应用技术大学下的机械制图教学改革探讨①

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2023年07月18日 21:43

鄂英华老师从教学改革课程设计原则出发介绍项目化课程单元设计的思...

常青青

摘 要:机械制图是一门通过研究机械图样画法的方法、原理来训练学生读图、绘图能力的课程,也是现代机械工程师必须掌握的一门技术语言,在课时少、教学质量要求高的前提下,为了培养高素质创新人才,该文分析了机械制图教学目前存在的现状,并根据此现状找出存在的问题,最后该文从课程安排、教学水平、教材选取以及教学手段这几个方面提出了相应的改革措施。

关键词:应用技术大学 机械制图 教学改革 机械专业

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)06(c)-0153-02

Abstract: Mechanical drawing, which studies the mechanical patterns and principle, is a technical language that modern mechanical engineers must master. Under the premise of less period and high quality demand of teaching, in order to cultivate high-quality innovative talents, this paper analyzes the present situation of mechanical drawing teaching, and proposes the existing problems aiming at the status. In the end, the paper puts forward corresponding reform measures from course arrangement, teaching level, selection of teaching material and teaching means.

Key Words: College of applied technology; Mechanical drawing; Teaching reform; Mechanical professional

机械制图是机械设计制造与自动化专业的专业基础课,是许多工科生必修的一门重要课程,主要培养学生的空间想象能力、逻辑思维能力和创新能力,具有基础性、实践性、技术性特点[1]。该课程一般开设在大一上学期,此时其它专业课程尚未开设,因此作为专业课的先导,它为机械原理、机械设计、机械制造基础、机械CAD/CAM、课程设计、毕业综合设计等后续课程奠定了坚实的基础。目前该校许多工科专业也开设了该课程,如电气自动化专业、质量管理专业、交通运输专业、土木工程专业等,秉承了该校“应用为先”的教学理念,旨在培养具有创新能力的高素质人才。随着计算机辅助制造技术的广泛应用以及各种先进制造技术的涌现,机械制图教学也经历了一些改革,教学手段已有传统的徒手绘图转变为多媒体教学,教学方法和教学内容也有了很大的改变,取得了一定的教学效果。目前我国正在由制造大国向制造强国迈进,急需高技能创新人才,这就对机械制图教育、教学体制提出了更高的要求[2-3]。因此,从高技能创新人才的培养目标和人才需求的角度出发,对机械制图课程的教学改革还要继续进行。该文主要分析目前机械制图教学存在的问题并提出一些改进之法。

2 机械制图教学现状及存在的问题

机械制图经历教学改革,取得了一定成效,但仍不尽人意,笔者在从事机械制图教学的这几年发现仍存在许多问题,主要表现在学生觉得课程呆板枯燥,内容较多不易理解,理论与实际严重脱节,学生学过即忘,往往出现上课听得董,下课遇到实际问题就茫然不知所措;有些学生甚至在后续课程如课程设计、毕业设计中不会用草图表达设计方案,结构设计不合理,零件图、装配图尺寸标注不合理;有些刚工作的同学甚至要面临“从零学起”的现象。从以上表现笔者认为机械制图教学主要存在以下问题。

(1)课程安排不合理。课程安排不合理主要体现在课程开设时间、课时安排和课程考核方式这三方面,机械制图课程一般在大一上学期开设,学过该课程的人明白这门课程需要经过大量时间不断的练习读图、识图、绘图才能提高空间想象能力和逻辑思维能力。然而许多公共课程和公共活动也是在此学期开设,此阶段学生课程任务多而繁重,造成课下练习时间较少,布置的作业第二次上课不能按时完成,有的同学为了及时上交作业,半夜突击,而整个班级的作业却是千篇一律。对于高职院校,该课程的课时也有十年前的120课时缩减为如今的80课时[4],包含实验课时在内,由于理论内容较多,为了在有限的课时内完成教学任务老师们只能加快教学进度采取满堂灌的教学方式。缺少较为客观的考核评价方式,大部分考核方式主要由平时成绩和期末考试成绩两部分组成,期末考试形式老师通常采取上机考试、闭卷考试或者开卷考试;平时成绩和期末考试成绩两者之间的比例有的老师设置为20%和80%,有的老师设置为30%和70%,由于考核方式没有统一的标准,不能有效的评判学生对所学掌握的程度。

(2)学生学习水平参差不齐、教师队伍结构单一。笔者学院机械专业部分学生为高职学生,基础知识较差,空间想象能力较弱,对课堂老师所讲掌握程度参差不齐,部分学生课堂听不懂,课下也不复习请教,逐渐失去对本门课程学习的兴趣。另外担任机械制图课程教学的老师多為年轻教师,缺少实际设计经验,教学活动单一。

(3)教材选择不合理。由于我国选用教材的宗旨是培养学生的读图与识图能力,一般老师们会选择国家规划教材或精品课程教材,但这些教材理论性偏强,概念知识偏多,内容和体系不符合实际需要。常常造成教材中涉及的零件实训室没有匹配的模型,实训室常见的模型教材没有系统的讲解,对于空间想象力差的同学机械制图的学习更加困难。另外这些教材缺少将制图知识与机械设计相融合的内容,无法与后续课程衔接,造成知识链断裂。

(4)教学方法、教学手段单一。传统的教学方法一般是采用教师讲,学生听,然后再练习的满堂灌方式,学生感到枯燥乏味,教学手段仅为多媒体教学,显然整个教学过程中,学生处于听的被动状态,参与较少,空间想象能力得不到训练。

3 机械制图教学改革的建议

(1)机械制图课程开设在大一上学期,此时学生们不具备任何专业知识,应组织学生们进行金工实习,增加对机械制图课程的感性认知。从大一上学期学完机械制图课程到毕业设计或从事工作中间相隔时间太长,应增加CAD设计课程,将制图课程的应用贯穿于整个学习期间,从而避免该课程与后续课程的脱节情况。课时方面,应当增加实践教学环节的课时,理论与实践同时进行,相辅相成。根据教学大纲要求,制定统一的考核方式,考核形式由平时成绩,上机操作和期末考试成绩三部分组成,其比例各占20%,30%,50%。

(2)对于学生学习水平参差不齐的情况,将全班同学进行分组,每组4~5人,每组都要包含学习好和学习差的同学,选派一位学习较好的同学为组长,协助老师辅导较差的学生学习,并汇报该组学习情况。每学完一个模塊进行一次小的测评,从每组任意抽取一位学生的作业进行批改,并作为全组的平均成绩,从而激励同学们之间相互帮助,激发学生们的自主能动性。由于机械制图课程涉及互换性与技术测量、加工工艺学等多门专业课程,这就要求担任该课程的教师要不仅要具备丰富的教学经验,还要具有广泛深厚的专业知识以及丰富的实践经验。年轻的教师应利用假期时间深入企业学习,学院也应引进企业实践经验丰富的人才。

(3)教材是传达知识培养学生创新能力的载体[5],在课时少、教学质量要求高的前提下,要更新教学内容,重新编写教材内容,将画法几何、机械制图、计算机绘图融合在一起,增加机械制图与实际设计、实际应用的教学环节,扩大对机械知识的学习。对于教材中涉及到的零件案例、附图应从生活实践、工程设计以及实训室现有的零件模型中选取,并配予相应的习题集。改变从二维切入的教学体系,按照从三维到二维的认知规律切入基本知识,增加三维实体造型内容,将理论与实际设计相结合,从而培养学生的创新能力[6]。

(4)将传统的教学方法中的黑板与计算机多媒体手段—教学动画演示、挂图、零件模型相融合,以多媒体为基础的教学课件具有图文声并茂的特点,可以丰富学生们的空间想象能力,提高学生们的学习兴趣。例如通过动画演示将投影原理和三视图的形成过程展现出来,加深学生们对投影规律的理解;对于一些不易理解的知识点,可以借助黑板并结合多媒体技术表达,例如截交线、相贯线的画法;常用件、标准件可以通过挂图来展开讨论;组合体的绘图、轴测图可以通过零件模型展示;通过多种教学手段的结合,提高了学生的学习兴趣,加深了学生对知识的理解,同时也提高了老师们的教学效率。

4 结语

机械制图是大学机械专业最早开设的专业基础课程,作为其它专业课的先导,旨在培养学生的创新实践能力,与笔者学校“应用为先”的教学理念不谋而合。机械制图教学改革是一个持续、反复并需要不断完善进步的过程,其教学效果的好坏不仅影响到学生读图、绘图能力的培养,也会对后续专业课程的学习产生一定影响。为了培养高技能创新人才,满足当代社会发展的需要,其教学改革仍要继续进行。

参考文献

[1] 李霞,陈豫,辛李霞.机械制图课程教学改革实践[J].科技资讯,2013,14(93):207-209.

[2] 宋洪侠.深化机械制图教学改革 培养高技能创新人才[J].图学学报,2013,34(3):145-146.

[3] 舒宏,胡清泥,高菲.中日机械制图教材的比较及对教学改革的启示[J].工程图学学报,2014(4):167-170.

[4] 林胜.基于“微课”背景下高职院校机械制图教学模式改革探析[J].高教论坛,2014(10):118-119.

[5] 李丽,吴红丹,德淑敏. 在机械制图教学改革中突出创新设计能力培养[J].高等理科教育,2008(1):138-139.

[6] 王海巧,王志斌.面向21世纪应用型人才培养的机械制图教学改革[J].三江高教,2011,7(4):18-19.

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