摘 要:在分析高職“机械制图”与“Auto CAD”两门课程传统教学的弊端及相互关系的基础上,探究将两门课程有机结合的教学改革措施。专业教学应当有针对性地培养相应技能型人才,将“Auto CAD”与“机械制图”这两门课程真正地有机融合在一起,才有利于职业人才的培养。
关键词:“机械制图”;“Auto CAD”;计算机绘图;整合模式
中图分类号:TH12 文献标识码:A 收稿日期:2017-11-02
作者简介:周日颖(1984—),女,旅顺中等职业技术专业学校教师,本科。
“机械制图”是工科专业普遍开设的一门技术基础课程,旨在培养学生绘图和识图、空间想象、空间分析和解决问题的能力。随着科学技术的进步、计算机技术的发展,特别是计算机绘图水平的不断提高,企业用工有了更新、更高的要求,传统的“机械制图”课程面临着前所未有的机遇与挑战。随着现代工业制造技术的发展和现代职业教育专业课程改革的需要,课程整合已成为一种趋势。学校作为培养技术型人才的职业摇篮,必须转变教育观念,改进教学内容、方法和手段,调整“机械制图”课程的结构和内容,使之与计算机绘图有机结合,以适应新技术的要求,培养适应新形势的应用型人才。
一、课程教改的研究背景
在传统的“机械制图”课程教学模式中,教师利用教学模型和挂图,用教具在黑板上绘图、演示,向学生讲解绘图原理和操作常遇到的问题,让学生模仿、练习,利用拓展题目,使学生巩固并提升绘图、识读技能。实践证明,这种教与学的方法是成功的。但随着科学技术的进步,企业对制造人员绘图能力提出了更高的要求,教师面临着学时少、内容多的难题,沿用旧的教学方法,教学效率很低。
在计算机技术不断更新和发展的今天,众多绘图软件不断问世,国际上通用的Auto CAD软件广泛应用于各个领域,极大地提高了技术工人绘图的效率,保证了机械图样的美观性和准确性,解决了传统图纸文件保存、管理、重复使用的难题,这些都是传统的手绘制图无法比拟的优越性。这一切都对传统的“机械制图”课程带来巨大的挑战,同时也让我们看到了无限的改革机遇。
二、课程改革模式
1.添加式
在传统“机械制图”课程中添加几个章节的计算机绘图。这种创新简单,易操作。但由于计算机绘图时间少,“机械制图”课程时间安排较紧,学生无法对Auto CAD进行深入了解,绘图技术也只是停留在简单的“2D”方面,学习效果不理想。
2.分离式
将“计算机绘图”单独列为必修课或者选修课,由计算机教师辅助教学。这种学习方式的优点在于各自学习理论较多,对各自主要命令及功能掌握较多。这种方法,解决了课时紧张的问题,但是“机械制图”同“计算机绘图”在教授的时间、空间上分离,不能做到学和做合一。学生为了完成作业而画图,时间长了。机械制图投影原理和计算机绘图工具使用原理脱离,导致学习效果不理想。
3.整合式
将“机械制图”同“Auto CAD”整合成一门课,教材内容做成模块,在“机械制图”每一章节学习后,结合计算机绘图知识,对机械制图原理进行巩固和提升,期末设置大作业。这种方法能将这两门课很好地结合起来,使学生达到最佳的学习效果。
三、课程教改的研究思路
将“机械制图”和“Auto CAD”课程有机地结合起来,首先要理顺两者之间的关系。“机械制图”主要讲授机械制图原理,研究组成零件结构的点、线、面空间投影规律及关系,注重“由空间到平面,再由平面到空间”的可逆思维。“计算机绘图”的图示表达方法及制图标准,均和机械制图的国家标准保持一致,也注重空间思维和逻辑思维的培养。学生只有学好“机械制图”,才能看懂手中的图纸,进而运用计算机画出符合工程需要的机械图样,从而正确解读机械图样。学生利用计算机绘图技术高效、准确地完成工程任务,才能在今后的就业竞争中取得主动性。
四、课程教改的研究设想
将“Auto CAD”同“机械制图”课程有机结合起来,加深两门相关课程的渗透,一方面机械制图的识读能力提高可以通过学习Auto CAD软件实现,既可以让教师从烦琐的板书绘图中解脱出来,又可以让学生更直观、更动态地观察零件结构,解决学生学习组合体视图分析方法、观察剖切视图抽象等难题,丰富和充实学习内容;另一方面,可以缩短学时,适应教学改革需求。
现以机械加工技术专业机械制图课为例,教学安排如下:总学时196学时,其中144学时机械制图原理,52学时 Auto CAD。
第一章《制图基本知识》,需要介绍制图的基本规定及尺寸注法,这些“交规”枯燥,难于记忆,可以结合“Auto CAD”入门知识(软件介绍、图层、线型和颜色设置及快速标注工具使用等),通过生动的讲解,让学生明确计算机技术在机械制图领域的应用和发展,帮助学生理解标注方法,激发学生的学习兴趣,为接下来“机械制图”的学习打好基础。课时安排为制图理论5学时,Auto CAD教学2学时。
第二章《几何作图》,需要介绍绘图工具的使用、基本作图方法、平面图形画法及圆弧连接。往年教学过程中,圆弧连接是难点,椭圆的画法更是难中之难,通过讲解Auto CAD的直线和圆弧绘图工具,这些难题就迎刃而解了。学生可以运用Auto CAD绘图工具,绘制相对简单的平面图形,学习热情高涨。课时安排为制图理论8学时,Auto CAD教学2学时。
第三章《正投影法和三视图》,制图讲解投影概念和点、线、面投影知识后,利用Auto CAD讲解基本绘图命令、常用编辑命令及显示控制命令。课后作业通过Auto CAD制图完成,章节讲解后,留大作业,提升学生识图、计算机绘图能力。课程安排为制图理论14学时,Auto CAD教学2学时。
第四章《轴测图》,将第三章第六节基本几何体与此章节合并,结合几种基本几何体投影特征,Auto CAD讲解“3D命令”,通过切割基本几何体,对照讲解机械制图基本几何体截交线的相关内容。“2D”是基础,“3D命令”作为一种辅助图样,可动态观看,立体感强、图形直观,不仅加深学生对于截交线形成的理论学习,而且对培养学生空间想象力、构建能力大有益处。课程安排为制图理论12学时,Auto CAD教学4学时。
第五章《组合体视图》,制图讲解相贯线、组合体视图的识读方法、尺寸标注后,Auto CAD讲解对象捕捉、对象追踪等绘图辅助工具及尺寸标注命令。学生通过Auto CAD完成作业,提高自己对计算机绘图的熟练程度,并提高自己对投影关系综合运用的能力。课程安排为制图理论28学时,Auto CAD教学6学时。
第六章《图样的基本表示法》,制图讲解剖视图的相关知识,Auto CAD讲解尺寸标注及图案填充命令,课后作业可以通过Auto CAD绘图实现,节省学生手工绘图时间,整理一些绘图技巧。课程安排为制图理论16学时,Auto CAD教学2学时。
最后制图讲解标准件、常用件、零件图、装配图理论知识,Auto CAD讲解块的创建、插入、文本输入、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的标注。通过这部分知识的学习,学生可以熟练地使用Auto CAD绘制零件图和装配图。课程安排为制图理论61学时,Auto CAD教学6学时。
全部理论知识学习后,安排一周Auto CAD绘图综合练习周(约20学时),这一周时间是学生理论联系实际的实践环节,最终目的是学生能利用所学知识绘制出符合实际的合格的图纸。
在整个学习过程中,这两门课程要相互补充、渗透,以机械制图理论知识为本,灵活运用Auto CAD辅助学习,使之成为一个整体。实践证明,“机械制图”与“Auto CAD”课程相结合的教学改革更有利于激发学生学习兴趣与提高学生学习效率,有利于培养学生的空间想象力、绘图能力、读图能力以及知识的综合运用能力,教学效果良好。
参考文献:
[1]胡建生.机械制图(多学时)[M].北京:机械工业出版社,2013.
[2]王幼龙.机械制图(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2015.endprint