摘要:針對高職學生的現狀,在《機械制圖》教學中,應通過激發興趣,培養空間想象力,精講多練,推崇“應用、夠用”的原則提高教學效果,并通過處理好兩種關系,培養三種意識,達到制圖教學的目的。
關鍵詞:高職;機械制圖;興趣;想象力
高職教育培養的是面向生產、建設、管理和服務第一線的高素質技能型專門人才,而《機械制圖》是高職機械類專業的重要技術基礎課。通過對就業單位的調查,筆者了解到,很多畢業生識圖能力較差,制圖基礎知識薄弱,標準、規范意識不強,給企業造成了一定的經濟損失。而在教學上,制圖課存在的問題往往導致后續專業課的課程設計很難達到預定目的。筆者根據自己的教學實踐,在高職《機械制圖》教學方面作了如下嘗試和探索。
激發興趣,培養空間想象力
目前,高職生源的特點是:總體素質不高,基礎較差,而且多數來自農村,基本沒有機械加工與設備方面的知識。《機械制圖》是學生入校以來接觸的第一門專業基礎課,學生對這門課比較陌生,加之空間想象能力差,往往會產生畏難心理,甚至厭學。所以,激發學生興趣,培養其空間想象力就顯得尤為重要。
結合實物剛入校的學生對立體圖的三個面的分辨還不十分清楚,可先讓學生到生產一線去參觀,了解生產工藝,增強對機械零件的感性認識。實物零件有利于學生接受抽象的理性知識。學生不斷地由物看圖,由圖看物,由圖想物,通過從空間到平面、從平面再到空間的思維轉換,會逐漸強化空間想象力。例如,螺紋聯接件制圖要求掌握其零件圖、聯接畫法、標記等。這就需要學生對實物進一步觀察,理解螺紋的結構要素和螺紋聯接等。在制圖時,學生往往會出現粗、細實線畫錯,螺紋終止線畫錯,不通孔的錐頂角度不是120度,螺桿與光孔之間不留間隙等錯誤。這時,教師可以將實物、模型、掛圖三者結合起來,著重講解各結構的作用及意義,激發學生的興趣,確保制圖的正確性。
利用多媒體技術多媒體教學可以大大增加課堂的信息量,清晰有效地展示教學中的重點和難點,同時還可以激發學生的學習興趣。例如,在講授標準件與常用件時,可首先播放螺紋、齒輪、花鍵、鉆孔等的加工錄像片,使學生有一種置身于生產實踐中的感覺,感性認識初步形成;其次用投影片分別演示齒輪、齒輪嚙合,螺紋、螺紋聯接,花鍵、鍵聯接的標準零件圖;再次讓學生總結這些標準件、常用件的規定畫法,再安排一定量的習題課復習鞏固,加深理解。這樣,學生由感性認識到理性認識產生了一個質的飛躍。教學真實、直觀、生動、有趣,極大地激發了學生的學習興趣,培養了他們的空間想象力。
精講多練,調動學生的主動性
教學的關鍵問題之一是如何鞏固和檢查學生的應用能力。練習冊的習題只能作為一般概念的檢測,而綜合應用型的測繪最接近實際工作能力,對學生的基本要求是:分析說明機器的工作原理及易出現的故障,熟練使用游標卡尺、千分尺、塞尺、萬能量角器和弧度尺等一些量具,用機械圖學的理論準確表達視圖,結合實際機件繪制零件圖樣和裝配圖樣,綜合運用基本理論編寫技術要求,學會查閱機械手冊和技術資料,并使所學知識得到進一步鞏固和深化。另外,為了突出展示機械專業學生的技能綜合能力,可以模具為內容,搞一次制圖實踐能力考核。雖然學生系統的模具概念尚未形成,但以實物為先導,以現場為指南,以制圖基礎為主線,以技術要求為參照(教師直接給出),進行跨越式教學,反而可以加大技能型人才的培養力度。
應用為本,夠用為度
以應用和夠用為原則首先,根據機械類各專業的需要,在某些教學單元中開發結合專業特點的教學模塊,如數控專業以繪畫和識讀零件圖為主,裝配圖只作基本要求;機電一體化專業增加電路制圖;汽運各專業增加板金圖模塊等。在教學模塊設計時,要明確進行該模塊教學,教師講什么,學生做什么,學生通過該模塊學習能掌握哪些知識點,應達到什么能力,操作的步驟是什么,做到有的放矢。其次,把零件圖的識讀作為重點,組合體視圖的識讀作為次重點。組合體視圖是入門知識,著重培養空間想象能力,它是教學中的一個難點,可采用CAD制造三維模型,讓三視圖與三維模型一一對照。這樣,學生就會一目了然,多次重復,效果明顯。零件圖的識讀是學生必須掌握的知識,教學可以從四方面來進行:標題欄、一組視圖、完整的尺寸、技術要求。在CAD中,標題欄有樣板文件可以調用;視圖可以用CAD三維造模;尺寸根據工藝、公差進行講解;技術要求根據材料、公差等講授。這樣,將它們有機地穿插在一起,增加了教學的綜合性和趣味性,徹底改變了傳統的教學模式,有助于提高教學效果。
做到“識圖為主,以繪促識”教學上教師必須要有所側重。學習的主要目的是看圖,即以“識圖為主”,而看圖與繪圖是相輔相成的,只有通過必要的繪圖才能深刻理解投影規律,而繪圖是看圖的逆過程。因此,必須要求學生進行大量的繪圖,“以繪促識”。此外,還應淡化傳統制圖理論的系統性、完整性,刪除畫法幾何的大部分內容及復雜相貫線、截交線的畫法。模型上盡量采用與本專業相關的零部件,與后續課程保持一定的銜接。教學上應以“應用為本,夠用為度”原則來引導學生,降低課程的學習難度,盡量符合高職生低起點的特點。
處理好兩種關系
機械制圖與CAD的關系隨著CAD技術的飛速發展,UG、Pro-E等先進的三維繪圖軟件在我國的應用已經很普遍。只要設計出了三維零件圖,與繪圖軟件相連的加工設備就能直接生產出產品,極大地提高了生產效率,使傳統的手工繪圖發生了質的飛躍。繪圖速度快、精度高,順應了時代發展的要求,而且為學生掌握機械制圖的方法和技能提供了很大幫助。教師利用繪圖軟件剖析復雜立體圖,讓立體圖在計算機屏幕上旋轉,學生可從不同角度進行全方位觀察,看清整體形狀,在短時間內掌握所學內容。教師可以隨時進行指導,師生交流方便,教學生動、形象。因此,有必要把CAD貫穿于整個制圖教學的始終,使學生重點掌握1~2種繪圖軟件,并能在課程設計和畢業設計中,將所有的零件圖和裝配圖用計算機繪制出來,為他們今后進一步的發展打下堅實的基礎。
機械制圖與課程設計的關系機械制圖是《機械零件課程設計》、《機械制造工藝學課程設計》、《機床課程設計》等課程設計的重要基礎,而課程設計恰恰是機械制圖知識的一次綜合運用。學生可以在課程設計中進一步提高空間想象能力和表達能力。以減速器為例,需讓學生掌握兩齒輪的嚙合狀況,導出嚙合的條件,齒輪參數的計算,單個齒輪的畫法,齒輪嚙合的畫法,齒輪與軸的連接形式導出鍵,軸的支承導出軸承等。這樣,從整體裝配結構和裝配要求導入,有利于學生系統掌握標準常用件的作用和畫法。對教材中的一些容易忽視、混淆的內容,教師應組織學生在設計過程中開展討論,從而得出正確的結論。
培養學生的三種意識
培養學生運用標準的意識標準與圖形的關系就好比語法與語言的關系。教學中要引導學生自覺、正確地使用標準。在制圖課的起始階段,對圖幅、圖框、比例、線型等,必須要求學生嚴格按標準作圖,建立起“標準”的概念。學生對每一個標準都必須全面理解,不但要根據零件形狀查閱標準,從標準出發給出零件結構,根據測出的規格尺寸,查閱標準,確定其他尺寸,而且在確定零件的表面粗糙度、公差及裝配體的配合性質時,需查閱機械設計手冊的相應標準,給出合理標注。這樣,有利于提高學生利用包括標準在內的各種技術資料的專業能力,培養他們的規范意識。
培養學生的設計意識、工藝意識和裝配意識在進行有關章節教學時,教師應結合畫法逐步給學生舉例講解一些設計知識、工藝知識和裝配知識,使學生建立初步的設計意識、加工意識和裝配意識;要讓學生明白,圖紙是工程師設計思想的表現形式,沒有設計就談不上制圖,更談不上加工。
培養學生嚴肅、嚴謹的責任意識嚴肅的作風和嚴謹的工作態度是非常重要的。教師從學生繪制第一章線形作業開始,就要對學生嚴格要求,培養他們養成嚴肅的工作態度和嚴謹的責任意識。教師要適時親自示范,如仿宋體字的書寫、線條的粗細、箭頭的繪制等,對學生圖面上的每一個細小問題,均應做出圈改批示,讓學生明確畫圖一定要標準,直到畫出合格的圖紙為止。經過反復練習,學生的繪圖質量就會提高,更重要的是還可以培養他們一絲不茍的工作作風和認真負責的工作態度。
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作者簡介:
蘇亞輝(1981—),男,寶雞職業技術學院機械工程系助理講師,研究方向為機構學、機器人。