吳迎春, 梁德平, 唐衛東, 李 兵
(成都航空職業技術學院,四川 成都 610021)
近年來,我國模具工業有了很大發展,模具應用領域更加廣泛,對模具設計與制造水平也有了更高的要求,模具技術人員出現了嚴重的短缺現象。高等職業技術學院模具設計與制造專業是培養一線技術應用型人才的搖籃,為保證學生畢業后能快速達到崗位要求,迫切要求各課程緊緊圍繞“以能力為本位,以就業為導向,以綜合職業素質為基礎”的辦學宗旨,達到課程內容與專業知識緊密結合,理論與實際操作并重的教學目標進行改革。現有的“機械制圖”課程面向通用類機械專業,教材中所選圖樣是常見的通用機械圖例,對模具專業的學習沒有明確的針對性,而模具不僅零件圖技術要求高、裝配圖也有一些較為特殊的表達方法,按照以前的教學模式,學生在學完“機械制圖”課程后,往往仍然不能很好地理解模具圖樣,給學習模具專業課程造成一定困難,極大地影響了學生專業能力的培養。為此,針對職業學院模具專業的制圖課程,在教學實施中從以下幾方面作了一些改革和探索。
零件圖和裝配圖是“機械制圖”的重點和核心內容,與后續專業課程密切相關,學好了這部分內容就對專業技術課程打好了基礎。而這部分內容又比較抽象和瑣碎,學生容易感覺空洞,不易掌握。究其原因,主要是因為學生缺少機加工的實際操作經驗,對零件技術要求理解不到位,為此在零件圖,裝配圖的學習過程中,中間穿插金工實習,做到“學中有做,做中有學”,通過實踐加強對理論的掌握與理解。
本著“突出應用、服務專業,適應社會”的指導思想,緊扣企業對人才知識和技能的要求,對原有的零件圖、裝配圖教材內容進行必要修訂。由于目前國內還沒有比較完善的專門針對模具專業的《機械制圖》教材,根據我校的實際情況,針對模具專業學生采用自編《機械制圖》教材進行教學,以達到基礎課程與專業課程的無縫結合,主要做了以下調整:
(1)為促進學生的全面發展,避免專業認識的局限性,保持原有教材基礎內容基本不變,對原有教材中零件圖、裝配圖圖例進行了適當刪減。
(2)為改變過去零件圖、裝配圖圖例分散、零亂、不夠系統的缺點,結合生產實際,選編成套模具圖例作為教學素材,圖形涵蓋了軸類、盤類、板蓋類等零件類型。
(3)為達到講練結合,選擇了沖裁模、彎曲模、拉深模、注塑模的模具結構圖例作習題訓練,讓學生充分了解沖壓模及塑料模的結構特點及技術要求,提高學生專業讀圖能力,為專業課程的學習打好基礎。
(4)編寫了模具零件測繪及模具裝配體測繪實訓指導書,從測繪的步驟,測繪的方法、工具的使用、圖形的繪制等方面給予指導和幫助。
(5)編制沖壓模、塑料模裝配圖、零件圖圖冊作為教學的補充資料。為方便學生學習和理解,對各類模具裝配圖工作原理、圖樣畫法,尺寸標注、技術要求等進行了文字說明,并借助裝配體功能分析零件圖的圖形結構、視圖表達、尺寸標注、技術要求及工藝結構。
零件圖、裝配圖的教學是整個課程的重點和難點,這部分內容既是前面所學知識的綜合應用,又是后續課程的技術基礎。零件是裝配體的一個細胞,零件圖的設計要素(包括圖形結構,尺寸標注、技術要求等)是為了保證裝配體功能的實現,因此我們在零件圖部分的教學過程中,必須借助一定的裝配模型及三維軟件進行輔助分析,具體思路如圖1所示。
零件圖圖樣包含視圖表達,尺寸標注,技術要求及零件工藝結構等知識點,各部分知識點內容繁多,為了方便學生學習、記憶和掌握,我們選取了典型的模具零件作為教學案例,借助三維裝配模型的裝配爆炸效果及形象生動的動畫演示,對模具零件視圖表達,尺寸標注(基準選擇),技術要求等進行詳細分析,使教學生動而不枯燥,具體而不抽象,從而增強了學生的學習興趣,教學效果有了明顯提高。

圖1 零件圖及裝配圖的教學思路
(1)裝配圖的表達方案
裝配圖的圖樣表達旨在說明部件的裝配關系,表達方案的確定一直以來是機械制圖教學的難點,通常情況下裝配圖的圖樣表達沒有唯一性,只有相對合理性,學生常常覺得這部分內容不易掌握,為全面提升學生裝配圖的表達能力,在教學中采用圖例進行比較法教學。具體作法是:選用同一裝配模型的不同表達方法作為實例載體,其間貫穿裝配圖規定畫法、特殊表達方法、視圖選擇原則等知識點的教學,并在課堂上組織學生展開討論,促進學生積極思考,加深理解。
(2)裝配圖的功能及工作原理
模具是實現材料成型的一種技術裝備,而模具功能的實現要依靠一定的設備,為達到直觀、生動的教學效果,在講授模具裝配圖的工作原理時借助多媒體構建模具裝配、安裝、設備運動、材料成形全過程,讓學生全方位認識裝配體的工作原理、裝配體內部零件的裝配關系、運動關系,理解為保證這些功能的實現,裝配體及零件必須滿足一些什么技術要求。并實時課堂提問,進行拆畫零件練習。
零件測繪與裝配體測繪是“機械制圖”課程的重要實踐性教學環節,實踐證明“教、學、做”三位一體的教學方法能達到對制圖基本知識、基本原理和基本方法的綜合運用[1]。
比如,針對被測零件或裝配體,教師設計測繪工作單,對測繪任務進行分解。在學生動手測繪前,教師借助多媒體軟件等教學手段對被測對象進行詳細的結構分析、功能分析,介紹測繪工具的使用,講解測繪的具體方法、步驟、尺寸數據的處理。學生在測繪過程中,一邊在工作單上詳細填寫測繪信息,一邊查閱資料繪制草圖圖樣。學生的學習掌握情況將從測繪工作單、測繪實驗報告和工程圖樣幾個實踐結果得以全面反映。
在課程的教授過程中,大膽地進行了教學方法的改革和探討。針對不同的教學內容,靈活選用“案例教學法”、“項目教學法”、“討論式教學法”、“比較教學法”、“任務驅動教學法”等等方法,注重教與學的配合,建立“學中做,做中學”體系,使學生深刻理解、牢固掌握并能靈活應用這些知識。
(1)案例教學法
在模具零件圖及裝配圖理論教學過程中,由于學生基礎理論知識不夠,綜合應用能力還不高,根據這些情況,引入了鮮活的工程實例作引子對所學知識進行講解、分析,將“講授教學法”中學生被動的“要我學”轉變為“實例驅動教學法”中學生主動的“我要學”,讓學生在研究實例的過程中逐一掌握實例中融入的知識點,達到對理論知識的綜合理解。
(2)討論式教學法
討論式教學法往往更能充分激發學生的學習積極性。因此,我們對教材中的一些容易忽視、容易混淆的內容,將其轉化為教學討論問題,組織學生在課堂上展開討論,讓學生通過討論得出正確的結論。這樣既增加了學生對教學過程的參與感,提升了對該課程的學習興趣,同時,通過學生積極討論與教師及時總結強調,加深了學生對討論知識點的印象與掌握。
(3)直觀教學法
在“機械制圖”教學中,讀圖及繪圖能力和空間想象能力的培養是課程的關鍵,為幫助學生提高空間構形能力,在教學的組織中需要充分利用三維軟件構造形象逼真的零件模型及裝配體模型,借助CAI課件及三維動畫形象直觀地加強了教學效果。同時,通過組織學生裝拆實物模型,也可加強感性認識,提高空間想象能力和對理論知識的理解。
(4)比較教學法
對于課程中既有聯系又有區別的知識點,在教學中巧用比較教學法,引導學生分析事物的異同點及其本質屬性,使事物的特征和本質鮮明有力地顯示出來,以突破學生認識的局限性,防止知識的混淆,提高辨別能力,讓學生容易接受新知識,從而扎實地掌握新知識。如對裝配圖特殊圖樣表示法部分的教學我們針對相同結構的模具裝配體,構建不同的表達方法進行比較、分析、討論,從而,激發了學生的學習興趣,促進學生積極思考,加深理解。
(5)項目教學法
以零件測繪實踐教學為例,為使學生熟練地掌握零件識圖的基本內容,結合學生所學專業,以最常用零件為例,開展項目教學[2]。具體過程是:老師分配工作任務、確定工作目標、制訂工作計劃并進行操作示范,學生一邊學習,一邊對難點進行討論,通過具體的項目要求,參與到完成尺寸測量、查閱資料、綜合分析、繪制圖樣、作品展示的工作中。項目教學法把理論教學與實踐教學有機的結合起來,除了培養學生實際動手能力和綜合分析能力,繪制圖樣的綜合表達能力以外,還培養了學生的團隊協助精神和溝通技巧。既體現了教師的主導作用又發揮了學生的主體作用,更體現了職業教育的教學模式與特征。
在“機械制圖”課程教學過程中,為幫助學生提高空間形象思維能力,教師上課時除了利用實物模型,板圖等傳統教學手段外,還需充分借助現代教學技術如CAI課件、三維造型軟件等進行課堂的組織和實施。通過現代教學技術構建豐富、動態,逼真的教學模型,形象生動地傳遞出抽象難懂的概念和原理[3]。如利用三維軟件的強大功能實現零件的造型,裝配體的虛擬裝配,并利用多媒體動畫演示,實現模具裝配體及零件的拆裝分析,幫助學生理解模具零件結構和裝配體工作原理,使深奧的理論變得淺顯易懂,增強了教學的直觀性,提高了學生的思維能力,具有傳統教學無法比擬的優勢。在教學中通過多種教學手段的合理使用,提高了學生的思維能力和學習興趣。
為了適應人才市場的需求,提高學生的就業能力,對實訓教學作了如下的搭建:
實訓指導文件方面 緊扣模具專業需求,強化制圖訓練,編寫了實訓大綱、實訓教案、零件測繪指導書,裝配體測繪指導書、測繪工作單等;
測繪工具方面 配備了鉗工操作臺、機用虎鉗、工具箱等;
測繪載體方面 以沖壓模和注塑模為主,選擇典型結構的沖裁模、彎曲模、拉深模、翻孔模、注塑模模具 20余副作為測繪載體,供學生測繪訓練,學生通過觀摩、裝拆、測繪過程,收獲多,興趣濃,很有成就感。
針對模具專業學生的“機械制圖”零件圖、裝配圖教學改革,經過一年來的實踐證明:通過對教學內容、教學方案的改進,多種教學方法與教學手段的綜合運用,徹底改變了過去傳統教學模式下教師講授枯燥、學生學習空洞的局面,增強了教學效果,提升了學生的學習興趣,全面培養了學生分析問題和解決問題的思路和方法,提高了學生的實踐能力、動手能力、分析能力、應變能力、交流能力、合作能力和解決實際問題的綜合能力。同時也為學生進一步學習模具專業理論知識打下了堅實的基礎,受到了學生和專業課程老師的高度評價。
[1]胡迎花, 陳永權, 郝 鋼. “模具機械制圖”課程建設與教學實踐[J]. 科技咨詢導報, 2007, (28): 237-238.
[2]酈銀花, 蔣慶斌. “機械制圖”課程 “項目化”改革的實踐探索[J]. 無錫職業技術學院學報, 2007, 6(5):71-72.
[3]江桂蘭, 董德明. 關于高職“機械制圖”課程改革的思考[J]. 平項山職業技術學院學報, 2007, 5(7):17-19.