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近年来,国家与社会对医工类人才的专业日益迫切,医学专业性大学开始开设工程学科的基础课程之一机械制图;以帮助传统医工类专业的学生们拓展知识面,提高未来就业的竞争力,满足医疗相关公司企业科研院所的科技研发、医疗机构中设备医工部门专业管理、医院放射专业科室等工作的岗位需求。课程开设面向医科大学医工类的大一新生,授课对象为一般为四年制生物医学工程与假肢矫形工程等医工专业的大一新生,课程教学能够引导医工类专业学生建立机械科学的大体框架、奠定学生了解机械科学的知识基础。
机械制图课程是工程图学基础课程体系中的机械设计基础课程之一[1~3],在一般的工科院校里课程开设的目的在于通过学习正投影的基本理论和有关国家标准,培养学生识读一般机械图样,绘制简单机械图样的基本能力;培养基本的空间想象能力和空间分析能力;培养认真负责的工作态度和严谨的工作作风[4~7]。与理工科大学工程类课程设置不同,机械制图课程在医科大学医工类专业课程设置中是考查课;有的医科大学里生物医学工程专业甚至没有开设这门课程,或者与后续课程衔接连贯性不强。而且,在教学开展过程中发现:医工类大一新生进入医科院校,相对缺乏综合类大学或者理工科大学所擅长的工科学习兴趣与氛围,加之学生们对于工程类课程较医学类课程的学习主动性要差很多,这些都阻碍教学顺利的开展。
为了适应医学院校的特点,促进提高医工类机械制图课程的教学质量,从教学方法、课堂交流、课堂控制及课堂艺术四个方面来探讨医工类机械制图课程教学,分析解决阻碍教学开展问题;通过分组课程设计训练课程与期中期末考试的考核手段来反馈检验教学方法是否合理与可行,从而尝试提高教学质量,促进学生掌握知识,构架完备的知识体系结构。
1教学方法
由于缺乏工科学习兴趣与氛围,医工类课堂教学不能采用传统教学以教为主、以学为辅、教学相长的教学模式。课堂任务不仅把知识和理论讲清楚帮助学生建立投影制图思维,增加随堂训练量,及时固化教学成果。采用随堂训练,及时根据学生随堂训练的完成情况,适当调整随堂教学的深度与进度。
教学过程中,一般课堂上以教师的声音为主导,但是要注意多观察学生的"声音",尤其重要章节的课程传授过程中为了保证老师教授与学生学习知识的传递效率,以观察学生们听课的反应、点名提问、集体思考提问等方式为手段,提高效率。
讲学效率不高的原因有很多,比如学时有限,教学任务太多,班级太大,学生上课只听不愿发言,大部分学生对所学专业不感兴趣:医科院校里的医工生自身学习医学课程的意愿更强烈,相对学习理工科课程意愿不强烈,甚至学生因为课程连贯性不强或者较为艰涩难懂等原因充斥着厌学的情绪。这些从上到下的千丝万缕的循环联系,构成了大学课堂教学效率具有保守性的基础。
2课堂教学
2.1 课堂交流 在教学过程中,课堂不仅是传授知识的场所,还提供了师生教与学互动的过程和平台。根据分析学派的研究,满足教学发生的条件分为两个方面。一是从任务词方面推出的必要条件,这就是:①意图条件:即凡是试图引起学习的活动都可以称为教学活动;②实际展示特定的学习内容;③以学生的认知方式进行行动。典型的教学活动的必要条件就是教师讲、学生听[8]。
通过三种方式的课堂交流来辅助教学过程开展。言语交流主要用来传授机械制图基础知识的传授,身体语言的应用用来辅助言语交流授课,情感交流主要体现有以下四点:①建立初步情感交流的基础;将班级名单上的名字提前熟悉,学生名单中的生僻字事先查好标记,以方便下一步课堂点名熟悉同学的过程中,给同学们留下一个良好的第一印象;②通过课堂点名来熟悉同学,确保名字与人能够一对一对应上。为了尽量减少占用课堂时间,提前浏览照片熟悉同学,尽快记住每个学生;还可以利用随堂提问等课堂交流环节加强对学生的记忆;③通过课堂交流,尤其是前几次课程开展的过程,掌握学生的体态声音等具体特征,此时已经做到见到人就反应出名字,或者听见声音判断出学生是谁了;④通过课堂与校园的交流机会,已经建立起每个学生的"大致轮廓",包括物理特征与性格特征,这些特征就是与学生进行情感交流的基础,在自主创造或者偶然情况下交流发生的场合,充分利用自己对学生性格特质的掌握,创造情感交流的良好氛围。
教师本人并没有优秀的记忆与识别能力,为了这些情感交流的发生,教师本人利用课余闲暇刻意训练自己。
尤其,对一个青年教师来说,在教学方法等讲授环节、知识积累与深度层面、教学经验积累等等,相较名师与老教师等都存在差距,在言语交流与身体语言环节努力提高自己之余,尽可能利用自己年轻有股子热情冲劲的特质来增加与学生的情感交流。
但是,教学活动中交流的本质是促进学生主动参与学习、获得主动发展的重要手段。不能主观主义地把教学交往作为解决教与学的矛盾、达到教与学统一的尺度或价值取向[9,10]。
2.2 课堂控制 课堂秩序、课堂纪律的维持是课堂控制的重要方面,也是令大多数老师头痛的一个问题。医科大学课堂上,教师对非医学课程的课堂秩序的维持显得乏力。
"点名"是常用的技术,一般有两个作用,①出勤考核,②强令学生回答问题。机械课程教学过程中,尽量采用了让学生回答问题来提高学生注意力的方法。一方面尊重大学生作为成人的自尊与自由,一方面尽量提高教学素养与授课艺术[11,12],吸引学生们来听课。
虽然教师在课堂秩序的控制上权力有限,但是在课堂时间的控制上,大学教师则拥有较为充分的支配权。教师可以根据学生注意力的集中状态调整授课节律,根据课程内容导入、授新与总结的时间比例,以及讲授、板书和其他的时间比例。
2.3课堂艺术 学生在踏入大学校园之前,对大学的向往,或多或少地都缘于对课堂的想往,想象课堂上教授们的神采飞扬,想往与大师哲人对话;畅想天马行空很美好,现实的大学课堂青年教师很难很快成为学生们梦想标准下的大师。
在教学组织、授课语言、多媒体课件结合板书、以及肢体语言等课堂教学艺术的提高上,一方面积极向名师教授学习,一方面建立适合自己的课堂教学风格。具体采取的小措施有:①主体沿用老教师留下的教学组织结构、适当增加适合自己的教学组织环节;②学习部分大学生们流行的网络语言,在授课中适时使用缩短与学生的心理距离,提高授课语言的吸引力;③思考与凝练并逐步树立自己的教学风格,并在多媒体课件的制作与板书中进行体现;④观摩名师与老教师的授课过程,结合自身的条件,合理运用肢体语言,培养自己的教学风格。
3教学方法的效果反馈
通过教学方法、课堂交流、课堂控制及课堂艺术四个方面的具体实施来提高医工类机械制图课程教学,解决阻碍教学开展过程中的问题,通过分组课程设计训练课程与期中期末考试的考核手段来反馈检验教学方法是否合理与可行。
3.1分组课程设计训练 通过学生进行分组考勤,达到以下两个目的:①节省考勤的时间;②培养学生的集体荣誉感。分组的原则是打破专业与男女生性别限制,自愿结合成为小组,将66名学生分为7组。最后分组情况为,每个小组里都有不同专业的成员,男女按照比例平均分配到6个组中,再由成员们自由选出组长1名。
课程设计训练的题目为以小组为单位,任意选择理论与实验上遇到的器械与工具,准确测量与在计算机绘图软件下绘制其零件图与装配图。评价标准为对照实物,根据国家标准与绘制理论知识,给出学生们相应的分数[13,14]。
图1是生物医学工程专业39名学生在分组合作中完成绘图作业的成绩统计,图2是假肢矫形工程专业27名学生在分组合作中完成绘图作业的成绩统计。图1中生工专业的学生成绩在6~8分内分布:8分5名,7.5分7名,7分11名,6.5分10名,6分以上6.5分一下学生5名。图2中假肢专业的学生成绩分布为:不及格1名,6分以上6.5以下2名,6.5分8名,7分7名,7.5分4名,8分2名,8分以上1名(最高分)。
结果表明,学生在分组完成课程设计训练过程中,绘图能力得到有效训练,促进提高教学质量,学生在动手过程中学习兴趣加强,学习的主观能力提高较多,而且锻炼了学生们的合作能力,图2的成绩分布较为集中,图1的成绩分布较为离散,这与实际情况吻合,图2所示班级凝聚力稍强于图1所示班级,成绩分析结果表明教学方法合理。
3.2 期中期末考核 为了进一步观察学生们学习的情况,结合大纲要求开展期中测试考核机械制图基础知识的掌握情况与层次,以调整以后课程开展过程中的教学广度、授课深度以及考试难度[15,16]。
期中测试成绩统计如下见图3与图4,图3中蓝色折线表示生工专业39名学生的期中测试成绩,有3名学生不及格,大部分学生成绩围绕在80分上下。图4中蓝色折线表示假肢专业学生的期末测试成绩,有5名学生不及格,学生成绩分布在70?郯80分之间。
根据期中测试成绩结果调整授课节律,根据课程内容导入、授新与总结的时间比例,以及讲授、板书和其他的时间比例;调整授课深度,在严格遵守教学大纲与教学任务书的情况下,适当降低期末考试题目的难度,适当拓展教学广度,加强授课效果,期末考试成绩相比较期中考试成绩理想很多,从而提高教学质量,验证教学方法可行。
5结论
为了提高医工类机械制图课程的教学质量,采用切合机械制图课程特点与授课教师自身素养结合教学方法、课堂交流、课堂控制及课堂艺术四个方面来探讨医工类机械制图课程教学,有针对性地解决阻碍学习意愿等教与学过程中遇到的问题;通过分组课程设计训练课程与期中期末考试的考核手段验证教学方法合理与可行,从而提高教学质量,促进学生掌握知识,构架完备的知识体系结构。
未来的教学过程中,会进一步深入结合课程特点与教师能力改进课堂教学模式,提高教学效力。
6致谢
本研究依托北京市自然基金(No.7132029)的资助。在授课的过程当中,得到了同事张海燕、闫松华、宋红芳、吴宝平、王辉、张昆亚老师的支持与帮助,研究的开展同时得益于学校教务处与学院教务处的老师们的优秀工作:感谢各位老师。衷心感谢与研究者一起开展研究的2012级的同学们!
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一、前言
《机械制图》是高等职业技术学院机械系机械专业的一门重要的技术基础课,是后续专业课学习的基础。从高职学生的培养目标看,高职院校培养的主要是技术应用型人才,其就业岗位以生产一线的操作工和一般性技术工作岗位为主,机械专业学习《机械制图》需达到的目标为“正确识读和绘制机械图样”。就以往的教学实践,机械类高职学生在学习《机械制图》课程中存在不少问题,如对国家标准意识不清,难以理解和完成比较复杂的投影关系,空间想象力的建立过程较长,等等。针对上述问题《机械制图》课程教学改革势在必行。
二、单元设计
职业教育课程的教学改革从课程的单元设计开始。所谓课程单元就是在时间上紧密相连的课。教师的备课是以单元形式进行的,教案也是针对课程的一个单元写的。学生的学习客观上也被分成这样的单元进行。单元设计就是对一定的教学内容进行设计规划,其目的是综合教学系统内的资源,实施最优化教学,促进学生学习。单元设计属于课堂应用层面,是教学设计的重要组成部分。
三、《制图基本知识与技能》单元教学设计
我院为提高教学质量,开展了教学单元设计评比活动,下面是笔者以《机械制图》中《制图基本知识与技能》这一章节为例进行的单元设计:
(一)课程概述
以教具、多媒体课件为载体设计单元项目,组织系统的教学项目,从学生的感性认识入手设计教学情景,建立任务与知识、技能的联系,增加学生的直观体验,激发学生的学习兴趣。
(二)教学情境创设
课程载体:教具、多媒体课件。
以多媒体课件,让学生观看机械图样开始,提出问题让学生用已有的知识解决问题,教师进行有针对性的点评,并归纳总结出结论。
(三)教学目标
知识目标:
1.通过单元教学使学生掌握正确使用绘图工具。
2.通过单元教学使学生了解图样的作用并掌握图样的概念。
3.通过单元教学使学生掌握国家标准《机械制图》的有关规定。
4.通过单元教学使学生掌握平面图形的绘制并标注相关尺寸。
技能目标:
1.知道图样的作用、图样的概念。
2.具有按制图标准选用图纸幅面、比例、字体及图线等能力。
3.会使用尺规绘图的工具和仪器。
4.具有绘制常见几何图形的能力。
5.具有圆弧与直线、圆弧与圆弧的光滑连接的能力。
6.对平面图形进行分析、具有正确的作图方法和步骤、具有尺寸标注的能力。
素质目标:
1.具有查找资料的能力。
2.具有分析问题、独立解决问题的能力。
3.具有团队合作能力。
(四)内容与过程设计
任务:a.认识机械图样。b.线形练习。
教学内容:图样的作用、图样的概念、国家标准《技术制图》和《机械制图》的有关规定、尺规绘图的工具和仪器用法。
能力要求:知道图样的作用、图样的概念、具有按制图标准选用图纸幅面、比例、字体及图线等能力。会使用尺规绘图的工具和仪器。
(五)教学方法与教学模式
传统的教学方法为知识体系教学法,即以知识为目标,以教师讲授为主,由概念引入并结合例题进行分析,然后由学生独立完成作业。缺乏学生的主动参与,整个过程基本以教师为主体,这就造成了学生学习热情不高、教学效果不理想的结果。新的职教理念要求课程应以职业活动为导向,以素质为基础,突出能力目标,以学生为主体,注重学生的能力培养。以往教师总希望在学校里把尽可能完整的知识灌输给学生,没有考虑树立“自我学习,终生学习”的现代学习观。而理论的理解和实践运用并不完全相同,两者的转化不是一件容易的事情。只有参与和体验,通过完成具体的任务才能让学生掌握一定的技能。单元教学法以学生的认知过程为主导采用任务驱动教学法、案例教学法和六步教学法。
单元教学法以六步教学法为例:
六步教学法分为:a.资讯:布置任务。b.决策:针对任务讨论解决方法。c.计划:教师针对任务提出问题,学生思考、查找资料。d.实施:学生回答问题,教师对学生的回答进行点评、归纳总结得出结论。e.检查:布置实训任务学生练习。f.评估:针对练习情况进行评估、讲解。
教学过程举例:
任务:a.认识机械图样,教学情境为机械零件图样。
教学过程:
1.布置任务:掌握图样的概念。
2.学生讨论解决问题的方法。
3.教师提出问题:工程中以何种载体作为交流的工具?这种载体有一定的规定和要求吗?这种载体应具有哪些内容和信息?什么样的图可以称为图样?
(学生查资料,思考。)
4.学生回答问题,教师针对学生的回答进行点评,教师对回答的情况归纳总结,得出图样的作用和概念。
任务:b.线形练习。
教学过程:
1.布置任务:掌握制图标准中图纸幅面、比例、字体、图线等制图规定,掌握尺规绘图的工具和仪器用法。
2.学生讨论解决问题的方法。
3.教师提出问题:图样中图纸的形式与大小是随便选择的吗?图样中图的大小与零件大小有何关系?图中的字体可以随便选择吗?图样中线条的形式和粗细是随便选择的吗?你从图样的线条使用情况中可以总结出哪些规律?
(学生查资料,思考。)
4.学生回答问题,教师针对学生的回答进行点评,教师对回答的情况归纳总结,得出结论。
5.布置练习任务,学生练习。
6.教师针对学生练习情况进行评估,对出现的问题加以辅导。
(六)单元考核与评价方案
单元考核采用过程性考核,即每个单元结束都安排一次小测验。
评价方案:问题的回答、平时练习、作业占30%,小测验占70%。
四、结语
《机械制图》教学中存在的问题在高职院校中具有普遍性,教师要改变传统的教学模式,彻底改变教学方法,进而提高教学效果。以上以《机械制图》课程中《制图基本知识与技能》一章节为例进行的单元教学设计,是笔者在制图课程教学中的点滴体会和对教学方法改革的尝试,尚有很多不成熟之处,求教于方家。
参考文献:
[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].清华大学出版社,2007.
1、机械制图教学实践的主要意义
众所周知,实践教学是高等学校实现培养人才目标的重要环节,对提高学生的综合素质、培养学生的创新意识和创新能力,有着非常重要的意义。实践教学是机械类制图课程教学的一部分,它也是培养学生理论与实践相结合,提高学生的操作能力、空间思维想象力、创新能力的重要实践过程。机械制图教学实践的主要教学目的,是让学生能够了解国家相关制图标准,能够有效掌握徒手、仪器以及电脑辅助制图等机械制图的基本功能,熟练掌握投影制图原理并根据自身想象打造各种机械立体模型,灵活掌握机械零件制图与装配制图的方法。为学生未来能够更好地学习机械专业后打下坚实的基础。所以,在学习机械制图的过程中,仅仅通过课堂教学是远远不够的。教师只有通过手工测绘、上机操作、实习、课程设计、毕业设计等实践环节才能切实提高学习质量[1]。
2、机械制图教学实践的手段
2.1要强化空间想象及阅读能力的培养
强化空间想象力和阅读能力是机械制图教学课程的主要内容之一,其中,能够较好地读图、综合运用是培养学生机械制图能力的一项主要手段。机械制图教学要求在教学过程中,学生能够在熟练掌握和运用正投影理论的前提下,通过对以前的点线面及基本体等内容的学习,充分掌握、灵活运用形体分析法和线面分析法,经过从抽象到具体、从绘图到实物、从平面到空间的思维转变过程,使传统的平面几何图形在学生的头脑中自然产生空间立体几何的图像,从而使学生能够进一步对实物的各个部位的形状以及相对位置有着明确空间定位。所以,近年来国内部分高等理式院校对机械制图教学内容进行了改革,对一些不适合实际,内容陈旧对后面学习知识点关联不大的课程进行了删减,同时,结合学生实际增加了一部分有关读图的教学内容,在时间分配也加强提高学生的读图训练。可见,在机械制图教学中,读图是学生必须掌握的基本技能,不仅需要有扎实的投影理论基础,更需要平时的大量练习来加以辅助。不然,在学生的头脑中不可能形成较强的综合读图能力[2]。
2.2大力加强组合体的教学与练习
在机械制图教学的读图练习过程中,学生对组合体的运用和掌握是一项基础内容,教师在教学过程,通常有以下几种做法:一是在课前提前为学生设定一些基本几何形体,让学生在课上充分发挥想象力,进行不同组合并画出三视图,锻炼自身的思维想象力;二是以已知视图为出发点,教师主动构思出多种不同的几何基本形体,引导学生站在不同的角度来思考问题,强化和挖掘自身的空间想象力和构思能力;三是提升由两视图补画第三视图的能力;四是补画三视图中缺少的图线等[3]。通过以上一系列强化组合体的教学做法、训练,来大力地加强和提高学生的读图、用图能力。
2.3积极培养徒手绘图能力
教学中,培养和提高学生的徒手绘图能力应当贯穿于机械制图教学的全过程。学生对徒手绘图能力的掌握直接影响到学生的实物观察能力、空间想象力以及动手能力的培养,可见,徒手绘图能力的培养是学生表达创意、彼此之间交流设计思想的强有力工具,当然,它也是CAD绘图和尺规等无法替代的最原始、有效的绘图方式。训练学生徒手绘制草图要求心想、手到、速成三者能够有机结合起来,较快地捕捉灵感。徒手绘图能力在CAD绘图软件出现后,显得更为突出和重要[4]。
2.4强化机件表达方法的教学与训练
轴测图的立体感强,有着做图方便,修改灵活的特点,在教学过程可以作为代替模型。在读图过程中,教师可让学生边看图,边想象同时边画轴测图,这样,可以对物体上的一点、一线、一面都有着切身的体验。轴测图能把头脑中的抽象物体具体化,有效地帮助学生建立空间概念,对培养和提高学生的空间想象力和读图能力将起到极其重要的作用,从而,进一步的强化机件的表达效果。此外,在对基本体内容的学习过程中,教师应当将轴测图的学习训练贯穿于整章教学中[5]。这样,既可以锻炼提高学生轴测图绘制能力,又可以通过对轴测图的学习来加深对所学章节内容的理解。
2.5合理培养并锻炼零件综合表达能力
对机械零部件的进行表达练习是培养学生综合想象力、提高零件综合表达技能的关键,它对学生的读图能力,特别是零件的读图能力起着至关重要的作用。因此,应丰富该环节的教学内容,加大该环节的教学力度,并着力创造良好的学习环境,让学生在练的过程中体会、掌握机件的综合表达技巧,才能不断强化锻练学生的综合表达能力,进而不断提高学生的识图能力水平[6]。
3、总结
总而言之,绘图实践是机械制图教学中的一部分内容,它是培养学生理论与实践二者相结合,提高学生的想象能力、动手能力、 绘图能力以及创新能力的重要环节。使学生能够有效掌握国家相关的制图标准、徒手绘图、CAD绘图等技能,掌握投影制图原理、熟练构造出各种立体模型以及零件图与装配图的绘图方法。可见,机械制图的实践环节,仅仅通过课堂教学是远远不够的,只有通过测绘、实践、上机、课程设计等灵活多样的方式,才能够有效提高对机械制图教学中绘图实践的熟练掌握。
参考文献:
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计算机辅助设计技术中包含了许多的软件,例如AutoCAD,UG等等,其中的AutoCAD成为国际上广为流行的绘图工具,AutoCAD是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件,用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。AutoCAD的绘图工具丰富多样,方便快捷,形象生动,绘图效率是手工的十至二十倍,极大地提高了绘图效率和绘图质量,AutoCAD技术是现代化制图的需要,是机械设计及制图的一场革命。《机械制图》和《AutoCAD》这两门课程是理工类学生学习后续专业课程、完成课程设计与毕业设计不可缺少的重要基础;是日后从事技术工作的重要语言工具。
一、传统制图教学模式的弊端和不足
传统的制图教学模式通常是以静态的挂图和幻灯片,陈旧、不易携带的模型教具等帮助学生建立空间概念。这虽然可以在一定程度上帮助学生建立空间概念,但其中也存在很多弊端。模型受学校条件的限制,不能任意变化,对于一些结构比较复杂的物体,在制作模型又很困难时,教师只能用粉笔在黑板上画其轴测图,这又不可避免地占用了讲课时间,直接影响到教学效率的高低。而且,挂图、幻灯片、模型只能反映结果,不能表达过程的形成与变化,在结果给出之前,教师必须用语言准确、生动、形象地来描述。即便如此,也难以达到较好的教学效果。因此,如何在有限的学时内合理、有效地优化课堂教学内容,成为迫在眉睫需要解决的问题。
二、《机械制图》 与《AutoCAD》同步教学的优越性
1、关于《机械制图》的理论学习及实践学习
《机械制图》授课时以培养学生的空间分析和思维能力、阅读和绘制机械图样的能力、实际应用能力和职业岗位综合能力为主,搭建完整的课程设计思路,充分体现本课程在高职教育教学中的基础性、职业性、实践性和开放性的要求。“标准运用与绘图技能”的学习讲述了国家标准“机械制图与技术制图”的一般规定,是本课程的基础,通过学习,使学生在本课程学习之初就树立起标准化的观念,掌握基本的绘图方法和技巧,养成严谨、认真、细致、耐心的学习习惯和工作作风,其中平面图形的画法可以略讲;“基础制图”的学习,这部分内容既是本课程的基础,又是本课程的重点,包括正投影的基本原理、基本体的投影、组合体的视图、轴测投影图等。“机械制图”则是本课程的核心和重点,其内容有机件的表达方法、标准件和常用件、零件图和装配图,这部分内容是前面知识的总结和综合,通过这部分内容的教学,使学生熟练掌握机件的各种表达方法的画法、标注和适用场合;掌握零件图、装配图的内容和作用,零件图、装配图视图的表达,尺寸标注和技术要求等,明确两者间的主要区别与联系,具备阅读和绘制中等以上复杂程度的零件图和简单装配图的能力,初步掌握零部件测绘的一般方法和步骤以及对制图知识的综合运用的能力。
2、关于《AutoCAD》的理论学习及实践学习
在已掌握的《机械制图》知识基础上使学生了解工作界面、菜单栏、标题栏以及坐标系和绘图环境等;“绘图的基本方法”是《AutoCAD》的重点,其内容包括简单图形的绘制、编辑方法、编辑技巧、视窗的显示、块、属性的使用,通过这一模块的学习,让学生熟悉并掌握AutoCAD中各种工具的使用,知道这些工具怎么用,有些什么样的作用和效果,教学时可以先介绍各种命令的使用方法,再结合绘制简单的例图加强印象,巩固加深学生对所学知识的理解和掌握;创建文字和尺寸标注、三维视图,文字和尺寸标注也是机械图样必不可少的组成部分,三维视图可以强化学生的空间概念,利用三维视图可以检验三视图是否正确和完整;最后综合应用举例,让学生在已有的AutoCAD绘图基础上,用计算机绘制完整的机械图样,包括零件图和装配图,绘制能够清晰明了表达机件结构和形状大小的一组图形、技术要求、标题栏和正确完整的尺寸标注。只有这样学生才能一步一步由简单到复杂、由浅入深、由易到难,真正掌握“AutoCAD”绘图方法,达到较好的完成教学任务的目的。
三、《机械制图》与《AutoCAD》的有机融合
在机械制图与AutoCAD教学中,应该以制图理论为主,以AutoCAD为绘图工具,辅助教学机械制图,使这两门课相辅相成,相互作用,有效的融合。由于大部分学生空间概念不强,在缺乏模型的情况下,头脑中很难够构思出组合体的整体形状和各部分相互的连接关系,很难画出正确的平面三视图。传统的教学中常常用捏橡皮泥或做轴测图的方法来帮助学生提高空间想象能力,但这种制作方法只对一些简单形体有效果,而对于复杂形体的制作和绘制就有一定的难度,有的形体根本制作不出来。现在,我们采用AutoCAD制造三维模型,问题就迎刃而解了。不管形体有多复杂,数量有多少,都能方便、迅速地进行制作,并将空间模型表现得淋漓尽致。比如:对于制作后的这些形体,可以对局部或整体进行自由缩放,使学生看清重点部分或细小结构的形状;还可以通过自由旋转实体,看清楚形体在前后、左右、上下六个方位上表面的连接关系,达到人工作图和实物模型均达不到的视觉效果,形象直观,提高了教学效率。
“机械制图”和“AutoCAD”既有独立成科单独讲述的必要,又能够有机融合、相互促进、相辅相成、取长补短、相互提高,起到事半功倍的教学效果,使学生学到更多、更有用的先进技术与技能,提高他们的综合素质,为培养技能型熟练工种人才,为学生今后进一步的发展打下坚实的基础。
参考文献:
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2011)35-0033-03
经过几年的高职模具设计与制造专业《机械制图》课程教学,粗浅地形成了以下课程设计。
一、课程定位
1.课程定位的依据
(1)岗位需求。模具设计与制造专业的岗位分为:模具设计和模具制造。这两个岗位都需要学生熟悉国家相关标准,绘制样图,看懂图样。
(2)后续课程。如果把整个的模具设计与制造专业课程体系比喻成一棵大树,模具CAD/CAM、模具设计与制造、塑料模具设计、数控加工编程与操作等课程是枝叶,那么机械制图课程就是整个课程体系的树干,支撑后续课程,为后续课程打下良好的基础。
(3)职业资格。车工、钳工、铣工、数控工艺员、制图员等职业资格考试都要以机械制图课程为依托。如果没有机械制图的基础,无法看懂图纸,既谈不上加工,也无法考证。
(4)素质拓展。学习了机械制图课程,不仅仅能够读图看图,还要练习实际生活。例如,根据节流阀的装配图,能够了解其工作原理,如果那个部分需要维修,能够根据装配图进行拆卸维修。
根据上述四个依据,把《机械制图》课程定位为专业基础课。
2.教学目标
(1)知识目标。掌握国家标准的有关规定,具有查阅有关标准的能力;掌握正投影法的基本理论及对三维立体及其相互位置的分析方法,并据此阅读机械图样;能熟练地应用绘图仪器、徒手及计算机绘制机械图样。
(2)能力目标。专业能力:识读、绘制机械图样的能力,空间思维能力和形象思维能力;方法能力:质疑探索、自主学习、自我管理、自我提高的方法;社会能力:知人、自知、认识社会、适应社会的能力,创造能力和审美能力。
(3)素质目标。养成认真负责的态度和严谨细致的工作作风;增强学生的自信心,建立竞争、效率意识;具有团队合作精神;勤奋、敬业、重操守。
二、教学理念、思路与内容
1.教学理念
重新审视以往的“教师说,学生做”,“教师灌,学生记”,“教师管,学生服从”的教学方式,探索形成新的教学理念:
(1)“教”为主导。教师是教学活动的组织者,教师用行动去感染学生,用语言打动学生,把对人的真情实感流露出来,师生产生心灵的共鸣,用身边的事例,以浅显化、通俗化的方式讲授,激发学生学习兴趣。
(2)“学”为主体。引入案例、情景、分组讨论等教学方法,让学生主动参与教与学。变“一言堂”为“群言堂”。教师不仅要使学生会学,还要使学生乐学,要培养学生积极的学习态度。
(3)“练”为主线。打破了以往课程结束后统一练习的教学模式,避免只学不练,只听不练,组织学生适当的课堂及课外练习,运用、消化和巩固知识。
(4)“用”为根本。强调实际操作能力训练,每一个项目结束后,组织学生实训,组织学生到车间观摩。
总的来说,笔者的教学理念就是引出学生的兴趣,增强学生的信心,把教学过程转变为学生渴望探求知识、带有情感色彩的意向活动。
2.教学思路
结合培养目标设计教学情景,根据专业知识习得的要求,让学生能够独立地绘制和阅读样图,最终达到教学目标。
3.教学内容
《机械制图》课时设计,具体为大一两个学期的课程,第一个学期6学时/周,第二个学期4学时/周。具体课时设计如下表:
把以前零散的章节整合为五个项目。国家相关标准及工具的应用等归结为基础知识和技能项目部分;点线面的投影关系归纳到投影基础项目里;三视图、轴测图等归到制图应用技术项目里。五个项目环环相扣,前一个环节为后一个环节打基础。实践课时>理论课时的课时设计,更加符合高职学生的特点。加强学生的实际操作能力,练中学,学中练。
三、教学方法与手段
《机械制图》课程教学,可选择采用以下教学方法:①实物教学法。利用教具模型或者是实物模型,让学生更直观地了解各位置的关系,更有兴趣去探索更深层次的知识。②讲述法。传统的板书讲述,也能让学生加深理论理解。③多媒体教学法。用语言无法表达的内容,利用多媒体教学,可更加直观。多媒体课件鲜明的色彩更能吸引学生的眼球。④图示对比法。通过对比的方式,好与坏一目了然,加深知识在学生脑海里的印象,不易忘记,以后自己绘图时也能避免犯同样的错误。⑤小组讨论法。提高学生的学习主动性和自主分析的能力,加强学生的团队合作精神。⑥提问引导法。有助于学生注意力的集中,同时增强学生的语言表达能力,也有利于提高学生的自信心。综合以上多种方法,兼蓄并用,有利于提高教学效果。
1.教学手段――“四化式”
(1)现代化的教学手段。随着科学技术的日益进步,现代化教学设备已不断地运用到高职院校教学过程中。模型、揭示板、挂图等传统的教学方式,因为受到各种客观条件限制,讲授不同内容时,同一内容需要多次演示。然而,采用现代化方法进行教学,如多媒体课件、虚拟仿真动画等,与教具模型、板书等传统的方式相结合,则能够调节课堂气氛,激发学生兴趣,使得学生视觉、听觉、触觉多种知觉共同参与学习,有助于提高知识获得的准确性,发展学生的抽象想象能力。
(2)实践化的教学课堂。知识是能力的根基,掌握了基本知识并不等于有了能力,能力只有在不断的实践过程中才能逐步形成。实践化的教学课堂就是将画图作为课堂教学的一个环节。让学生面对实物进行实践画图。教师只是提出要求,充分体现“导”的作用,学生可分组讨论,充分发挥想象力和创造力,独立完成绘图。
(3)幽默化的教学语言。语言教师传授知识的主要形式是语言,教师语言的质量直接影响课堂的气氛和教学的效果。吐字清楚、准确生动、简明扼要、通俗易懂,是教师的基本能力。同时,教师语言的幽默化,则更能吸引学生,激发学生的求知欲望,让他们积极地探索。
(4)多样化的教学气氛。以往的教学方式往往只是教师讲,在这种单调的教学课堂里,每一个学生都会觉得乏味。所以,教师在教学过程中要让学生感觉到端庄、平易近人、和蔼可亲,使师生在活跃的气氛中展开教学活动,让学生带着更加饱满的热情投入学习。
2.教学过程设计――“五步式”
第一步,实物导入,直观演示,引入新课。举生活实例,抛问题,激发学习兴趣。让学生在视觉和感觉上获得初步印象,再联系生活实际,培养学生的思维能力。学生有了大体的印象后,教师进行适当的启发,唤起学生的学习情趣,让他们主动参与教学。
第二步,重点讲授,细讲,引导设问,将感性认识上升到理性认识,是学生掌握知识结构的关键步骤,有利于培养学生的各种能力。
第三步,小结练习,简单总结本节课所学的重点要点。布置针对于本节课设计专项的小练习,让学生在课堂上得到锻炼,理解本节课程的精华。
第四步,作业布置,巩固所学内容,为后续学习打基础。在教学理念中以“练”为主线,正是通过本步骤为学生留下部分作业,让他们在课后也能得到练习,运用、消化和巩固所学的知识。
第五步,拓展延伸,预习阶段,布置任务,为新内容打基础。教师针对下一节课的难点,设计几个题目让学生主动思考,带着问题预习,准备下一节课。
以上五个步骤衔接紧凑,一步接一步,预习是掌握知识的前提,直观演示和重点讲授是传授知识的主要渠道,小结练习是知识浓缩和能力提高的体现,布置作业是对课程的巩固,充分体现了教师“导”与学生“学”的相互作用,以教促学。
3.考核办法
总评成绩分为:项目考核20%,过程考核30%,期中考核20%,期末考核30%。其中过程考核又分为:创新30%,态度40%,作业20%,提问10%。成绩不是目的,重要的是学生要学会,通过这样的考核办法,刺激学生发挥主动性。
四、教学资源
参与出版了多部高职高专规划教材及十二五规划教材,并配有习题集和光盘,如2010中文版《AutoCAD基础教程》。在各大杂志上发表了多篇相关论文,如“从cad竞赛谈《机械制图》课程的教学改革”。本着启发、诱导、创设学生思考情境的原则,引发学生空间形体的想象力,激发学生正确认识已有形体创设新形体的思维,引导其进行创造性学习。笔者自制了图文并茂的多媒体课件及虚拟仿真动画,所利用的教学资源包括教学模型、实体模型、教学量具、计算机室、实训室,等等。取得的教学效果为:积累了很多学生作品,学生的考证率逐年得到较大提高,通过率都在90%以上,多次在国家、省、部级大赛获奖。通过大赛,全面加强了学生的综合能力,推动了指导教师能力的提高,也促进了学生间的团队协作及教师间的合作进步。通过几年的《机械制图》课程教学形成的课程设计还有不足,应该在今后的工作中不断地更新和改进。
一、在机械制图的教学中要用最现代直观的教学手段,调动学生的积极性
机械制造业是我国GDP的主力军,机械专业是国家职业教育的重点建设专业。《机械制图》对中职在校生的专业学习,培养合格的现代化人才有着极其重要的作用和意义。
随着计算机的发展CAD在制图方面有着极其重要的作用。它具有高效率、高质量、直观性强等特点。给学生带来耳目一新的感觉,对提高学生的学习兴趣和自信心有着积极的作用。把机械制图与CAD有机的结合是一种新的教学趋势。
二、传统机械制图和AutoCAD的教学现状
很多学校都开设有机械制图和CAD课程,但都是分开进行教学的。这样CAD软件的优点往往不能与机械制图的教学很好的结合起来。在机械制图的教学中,学生的三维空间想象能力不足,模糊不清。在CAD的教学过程中,多数学生存在制图理论薄弱,使CAD的教学难以推进。所以,应把机械制图与CAD软件有机结合起来,相辅相成,这样才会有事半功倍的效果。
三、传统机械制图与现代CAD有机结合的教学模式
(1)合理调整学科体系
将机械制图与CAD有机的结合,有利于教学计划的整体优化。保留正投影的基本理论和组合体的表达方式,适当精简几何作图的内容,增强学生徒手作图的能力。调整教学内容和次序,轴测图适当分散到各章节中,机械图样切合现代新技术;将两门课程有机的结合起来。总之,让学生掌握传统机械制图的精华,同时掌握针对性的新知识,保持旺盛的求知欲及学习兴趣,更好发挥本学科的社会功能,为今后创造性设计打下基础。
(2)采用分段模块教学
将机械制图和CAD经过概述及探索后,结合机械制图学科体系,把CAD课程分为三大模块,穿插在机械制图中,从二维平面图形到三视图到实际的机械图样,一步步的完成,在每一模块中,安排一定的CAD绘图编辑命令,并根据这些命令选择相应的案例。具体安排如下:
第一模块为二维平面图的绘制,要求掌握直线、圆、圆弧、椭圆、正多边形等,同时学会使用删除、复制、剪切等基本编辑命令,并初步了解绘图辅助工具,穿插简单的对象捕捉方法。当然每个模块还可以分成更具体,更灵活的小模块,每个模块都有相对独立性和可连接性,每个模块都有明确的目标,相对独立的内容和确定的考核标准。须注意的是,模块式教学应精选教学案例,每一案例要包含一定量的命令,多个案例相互衔接,以保证对模块所有命令能进行反复演示机操作练习,让学生得到充分的训练。
第二模块为投影作图阶段,讲解图层的设置及作用,增加构造线及多段线命令,更多的使用复制和镜像等编辑命令,合理操作图案填充及夹点快速编辑。投影作图部分是机械制图的一大难点之一,这部分是学生由二维平面作图思维转向三维空间作图思维的关键,是建立空间想象能力的关键阶段。应适时通过CAD软件教学来突破制图中的难点,教师可以利用轴测图和三维效果展示空间立体,运用模型空间与图形空间的转换,帮助学生完成由图到物,由物到图的过程,并更加清晰、深刻地掌握视图的“三等”关系,充分发挥AutoCAD的工具效能,提高教学质量。
第三模块为机械图样部分,以装配图的形式来加强学生学习文字的创建和编辑,掌握普遍的、常用的绘图命令及编辑命令。并注重标注及标注样式的修改。AutoCAD是现代化科学信息的产物,必须创造条件,带领学生到多媒体教室及计算机机房等现代化实训场所,特别是在计算机网络机房,教师不用离开座位即可通过教师机向学生进行演示,同时也可以实时观察学生的学习进度及效果。实现机前讲课,边讲边练,并随时对每个学生进行单独辅导与检查,且每个学生所绘制的图样及过程都可以对其他学生进行演示、讨论,即增加了读图容量,又提高了每个学生的自信心,活跃了学习气氛。
四、教学目标要体现行业需要
机械制图的学习要以行业需求为立足点,实践实训内容要与生产加工紧密结合。因此,可以从实际加工意引用一些图纸,培养学生的识图能力。同时还可以采用实际加工零件,要求学生自己测量,并手绘草图,然后用CAD软件规范绘图,在此之中,部分掌握好的学生甚至可以直接用CAD绘图,修改也容易,图面美观,出图效果好,准确率大大提高。一般学生基本能测绘出台虎钳、三抓卡盘等机件的全部图纸,部分掌握较好的学生能用数天时间就完成叶片泵或齿轮泵的整套图纸。还有学生可以独立设计一些生活常用小零件的图纸,如耳机、u盘、手机壳等。实践表明,学生的机械制图能力有了明显的提高,AutoCAD也成了学生喜爱的课程之一,为今后专业课程设计打下了坚实的基础。
中图分类号:TH126 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)(06)(b)-0000-00
《机械制图》课程是研究绘制和阅读机械图样的原理方法的一门专业基础课程。在长年的教学实践中,发现学生存在着理解和思维想象方面的差距,根据毕业生的反馈及学生在校实习内容和实际生产需求存在一定的出入。教学内容进行重新整合,绝对不是几门相关课程的简单叠加,而是将所涉及的教学内容有机的结合在一起,形成新的课程教学体系。在课程导入时,我们根据自身的工作经验和教学体会,向学生强调,对一个即将从事机械行业生产制造的从业者来说,不掌握这门技术语言,将无法胜任工作。
一、课程改革方案
课程整合要对教材的内容进行取舍,重组知识体系,要符合“必须、够用”的原则。课程整合对教师、学生、教学本身都提出了更高的综合性要求。这种要求并非面向知识,而是强调把知识作为一种工具、媒介和方法融入到教学的各个层面中,培养学生的学习观念和综合实践能力。
具体措施:对《机械制图》和《AutoCAD计算机绘图》课程的教学内容进行综合改革,机械制图与CAD课程的整合是以机械制图为主,CAD是绘制机械图样的工具,将计算机绘图学习与图样画法整合一起,其整合点是绘制正确、标准的图样。在课程改革中,以图样为目标进行课程整合穿插教学,以图样出发,实现学生掌握有用、必要的知识。对点线面的投影理论、组合体三视图的内容进行简化,重点培养学生识读机械图样的能力。
(一)课程培养目标
教学目标是培养学生看图和画图的能力。《机械制图》主要培养学生画图和读图能力、空间想象能力,养成认真负责的工作态度和一丝不苟的工作作风;而《AutoCAD》脱离制图知识,强调命令的学习方法,使学生对平面图形的绘制较熟练,不能很好的表达机械图样。为全面提高学生读图与计算机绘图的能力,采用了机械图样进行介绍命令,并要求所有的计算机绘图图样必须经过传统的手工绘制。
(二)课程内容的安排
根据课程的要求,《机械制图》的总学时为144学时,《AutoCAD》的总学时为72学时,要求学生不仅要达到传统机械制图课程的最终要求,还要掌握计算机绘图的技能技巧。通过二维的平面图――零件图(或装配图)想象出来三维的空间物体――实际零件(装配体),只有掌握这种技能,才能顺利完成零件加工或机器装配的工作。所以,空间想象能力是学习机械制图的核心内容。
(三)改进教学方法
1、运用多媒体课件进行教学
多媒体在展示二维向三维和平面向实物的转换中有其独特的优势,多媒体课件能激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性,增大信息量,是很好的教学的辅助工具。课件用在激发学生兴趣、有利于突破难点、强化重点之处,用于有利于内化教学内容之处。例如在看组合体视图时,多媒体可以通过颜色的闪烁,来表达具有对应关系的点、线、面,还可以表达它们所在立体表面的相对位置,一目了然,较好地培养学生空间想象力。
2、采用直观的实物进行教学
理解知识的最初阶段是获得感性知识,它是理性知识的基础,是不容忽视的。例如,在讲线、面的投影分析时,黑板、地面和右边的墙壁恰好组成三面投影体系,把圆规当作直线,三角板当作平面,自然而然地总结出线面的投影特性,由于具有形象具体的三面投影体系直线、平面,学生理解起来很容易,获得了真实而亲切的知识,提高了学习的积极性和兴趣,培养了学生的空间想象力。
3、采用“一体化”的教学方法
传统的机械制图,老师讲课特别多、特别细,又是模型、又是挂图,没有模型和挂图就画立体图,是一种灌输式的教学,练习的过程很少。可将讨论法、阅读法、演示法有机地融为一体。在执导学生阅读的同时,对文中的疑点难点进行讨论,然后进一步进行演示,这样学生就变被动接受为主动探索,成为了学习的主体,也就乐于主动去探索。
4、实践练习法
在整个教学过程中多布置课程绘图作业,做到绘图训练不断线,从而巩固学生在制图课中多学到得知识,提高学生读图和绘图的质量。还可以让学生自己动手,根据图样用橡皮泥或者泡沫塑料自做模型,既提高了学生学习的兴趣,又提高学生的动手能力。但这种方法不能一直贯串整个教学过程,避免学生对模型的依赖。
在授课时采用合适的教学方法,把理论和实践教学有机结合起来,不仅能提高教学质量,还能培养学生的学习主动性,更能够提高学生的思维创新、空间想象能力。
二、结束语
在学习过程中,一方面要注重掌握基本概念、基本知识和基本方法,另一方面要认真完成教学中的实践环节和课外作业,达到理论联系实际,使知识上升为能力。随着科技飞速的发展,在机械、航空航天、船舶、建筑、电子、气象和管理等领域高水平、高要求的情况下,不能用单一传统的模式,因此对学生绘图、识图、读图能力都提出了更高的要求。
计算机绘图能力的基础主要体现在“手工图版”绘图上,因此制图掌握得好与否也关系到AutoCAD的绘图能力。但是在教学过程中,《机械制图》与《AutoCAD》并不能混合教授,这两门课程应独立教学,这样会收到事半功倍的效果
与传统的手工制图技术相比,随着计算机绘图软件的发展,有力地推动了制图技术自动化。计算机绘图是利用计算机及绘图软件,进行图样绘制、编辑、输出级图库管理的一种方法和技术。与传统的手工绘图相比,计算机绘图具有效率高、速度快、创新迅速、绘图精确等特点。所以在高校机械类专业中,具备计算机绘图能力必将成为就业的一块“敲门砖”。
参考文献:
关键词:
职业能力;机械制图;课程改革;实践
职业能力是人们从事某种职业的多种能力的综合,在我们的职业活动中是不可或缺的。高职教育实质是一种职业定向教育,为社会培养实用型的专业技能人才是其根本目的[1]。因此,高职学生职业能力的培养与强化,对其能否顺利走上工作岗位、胜任本职工作起着重要的决定作用,成为社会与企业评判职业教育成功与否的重要标准。机械制图是高职院校机电类专业的一门重要专业基础课程,其内容贯穿于整个专业教学过程,主要任务是培养学生识读和绘制机械图样的能力,而机械图样是机械设计和制造的重要技术资料,是交流技术思想的一种工程语言[2,3]。笔者所在课程组结合本地区和学校的发展需要以及学生的实际情况,在机械制图教学过程中,融入对学生职业能力的培养,对课程内容、教学模式、教学方法等多方面实施改革,不仅激发了学生的学习兴趣,更培养了动手能力强的技能应用型人才。
1课程分析
1.1学情分析
作为高职院校一年级的学生,他们普遍活泼好动,对讲解理论知识的课程缺乏学习兴趣,在课堂上容易分心,注意力不集中,特别是对于偏向于空间思维的机械图纸识读,更是缺乏学习的兴趣和解题的自信。针对这一现象,可以采用边练边讲的对策,克服传统教学过程中学生被动接受知识所带来的困难,提升学生对本课程的学习兴趣。通过多样化的课堂活动,吸引学生的注意力,培养学生形成良好的学习习惯;通过小组间的互助解题、合作解题,提高学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力,同时培养学生的团队协作精神。
1.2课程教学目标
高职教育的目标是培养具有较高职业能力和职业素养的全面发展的技能应用型人才[4]。对此,本专业广泛而深入地调研了江阴及周边地区的机械制造及相关企业,对机电一体化专业及相关岗位需求进行了职业能力要求分析,确定了本专业的人才培养目标为面向江阴及周边地区制造类企业,培养具备良好的职业技能和综合职业能力,具有“现代班组长型”潜质的生产、经营、管理者。在此基础上,课程组拟定了机械制图的课程标准,制订了本课程的教学目标为:知识目标要求学生掌握机械图样的读法和典型机械图样的画法;能力目标要求学生具有学习和贯彻制图新标准,具有空间构型和正确表达典型机械零部件的能力,熟练地使用AutoCAD软件绘图的能力;素质目标则要求学生具有使用手册解决常见实际问题的学习素质,以及认真负责的工作态度、严谨细致的工作作风等工作素质。
2课程体系改革
2.1课程设计理念
根据以上对学生的学情分析以及本课程的教学目标,经课程组反复研讨,重新确立了如下课程教学理念。
2.1.1职业体验激兴趣
“兴趣是走向学习成功的开始”,新课开始,带领学生参观接触校内外实习工厂,接触图纸,参观学长优秀作品、优秀学长海报等进行职业体验,甚至欣赏课程学习给自己生活带来的能力,激发学习兴趣,充分调动学习积极性。
2.1.2模型制作促提高
通过在课堂中制作几何立体模型,帮助学生形成空间概念,提高课堂学习效果。
2.1.3强化软件讲实用
结合企业工作岗位中的实际应用,弱化尺规作图能力的训练,强化AutoCAD软件绘图能力。
2.1.4注着重识图强应用
紧跟企业当前工作岗位的迫切需求,加强学生读图识图能力的培养。
2.2课程内容整合
本课程原计划分为机械制图和AutoCAD工程制图两阶段实施。然而,随着时代的飞速发展,计算机绘图已逐步替代尺规作图。结合企业调研和毕业生跟踪调查以及对学生专业岗位群的分析,紧密贴合本地区的企业工程实际,让学生的学习内容密切联系企业,培养学生的职业能力。为了贯彻课程教学目标,将职业能力的培养融入课堂教学的整个过程,结合社会的需求,课程组对机械制图课程的教学内容进行了有效的整合,将原有的学科知识型体系向项目化课程体系转化,重点培养学生的动手能力;并融合AutoCAD软件绘图技术,将机械制图教学与AutoCAD软件技术教学合二为一。具体课程内容的选取依据是以必须、够用为原则精简课程内容;按照机械制图新国标更新课程内容;按照现行知识体系的发展趋势取舍课程内容,如弱化手工绘图中的尺规作图,弱化相贯线和截交线的相关内容[5]。最终确定了以典型机械零部件图纸的识读与绘制作为主要的课程内容,在选取内容时特别注意了零部件的实用性和典型性;同时融合了AutoCAD的相关知识点,将本课程内容整合、序化为简单立体、典型零件等五大模块,具体安排安排见表1。
2.3教学方法与手段
本课程突出“教师为主导、学生为主体、训练为主线、思维为核心、能力为目标”的教学理念。以真实工作任务及工作过程为依据,采用项目导入、任务驱动的教学模式。模块中的每个任务都从学习目标或问题引入,学生带着目标、疑问学习,先有结论,后有行动,打破了传统的思维模式,激发了学生的求知欲,拓展了学生的思维和知识面。在教学中普遍采用任务驱动教学法(以典型零部件为载体,知识点融入各个任务)、理实一体教学法(读、测、绘并行,教、学、练一体)、分组合作教学(分小组完成任务、培养团结协作精神)。将生产实际案例和教师在技术服务过程中的相关案例整合,进行典型案例教学、技能训练和能力培养,逐步形成学生的综合职业能力。在教学手段方面,本课程在课堂中还综合应用多媒体课件、虚拟模型、电子挂图、视频演示及微课指导的教学手段来辅助教学,实现了教材、课件、视频、网络等多种资源有机结合的立体化教学,向学生提供大量的专业信息。激发了学生的学习兴趣,使学生尽早的树立了职业意识,加快了学生角色向职业角色的转换,大幅度提高了教学效果。课后,根据学情分析及教学中的观察,结合与学生的交流及作业批改情况,有针对性地采取总结领悟式指导、提醒点拨式指导,诱发兴趣式指导及学生作业间对比式指导,帮助学生学习提高。
3课程改革实践
为培养学生综合职业能力,提高课堂教学效果。本课程的教学采用项目式教学流程,分为任务描述与分析、相关知识与技能、任务实施与训练、知识拓展四部分,共7个步骤。其中,任务大多来源于职业岗位的真实项目。下面以读画轴承座三视图(如图1所示)这一任务为例,具体说明课堂教学实施过程。Step1任务描述:向学生展示轴承座三视图,要求学生思考:这是什么类型的组合体?并根据三视图,利用形体分析法识读轴承座三视图,抛出任务。Step2准备知识:为完成任务,学生需复习回顾诸如图1三等关系、基本立体三视图、组合体组合类型及表面连接方式等旧知,教师可以提问,小组展开竞答,帮助学生巩固强化。Step3流程示范:列举不同组合体为学生作示范,讲解形体分析法如何分线框,对投影,如何按投影、想形状等,并归纳总结读图步骤。Step4任务实施分读图和绘图两部分,与Step5教师总结和小组汇报交叉进行。Step4任务实施—读图:各组学生模仿教师示范流程进行读图,过程中采取组员相互补充,组间相互竞争的活动模式来激发斗志、促进团结,并最终相对完整的读清读透三视图。就各组员的表现,组长记载打分。Step5教师总结:教师进一步总结提升,给学生理清思路,并借助虚拟模型,让学生有个完整的认识。Step4任务实施——绘图:读图完毕后,教师给出轴承座实物,学生参照实物,利用AutoCAD软件进行绘图。绘图过程中遇到的问题,组员间可以交流探讨。Step5小组汇报:各组组长汇报本组同学完成情况及遇到的问题。Step6任务评价:为了在平时的课堂教学中融入职业能力的培养意识,教师在对各小组组长进行检查指导后,组长下到各组对组员进行检查指导并打分,以防止教师一人忙不过来,不能及时指导到每位学生;同时也培养了组长的组织管理能力,提高了组长的自信心,如此执行下来效果很好,组长的积极性也很高。另外,组长采用每3周一轮换的制度,尽量做到公平公正,给每位学生锻炼的机会。课堂评价综合组长评价、教师评价及作业评价生成总成绩。课堂教学效果的评价强调对学生职业能力的培养,注重过程性评价。Step7知识拓展:为巩固课堂知识,进一步提升学习效果,布置拓展练习。教师简单讲述方法,要求学生课后练习。通过以上4个阶段、7个步骤的课堂教学流程,把理论知识和实践能力融为一体,学生的职业岗位能力得到了很好的培养和锻炼,让学生在轻松愉快的氛围中,积极主动地学习和掌握机械制图知识,提高了读图和绘图的能力。
4结束语
在高职机电一体化人才培养的过程中,对机械制图这门专业基础课程进行改革,注重学生职业技能和职业习惯的养成,解决当前课程教学中存在的代表性问题;引进企业典型实际案例,整合课程教学内容,强调学生专业实践能力的训练,采用多种行之有效的教学方法与手段,将学生职业能力的培养融入课堂教学的各个环节。从而大大激发了学生的学习兴趣,提高了机械制图课程的教学效果,增强了学生的读图及制图实践能力,为企业培养真正需要的高素质的技能应用型人才。
参考文献
[1]赵志群.职业能力研究的新进展[J].职业技术教育,2013(4):5-11.
[2]安淑女,闫照粉,王晓燕.以职业能力为导向的高职院校机械制图教材建设[J].江苏建筑职业技术学院学报,2015(6):60-62.
[3]方小菊,陈继清.高职院校机械制图与CAD课程教学改革研究[J].广西职业技术学院学报,2011(2):27-29.
关键词:
职业能力;机械制图;课程改革;实践
职业能力是人们从事某种职业的多种能力的综合,在我们的职业活动中是不可或缺的。高职教育实质是一种职业定向教育,为社会培养实用型的专业技能人才是其根本目的[1]。因此,高职学生职业能力的培养与强化,对其能否顺利走上工作岗位、胜任本职工作起着重要的决定作用,成为社会与企业评判职业教育成功与否的重要标准。机械制图是高职院校机电类专业的一门重要专业基础课程,其内容贯穿于整个专业教学过程,主要任务是培养学生识读和绘制机械图样的能力,而机械图样是机械设计和制造的重要技术资料,是交流技术思想的一种工程语言[2,3]。笔者所在课程组结合本地区和学校的发展需要以及学生的实际情况,在机械制图教学过程中,融入对学生职业能力的培养,对课程内容、教学模式、教学方法等多方面实施改革,不仅激发了学生的学习兴趣,更培养了动手能力强的技能应用型人才。
1课程分析
1.1学情分析
作为高职院校一年级的学生,他们普遍活泼好动,对讲解理论知识的课程缺乏学习兴趣,在课堂上容易分心,注意力不集中,特别是对于偏向于空间思维的机械图纸识读,更是缺乏学习的兴趣和解题的自信。针对这一现象,可以采用边练边讲的对策,克服传统教学过程中学生被动接受知识所带来的困难,提升学生对本课程的学习兴趣。通过多样化的课堂活动,吸引学生的注意力,培养学生形成良好的学习习惯;通过小组间的互助解题、合作解题,提高学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力,同时培养学生的团队协作精神。
1.2课程教学目标
高职教育的目标是培养具有较高职业能力和职业素养的全面发展的技能应用型人才[4]。对此,本专业广泛而深入地调研了江阴及周边地区的机械制造及相关企业,对机电一体化专业及相关岗位需求进行了职业能力要求分析,确定了本专业的人才培养目标为面向江阴及周边地区制造类企业,培养具备良好的职业技能和综合职业能力,具有“现代班组长型”潜质的生产、经营、管理者。在此基础上,课程组拟定了机械制图的课程标准,制订了本课程的教学目标为:知识目标要求学生掌握机械图样的读法和典型机械图样的画法;能力目标要求学生具有学习和贯彻制图新标准,具有空间构型和正确表达典型机械零部件的能力,熟练地使用Auto CAD软件绘图的能力;素质目标则要求学生具有使用手册解决常见实际问题的学习素质,以及认真负责的工作态度、严谨细致的工作作风等工作素质。
2课程体系改革
2.1课程设计理念
根据以上对学生的学情分析以及本课程的教学目标,经课程组反复研讨,重新确立了如下课程教学理念。
2.1.1职业体验激兴趣
“兴趣是走向学习成功的开始”,新课开始,带领学生参观接触校内外实习工厂,接触图纸,参观学长优秀作品、优秀学长海报等进行职业体验,甚至欣赏课程学习给自己生活带来的能力,激发学习兴趣,充分调动学习积极性。
2.1.2模型制作促提高
通过在课堂中制作几何立体模型,帮助学生形成空间概念,提高课堂学习效果。
2.1.3强化软件讲实用
结合企业工作岗位中的实际应用,弱化尺规作图能力的训练,强化Auto CAD软件绘图能力。2.1.4注着重识图强应用紧跟企业当前工作岗位的迫切需求,加强学生读图识图能力的培养。
2.2课程内容整合
本课程原计划分为机械制图和Auto CAD工程制图两阶段实施。然而,随着时代的飞速发展,计算机绘图已逐步替代尺规作图。结合企业调研和毕业生跟踪调查以及对学生专业岗位群的分析,紧密贴合本地区的企业工程实际,让学生的学习内容密切联系企业,培养学生的职业能力。为了贯彻课程教学目标,将职业能力的培养融入课堂教学的整个过程,结合社会的需求,课程组对机械制图课程的教学内容进行了有效的整合,将原有的学科知识型体系向项目化课程体系转化,重点培养学生的动手能力;并融合Auto CAD软件绘图技术,将机械制图教学与Auto CAD软件技术教学合二为一。具体课程内容的选取依据是以必须、够用为原则精简课程内容;按照机械制图新国标更新课程内容;按照现行知识体系的发展趋势取舍课程内容,如弱化手工绘图中的尺规作图,弱化相贯线和截交线的相关内容[5]。最终确定了以典型机械零部件图纸的识读与绘制作为主要的课程内容,在选取内容时特别注意了零部件的实用性和典型性;同时融合了Auto CAD的相关知识点,将本课程内容整合、序化为简单立体、典型零件等五大模块,具体安排安排见表1。
2.3教学方法与手段
本课程突出“教师为主导、学生为主体、训练为主线、思维为核心、能力为目标”的教学理念。以真实工作任务及工作过程为依据,采用项目导入、任务驱动的教学模式。模块中的每个任务都从学习目标或问题引入,学生带着目标、疑问学习,先有结论,后有行动,打破了传统的思维模式,激发了学生的求知欲,拓展了学生的思维和知识面。在教学中普遍采用任务驱动教学法(以典型零部件为载体,知识点融入各个任务)、理实一体教学法(读、测、绘并行,教、学、练一体)、分组合作教学(分小组完成任务、培养团结协作精神)。将生产实际案例和教师在技术服务过程中的相关案例整合,进行典型案例教学、技能训练和能力培养,逐步形成学生的综合职业能力。在教学手段方面,本课程在课堂中还综合应用多媒体课件、虚拟模型、电子挂图、视频演示及微课指导的教学手段来辅助教学,实现了教材、课件、视频、网络等多种资源有机结合的立体化教学,向学生提供大量的专业信息。激发了学生的学习兴趣,使学生尽早的树立了职业意识,加快了学生角色向职业角色的转换,大幅度提高了教学效果。课后,根据学情分析及教学中的观察,结合与学生的交流及作业批改情况,有针对性地采取总结领悟式指导、提醒点拨式指导,诱发兴趣式指导及学生作业间对比式指导,帮助学生学习提高。
3课程改革实践
为培养学生综合职业能力,提高课堂教学效果。本课程的教学采用项目式教学流程,分为任务描述与分析、相关知识与技能、任务实施与训练、知识拓展四部分,共7个步骤。其中,任务大多来源于职业岗位的真实项目。下面以读画轴承座三视图(如图1所示)这一任务为例,具体说明课堂教学实施过程。Step1任务描述:向学生展示轴承座三视图,要求学生思考:这是什么类型的组合体?并根据三视图,利用形体分析法识读轴承座三视图,抛出任务。Step2准备知识:为完成任务,学生需复习回顾诸如图1三等关系、基本立体三视图、组合体组合类型及表面连接方式等旧知,教师可以提问,小组展开竞答,帮助学生巩固强化。Step3流程示范:列举不同组合体为学生作示范,讲解形体分析法如何分线框,对投影,如何按投影、想形状等,并归纳总结读图步骤。Step4任务实施分读图和绘图两部分,与Step5教师总结和小组汇报交叉进行。Step4任务实施—读图:各组学生模仿教师示范流程进行读图,过程中采取组员相互补充,组间相互竞争的活动模式来激发斗志、促进团结,并最终相对完整的读清读透三视图。就各组员的表现,组长记载打分。Step5教师总结:教师进一步总结提升,给学生理清思路,并借助虚拟模型,让学生有个完整的认识。Step4任务实施——绘图:读图完毕后,教师给出轴承座实物,学生参照实物,利用Auto CAD软件进行绘图。绘图过程中遇到的问题,组员间可以交流探讨。Step5小组汇报:各组组长汇报本组同学完成情况及遇到的问题。Step6任务评价:为了在平时的课堂教学中融入职业能力的培养意识,教师在对各小组组长进行检查指导后,组长下到各组对组员进行检查指导并打分,以防止教师一人忙不过来,不能及时指导到每位学生;同时也培养了组长的组织管理能力,提高了组长的自信心,如此执行下来效果很好,组长的积极性也很高。另外,组长采用每3周一轮换的制度,尽量做到公平公正,给每位学生锻炼的机会。课堂评价综合组长评价、教师评价及作业评价生成总成绩。课堂教学效果的评价强调对学生职业能力的培养,注重过程性评价。Step7知识拓展:为巩固课堂知识,进一步提升学习效果,布置拓展练习。教师简单讲述方法,要求学生课后练习。通过以上4个阶段、7个步骤的课堂教学流程,把理论知识和实践能力融为一体,学生的职业岗位能力得到了很好的培养和锻炼,让学生在轻松愉快的氛围中,积极主动地学习和掌握机械制图知识,提高了读图和绘图的能力。
4结束语
在高职机电一体化人才培养的过程中,对机械制图这门专业基础课程进行改革,注重学生职业技能和职业习惯的养成,解决当前课程教学中存在的代表性问题;引进企业典型实际案例,整合课程教学内容,强调学生专业实践能力的训练,采用多种行之有效的教学方法与手段,将学生职业能力的培养融入课堂教学的各个环节。从而大大激发了学生的学习兴趣,提高了机械制图课程的教学效果,增强了学生的读图及制图实践能力,为企业培养真正需要的高素质的技能应用型人才。
参考文献
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[3]方小菊,陈继清.高职院校机械制图与CAD课程教学改革研究[J].广西职业技术学院学报,2011(2):27-29.
【中图分类号】 G710 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)07(b)-0019-03
《机械设计基础》课是高职高专院校机械类及机电类专业的一门主干专业基础课,课程设计是《机械设计基础》理论教学后进行的一个重要的实践性教学环节,是高职学生在校期间第一次较全面的设计训练,其目的是培养学生综合应用机械零件及其它先修课程知识去分析和解决工程实际问题的能力,以进一步巩固、深化、扩展本课程学到的理论知识;通过对通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计,使学生掌握机械设计的一般方法和一般步骤,培养学生独立设计能力;使学生在计算、制图、应用设计资料;熟悉有关国家标准、规范、使用经验数据,进行经验估算等方面接受全面的基本设计训练;另一方面培养学生树立正确的设计思想和严谨的工作作风.提高工程设计及创新的能力。与毕业设计一样,课程设计是工科学生向实际工作过渡的必要的训练手段,对学生将来工作中实践操作能力和各项工作能力的培养有着非常重要的作用。
在目前高职高专教育大环境下,部分高等院校培养目标不再是培养研究型人才,而是培养应用型人才,以适应社会发展对人才的需求。而传统的“以课程设计指导书为蓝本、以教师的程序化指导贯穿始终”的模式已经难以实现这一培养目标,所以探索适应培养目标的教学模式有着重要的意义。
1 《机械设计基础》课程设计的现状及存在的主要问题
1.1 《机械设计基础》课程设计的现状
《机械设计基础》课程设计通常有变速箱、差速器、齿轮传动等课题,但目前,多数学校《机械设计基础》课程设计仍采用具有一般用途的机械传动装置为设计对象,设计课题一般为专用传动中的二级圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器、单级圆锥齿轮减速器等,设计时间一般为两个设计专用周,一般安排在学期末进行。设计内容包括:拟订设计方案;选择电动机类型;运动和动力参数的确定计算;主要传动零件的设计;主要零件工作图及减速器装配图的绘制;设计计算说明书的编写。设计工作量一般为传动运动简图一张;减速器装配图一张,零件图两张及计算说明书一份,最后进行设计答辩。在设计过程中,指导教师对学生进行指导和答疑,同时对学生进行阶段性检查、质疑,以作为整个设计成绩的参考。指导过程中,指导教师一般只作方向性指导,旨在培养学生独立的设计思维、独立分析和解决工程问题的能力。通过设计,大多数学生都感到收获很大。但在《机械设计基础》课程设计中还存在一些应该引起重视和解决的问题。
1.2 《机械设计基础》课程设计存在的主要问题
(1)学生对课程设计的重要性认识不足
在教学过程中,有一部分学生对课程设计的重要性认识不足,缺乏设计的感性经验,缺乏积极性和主动性,也缺乏创新意识,对课程设计持应付态度,敷衍了事,加上设计安排时间紧的因素,为了完成任务东拼西凑,有的学生相互抄袭,甚至在网上下载等,严重影响了课程设计的质量。
(2)学生对先修课程的综合应用能力较差
《机械设计基础》课程设计是对机械制图、互换性与公差、工程力学、金属材料学等先修课程的基本知识、理论结合工程实际的综合应用,也是对这些课程体系中的知识进行重新建构、综合应用的过程。在教学实践中发现学生整合知识的能力较差,比如不能很好地应用力学知识对在外荷载作用下的轴进行精确强度计算校核;在绘图中不能正确应用机械制图基本知识,按照国家制图规范绘制图形等等。
(3)学生缺乏工程实际经验知识
高职学生普遍缺乏工程实际知识,对零部件的结构设计、精度选择、工艺过程等方面的要求只能比照书本、资料进行模仿设计,很少结合工程实际综合考虑进行设计,大多数学生的设计方案可以说纯属“纸上谈兵”型,无工程实际意义。例如在确定减速器及零件的主要尺寸时,注重理论计算结果,不能综合几方面要求来最终确定。由于学生对减速器的制造、安装、调整、维护的工艺过程缺乏实际的感性认识,致使对大量工艺问题缺乏认真考虑,或感到无从下手,不能把零件必须具备的良好工艺性要求贯穿于设计过程中。另外,学生对工厂现有的生产设备、加工手段缺乏认识,因此在设计中对零件的加工精度、装配精度和技术要求的内容提不出合适的要求,制约了课程设计质量。
(4)指导教师角色定位存在问题
不少教师在课程设计指导过程中采用传统的教学模式,缺乏创新,充当保姆角色,表面上看可能提高了设计质量,实际上不注重培养学生的创新思维和独立工作能力,学生的能力没有得到提高。有的教师管理不到位,缺乏过程监督,不注重阶段性考核,只看重最后结果,这两种现象都达不到课程设计的教学目的。
2 提高《机械设计基础》课程设计质量的措施
为使课程设计真正达到培养学生的工程设计意识和创新设计能力,适合新形势下对培养“应用型、技能型”人才提出的新要求,如何改进和提高《机械设计基础》课程设计教学效果,针对学生在课程设计中存在的问题,我们主要采取了以下几种措施。
2.1 充分认识课程设计的重要性,加强实践性教学
在指导课程设计时,上好第一堂动员课,使学生充分认识到课程设计的重要性,其意义不仅仅是掌握机械设计的一般过程和熟悉设计程序,更重要的是对后续课程的学习有着很好的帮助,乃至对以后的就业及能否胜任工作岗位都有着十分重要的影响。在课程设计中应集中精力根据设计题目的要求、条件、数据,做好资料收集、分析资料,认真思考,深入研究,按照设计程序进行设计,培养优化设计思维和能力。
指导教师应把课程设计作为比课堂理论教学更为重要的教学任务,加强责任,认真对待,精心辅导。在指导学生时,要注意辅导方法的应用,应启发、引导学生独立思考和自我反省。开展小组讨论,在讨论中不同的设计思路、观点、认识,得到互补和启发。针对学生缺乏机械工程感性知识的问题,应加强实践性教学环节,应充分利用多媒体、模型和实物讲解;组织学生到工厂参观、实习,让学生有更多的机会观察、了解、认识各类机器的构造、传动关系及工艺流程,以增强、提高学生的工程实际经验。指导教师应积极学习新知识、新技术、新材料的应用,积极参加工程实践,丰富自己的工程经验和工程知识,为学生创造增加感性知识的条件,以便更好地指导设计,提高课程设计质量。
2.2 理论教学与课程设计紧密结合
《机械设计基础》课程设计是在课程理论和实验教学完成后进行的一个实践性教学环节,其设计题目所要求的内容涵盖了课程中大部分内容。在教学中教师应该把理论教学与课程设计紧密结合起来,融合到课程理论教学中,课程设计指导教师应根据以往的指导经验,把课程设计中易出现的问题作为例子讲解;比如讲到齿轮传动时可以结合课程设计讲解轮齿的受力分析、齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度计算。可以把课程设计分为带传动、齿轮传动、轴、轴承和电机及箱体设计五个模块,与教材相应练习题结合起来,作为课外练习布置给学生课后完成。这样学生通过训练,积极性得到提高。到进行课程设计时,课题中的理论计算部分已经经过了演练,提高了效率,减少了错误。可以较顺利地完成设计计算说明书的编写,把较多的时间和精力用于结构设计和绘图,提高了课程设计质量。
2.3 改革选题,提高课程设计效果
摒弃“多年一题”的现象,打破传统的教学模式,在设计题目和内容上进行改革。(1)题目要体现教学目标:应根据《机械设计基础》教学大纲要求,针对高职学生特点,设计题目应有较强的典型性和仿真性,选题原则一是要有综合性,能涵盖课程的主要内容;二是可以考虑简单的整机设计;三是难度和工作量要适当,不至于产生畏惧心理而无从下手;四是要有一定的灵活性,有利于激发学生的兴趣和创造性思维;五是题目要学生分工协作完成,有利于培养团队精神。(2)题目要与先修课程衔接:选题要考虑与先修的机械制图、金属工艺学、机械制造基础等课程的衔接。高职《机械设计基础》不涉及复杂的机构、运动学、动力学方面的知识,主要侧重通用零件和简单机械传动机构的结构、特点、应用范围和维护等内容。设计题目不应有太复杂的机构,选以减速器为主体的传动机械装置较为适合高职学生,有利于培养学生结构设计、强度计算、精度设计等方面的能力。(3)题目要注重多样性和挑战性。在实际工作中,我们围绕结构工艺性,按不同的传动方案、原始数据、不同的减速器类型布置课题,使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平与能力相适应,使设计具有创新性和针对性。
2.4 改革传统的指导形式
现代教育强调以学生为主体,以教师为主导。作为指导教师,一是要改进指导方式,采用分段、个别与集体相结合的动态指导方式。设计前把任务、难点、需要注意的事项交代清楚,要注意针对学识和能力差异,因材施教,做好个别辅导,对缺乏独立思考能力的学生应多采用“启发式”教学法,对积极思考的学生可以采用“讨论法”多鼓励和肯定,一起讨论启发其思维作最优选择设计,然后提出修改意见或建议,对能力较差的学生应耐心辅导、详细讲解,善于发现其优点,及时表扬,帮助其树立信心和养成良好的学习习惯;中期针对易出现的共性问题、错误,集体指导,后期加强检查与纠正。二是要树立正确的指导理念,教师要引导学生变模仿型设计为思考型设计,变逐步讲解为必要提示,变提供详细资料为列出参考书目,鼓励学生积极主动去查手册、找资料,培养他们对各种信息的收集、分析、归纳、整理能力。充分发扬民主,调动学生思维,教师不过早下结论。比如在确定方案阶段,可以增加方案论证,首先由小组学生提出设计方案并阐述其优劣性,然后由学生和教师对方案提出质疑,教师进行总结,给出指导性意见,促进学生主动思考,开阔了学生视野,也培养了学生对知识的应用能力和创新意识。三是要引导学生树立正确的设计思想,设计是一个反复推敲、反复修正、不断创新的过程,要树立严谨的工作作风和坚韧不拔、克服困难的意志。
2.5 加强计算机的应用能力
随着计算机绘图的普及,以及用人单位对高职毕业生职业技能的要求,教学中应注重培养学生的计算机应用能力。对于课程设计中的图纸,可要求学生用计算机绘制并打印。针对以前学生计算机绘图能力普遍较差的状况,在学生上《机械制图》课时,我们要求教师适当加强CAD模块的教学和训练。这样,学生在进行课程设计时既可以把主要精力放在结构设计上,计算机绘图能力又得到了提高,图纸干净整洁,有效地提高了课程设计质量。
2.6 严格控制设计进度
严格控制课程设计进度是提高课程设计教学质量的一项重要措施。学生花费二至三周的时间做课程设计,只有掌握好设计进度,有计划、有步骤地进行才能保质、保量、按时完成。《机械设计基础》课程设计是一项较复杂的工作,不仅计算、绘图工作量大,还要综合应用先修课程相关知识,查阅有关资料和手册,若设计进度快了,就会出现不求甚解的问题,缺乏深入细致的工作,其结果可能是解决了问题的表象,只知其一,不知其二,对机械设计的客观规律、设计思想缺乏认识,达不到教学预期目的。有的学生一开始并不着急,总认为时间充裕,就会出现前松后紧,当感到时间紧了,就加班加点突击设计,不仅难以按时完成设计任务,质量也无法保证。课程设计的进度计划应由指导教师提出,与设计任务书一同发给学生,进度计划应明确设计过程中各阶段所用时间和完成日期,要求学生基本上按进度计划进行。为保证学生能按计划进行,教师应加强过程指导,严格把关,及时检查督促进度和质量,每检查一次,教师都在设计材料上签字,并做好相应记录。
2.7 重视总结、答辩
学生完成设计任务后,要引导学生进行总结。学会总结有助于学生进一步熟悉和掌握设计方法和设计程序,剖析方案优劣,自己在设计中的得失,找出设计中应注意的问题,用以指导自己以后的学习和工作。总结应先由学生进行,教师点评,肯定成绩,指出不足。按照大纲要求,应进行答辩。实践证明答辩是学生升华专业知识、提高口头表达能力和心理素质的有效手段,是教师检查设计质量、全面分析与评估设计思维的必要环节,可以督促学生及时复习和总结知识,搞懂设计中的各个问题。每个学生答辩时间一般在10—15分钟,先由学生自我陈述,阐述设计方案的优缺点、主要流程、总结与体会等,随后由教师和学生自由提问,评定答辩成绩。通过答辩这一环节,学生的设计能力、综合应用能力,应变表达能力都有一个质的飞跃。
2.8 改革成绩评定模式
考核方式在很大程度上左右着学生的学习态度和学习方式,在实践中,教师应该探索出一套既可以激励学生,又能科学考核的成绩评定办法。
加强对设计全过程的考核,以图纸、计算说明书、答辩成绩为主,加强对出勤率、工作态度、进度等环节的过程考核,以及创新意识、独立工作能力等可以在成绩考核中有所体现,进一步培养学生的工程素养。制定科学合理的评分标准,形成良好的考核机制,有利于提高课程设计质量。
3 结论
高职教育强调培养“应用型、技能型”人才,《机械设计基础》课程设计是高职生第一次“应用型”的实践训练,实践表明,以上做法,充分调动了学生的学习热情,课程设计的整体质量有了明显提高,对后续专业课程的学习、毕业设计及学生将来从事工程技术工作奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 庞兴华.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2010-2.
[2] 李培根.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2010.
一、研究问题的提出
1.内外现状及发展趋势
随着自治区经济发展和区内铁路企业的建设,市场对专业型技能人才也提出了新的、更高层次的要求。在众多工程类课程中,制图课是一门工程技术语言,是一门既有系统理论,又有较强实践性的技术基础课,其主要任务是培养学生具有一定的识图能力、空间想象和思维能力,为后续专业课的学习打下基础。
2.研究目的和意义
基于培养目标、培养规格、培养模式、教学理念的改变,笔者学校以就业为导向,以职业能力为本,在制图课程内容中积极融入职业能力并将内容排序,重新整体设计,以更好地满足于专业的需求。为努力创建国家级职业教育改革发展示范校打下坚实基础。
二、研究方法
1.调查研究
赴北疆铁路、乌鲁木齐铁路局机务段,对机械制图的要求进行调研。
2.学习相关专业知识
我们认识到,进一步熟知各专业特点,了解其总体布置、结构组成、工作原理和传动路线是深入研究的重点。需要花费足够的时间查阅专业课程、请教专业老师、收集相关资料、改变教学理念,强调制图课程结构的整体设计。
3.文献查阅
利用共享资源及网络资源搜索、学习相关专业知识。
三、研究过程
1.总体思路
专业认知(产品、任务或图样)制图分类(机械制图和铁道供电制图)学习单元(制图基础、规定和要求)组织教学(学生主体,教师引导)综合评价(学生模仿和实践能力)修订总结(撰写材料或主题论文)
2.研究进度
第一阶段:根据现有学校的现状,围绕专业技能,做好专业分类的工作。
第二阶段:围绕真实载体,以专业应用为本,确定理论教学的“度”,制定制图分类模块。
第三阶段:制定铁道供电专业、内燃检修专业和电力机车专业的教学目标和实施性大纲,分析专业特点,以易难+单综任务递进,安排教学内容。
第四阶段:注重教师的导向作用,狠抓课堂教学组织,遇到问题及时解决。
第五阶段:学生可仿真性地综合运用相关操作和理论知识来完成考试任务,做到学用结合,摸索新的考试和评价方法。
第六阶段:撰写研究报告、总结材料或主题论文。
3.研究的主要特色
围绕专业技能,重构制图过程教学。教师以专业能力为本,设计一个实际任务项目,组织学生围绕该项目开展学习,使学习任务具体化,学生可仿真性地综合运用各种相关理论和操作知识来完成任务,使教学做到学用结合,直接服务于专业,从而提高学生的综合职业能力。
4.在研究中重点解决的几个问题
(1)重构制图教学内容。本着“突出应用,服务于专业”的教学指导思想,强调制图课程结构的整体性,以典型产品或图样为载体开展学习,缩短制图与专业课的距离,压缩了学时,提高了效率。例如课程设计的任务是给出一个装配体的各零件图及装配示意图,要求学生弄清各零件间的装配、连接关系,根据各零件的结构形状和它们间的装配、连接关系,并安装配图视图表达要求,确定视图表达方案,完成装配图的识读。
(2)对教学方法进行了改革。由学科知识结果的复制传授变成理论适度、专业技能培养的过程传授;由教师讲、学生听变成注重行动导向的教学。遵循“学生为主体、教师为辅助”的原则设计教学活动,以“学”为中心。
案例式教学。其过程就是利用适时的、适度的提问引出案例,组织学生思考、讨论、自我总结,最后教师讲评、总结,最终完成教学的过程。应侧重于引导学生。教师搜集一些铁道供电专业和机车检修专业的典型零件和装配体的图纸,让同学研究原理和装配关系,然后再讲解加工工艺、尺寸标注和表达方法,使学生能看懂图样。
讲练结合式教学。讲课贯彻“少而精”的原则,注意精讲多练,讲练结合,这种将教、学、练融为一体的教学模式特别适合于机械制图课程。课堂上,教师讲清基本概念、基本理论与画图方法之后,就布置学生进行实践训练,这样课堂气氛活跃,目的明确,学生学习积极性高。这种教学方法适合于大部分机械制图的教学内容。
错误提示式教学。传统的讲授法是教师利用教具如挂图、模型等边讲边演示,通过口头语言,向学生传授知识,培养学生能力的方法。错误提示式教学就是教师在讲到同学经常犯的错误时,把以往学生作业中的同类错误展示给学生,并做出提示,如剖视图、标准件的规定画法等。
讨论式教学。在教师的指导下,由全班或小组围绕一个学习问题通过发表各自意见或看法,共同研讨,相互启发,集思广益地进行学习。例如在讲机件表达方法、零部件测绘等内容时,首先分成几个小组,一个小组一个模型,经讨论后,每个小组提出自己的意见并讲出理由,最后教师进行评议,选出最好的表达方法。
(3)对学生评价方法的设计。在考核方式上,应以专业为导向,向多样化方向发展,着重考核传统方法“考不出”的能力,提倡多元化的制图考核评价方法,重视过程综合考核,如闭卷、开卷、现场实操、阶段测验、上交作业、教与学讨论或几种方式综合运用的考核方法。同时,考核评价提供多次考试机会,可分类分项进行考试,变终结性考试为过程性考核。
四、研究成果
1.对传统的制图课程内容重新排序
打破课程自身的系统性和连续性,以专业能力为导向,重构内燃检修专业、电力检修专业和铁道供电专业制图课程内容。如下所示为铁道供电专业制图重新设计的内容。
项目一:电气化铁道供电系统认知
项目二:图形练习
项目三:铁道供电基础构件视图
项目四:铁道供电基础机件的表达方法
项目五:标准件与常用件
项目六:铁道供电装置装配图
项目七:牵引变电所屋内配电装置
项目八:计算机绘图
2.创新之处
围绕铁道供电专业、内燃检修专业和电力检修专业技能,跳过传统机械制图课程在内容上由“点”讲到“线”,讲到“面”,讲到“体”,讲到“通用专业零件图”,讲到“通用专业装配图”的过程;总结出应识读的专业图样或零件,并以此作为教学内容的引入,启发学生去分析去讨论。遇到学生不懂的知识点时,教师再进行有针对性的讲解,重构了制图过程教学,使制图教学更贴近专业和
实际。