周曉琴
摘 要:本文分析了職業院校機械類專業機械制圖、公差與CAD三門課程現有的現狀,指出在傳統教學方式和教學方法中的不足,并提出如何將三門課程進行有效整合,以期實現三門課程教學目標的雙贏,從而培養出適應現代企業需求的技能型人才。
關鍵詞:技工院校;機械制圖;公差;CAD;課程整合
隨著制造業的飛速發展,企業對高技術實用型人才的需求增加。新形勢下,為了適應企業需求,如何培養出符合企業需求的人才,是我們職業院校需要探索的問題。當今是智能化、信息化時代,職業教育應緊跟時代的發展,信息化教學必定要廣泛深入課堂。計算機軟件的應用與發展使各個領域進行變革和創新,CAD三維軟件的出現,縮短了產品更新的時間。機械制圖作為機械類專業的基礎課程,主要目的是培養學生繪圖、識圖的能力。目前,大部分的職業院校機械制圖課程,以教師尺規作圖,學生練習為主。這種教學方法不能滿足企業對高技能人才的需求,將機械制圖、公差及CAD進行課程整合是改革的必然趨勢。
一、教學現狀分析
長期以來,很多職業院校把“機械制圖”“公差”與“CAD”課程的開設采取分離式。分離式是將三門課程獨立開設,一般“機械制圖”與“公差”同時在一年級開設,“CAD”在二年級開設。機械制圖包含了制圖規范、投影法、截交線與相貫線、軸測圖、組合體三視圖繪制與識讀、機件的表達方法、常用件與標準件、零件圖和裝配圖等內容。其中包含了大量的尺規作圖和難度較大的理論知識。對于剛畢業的初中生,學習機械制圖這門課程是比較困難的。學生剛開始對機械制圖感興趣,但隨著教學內容的加深、難度增加,學生對枯燥的理論知識不感興趣,從而失去對機械制圖學習的信心。公差包含了測量、極限與配合、幾何公差及表面粗糙度等內容。課程內容中有大量的概念、術語、標準及符號,以純理論知識講授為主,學生學習興趣不高。在教學過程中往往會出現“學生不好學,教師不好教”的現象。CAD包含了二維平面圖形與三維實體的繪制,主要學習如何利用CAD軟件中的命令繪制圖形。根據以往的教學經驗,大部分學生比較喜歡CAD課程,學習興趣較高。在CAD教學過程中有個有趣的發現,學生能根據圖紙繪制出圖形,但看不懂圖紙。三門課程的獨立開設,導致知識體系的切割和分離。在學時充足的情況下,教學效果不佳。為了提高教學效果,將“機械制圖”“公差”及“CAD”三門課程進行有機融合,誕生了一門新的課程——“現代制圖技術”。課程整合是教學理念、教學技術、教學手段方法改革過程中摸索出的一種新方法,這種教學方法對機械制圖基礎類課程的教學起到了極大的促進作用,顛覆了傳統的教學方法,在縮減了學時的情況下,教學效果明顯提升,極大地提高了學生的學習興趣。
二、機械制圖、公差與CAD三門課程之間的關系
機械制圖主要研究繪制、識讀機械圖樣的原理和方法。機械制圖圖樣表達了機械的工作原理、結構形狀、尺寸大小和技術要求的學科。主要培養學生繪圖、識圖的能力,及運用各種作圖手段來構思、分析和表達工程問題的能力。該課程既有系統理論又有較強的實踐性,被譽為工程界共同的“技術語言”。公差作為一門機械類專業基礎課,具有較強的理論性和實踐性。課程任務目標是讓學生掌握極限與配合、測量的基礎知識,能進行檢測及技術測量的工作。CAD是計算機輔助設計的簡稱,其軟件具有強大的功能,廣泛應用于機械設計、土木建筑、城市規劃、園林設計、輕工化工、電子電路、航空航天等行業。CAD軟件技術的應用是機械制圖的一場技術革命,利用軟件中的繪圖功能和編輯修改功能,能快速、高效、正確地繪制出機械圖樣,極大的提高了設計人員的工作效率和正確率。三門課程內容相互關聯,密不可分。公差是機械制圖的基礎,而CAD是對機械制圖和公差的完美呈現。CAD繪圖不能完全脫離機械制圖和公差的學習而獨立進行,必須在掌握了制圖與公差的相關理論知識與繪圖基本技能之后才能運用CAD軟件繪制出符合國家標準的機械圖樣。
三、關于 “三合一”課程整合的探討
本著“機械制圖、公差為制圖基礎,CAD為繪圖工具”的指導思想,將“機械制圖”“公差”與“CAD”課程進行有效整合,達到激發學生的學習興趣、提高學生的學習能力與創新能力 。從近兩年的教學實踐來看,要實現“三合一”課程的整合,主要從以下幾點進行。
(一)教學目標的整合
根據職業院校學生特點及三門課程性質,在“三合一”課程整合中以培養學生獨立完成任務為目標,達到高效、準確的完成機械圖樣的繪制。課程整合之后將三門課程原有的知識體系打碎,再將所有的知識點進行融合和重組。教學模式的調整提高了學生的空間想象能力和邏輯思維能力。特別是三維CAD的運用,直觀性強,降低了學生認知的難度。
(二)教學課時的調整
(三)教學內容的改革
筆者主要從事機械類專業基礎課教學,經過長期的實踐教學,現已對整合之后的課程內容進行有效地分配,并將機械制圖、公差與CAD三門課程整合之后課程命名為“現代制圖技術”。本課程采用項目教學,教材全篇以減速器為載體,每個項目的教學內容圍繞減速器展開。
“現代制圖技術”課程主要分為三篇,基礎工具篇、能力提升篇、專業創新篇。第一篇包括兩個項目:項目一以從動軸零件平面圖形抄繪為載體來學習制圖規范、國家標準、投影法與三視圖及CAD基本繪圖知識;項目二以箱體軸測圖與三維實體建模為載體來學習軸測圖及CAD三維建模知識。第二篇包括三個項目:項目三以變速箱體三視圖繪制與標注為載體來學習投影法、基本體三視圖、組合體三視圖、截交線與相貫線及CAD三維建模知識;項目四以箱蓋零件視圖綜合表達為載體來學習機件的表達方法及CAD中三維編輯知識;項目五以減速器零部件(非標準件)圖樣識讀為載體來學習零件圖、裝配圖的繪制與識讀及CAD繪制零件圖、裝配圖樣。第三篇包括三個項目(以機電技術應用專業為對象):項目六以減速器零部件拆裝與識繪為載體學會運用機械制圖繪圖與識讀、測量與技術要求、CAD綜合運用;項目七以典型電氣識讀與繪制為載體學習電氣制圖基礎知識、CAD繪制電氣符號及工廠供電系統電氣圖;項目八以零部件測繪實訓為載體考察學生綜合學習能力。
(四)教學方法的改進
為培養出符合企業需求的人才,機械類專業的學生在未來的工作崗位上能繪制出符合國家標準的機械圖樣,在教學中采用項目教學法。學生提前感知真實產品,教師引導學生全程參與典型產品圖樣的繪制,提高了學生自主學習能力和團隊協作能力。
(五)考核方法的改革
課程的考核不再是一卷定終身的考核機制,采取階段性總結評價和期末測評。糾正職業院校學校學習只注重期末考試分數,不注重學習能力提升的陋習。重點強調過程考核,建立以能力為核心,能力、知識相結合的考核方式。
(六)教師能力的提高
“現代制圖技術”課程對教師提出了新的要求,要求老師既要掌握扎實的機械制圖、公差知識,又能熟練操作CAD軟件,并能夠將這三門課程的知識相互融合,用形象、易懂的方法講授給學生。平時加強專業知識學習,多參與課題研究來提升自己的綜合素質。
四、課程整合發展展望
“三合一”課程教學改革,在縮短了總課時的前提下提高了學習效果,希望以后在更多的職業學校推廣。隨著智能時代的到來,三維軟件的應用已經非常普遍,將更多的應用于實踐教學。職業院校的學生將會學到更多、更有用的先進技術與技能,為將來他們適應社會、立足社會需求的技術崗位打下堅實的基礎。
參考文獻
[1] 莫莉.現代CAD技術與機械制圖[J].科技傳播,2012,4(21):53,40.