)生的基本測量技能,為機械加工實訓(xùn)奠定了必要的基礎(chǔ),又培養(yǎng)了學(xué)生空間想象力。在學(xué)習(xí)機械零件圖時,因為要用到表面粗糙度符號、形狀公差及位置公差符號,就同時講解表面粗糙度、形狀公差及位置公差的意義、符號及標(biāo)注方法,在學(xué)習(xí)裝配圖時,因為裝配圖中要用到配合尺寸,就講尺寸配合的意義及標(biāo)注方法,在學(xué)習(xí)機械制圖的同時學(xué)習(xí)有關(guān)公差配合的知識,目的是學(xué)以致用,實用性很強,所以學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性也較高,掌握和記憶也較好。
3.預(yù)期目標(biāo)法在機械制圖課程教學(xué)中的實施
3.1目標(biāo)的選擇確定。教學(xué)目標(biāo)的選擇要考慮以下兩個方面的問題:第一,教師在選擇確定目標(biāo)時,要注意所選對象能涵蓋某一階段的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,并考慮到能為大多數(shù)學(xué)生的能力所接受。選擇的對象可以是一次課或一個階段的學(xué)習(xí)時間可以完成的。第二,選擇的目標(biāo)要盡量貼合實際。如盡量選擇機器部件中的零件作為教學(xué)目標(biāo),學(xué)生學(xué)習(xí)的過程就是解決實際問題的過程,使學(xué)生意識到學(xué)有所用,更能激發(fā)學(xué)生的的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。學(xué)習(xí)目標(biāo)的直觀和現(xiàn)實,亦能幫助相當(dāng)一部分學(xué)生克服學(xué)習(xí)理論的畏難心理,在目標(biāo)明確的前提下愉快接受新知識的學(xué)習(xí),主動培養(yǎng)自己分析問題解決問題的能力。
關(guān)鍵詞:電腦動畫技術(shù);機械制圖;應(yīng)用
1機械制圖
機械制圖是設(shè)計者設(shè)計思想的表達(dá),被稱為工程語言,它是通過圖形、符號、文字和數(shù)字等所組成圖樣,表達(dá)機械的結(jié)構(gòu)分布、尺寸及工作原理等的技術(shù)手段,其中圖形是機械制圖中最主要的元素,它主要可以分為零件圖、裝配圖、布置圖、示意圖和軸測圖等,按三維圖形表達(dá)理念來解釋,就是對機械物件的左視圖、右視圖、俯視圖的平面展示[1]。
2電腦動畫技術(shù)
動畫與電視劇的原理一樣,即“視覺暫留”原理,它主要是通過人眼對于圖片具有短暫記憶的特點,將一幅幅圖片在很短的時間內(nèi)播放完畢,采用的是逐幀技術(shù),由于人眼對于圖片的反應(yīng)速度為0.25秒,所以,只要在這段時間內(nèi)播放兩副或以上照片即可,這就像我們小時候看的手翻書,給我們造成了一種視覺誤差,讓我們以為它是在“動”的。我國的動畫發(fā)展史大致可以分為三個階段,第一階段是古時候的皮影戲,在漢代時期,人們用皮革制作各種動物、人物的形象,再利用影布及光線作用,加入后臺配音等實現(xiàn)動畫的播放;第二階段是源于上世紀(jì),這一階段,動畫設(shè)計者將想表達(dá)的連貫性動作拆分為多個靜態(tài)的圖片,當(dāng)所有的動作繪畫完成之后,會在動畫測試臺上進行測試,將圖片印在透明板上,再在各個圖片上繪制色彩,然后進行拍攝,使畫面盡量看起來自然流暢,最后對動畫進行編輯、加字幕、配音,一部完整的動畫就算制作完了;第三階段即現(xiàn)階段,動畫制作被帶入了計算機時代,設(shè)計者可以利用計算機軟件,進行圖片創(chuàng)作,包括后期的修改、上色、加字幕,都可以利用電腦來完成[2],而這一特點不僅被運用在動畫的制作上,還被應(yīng)用到了多媒體教育教學(xué)、航空模擬實驗等多個領(lǐng)域,并占據(jù)著無法替代的地位?,F(xiàn)在市面上所播放的動畫主要分為兩種,一種是二維動畫(2DAnimation),另一種是三維動畫(Three-dimen-sionalanimation),兩者各具風(fēng)格,三維動畫相對于二維動畫在制造上要困難的多,它主要是依靠強大的計算機技術(shù),制造出一個三維的虛擬立體空間,建造事物模型,并將其放在空間內(nèi),從不同的角度用燈光照射,達(dá)到賦予每個動作強烈的動感和質(zhì)感的目的[3]。
3電腦動畫技術(shù)在機械制圖中的應(yīng)用
3.1改變傳統(tǒng)制圖方式
傳統(tǒng)的制圖主要是通過人工手繪完成,設(shè)計者利用手中僅有的直尺、鉛筆等工具進行設(shè)計創(chuàng)作,這種方式繪制出的圖紙,容錯率很大,在修改的時候也非常的繁瑣復(fù)雜,這對要求超高的機械制造企業(yè)造成了很大的困擾,而在計算機被廣泛運用的今天,機械制圖也迎來了曙光,設(shè)計者可以利用Flash等制作軟件,對圖片進行繪制,并以動畫的形式播放,使人們可以更加清楚的了解機械部件的內(nèi)外部結(jié)構(gòu),進一步提高制圖的效率與圖片的表達(dá)效果[4]。
3.2為機械制圖提供平臺
電腦動畫制圖的出現(xiàn)避免了傳統(tǒng)制圖的弊端,改進了制圖的方法與手段,也為機械制圖創(chuàng)造了一個寬廣的制圖空間,比如使用源文件,我們可以根據(jù)計劃的改變隨時進行修改。例如,組合體的形體分析法,我們只需要制作出一個組合體的形體分解組合過程,通過建立不同形體模型,組合后得到不同形狀的組合體。
4結(jié)束語
機械制圖作為機械制造的基礎(chǔ),對于我國機械行業(yè)的發(fā)展具有非同一般的意義,因此,為了適應(yīng)時代的發(fā)展需求,設(shè)計者必須要以身作則,在保留傳統(tǒng)制圖中的有點的同時,利用強大的電腦繪圖技術(shù),為機械制造企業(yè)創(chuàng)造一個良好的開端,使動畫行業(yè)的價值得到升華。
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[3]鄭有想,周天宏.SolidWorks在機械制圖中的應(yīng)用[J].鄖陽師范高等??茖W(xué)校學(xué)報,2013(6):54-56.
關(guān)鍵詞:機械制圖 二維三維轉(zhuǎn)換 交融 進展歷程 發(fā)展暢想
工程界的二維工程圖紙作為工程界的通用語言,在設(shè)計、加工等所有相關(guān)人員之間傳遞產(chǎn)品的信息,人們約定一些制圖規(guī)則,如將三維產(chǎn)品形成若干由二維視圖組成的圖紙,從而表達(dá)完整的產(chǎn)品信息。用二維工程圖形來表達(dá)三維世界中的物體,需要把三維物體按制圖規(guī)則繪制成二維圖形(即制圖過程),其他技術(shù)人員再根據(jù)這些二維圖形和制圖規(guī)則,借助抽象思維在人腦中重構(gòu)三維模型(即讀圖過程)?!稒C械制圖》就是承載著制定、約束、傳授和強化關(guān)于機械工程圖樣的制圖規(guī)則和三維抽象思維能力培養(yǎng)職能的課程?!稒C械制圖》課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具有空間想象能力、繪制和識讀機械工程圖樣的能力。二維平面與三維空間這種多維度的轉(zhuǎn)換是課程運行的主線,這種轉(zhuǎn)換技能既是《機械制圖》課程的教學(xué)內(nèi)容,又是《機械制圖》課程的教學(xué)目的,同時也是《機械制圖》課程的教學(xué)手段,因此二維三維轉(zhuǎn)換在《機械制圖》教學(xué)中有著至關(guān)重要的意義。
二維三維轉(zhuǎn)換以教學(xué)內(nèi)容、目的和手段等多角色成分存在于《機械制圖》教學(xué)中,由此引發(fā)以下幾個方面的思考。
一、恰當(dāng)處理這種教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的、教學(xué)手段多角色成分的交融
教學(xué)內(nèi)容是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)來確定的,是教師合理選擇、組織單元教學(xué)內(nèi)容以及安排單元教學(xué)內(nèi)容的表達(dá)和呈現(xiàn)。《機械制圖》課程教學(xué)內(nèi)容中關(guān)于點、線、面、立體的繪圖讀圖等相關(guān)知識就是二維三維轉(zhuǎn)換的過程。
教學(xué)目的是教學(xué)過程的出發(fā)點和歸宿,它起著重要的導(dǎo)向作用。《機械制圖》課程教學(xué)目的明確指出要培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,即掌握繪圖和讀圖的基本方法,就是二維三維轉(zhuǎn)換的技能。
教學(xué)手段是師生教學(xué)相互傳遞信息的工具、媒體或設(shè)備。在眾多教學(xué)手段中的口頭語言、書籍、教具掛圖模型、教學(xué)課件以及三維建模等具象的大量運用正是二維三維轉(zhuǎn)換作為手段運用的表現(xiàn)。
集教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的、教學(xué)手段于一身,這種情況在其他學(xué)科中是罕見的,也正是《機械制圖》教學(xué)的特色,也許《機械制圖》學(xué)科本身的知識深奧程度并不足為奇,所以通常很多人認(rèn)為這門課程難度不大容易教授,但是要恰到好處地傳授這門課未必似表象感覺那樣容易,一旦涉足課堂教學(xué)面向?qū)W生進行具體表述,方才體會到其中的困難,似乎總是感覺到有一種難以訴狀的朦朧,使教師和學(xué)生之間難以淋漓盡致、透徹明了的溝通,原因正如上面所述,即教師是在用二維三維轉(zhuǎn)換的手段來傳授二維三維轉(zhuǎn)換的知識,從而達(dá)到二維三維轉(zhuǎn)換的教學(xué)目的。這是對《機械制圖》學(xué)科教師的知識底蘊、教學(xué)功底、因材施教、學(xué)情調(diào)控以及矛盾交融時的掌控能力等綜合素質(zhì)的考驗,這當(dāng)然需要教師本身要具有熟練通靈的二維三維轉(zhuǎn)換能力,在此基礎(chǔ)之上還要有機智靈活的應(yīng)變能力,準(zhǔn)確到位的語言表達(dá)能力,同頻共振的學(xué)生心理情感交流,既是所謂的用問題解決問題。所以,二維三維轉(zhuǎn)換如此奇妙的存在于《機械制圖》教學(xué)中,它是《機械制圖》教學(xué)中永遠(yuǎn)需要意會言傳的主題和精髓。
二、教學(xué)中提高二維三維轉(zhuǎn)換技能的方法的進展歷程
與教學(xué)手段相似,提高二維三維轉(zhuǎn)換技能的方法經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的口頭語言表述、板書文字表達(dá)、教材圖文示范、教學(xué)掛圖展示,到現(xiàn)在的電子視聽設(shè)備、多媒體課件、二維繪圖三維建模程序軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等聲、光、電現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)輔助教學(xué)等階段。這些方法在原有的實體形態(tài)的基礎(chǔ)上,不斷地發(fā)展、豐富、延伸、優(yōu)化、虛擬和穿越,方法的多樣性改善了教學(xué)條件,智能化了教學(xué)設(shè)施,方便了教學(xué)硬件操作,滿足了教學(xué)的需求。
三、二維三維轉(zhuǎn)換未來發(fā)展的暢想
目前我們能夠看到的幾乎所有印刷資料,包括各種圖書、圖片、圖紙,都是平面二維的,而現(xiàn)實世界是一個三維的世界。首先,從企業(yè)應(yīng)用的實際需要和市場分析來看,在現(xiàn)階段和將來很長一段時間內(nèi),技術(shù)上還無法做到完全無紙化加工,二維工程制圖仍有長期存在的空間,二維制圖仍將廣泛用于零部件及其一般裝配體的設(shè)計、交流、指導(dǎo)和分析。其次,二維工程制圖仍有著三維產(chǎn)品模型所不能替代的作用,由于目前很多軟件程序中,三維建模必須依靠二維視圖才能進行。三維建模一般都是從二維作圖開始從而創(chuàng)建三維模型。再次,二維視圖能幫助檢驗建模的正確性,有時從三維模型上很難確定點、線、面之間精確的幾何關(guān)系,而從二維視圖上則很容易得到。最后,在三維建模過程中所需要的空間形象思維能力和形體分析技能只有通過大量的二維制圖訓(xùn)練才能獲得。二維制圖能力仍是當(dāng)今工程技術(shù)人員必備的基本功之一,因此,學(xué)校仍要十分重視二維制圖的教學(xué)。
當(dāng)然,設(shè)計領(lǐng)域正發(fā)生著巨大的變革,存在很多局限性的二維平面文件在未來很有可能被三維建模取而代之,用三維建模更加直觀有效,能更精確地反映設(shè)計者的意圖,能克服二維繪圖的不足,更有著二維繪圖無法比擬的優(yōu)越性:
1.三維建模可大幅度提高設(shè)計效率,降低產(chǎn)品成本,具有強大的造型能力和虛擬產(chǎn)品開發(fā)能力,設(shè)計者很容易設(shè)計出各種不同的方案供預(yù)視、評價和討論,提高產(chǎn)品的適應(yīng)能力,從而有助于優(yōu)化決策,大大縮短研制周期;
2.三維模型一旦建立,即可以供數(shù)字化預(yù)裝配及動態(tài)仿真;
3.建立三維模型,能對其空間網(wǎng)格進行劃分和切片處理,生成各截面輪廓,創(chuàng)建掃描線,輸人程序供設(shè)備制造出零件實物,使產(chǎn)品設(shè)計迅速得到物化;
4.通過三維設(shè)計模型的動態(tài)展示和用戶參與設(shè)計過程,可以促進產(chǎn)品銷售。
5.由于三維建模系統(tǒng)強大的造型功能,人們很容易把想象中的物體可視化,從而可以激發(fā)人的想象力和創(chuàng)造力,研制出許多新產(chǎn)品,增強企業(yè)的競爭力。
從以上分析可以看出,三維建模是發(fā)展的必然趨勢。三維建模技術(shù)已然在我國的汽車、航空、船舶等領(lǐng)域迅速得到推廣,眾多企業(yè)急需既懂設(shè)計,又掌握二維三維技術(shù)操作技能的工程技術(shù)人員。我們的教學(xué)應(yīng)跟隨甚至優(yōu)先于時代的步伐,致力于研究二維三維的轉(zhuǎn)換,充分利用、發(fā)揮二維三維轉(zhuǎn)換的技能,使二維三維教學(xué)相互滲透、相互融合,在二維三維教學(xué)設(shè)計軟件使用、手工設(shè)計繪圖之間找到適當(dāng)?shù)钠ヅ?,提高《機械制圖》教學(xué)效果和質(zhì)量,培養(yǎng)具有競爭力的、新穎觀念的職業(yè)人才。
參考文獻:
[1]商義葉,趙磊.關(guān)于高職《機械制圖二維三維一體化》教學(xué)改革初探[J].科技信息,2013,(1):335.
關(guān)鍵詞:CAD;機械制圖;結(jié)合
中圖分類號:TH126文獻標(biāo)識碼: A
引言
隨著計算機輔助設(shè)計與制造的飛速發(fā)展,CAD專業(yè)制圖軟件在機械設(shè)計領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在機械工程當(dāng)中,人們?yōu)榱颂岣邫C械制圖的準(zhǔn)確性,人們就將CAD技術(shù)和機械制圖有機的結(jié)合在一起,從而使得學(xué)生的專業(yè)能力得到進一步的提升。本文對機械CAD和機械制圖結(jié)合的相關(guān)內(nèi)容進行介紹。
一、CAD技術(shù)在機械制圖中重要地位
首先,伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,CAD技術(shù)在機械制圖中的應(yīng)用也迅速推廣開來,比如圖形圖像的處理、現(xiàn)代化機械工程的設(shè)計,現(xiàn)代化企業(yè)當(dāng)中,CAD的基礎(chǔ)知識和三維立體建模的基本技術(shù)在我們應(yīng)用于計算機進行數(shù)控機床及機電一體化建模更是廣泛需求。其次,CAD技術(shù)是現(xiàn)代制圖的重要工具,它縮短了設(shè)計的周期,提高了工作效率,以一種逼真的、形象化的方式展現(xiàn)未來新產(chǎn)品。極大地開發(fā)設(shè)計者的思維,預(yù)先得知新產(chǎn)品的認(rèn)可程度,提升新產(chǎn)品的成功率有非常重要的作用。最后,CAD技術(shù)是以機械制圖知識為基礎(chǔ),學(xué)生在機械制圖過程中掌握識圖和制圖的能力,幫助學(xué)生掌握三維圖形設(shè)計和手繪圖能力,樹立創(chuàng)造性思維之后,采用計算機這個現(xiàn)代化工具,進行圖紙設(shè)計,實現(xiàn)了基本理論和基本技能與現(xiàn)代化工具和手段的完美結(jié)合。
二、機械制圖與機械CAD的關(guān)系
在機械工程發(fā)展的過程中,機械制圖在其中有著十分中的作用的,它不僅是一門基礎(chǔ)性的課程,還有利于學(xué)生能力的培養(yǎng),從而使得學(xué)生的空間想象能力、分析能力得到進一步的提升。然而在傳統(tǒng)的機械設(shè)計的過程中,人們都是依靠自己的空間思維能力,在自己的大腦中建立一個三維模型,從而通過相關(guān)的技術(shù)方法將其實體化,在對按照相關(guān)的要求,來對其進行相應(yīng)的改進和完善。不過,這種傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法在實際應(yīng)用的過程中,不僅對設(shè)計人員的專業(yè)能力有著較高的要求,而且還存在著一定的局限性,從而使得機械設(shè)計的效果受到了嚴(yán)重的影響。
而機械CAD技術(shù)的出現(xiàn),則是在CAD技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過計算機制圖軟件,來對機械制圖進行相應(yīng)的繪制,這樣不僅是對機械制圖的一次革新,還有利于機械工程的發(fā)展,從而使得機械設(shè)計活動的相關(guān)內(nèi)容逐漸向著信息化、自動化的方向發(fā)展。因此在機械制圖工作當(dāng)中,將機械CAD技術(shù)與之有機的結(jié)合在一起,不僅使得設(shè)計人員的綜合能力得到進一步的提升,還提高了機械制圖的工作效率。
三、機械制圖與機械CAD的有機結(jié)合分析
CAD繪圖技術(shù)的應(yīng)用豐富了機械制圖的教學(xué)內(nèi)容,簡化了機械制圖的教學(xué)課程,改變了機械制圖的教學(xué)方式,是制圖教學(xué)的一場革命。具體的結(jié)合形式如下。
1、機械制圖的內(nèi)容與機械CAD結(jié)合
機械制圖研究的是閱讀與繪制機械圖樣的方法、原理,其課程目的在于學(xué)習(xí)正投影的基本理論;掌握繪制與閱讀機械圖樣的基本方法、技能和知識,并培養(yǎng)學(xué)者的空間想象、分析能力。CAD是一種計算機繪圖工具:把顯示器當(dāng)作是圖板和圖紙;把鼠標(biāo)和鍵盤當(dāng)作是鉛筆、圓規(guī)和直尺。當(dāng)然,CAD的繪圖工具要比手工繪圖工具豐富許多,并且CAD在繪圖效率和繪圖質(zhì)量上也有明顯優(yōu)勢。比如CAD的三維模型,它雖然取代了傳統(tǒng)的手工制圖方法,但它并未取代制圖的理論與制圖的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),相反之下,它是依據(jù)機械制圖理論與標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)的一個計算機繪圖軟件,不僅豐富了制圖的理論,而且還增設(shè)了CAD制圖的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前學(xué)校所使用的教材都會存在著陳舊老化、面面俱到、實用性不強、交叉重復(fù)等各種缺點,難以適應(yīng)當(dāng)下機械制圖課程教學(xué)的需求,因此,應(yīng)對其課程的內(nèi)容進行調(diào)整與改革,以“夠用、實用”為原則,將機械制圖與機械CAD的相關(guān)內(nèi)容進行有機結(jié)合。
2、機械制圖的課程與機械CAD結(jié)合
在機械制圖與CAD的教學(xué)實踐過程中,應(yīng)打破常規(guī)課程的專業(yè)性、系統(tǒng)性,強調(diào)實用性原則;減輕學(xué)生們的負(fù)擔(dān),提高課程的教學(xué)質(zhì)量;以繪圖為教學(xué)手段,以培養(yǎng)學(xué)生的看圖能力以及空間想象能力為主要教學(xué)目標(biāo)。過去的實踐教學(xué)中,通常是以培養(yǎng)學(xué)生的CAD繪圖能力為重點,但基本沒有學(xué)生從事繪圖工作,大部分學(xué)生都是在流水線上操作,只需要他們會看圖即可。在教學(xué)實踐中,教師將兩門課程結(jié)合起來一同講授,要互相穿行,課時比例按1:3進行,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。在講CAD時,要將機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)貫穿始終,用以CAD帶動機械制圖,每節(jié)CAD課程,都要將機械制圖的簡要進行簡單的介紹,特別是要根據(jù)機械制圖的知識建立CAD三維立體圖,以深刻地體會其作法。
3、教學(xué)方法與手段的融合
有效利用多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多種現(xiàn)代化教學(xué)手段,采取先演示、再分析,得出方法,最后鼓勵學(xué)生動手繪圖的路線。在多媒體教學(xué)過程中,首先,采用媒體效果全方位展示設(shè)計的產(chǎn)品,觀察模型特點,這樣圖文并茂,可以突出教學(xué)重點;其次找出設(shè)計方法,而后老師在動態(tài)展示圖紙的設(shè)計過程,幫學(xué)生理清設(shè)計思路,做到了分解教學(xué)難點,深入淺出,讓學(xué)生可以更容易理解和接受。另外,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,學(xué)生可以方便地獲得任課教師所具有的的全部教學(xué)資源,方便課前預(yù)習(xí),課后復(fù)習(xí),同時通過計算機網(wǎng)絡(luò),學(xué)生可以了解行業(yè)對技術(shù)需求的動態(tài)、拓展專業(yè)領(lǐng)域知識的視野,激發(fā)自主學(xué)習(xí)的能動性。最后,老師可以采取觀摩教學(xué)的方式,帶學(xué)生到實習(xí)工廠參觀,以實物或圖樣為教具,教師要帶領(lǐng)學(xué)生多到實習(xí)工廠現(xiàn)場教學(xué),以實物、圖樣為教具,以真正的生產(chǎn)線作為學(xué)生的學(xué)習(xí)平臺,加深學(xué)生頭腦中監(jiān)理三維立體圖形的概念,提高探索知識解決實際問題的熱情,做到理論與實踐的結(jié)合,為日后走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。
4、CAD繪圖軟件在機械制圖各方面的應(yīng)用
Auto CAD在機械制圖中的應(yīng)用可從多方面來闡述:裝配圖繪制是機械制圖中的一個重要方面,在制圖中培養(yǎng)對裝配體的結(jié)構(gòu)關(guān)系、連接構(gòu)造、零件裝配等的感性認(rèn)識是一項難點,Auto CAD繪圖軟件可進行三維實體建模,進而實現(xiàn)對裝配體的模擬裝配,模型準(zhǔn)確展示了裝配體各部分的形狀結(jié)構(gòu),并能清晰的表達(dá)出各零件構(gòu)造間的動力連接關(guān)系等。
剖視圖是表達(dá)零件構(gòu)造的常用圖,當(dāng)零件構(gòu)造含有較多的孔槽結(jié)構(gòu)時通常會使用剖視圖展現(xiàn)零件的剖切面以展示更全面的零件構(gòu)造,剖視圖一般含有較多的交叉重疊線條,形體較為復(fù)雜,利用Auto CAD繪圖軟件可先建立零件模型,再使用繪圖菜單下的剖切功能剖切出零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀從而分析零件的實際形狀。機械制圖中的另一個難點內(nèi)容是對組合體視圖的信息讀取,對組合體一般先進行線面分析法與形體分析法的線面特征分析,分析組合體的基本幾何體投影與線面投影。組合體通長是由切割基本幾何體與基本幾何體組合構(gòu)成,利用Auto CAD可進行三維實體建模,再根據(jù)其組合方式進行造型構(gòu)造出基本幾何體構(gòu)造,通過建立坐標(biāo)軸將各立體結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)方向并調(diào)整位置,進而組合形成組合體。 CAD的應(yīng)用使機械制圖中的復(fù)雜形體可進行快捷的制作。
機械制圖中的點、線、面幾何構(gòu)圖可利用 CAD快捷的通過創(chuàng)建主視、俯視等視口直觀的建立,通過三維模型的著色功能將點、線、面融入到三維實體中,可方便的分析不同位置的線、面投影。
結(jié)束語
總而言之,在機械設(shè)計當(dāng)中,將機械制圖和機械CAD有機的結(jié)合在一起有著十分重要的意義,計算機制圖與機械制圖相輔相成與有機結(jié)合促進了制圖軟件與理論學(xué)科的雙贏發(fā)展。
參考文獻
[1]宛勤鳳.論《機械制圖》教學(xué)[J].科技信息,2011年.