摘 要:隨著我國工業現代化建設的步伐逐漸加快,加工制造業對機械專業的人才需求量越來越大,機械制圖是機械專業知識的基礎,機械制圖的教學質量直接影響到后期專業課程的學習效率,例如與機械零部件互換性相關的專業課,直接建立在機械制圖的基礎上。目前,機械制圖教學已經不再局限于二維制圖與課堂學習,三維設計已經成為機械設計不可或缺的方法,但我國現有的機械制圖教學模式已經難以適應機械行業的發展需求。本文將深入地研究我國機械制圖教學模式,并結合實際教學提出改進建議,為我國的機械專業教學提供參考。
關鍵詞:機械制圖;課程改革;教學模式;研究
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.205
工程制圖是所有工科專業的基礎學科之一,工程制圖包含了很多方向,包括機械、建筑、平面設計等等,機械制圖是工程制圖的重要分支之一,主要偏向機械設計專業,課程的內容包括國家制定的相關標準、各種圖元的投影、工程圖的視角、零件圖、部件圖、裝配圖、剖視圖等等。除此之外,現有的機械制圖課程還將計算機輔助設計納入了教學范疇,并且安排了上機實驗,明確了Auto CAD制圖在課程中所占的比重。目前,機械設計已經發展成為“三維—二維”的設計模式,設計人員一般會根據設計說明書用三維軟件畫出示意圖,在三維的基礎上進行設計,最后從三維導出二維工程圖與工藝設計圖,但現有的機械制圖教學模式已經脫離了實際設計模式,難以滿足企業的人才需求。
1 工程制圖課程教學的現狀與問題
造成機械制圖課程教學模式發展緩慢的原因有很多,一方面是課程設置的問題,高校沒有根據企業與市場的需求,實時調整教學目標,造成了高等教育與社會需求的脫節,另一方面是教學方式與手段的問題,現有的教學體系仍然以教師為主,限制了學生自主學習的能力,學生課下的學習安排不明確,缺乏教師指導,造成學生課下時間浪費,下面將逐一分析我國機械制圖課程教學的缺陷與問題。
1.1 課程設置因循守舊
目前,我國大多數高校機械專業使用的教材還是第七版《機械制圖》,這本教材由高等教育出版社出版,教材內容偏向理論知識,缺乏對學生制圖能力的培養,造成教學理論與設計應用產生脫節。除此之外,現有的教材缺乏現代化的設計理念,沒有為學生提供前沿的知識結構,以計算機圖學為例,計算機圖學是CAD、CAE、CAM的基礎,同時也是計算機制圖軟件二次開發的基礎內容,現有的教材沒有涉及計算機圖學的內容,因此,必須在現有的機械制圖課程上進行,更新教學內容,滿足學生的學習需求[2]。
1.2 教學體系結構缺陷
目前,我國機械制圖課程教學采用的模式如下:制圖標準 → 畫法幾何 → 機械制圖,這種單流程的教學模式結構簡單,教學目標單一,但缺少對學生空間想象能力的培養,導致學生空間設計能力不強。除此之外,現有機械制圖課程教學偏重于理論學習,忽視了學生制圖技巧的培養,以視角的選取為例,教師在課上只給學生講解了基本的國標三視圖,而沒有根據實際情況講解歐美標準或者日韓標準的視圖視角,導致學生工作后的實際制圖能力較低。
1.3 教學方式缺少創新
高等教育的機械專業學生必須具備足夠的設計能力,機械制圖課程的主要任務就是培養學生的制圖能力,同時保證學生具備相應的空間想象力與思維能力,傳統的制圖課程模式需要教師逐一講解注意點,教師往往需要通過大量板書與板報配合講解,降低了課堂效率,學生理解十分吃力。
2 機械制圖課程教學的主要內容
2.1 創新設計能力
機械設計的基礎就是學生的創新能力,機械制圖課程需要從兩方面提高學生的創新能力,一方面激發學生的自主學習能力,培養學生的創新積極性,另一方面通過實際的設計案例提高學生的制圖能力與作圖表達能力,這兩方面的能力是需要通過機械制圖課程才能培養的。
2.2 計算機輔助設計
計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助分析(CAE)、計算機輔助加工(CAM)是目前機械設計的主流,計算機繪圖已經廣泛應用于各行各業,而且計算機繪圖已經取代了傳統的手工繪圖方式,成為現代制圖的主要形式,必須將計算機的應用灌注于整個課程教學中,培養學生智能化設計的意識,將計算機制圖軟件的教學與傳統教學相結合,為學生打好基礎。
2.3 標準化設計理念
改革開放以來,我國機械行業的標準化制定速度加快,隨著機械行業的快速發展,為了滿足市場需求,機械制圖的標準也在不斷修訂,其中的很多內容都與國際標準接軌,教師在制定教學方案時必須將標準化制圖的理念灌輸給學生,保證學生按照國家標準制圖,除此之外,教師必須更新制圖教學的標準,保持與國家標準一致。
3 機械制圖課程教學模式的改進措施
3.1 多媒體CAI教學模式
多媒體CAI課件教學模式已經廣泛應用于各個行業的專業培訓,在傳統的教學中加入多媒體元素,增加了課程的趣味性,同時使機械制圖教學多元化、形象化,學生可以通過三維動畫快速理解制圖的要點,實現了“三維—二維”的交互式教學,提高了課堂學習效率。除此之外,教師可以根據課程需求制定針對性的課件,以機電專業為例,教師可以制作PCB板與機械設備結合的三維模型,提高學生的學習興趣,讓學生充分了解計算機制圖軟件的優勢。
3.2 教學模式網絡化
互聯網具備大量的數據與資源,這些都是人們學習知識的重要來源,教師可以根據實際教學需求將互聯網引入教學模式中,以國家標準檢索為例,教師可以在課堂上為學生演示查找國家標準的流程,讓學生了解國家標準的查詢途徑,提高學生的自主學習能力,即使以后部分制圖標準發生了變更,學生也可以快速查找,掌握最新的國家標準。
本文深入研究了現階段的機械制圖課程教學模式,并結合實際機械制圖教學案例提出了改進措施,希望本文的研究可以為我國高等教育的機械制圖教學提供參考。
參考文獻:
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[3]李明新.信息技術下應用Solid Works軟件輔助《機械制圖》課程教學[J].煤炭技術,2013(03):238-240.
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作者簡介:郭永鳳(1988-),女,內蒙古鄂爾多斯人,碩士,助教,研究方向:機械學科。