柳文清
機械類專業人才培養的研究與實踐
——以《機械制圖》課程為例
柳文清
本文以機械制圖課程教學為例,對我校機械類學生的機械制圖課程進行教學改革。從機械制圖課程的教學內容、教學方法等環節上進行了改革、探索和研究。實踐表明,機械制圖課程教學改革對培養機械類專業應用型人才有重要的作用。
機械制圖;教學改革;應用能力
機械制圖是高等院校機械類專業教學中非常重要的一門技術基礎課,著重于學生讀圖、繪圖能力的培養。在高等教育人才培養中起著舉足輕重的作用,機械制圖被稱為工程界的共同語言。由此可見學好這門課的重要性。筆者對機械類專業機械制圖課程教學進行了教學內容、教學方法的教學改革。取得了一定經驗。
機械制圖課程涵蓋了機械設備的設計、制造、維修領域。冶金、化工、機電等工程的設計與施工,都必須依賴機械制圖的圖樣才能完成。
機械制圖是一門既有抽象理論,又有很強實踐性的專業基礎課,機械制圖課程理論性強,教學課時有限。教師需要合理組織課堂教學內容,有效實施課堂調控。才能收到良好教學效果。教師要根據教學目標和要求決定內容的取舍,注意吸收工程技術的新理論、新技能為教材注入新的活力,使學生視野開闊,激發學生學習興趣,加強創新意識,培養應用型人才[1]。怎樣根據不同的教學內容選用恰當的教學方法,處理好各章節的重點、難點,有效分配教學時間,力求在教學中重點突出、難點突破,是決定教學效果好壞的重要因素。本課程的目標是培養學生的空間想象能力,繪制和識讀機械圖樣的能力。因此,本課程的重點章節為組合體三視圖的畫法和識讀組合體三視圖的方法。
傳統的注入式教學已無法適應現代的教學要求。滿足不了社會發展的需要。在課堂教學中要把理論與實踐教學有機地結合起來。知識是能力的基礎,掌握了知識并不等于有能力,能力只有在不斷實踐中才能形成。因此,要培養應用型人才,就要創新教學方法。 使教與學、傳授知識和提高能力并重。引入項目教學法,這種教學方法更適合現在的高等院校學生,因為它教學靈活、有利于提高學生的創造性、培養他們的創新意識和實踐應用能力,以滿足社會、經濟發展的需要。
項目教學法就是將一個教學內容當作一個項目。在教學中,增加練的內容,邊講邊練,講練結合。在講完一個內容或者一個步驟后,學生馬上跟著練習,這樣使教與學溶為一體。如講三視圖一節,講完三視圖的概念、畫法后,拿出模型讓學生繪制三視圖,教師再將自己已畫好的三視圖進行演示。將閱讀法、討論法、演示法有機地融為一體,在指導學生閱讀的同時,對文中的難點進行討論,然后進行演示,這樣學生就變被動接受為主動探索,成為了學習的主體,增加了學習積極性,收到了很好的教學效果。又如在講解基本體的截切問題時,讓學生觀看模型,觀察截交線的形狀,告訴學生求截交線的方法。教師進行演示,然后讓學生馬上練習。這樣能夠很好地鞏固知識 ,提高學生的空間想象能力和解決問題的能力,起到事半功倍的效果。
多媒體教學是一種現代化的教學方法,利用計算機、投影儀等多媒體設備,將文字、聲音、視頻、圖像、以及動畫有機結合,運用到教學當中,比傳統教學方式內容更豐富、表達更生動。形象的三維立體圖與抽象的二維工程圖[2]相對照,動畫展示。因此教學效果顯著。在講到組合體時,學生感到讀圖、畫圖較難,本人應用多媒體教學手段,使抽象的視圖變得形象直觀。首先講解畫三視圖的步驟:
3.1 運用形體分析法[3],逐個畫出各部分基本形體,同一形體的三視圖應按投影關系同時畫出,而不是先畫完組合體的一個視圖后,再畫另一個視圖。這樣可以減少投影作圖錯誤,也能提高繪圖速度。
3.2 畫每一部分基本形體時,應先畫反映該部分形狀特征的視圖。例如圓筒、底板以及耳板等都是在俯視圖上反映它們的形狀特征,所以應先畫俯視圖,再畫主、左視圖。
3.3 完成各基本形體的三視圖后,應檢查形體間表面連接處的投影是否正確。
然后通過一個具體的實例突破難點。如圖1根據所給出的主視圖和俯視圖,補畫左視圖。
分析:運用形體分析法讀圖時,首先用“分線框、對投影”的方法,分析構成組合體的各基本形體,找出反映每個基本形體的形體特征的視圖,對照其他視圖想象出各基本形體的形狀。再分析各基本形體間的相對位置、組合形式和表面連接關系,綜合想象出組合體的整體形狀。
首先要在反映形體特征比較明顯的主視圖上按線框將組合體劃分為三個部分。然后利用投影關系,找到各線框在俯視圖中與之對應的投影,從而分析各部分的形狀以及它們之間的相對位置,逐個補畫各形體的左視圖。最后綜合想象組合體的整體形狀。想象和補畫左視圖的過程如圖1b~f所示。
首先根據物體的已知視圖想象物體形狀,然后在讀懂兩視圖的基礎上,利用投影對應關系逐步補畫出第三視圖。在讀圖的過程中,還可以邊想象、邊徒手畫軸測草圖,及時記錄構思的過程,幫助讀懂視圖[4]。讀圖過程中要善于構思物體的空間形狀。例如,圖2給出一個或兩個視圖,構思不同形狀的組合體。

圖1

圖2
經過一年的實踐與探索,我們形成了項目教學法 為主的教學方法,培養了學生的創新意識和創新能力。應用能力得到加強。我們選取兩個班進行對比實驗,一個班采用項目教學法 教學,一個班采用傳統注入式教學。采用項目教學法 教學的實驗班的學生的學習成績比普通班有了明顯的提高。
教學實踐表明,采用項目教學法 能提高學生的學習興趣,調動學生的學習積極性,提高學生的動手能力,增強學習效果。對培養機械類專業應用型人才有重要作用。是一種很好的教學方法,值得推廣。
[1]左曉明.工程制圖[M].北京:機械工業出版社, 2011
[2]劉力.機械制圖[M].北京:高等教育出版社,2008
[3]何銘新.機械制圖[M]. 北京:高等教育出版社, 2010
10.3969/j.issn.1001-8972.2012.05.074
梧州學院2011院級教育教學改革工程立項項目“機械類專業人才培養的研究與實踐”的研究成果(項目編號:Wyjg2011C02)