前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的機械制圖基礎知識點總結主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關鍵詞】機械制圖教學改革 新思路
機械制圖課程是機械類專業的重要技術基礎課程,該課程重在培養學生x圖和繪圖能力,要求學生具備一定空間想象力和思維力、掌握機械制圖的國家標準,并能熟練利用合理的表達方案進行繪制機械產品裝配圖和零件圖,是一門理論性和實踐性都很強的傳統課程。隨著社會對機械類應用型人才機械制圖能力的要求越來越高,傳統的教學形式已很難適應科技社會的發展。如何更新教學觀念,建立新的教學體系,探索新的教改模式已經逐漸成為眾多大學面臨的新課題。本文從教學體系、教學過程設置、助學、考核著手,探索了機械制圖課程教學改革的新思路。
1教學體系系統化
機械制圖課程的實踐性和基礎性非常強,講授的知識面寬并且設計后續專業課程內容,必須與相關課程形成良好的配合,形成一個全方位的整體學習系統。應當建立系統的教學體系,教學需突出實用性,并有效融合機械相關知識。
將機械制圖課程定位于培養設計制圖能力,而非單純的制圖技能。在機械制圖課程開設之前,可進行金工實習以及機械基礎知識入門學習;利用機械制圖課程設計,初步將機械制圖訓練過程與機械設計聯系到一起,體現設計制圖的思想。并在后續專業課程的開設中,指定制定循序漸進的教學方案,形成以設計―工藝―繪圖為主線的課程學習體系,將制圖課程的學習深化到后續課程之中,使學生的制圖水平在后續課程的學習中得到不斷提高和升華。
2教學設置實用化
2.1改善師資結構,強化教學實用性。打破教研室限制,不設置專門的機械制圖教研室,改由機械設計、機械制造等專業課教師直接擔任機械制圖課程。利用專業課教師豐富的實際課題研究經驗,避免了制圖教學過程的單一性。教學過程中,有針對性地將專業研究成果、經驗和成功開發案例引入制圖教學,從而實現制圖教學同實際應用的有機聯系,使得機械制圖課程的教學真正脫離傳統意義上的讀圖繪圖訓練,從而更適應行業發展需要。
2.2豐富課堂教學手段,增強教學效果。改善單純的多媒體教學方式,教師適當采用繪圖軟件增加授課效果。對于一些難點和重點,教師必須進行實際繪圖,逐步細致講解繪圖過程。由于受教室場地、光線、學生人數等客觀因素的限制,黑板作圖只能對教室前幾排的學生有良好的教學效果;此外,黑板作圖耗時費力,影響教學進程。這時,教師可利用二維繪圖軟件(如AUTOCAD)模擬完成黑板教學,既可保證圖形的清晰性,又加快了繪圖速度。通過對某些局部的放大顯示,保證了圖形的良好可讀性。此外,可利用三維軟件現場建模,及時幫助學生構造形體的空間形狀,有助于學生空間思維能力的培養。
2.3強化課程設計環節,注重理論學習的創造性培養。延長機械制圖課程設計時間,將單純的零件測繪實踐改為“測繪+設計”的模式。首先,給出某種產品的部分零件實物,讓學生完成零件的測繪;然后,根據測繪數據、依據具體設計裝配要求,自主設計個別主要零件;最后,繪制完成整個產品圖紙。這種課程設計模式,既訓練了學生對卡鉗、游標卡尺、量角規等常見測量工具的使用技能,又培養了學生創新設計簡單零件的能力。以培養學生設計制圖能力為目標,要求學生在課程設計完成后,交出成套手繪草圖、AUTOCAD電子圖稿和全套打印圖紙。經過課程設計,學生通過零件的測繪、設計,可熟悉產品出圖的全過程,并加強了自身徒手繪圖、計算繪圖能力。
3助學形式網絡化
開發網上助學系統,開展網上學習、測試和答疑。校園網絡的普及使學生能夠更為方便地接受遠程教學,更好的吸收知識。可利用校園網絡優勢,研制開發網上助學系統,系統設置學習模塊、測試模塊、答疑模塊。學習模塊主要提供教師上課所用的課件和教案,對課程的重點難點進行分析,并配備了相應的例題解析;此外,該模塊還鏈接其他高校制圖精品課程網頁,為學生提供更為豐富的學習資源。針對機械類不同專業教學需要,在訓練測試模塊設置了不同難度的測試習題。系統開辟教師在線答疑專欄,學生通過網上留言或發郵件方式向老師提出問題,同時師生間也可通過BBS論壇交流學習信息。學生可利用該系統,結合自身的專業特點和學習情況,選定相應難度的試題,利用系統的二維繪圖功能完成解題過程。系統自動對學生輸入的答案做出判斷,給出學生成績,并提供正確答案以供參考。
助學系統充分利用網絡生動、直觀、形象、和交互的特點,既能幫助學生更好的掌握課堂知識,又能幫助教師及時了解學生對知識點的掌握程度,并能根據情況調整課堂教學模式,形成教師學生互動學習、人機交互的良好教學機制。
4測試方法的人性化
制圖考試形式不能僅局限于簡單的書面測試,而要根據該課程的特點分段考試,機械制圖成績構成如下:
制圖基礎考試(40%)+課程設計(30%)+軟件知識考試(15%)+平時成績(15%)=機械制圖總成績(100%)
對于制圖基礎部分的內容涉及得都是基礎知識,重點在于讓學生掌握基礎理論,及讀圖和畫圖的基本方法,是可采用閉卷的形式考評學生的掌握程度。當然,可采用標準化考試模式,即采用考試選題系統,直接讓學生上機考試。該部分考試成績占學生總成績的40%。設計制圖部分,重點要求學生掌握設計繪制機械零件圖紙及裝配圖紙的能力。由于該部分內容跟專業結合較緊密,應作為考核的重點。該部分可通過“測繪+設計”課程設計的形式,讓學生參與整個機械零件圖紙繪制過程,既考核了學生對零件圖、裝配圖部分知識的掌握程度,又培養了學生設計創新能力,并考核了學生手工制圖和計算機繪圖能力。該部分以圖紙形式提交給教師,考核成績占總成績的30%。
AUTOCAD軟件的考核部分可借鑒AUTODESK公司工程師培訓要求,采用試題庫的形式進行。考試直接在電腦上進行,每個學生的試題均從試題庫隨機抽取,題型各不相同。考試主要考核學生對AUTOCAD軟件的基礎知識的掌握程度,考試成績占總成績的15%。AUTOCAD軟件的實際應用操作能力考評則在課程設計中進行。
關鍵詞:分層教學法 CAD機械制圖 教學設計
在高職開設機械制圖CAD課程時,將分層教學法引入高職的AUTOCAD制圖課堂教學中,從學生的實際情況出發,根據學生個體在不同方面的差異,為學生創設符合他們實際水平的教學情境,克服在教學中的“一刀切”現象,根據學生的學習水平和接受新知識的能力的不同,開展不同層面的教學活動,并針對不同發展層次學生的需要給予相應的學法指導,以達到全體學生人人有提高、人人有所得,在其原有基礎上得到充分發展的教學目標。
一、學生主體層次化
機械制圖CAD課程不僅是專業基礎課,更是一門專業技能課,它是實現現代化作圖設計的基礎,學生如果能熟練掌握,對后續課程的學習及畢業后從事設計工作至關重要。教學中要堅持以應用、操作為核心,培養學生實踐能力,根據學生的自主學習能力、學習態度、與人溝通能力,將學生大致分為以下三個層次。
A層。這一類的學生電腦基礎知識、機械制圖知識基礎較薄弱,知識接受能力不強,學習積極性不高,較沉默,不善于交流。
B層。這一類的學生電腦基礎知識較好,機械制圖知識基礎一般,知識接受能力一般,學習比較自覺,有一定的上進心,好與人交流。
C層。這一類的學生電腦知識、機械制圖知識基礎扎實,知識接受能力強,學習自覺,方法正確,好與人交流。
其次,根據學生的層次水平,在團隊學習的過程中可采取同質分組和異質分組兩種形式。筆者在一般性的教學中大都采用異質分組的形式,這樣更有利于組內互幫互助,不同層次的學生在參與合作中互相學習,既鍛煉了學生的溝通能力、團隊合作能力,在技能學習上又出現了學生層面的“教與學”,使得學生對知識點的理解掌握又上了一個臺階。各小組在學習中形成組內互助、組間競爭,對提高學生的學習興趣有極大的促進作用。在參加系內或校外組織的技能大賽時一般采用同質分組的形式,這樣更有利于實現教學目標,同時也能更好地培養學生強強聯手、強強合作意識,這對未來更好地適應工作環境非常有幫助。
二、教學目標層次化
讓學生全面發展,并不是讓每個學生每個方面都要按統一規格平均發展。在課堂上教師要尊重學生的個體差異,去關注、去研究學生的差異,以便找到個性化教學的科學依據。首先在教學目標上要根據不同層次的學生來確定層次目標。本課程的總體教學目標分設為:A層次學生要求掌握基礎的CAD繪圖命令,能獨立完成簡單圖形的零件圖繪制;B層次學生要求掌握基礎的CAD繪圖命令,熟練運用一些常用命令快捷方式,提高繪圖效率,能獨立完成中等難度圖形的零件圖繪制和簡單裝配圖的繪制,達到國家中級制圖員水平;C層次學生要求能熟練運用各種繪圖命令,熟記大部分命令的快捷方式,能按照工作過程的方式獨立完成中等難度零件的測繪工作和圖形繪制輸出打印,達到國家高級制圖員水平。高職學生在校期間要求參加勞動部門組織的技能鑒定考試,取得兩項以上的職業技能證書,其中中級制圖員是作為考核項目之一,由學生自由選擇是否作為考證項目,故在整個教學過程中要把中級制圖員的教學要求融合在其中,不僅要注重學生實操的鍛煉,還要加強其文化理論基礎知識的記憶和理解,這也是以往大多數學生在學習上的誤區,認為只要能畫出圖形就可以忽略理論基礎知識的熟記和運用,經常出現繪圖過程中不能確切地知道用什么命令、什么方式達成目的,抱著一個命令不行就換另一個的思想,出現工作效率低下,學習效果差,學了后面忘前面的現象。
三、教學過程層次化
根據不同的教學目標,在教學過程中主要采用面向B層次學生精講演練的方式授課,對于A、C層次的學生主要采用個別輔導的方式,這樣不僅顧及了大部分的學生,也兼顧到兩頭少數學生的學習。采用項目教學法組織設計教學內容,將每個知識點的學習分別融入到每一個具體的零件繪圖訓練當中,為不同層次的學生設定不同的學習任務,A層次的學生主要以基礎命令的反復練習加強記憶為主;B層次的學生通過任務的完成,不僅要熟悉基礎命令的運用,還要求其能歸納總結繪圖方法,達到舉一反三、融會貫通的學習效果;C層次的學生通過任務的完成,不僅能熟練運用各種繪圖命令,還能正確按照工作過程的方式完成任務。
例如表面粗糙度符號的繪制,對應的知識點是“塊”的學習,分設任務如下:
1.根據尺寸繪制出一個表面粗糙度符號并創建“塊”。
2.在零件的不同位置繪制相同符號,調用塊插入到指定地點。
3.各加工表面粗糙度的值不同的處理,定義塊的屬性。
4.不用塊命令,用其他的方法快速完成任務,寫出你能想到的幾種方式。
5.在什么樣的情況下用何種方式更好更快捷。
對于A層次的學生,要求至少能完成1,2項任務并能記憶;對于B層次的學生要求至少能完成1,2,3,4項任務;第4條任務是檢驗學生對以往學過知識的靈活運用,鍛煉歸納總結能力,同時也告訴A、B兩個層次的學生在以后的工作學習中如果忘記了與“塊”相關命令的運用,還可以用其他最基礎的方法去實現,在工作中不要被一個問題難住就止步不前;對于C層次學生要求完成全部5項任務,使得學生在完成基礎知識學習的同時還能鍛煉歸納總結能力,拓展思路,提高應變能力。
四、學習效果評價層次化
對于不同層次的學生,在教學過程中給予了不同的任務要求,那么對不同層次學生的學習效果就應該有不同的評價標準、評價方法及評價內容,否則將無法體現評價的診斷、激勵和促進作用。對于A層次的學生,由于其學習基礎薄弱,學習習慣、學習方法都不是很好,因此在評價標準的制定上更多的是考慮幫助其建立自信心,端正學習態度,掌握正確的學習方法,培養自我約束力,幫助其努力掌握最基礎的知識,通過完成一些基礎任務,嘗到學習的樂趣和成功的喜悅,重視其學習過程的評價,及時肯定其取得的成績。對于B層次的學生,由于其各方面基本符合要求,因此在制定評價標準時應比較客觀,既要評價知識性,又要注意評價能力,對其學習過程的評價也不容放松。對于C層次的學生,其各方面條件都很好,除了要求其把基礎知識熟練掌握外,在以工作過程為導向的學習中努力建立一套正確的思維模式和工作習慣,所以要注重評價方式的多樣性、評價結果的開放性。
在學習的評價過程中為了能很好照顧到每一位學生,筆者要求每位學生從第一堂課起準備一個記事本,要求學生把當堂課上的知識點內容記錄下來,把自己在學習過程中遇到的疑難問題,解決的方式方法,對各類知識的歸納總結,任務的完成情況,學習心得,學習過程的心情等以日記的形式全部認真記錄下來,課上教師一對一輔導時要查看學生的記事本,并把輔導過程中發現的問題、改進的方法,或提出的要求,成績的肯定等也同時記錄在學生的記事本上。要求學生在當堂課上即時寫下問題點和解決的方法,這對學生思維的訓練和知識的掌握非常有幫助,教師也即時地寫出對學生已取得成績的肯定,以及進一步的要求或期望,讓學生清楚看到自己的成長和不足之處,這比用口頭幾句話來相互傳遞信息效果要好得多,而且這給期末評定平時成績提供了非常有力的證據。筆者認為這是一個值得推廣的好方法。
五、結語
總之,在計算機制圖課上實施分層教學,可以讓每一位學生在原有的基礎上都能得到很好的發展,掌握最基礎的知識、能力和技能,對全面提高學生的素質和教學質量有著非常重大的意義。
關鍵詞 機械制圖;機件的表達方法;三維建模技術;五步教學法
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)10-0128-02
1 引言
根據機械制圖現有教學狀況的一些弊端,課題組將機械制圖教學過程中出現的一些教學重點、難點進行歸納、總結,將它們開發成三大類實驗項目,目的是提高學生空間思維能力、空間構圖能力和增強學生課堂參與度,構建和諧課堂。
“機件的表達方法”是在教師講完視圖、剖視圖以及斷面圖基本概念和畫法以后進行的一項綜合訓練。在前面講解視圖、剖視圖以及斷面圖時,學生往往認為這些基本的表達方法是隔裂的、相互沒關系的,在進行綜合機件表達時不明白何時使用視圖,何時使用剖視圖,何時二者能有機結合,怎么結合,結合以后的判定標準是什么。
根據機械制圖實驗教學的初衷和學生在學習“機件的表達方法”過程中的疑惑,開發出“機件的表達方法”實驗項目。開發該實驗項目的目的是希望學生能通過自己的實踐、學生之間的交流以及教師的講解,自己解決以上學習時出現的疑惑。
2 明確教學目標
課堂形式的多樣和課堂上的熱鬧,并不等同于課堂的高效。正確的教學目標是教學活動的核心,是引領學生走向成功的關鍵。
課題組認真分析機械制圖課程標準和機電一體化技術專業人才培養方案,研讀多本機械制圖教材,確定了本實驗的知識與技能目標、過程與方法目標和情感態度與價值目標,即本實驗的教學目標,明確給出“機件的表達法”實驗的教學目標和實驗前的準備資料。
項目名稱:機件的表達方法。學時:4學時。
教學目標:熟悉各種視圖與剖視圖表達內容;掌握視圖與剖視圖選擇與配置的要求;掌握視圖與剖視圖的畫法與標注。
能力目標:能夠靈活、合理地選擇表達方法,正確、完整、清晰地表達機件;具有應用圖樣畫法綜合表達機件的能力。
過程與方法:采用分組法(2~3人一組);利用AutoCAD軟件,對已有的三維建模進行分解、剖切等。
評價方法:過程評價,包括操作能力、分析問題和解決問題能力以及學生的態度。結果抽查,步驟:隨機抽查、講述方案、學生評價和教師總結。
學生基礎:掌握基本視圖的表達方法(六視圖、向視圖、斜視圖、局部視圖等);掌握全剖、半剖、局部剖的概念及簡單機件全剖、半剖、局部剖的畫法;掌握AutoCAD三維建模軟件中實體的拉伸、抽殼、剖切等命令。
教師課前準備資料:建立班級機械制圖群;上傳利用AutoCAD軟件建立的三維建模和相關的實驗資料。
重點:合理選擇機件的表達方法;完整、合理地表達出機件。
3 實驗實施過程
在該實驗教學過程中,主要使用了杜威的“思維五步”教學法,即:提出問題自主學習自主實施團隊交流結果抽查。通過這五步教學法,真正做到“明確目標、先導后練、自主互助、歸納總結、鞏固創新”,使學生喜歡學機械制圖、樂于學機械制圖。
第一步:提出問題。
在提出問題以后,教師將該堂課所必須使用的三維建模命令提出,并進行講解。
這些問題的設置一定要循序漸進、邏輯性強和難易適中,高職的學生學習底子薄弱,邏輯思維能力差和缺乏自信心,如果在任務的實施過程中出現不能理解任務的目標、不能完成任務等情況,很容易出現為難情緒而放棄任務,從而使整個課堂陷入癱瘓狀態。
第二步:自主學習。學生根據所提供的三維模型和教師所提出的問題,利用教師剛講過的三維建模命令,進行基本體模型的反復觀察、剖切和組合。在這個過程中,既讓學生熟悉了三維建模的各個命令,也使學生明確了各個基本體的結構特征和各個基本體之間的相對位置關系。
第三步:自主實施。學生利用三維建模命令和已學過的機件的表達方法,完成教師所提出的問題。如上例所示,當完成任務①和②時,使學生明確每一個基本體所需要表達的內容以及表達這些內容所需的表達方法;完成任務③時,使學生明確這些基本體之間的相對位置關系;完成任務④和⑤時,使學生學會綜合考慮各個基本體的內、外形結構,最后根據上面所回答的問題順理成章地完成問題⑥機件的表達。在這一環節中,學生充分發揮出自己的個人能力,展現出對機械制圖表達方法知識點的理解,所得出的結果也將五花八門。
第四步:團隊交流。同一組的每一個學生將自己的成果展現在大家面前,很容易發現自己的表達與別人的有所區別,他們之間相互講解、爭論,直到大家找出最合理的表達方法。在這個過程中,學生之間相互交流、相互講解,既提高了學生對機械制圖基礎知識的掌握,也提高了學生的交流能力,增進了學生之間的友誼,更加強了團隊合作意識。
第五步:結果抽查。學生將本組的剖切最終結果上傳機械制圖學習群,在離下課20分鐘左右,教師隨機抽查,每組派代表將自己的表達方案展現給大家并進行方案講解,然后抽其他組的學生進行互評,教師最后進行點評。這既是激發學生成就感的過程,也是幫助部分學生“撥開迷霧”的過程。最后,教師根據每組的結果和每一個學生的表現,給出一個過程評價成績。
4 總結
隨著計算機技術的日新月異、高校招生政策的改變以及學生的多元化,原有的“灌輸式”教學方法已經出現許多弊端,如:學生的空間思維能力差、構圖能力差,學生缺乏參與課堂的熱情,缺乏學習機械制圖的動力,等等。教學方法的改革勢在必行。機械制圖實驗教學正是利用了當下學生感興趣的計算機軟件技術,通過三維建模技術,搭建了一個二維與三維相互轉化的平臺,通過這個平臺方便、快捷地提高了學生的空間思維能力和空間構圖能力。在該課堂上注重激發學生的自主性和參與課堂的熱情,充分發揮了學生的人性。通過機械制圖實驗教學的試點,教學效果已得到明顯增強。
參考文獻
[1]陸會中.《機械制圖》教學方法的研究(“AutoCAD”五步教學法)[J].安徽電子信息職業技術學院學報,2005(2):
37.
[2]朱顏,李正茂.CAD三維建模在工程制圖教學中的應用探索[J].中國教師:職業教育,2009(11).
2011年12月,中國職教學會教學工作委員會、中國圖學學會職業技術研究與應用工作委員會、高等教育出版社聯合在鄭州召開全國《機械制圖教學改革與教學經驗交流研討會》。大會的兩個議題之一是“培養學生識讀圖技能的有效途徑及教學建議”。
大家知道,職業教育是民生教育、是就業教育,它與普通教育有聯系,又有區別。職業教育的特點是:1職業教育的專業設置應與生產行業對接、教學過程應與生產過程對接、課程素質培養應與行業的職業素質要求對接.2.從事職業教育的教師團隊應當是既懂工廠生產實際技術的工程師,又取得教師資格的教師,即雙師型的教師。3職業教育的教學方法應當是師傅帶徒弟、手把手的、在實訓現場的教學模式。4.職業教育的教材應當是專業理論夠用,突出實踐技能的教材,學生學了就會用,就能頂崗生產。5,職業教育的學生成績考核方式應當是既有理論考試,又有實踐技能的考核,還要有職業素質的考核。應該采用什么樣的教學模式才能適職業教育的這些特點是職業院校人才培養成功與否的關鍵。按照這一指導思想,“培養學生識讀圖技能的有效途徑及教學建議”我們應該從三個方面進行探討。
一、目前高職院校的《機械制圖》教學重點應該放在哪里
我們應該從目前高職院校總的培養目標出發進行思考。大家知道,機械制圖簡單的說是表達機件的圖樣。全面的說,機械制圖是一門研究如何用投影的方法,把空間的機器和零件的形狀、大小、結構、裝配關系以及制造、檢驗、使用、維修時所必須地技術要求,在圖紙上用圖樣準確表達出來的一門綜合性的學科,它是機電工程界交流技術信息的共同語言。該課程內容多,涉及知識面寬,實踐技能性強、綜合性要求高。機械制圖課程的教學重點是教會學生畫圖和識圖。我們過去在機械制圖課程教學中一直強調的“四多一認真”方法,就是多看圖、多畫圖、多記圖、多用圖,無論看圖或畫圖時都要嚴肅認真、一絲不茍。該方法也反映機械制圖教學重點是教會學生識圖和畫圖。但是,我們多年來在機械制圖課程教學中又自覺不自覺地把教學的重點放在教會學生畫圖上。從畫平面幾何圖形、畫法幾何作圖、畫組合體三視圖、畫軸測圖、畫標準件常用件圖樣、畫零件圖、畫裝配圖,重點都在“畫”字上下功夫。老師們口頭流傳著這樣一句話:“會畫圖肯定會識圖。”我們過去的這些教法對于當時的高等專科學校機電專業的學生是正確的。但是,對于今天的高職院校機電專業的學生就不太合適。
今天,高職院校的機電專業畢業生面對的就業崗位群大多是機、電類工廠生產一線的操作工或生產現場的工藝服務人員。他們從事的日常工作不是畫圖,不是搞產品設計,不是搞工裝設計。他們的日常工作是看懂圖樣,按圖樣進行零件加工或裝配機器;是看懂圖樣,為現場工人講解圖樣,指導工人生產。高職院校應把崗位群的技能要求擺在第一位。用人單位崗位群的技能要求就是教學的指揮棒,是高職院校制定培養計劃、規劃課程設置、優化課程內容的依據。對于高職院校機電專業畢業生來說,在崗位群技能的要求上,識圖技能顯然要比畫圖技能更重要。高職院校要認真解決人才培養的目標與市場需求之間不一致的問題,培養目標應以應用型人才培養為主,努力為企業生產一線服務。高職院校應加強校企合作,加強對企業崗位群技能的調查了解,把合作成果落實到高職院校人才培養模式改革和全部課程教學內容的改革之中。在機械制圖課程的教學中,教師和學生都應在識圖能力教學上花更多的時間,投入更大的精力,想更多的辦法,把識圖教學當做重點。
機械制圖課程是一門實踐性很強的課程,我們教學中強調把識圖當做重點時并不排除學生應該學會、學好畫圖。這里探討的是通過畫圖來提高學生識圖能力的教學方法與直接教會學生識圖的教學方法,哪種方法所投入的時間和精力大?如果投入同樣的課時,對學生識圖能力提高哪種效果好。顯然前者是間接的、費時的。后者是高效的。
二、目前高職院校在《機械制圖》課程的教學中,怎樣有效地培養學生的識圖能力
機械制圖課程包括六個知識模塊的內容:制圖的基礎知識,制圖的原理,制圖技巧(機件的表達方法),實用制圖(標準件與常用件、零件圖、裝配圖),其它工程圖樣,計算機繪圖。這六方面內容教學中,有利于提高學生識圖能力的關鍵內容在哪里?我們過去把畫圖能力的培養當做重點內容時,教學的重點有:繪圖工具使用、平面幾何作圖、制圖原理中(畫法幾何)的截交線畫法、相貫線畫法、過渡曲線畫法、組合體三視圖畫法,常用表達方法畫法、零件圖的畫法,裝配圖的畫法。總之是圍繞“畫”字做文章。對于今天高職院校來說,由于學生文化底子差,文理科混合編班,學生理科知識參差不齊,加之機械制圖課時少,講課進度快,學生的畫圖練習少,學生“畫”的很不夠,畫圖技能并沒有得到提高,也就沒法通過畫圖過程來提高學生的識圖能力。而識圖能力因傳統教學中強調的不夠,學生的識圖能力提高也很有限。
為了提高學生的識圖能力,這幾年我們在機械制圖課程的教學中,對機械制圖課程中六個關鍵的知識與技能模塊進行分類、比較、實踐、總結。按此認知規律,確定了機械制圖課程中提高學生識圖能力的重點內容和教學方法。通過實物與圖樣的對比教學,總結出各重要知識與技能模塊的教學方法,收到了在少學時情況下也能提高學生識圖能力的好效果。
1.制圖基礎知識模塊中選擇的重點是機械制圖國家標準內容及貫徹。2.制圖原理模塊中選擇的重點是三視圖的聯系規律及視圖分析,特別是用形體分析法讀組合體三視圖。教學別強調三視圖投影的聯系規律,即長對正、高平齊、寬相等九個字的具體內涵和實際應用。對于點、線、面、體,截交線,相貫線畫法等內容,我們重點講點的投影規律及各種位置點的投影特點。對于截交線、相貫線、過度曲線,我們通過各類模型讓同學們加強對他們畫法特點的感性認識,提高他們的識圖能力。
3.制圖技巧模塊中我們把最常用的18表達方法和14特殊表達方法當做教學的重點。教學中我們把機械制圖中的十八種表達方法(六種基本視圖、三種輔助視圖、七種剖視圖、兩種斷面圖)比喻為機械制圖中的“十八般兵器”。也就是說,要培養學生的識圖技能,這十八般兵器是必須掌握的。讓同學們知道,企業中的工程師、技術員“闖江湖”用的就是這十八般兵器。為了讓學生用好這些兵器,我們設計了大量的識讀圖習題,作為靈活運用這十八般兵器攻擊的活靶子。
4.實用制圖模塊中我們強調的教學重點內容有:
在標準件和常用件教學中,我們收集了工程中使用的大量標準件、常用件,讓學生把他們與課本中的國家標準相對照,充分認識各種標準件和常用件的圖樣特征、標準代號、尺寸查法、常用件尺寸的計算方法、標注方法、公差配合、精度等級。要求學生在“熟練”上下功夫。這樣把過去最枯燥的內容變得鮮活起來,學生們學得懂、記得牢。
在零件圖的教學模塊中,重點要學生掌握各類零件(軸類、盤類、叉架類、箱體類)的表達方法及圖形特征,零件的技術要求作為教學重點(表面粗糙度、尺寸的公差配合、形狀和位置偏差、零件材料、零件熱處理、鑄件的技術要求等)。教師要盡可能多講一些工廠實習中技術要求的知識,,學生一定多學一些技術要求的知識。機械制圖的知識面寬就寬在這些方面。這些知識是學生工學交替時,在車間看圖樣天天遇得到的實踐技能知識。為保證這部分內容的教學效果,我們有意識的把練習題的數量由兩種題型增加到二十種題型。學生學好這些案例性質的練習,對零件的技術要求會學的扎實,在車間看零件技術要求時就能看懂。
在裝配圖的教學模塊中,我們講裝配圖的規定畫法和特殊畫法外,強調了裝配圖的讀圖的內容。要把裝配圖的圖樣、各種尺寸的標注、零件編號方法、零件的名稱、標題欄內容、零件明細表的編制,技術要求的分類等知識點綜合起來指導看圖。學會找出同一個零件在不同裝配圖的視圖中的表達方法,從而想出零件的形狀、大小。在習題中增加了大量裝配圖讀圖填空的練習題目,以提高學生讀裝配圖的實際能力。這兩屆學生雖然沒有畫大量的裝配圖,但他們工學交替到工廠車間實習時,看起工廠的零件圖、裝配圖就不那么陌生,就不像以前的學生那樣慌張無措。顯示這種探索確實促進學生識圖能力的提高。
我們在探索機械制圖課程中教學方法時。通過實物與圖樣的對比教學模式,理論聯系實際,收到了在少學時情況下快速提高學生識圖能力的好效果。
三、選擇“雙師型”機械制圖課程的的教師是提高學生識圖能力的重要一環
【關鍵詞】機械制圖 數控模具專業課程優化 改進
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2017)05B-0047-02
數控模具行業在中國的近幾十年來有了很大的進步和發展,模具的應用領域也在逐漸擴大,隨著科學技術的發展和人們生活生產水平的提高,市場對于模具的設計和制造水平也有了更高的要求,具備高素質的專業模具技術人才在市場中是極為短缺的。對于數控模具專業來說,現有的機械制圖課程中所學習的內容缺乏有效的針對性,如果我們仍然按照以往的教學模式來教學,那么學生在課后仍然不能夠很好地理解模具的圖樣,會給學生今后的學習造成一定的困難,因此,對于數控模具專業的機械制圖課程就必須要有其針對性和特殊性。為此我們從以下幾個方面著手來改進和實踐機械制圖課程。
一、優化機械制圖課程的教學順序
在機械制圖課程中,零件圖和裝配圖是機械制圖課程中的重要核心內容,并且其與后續的課程有著十分密切的聯系,學生只有學好了這部分的內容才能夠擁有較為扎實的專業基礎。然而很多學生反映這門課程的內容過于瑣碎和抽象,學生在學習過程中很多知識都難以理解和掌握。筆者認為造成這種現象的根本原因在于學生缺乏相關的實際操作經驗,教師在講課時只是將理論知識傳授給學生,從而造成學生只能在頭腦中想象零件的模樣,因此也就無法將零件技術的知識理解到位。我們要對模具專業的機械課程進行改進就需要從設計它的講課順序入手,只有充分讓學生理論知識的學習與實踐訓練有機地結合,才能達到更好的教學效果。例如,在學習零件D的過程中,為了讓學生有一個更好的學習體驗,教師可以在學生的理論課程結束之后穿金工實習的實踐活動,同時將理論知識和社會實踐有效地結合起來,通過“學中有做、做中有學”的教學模式提高學生的學習興趣,讓學生在實踐中加深對理論知識的理解。
二、優化和改進傳統的教學內容
為了優化傳統的機械制圖教學模式,讓這門課程更好地服務于數控模具專業,職業學校要加強與企業聯手的合作模式,讓學生作為學習的主體,以社會職業作為依托,徹底貫徹實用為主、必需和夠用為度的新時期的教學原則,重新構建機械制圖的教學內容。在進行課程教學內容的編排上,要以培養學生認圖和識圖的能力為教學主線,不斷地優化、整合傳統的機械制圖內容,充分地將投影的基礎理論知識與數控模具行業中的典型案例有效結合起來。
為了有效地提高學生的綜合素質,避免學生在學習專業時陷入局限性,筆者認為,在對機械制圖教材內容進行改進時需要將制圖標準、簡單圖樣、基本體、組合體、軸測圖以及零件的表達方法等內容安排進教材的前半部分,這部分內容的改進與傳統的教材并不存在很大的區別。例如,在設計教材內容時,設計者可以以模具的零件圖形作為例題來講解投影法,也可以將其作為零件尺寸標注的具體案例。
在教材的后半部分,則主要是以講解標準零件、常用零件以及零件的裝配圖紙為主要內容,為了貼近模具專業的專業特點,增強學生讀圖和識圖的能力,在傳統的教材內容中可以增加一些新的內容,如內六角圓柱頭螺釘的連接畫法、工作狀態下橡膠的表達方法、銷孔的習慣畫法以及模具行業中彈簧的圖紙畫法等。我們前面講到零件圖和裝配圖在整個教學環節中占據著非常重要的位置,制圖教材在編制這兩部分內容時既要將傳統模具的表達方法表現出來,又要同時兼顧最新發行的國家標準中規定的畫法。例如,我們在課程內容的改進中可以靈活地穿插兩套模具裝配圖,一套裝配圖主要以講解完整的裝配圖是如何由分散的零件拼畫而成的,另一套裝配圖則主要以講解將完整的裝配圖以及模具裝配拆畫具體的組成零件圖。
筆者上述關于機械制圖課程的編排方式,既體現了職業教學以重視培養學生想象能力為主的傳統教學中認圖和識圖的基本訓練,又體現了新形勢下服務模具行業實際生產任務的識圖與制圖的訓練,這種有針對性的教學改進,讓學生既學到了傳統機械通用類的表達方法,又鍛煉了數控模具職業背景下專業的讀圖和制圖的能力。
三、針對傳統的教學方法進行改進的教學實踐
(一)采用案例教學法
在機械制圖課程的教學過程中,每節課程都需要有實際案例的導入,在指導案例中所采用的教學圖樣都必須是較為完整和詳細的工程圖樣,圖樣中主要包括視圖、標題欄、圖例尺寸以及制圖的技術要求等,引用圖樣案例的目的就是為了向學生講解制作工程圖樣的標準與技術規范,讓學生了解工程圖其實是一門專業的技術語言,這種案例教學法的采用能夠激發學生產生認真嚴肅的工作態度。由于職業學校的學生在學習這門課程時都缺乏完善的基礎知識體系,因此教師在采用案例教學的過程中要以寬容的心態來對待學生,不能夠嚴格要求學生完全理解和掌握整個案例所涉及的知識點,而是應當有選擇性的、以逐漸遞增的方式來幫助學生建立起完善的基礎知識體系。例如,教師在每次上課導入教學案例時都要事先明確提出本次課程的教學要求,教師在進行案例講解時要注意做好教學引導,通過設置陷阱或者漏洞的方式來引導學生發現問題、分析問題,最后主動地解決問題,學生在不斷的學習過程中經過總結和積累就會發現:其實在工程圖上的每一個教學案例都是運用一種特定的方法來表達的。學生在案例教學的過程中只有掌握了機械圖形與實物之間的轉換方法,才能夠充分地發揮自己的空間思維能力,這樣就在無形當中既鍛煉了專業能力,又強化了學習的動力。
(二)利用現場教學方法提高教學效率
一、優化課程內容,加強實踐性教學環節
職業教育是以能力培養為基礎,職業為導向的專業技術教育,職業教育的目標是培養學生的綜合職業能力、實踐技能和創新能力。機械制圖是一門既有理論又有實踐的課程,在教學上要結合中職學生的特點,以“實踐為本,理論夠用”為原則,做好課程內容的優化,突出重點,降低難度,加強學生的空間想象能力、識圖能力、繪圖能力和創造性思維能力的培養。
在機械制圖課程的教學中,要淡化傳統制圖理論的系統性、完整性,要恰當地對相關教學內容進行取舍、調整,在理論適度的前提下,避開教學中的難點,合理地確定教學的重點。如,制圖基礎知識、投影基礎、組合體、機件的表達方法等內容是基礎部分,是為后面部分服務的,同時投影基礎、組合體兩部分內容又是這基礎部分內容的重點和難點,這一部分知識的教學在培養學生空間思維能力、識圖能力、繪圖能力方面起到決定性作用,同時是后續部分內容的基礎。所以,這部分內容在教學中要講清原理,反復訓練,加強培養學生的空間想象能力;又如把“截交線和相貫線”內容分散到“投影基礎”和“組合體”的內容中,既精簡了內容又降低了難度;把“零件圖”和“裝配圖”兩部分內容糅合一起進行教學,從裝配圖引出零件圖,零件圖和裝配圖采用同一部件,使零件圖和裝配圖有機地結合起來,這樣可使學生體會到任一個零件和其相鄰零件之間有尺寸、結構和工藝方面的聯系,可提高教學時效。“公差與配合”的內容在引入概念后,以識讀為主,著重培養學生的識讀能力。對不太費解而又必要的內容,如幅面尺寸及格式、標題欄格式、線型等,用到時現講現學、示范操作,可減少或消除以前教學模式中基礎理論和實踐銜接過渡上的知識遺忘問題。
中職學校所培養的學生是面向生產第一線的操作型、應用型人才。中職學生學習機械制圖的核心能力就是識圖能力,而識圖與繪圖是相輔相成的,只有通過一些必要的繪圖才能培養識圖能力。繪圖是識圖的逆過程,因此在教學過程中必須要求學生進行適當的繪圖訓練,“以繪促識”。在加強實踐性教育環節中,要力爭達到理論與實踐的完美結合,知識與應用的有機統一,即將理論和實踐教學融為一體,遵循“講―練―評―再練”的模式進行教學。在講授完定量的教學內容后,應結合教學內容和學生實際,利用教材中的思考題和精心編制的課堂練習、課后作業,對學生進行有針對性的訓練,并力求在訓練中突出重點、難點。在學生做完適量的練習后,教師根據學生的練習情況,進行有針對性的評講分析,解決實踐中遇到的問題。“再練”旨在通過再一次針對練習中突出的問題進行訓練,幫助學生彌補知識的缺陷,鞏固所學的知識,進一步提高技能。在理論學習與技能訓練的交叉進行中,要注意及時總結提高,防止理論與實踐性教學的嚴重脫節。
二、直觀演示教學
中職學生學習基礎相對薄弱,在機械制圖課程的教學中,為培養學生的空間想象能力和思維能力,縮短感性認識過程,應盡量采用直觀演示教學。
模型是機械制圖教學中必不可缺的工具,缺少模型的直觀演示,勢必減少學生的感性認識,增加教師授課以及學生接受的難度,導致教學效率低、質量差。因此,要提高機械制圖教學質量,必須有足夠多且能靈活使用的模型,學生的空間想象能力和思維能力才得以提高。如投影基礎、組合體等內容是機械制圖課程中的重點和難點,這一部分知識的教學在培養學生空間思維能力、識圖能力、繪圖能力上起到決定性作用,同時是學習零件圖和裝配圖的基礎。在這部分內容的教學中,需要大量的模型作輔助教學,才能有效地培養學生的空間想象能力和識圖能力。
與教材配套的掛圖也是一種直觀演示教學的工具。在教學過程中充分利用掛圖,把課本內容與之結合起來,對引導學生的空間想象,完成識圖、填圖、分析圖形和繪制物體投影三視圖等起到良好的補助作用。在使用掛圖、模型、實物等直觀教具時,可采用掛圖與模型或實物組合的方式。如講點、線、面的投影規律或簡單組合體三視圖時,先讓學生看一下模型,再將模型按投影規律畫成軸測圖,然后再講解投影的過程以及畫出基本視圖,最后利用掛圖做空間立體向平面轉換的投影規律。利用掛圖與模型結合反復演示,使學生更直觀地掌握物體從空間到平面的投影過程,易于掌握投影規律。對于零件圖和裝配圖的內部結構,適宜于幻燈講解,這有利于學生對零件圖及裝配圖內部的觀察和了解,增強對零部件整體的空間想象,易于對知識的理解。直觀演示教學,不僅能激發學生的學習興趣,還能有效地培養學生的觀察能力和空間想象能力,開拓學生的思維,有利于學生對知識的理解。同時在學生自行演示的情況下,學生的主體作用也能得到充分發揮。
三、發揮多媒體課件教學的輔助作用
多媒體課件能生動、形象、直觀地提供圖文聲像等信息,將大量的、多樣的信息有目的地展現在學生面前,使學生在充分感知的基礎上,實現視、聽、思的有機結合,使知識能多層次、多角度、直觀形象地展示在自己的面前。這不僅吸引著學生的注意力,還能活躍課堂的氣氛,能極大地提高課堂的效率。
多媒體課件在機械制圖課程教學中的應用,能彌補教學模型的不足,對學生的識圖能力、空間想象能力有很大的幫助。其集文字、聲像、視覺、動感于一體的人機交流界面,能在計算機上實現空間形體的立體展示,以靈活、方便的人機交互方式給學生強烈的感官刺激,引發學生的好奇心,培養學生的求知欲,調動學生學習的積極性和主動性,激發學生的學習興趣。如,基本體的投影部分采用動畫的方式將形體的分析一步一步地展示出來,再將其畫法放到三面投影體系中一步一步地畫出來,最后將三投影面展開成一個平面,成為三視圖,這就營造了多方位的教學場景,能幫助學生盡快建立空間概念。
在課件的運用中要“適用、適時、適度”。“適用”就是要根據課程的特點,課件的內容要緊扣教學大綱,與教材內容緊密配套,使課件內容與教材內容相融合;“適時”就是在適當的時間把課件穿插于課堂教學中,改善課堂結構,優化制圖教學,增強感召力;“適度”就是要使制作的課件精、巧、美,對課件不能過于濫用,對多媒體課件的過多依賴,也難于激發學生的創造性思維能力。在運用多媒體課件教學時,應盡可能地將掛圖、模型、實物、幻燈等直觀性教學手段相結合,才能得到更好的教學效果。在播放課件的同時,教師要注意對問題的啟發,并給學生一定的時間對問題進行問難和討論。只有師生的互動,學生的自主性才得于發揮,才能提高學生學習的積極性,提高課堂教學效果。機械制圖教學既有直觀性,又有抽象性,在教學過程中必須充分認識學科特點,在傳統教學的基礎上,適當運用多媒體課件,把傳統教學方法與現代教學方法優化組合,才能使機械制圖教學達到最理想的效果。
四、制圖與CAD課程一體化教學
CAD(Computer Aided Design)是當今世界最流行的計算機輔助設計軟件之一,目前各中職學校工科類專業都開設了該門課程。在傳統的教學方式中,CAD課程的教學一般安排在機械制圖課程教學完成之后,雖然這種教學方式能使學生系統地學習與掌握CAD知識,同時也能很好地對機械制圖進行一次再學習的機會。從理論上講,對兩門課程的學習確實比較系統,但是由于單門課程學習起來比較枯燥、難度比較大,學生易于產生厭倦感,學生對兩門課程的學習興趣就難于形成。在機械制圖課程的教學中,同時安排CAD課程的教學,將機械制圖與CAD各相關的知識點有機地揉和在一起,并將CAD課程的相應操作教學內容穿插于制圖課程的相關教學內容中,每講完一部分內容,要求學生采用手工及計算機繪制一定數量的圖,使兩門課程的學習同步提高。兩門課程教學的一體化,體現了課程之間理論學習的獨立性和操作訓練的一體性。一體化的操作訓練方式既分散了制圖的難點,又增強了課程的活力,既提高課堂教學時間的利用率和教學時效,又能激發學生的學習的興趣。在機械制圖與CAD課程的一體化教學中,要求任課教師同時精通這兩門課程的教學及其內在的聯系,才能使之有機結合,達到教學的最佳效果。
五、分層教學
由于學生的學習基礎不一,個人接受能力懸殊,在機械制圖的教學過程中采用分層教學,既體現了“因材施教”的教學原則,也符合了職教生的個性化特點。分層教學能調動學生學習的積極性和主動性,使不同層次的學生都能在自己的“最近發展區”上發展,能達到不同層次的教學目標,提高教學效率。
分層教學要合理分層,在授課之前先征求已授過該班課程的教師及班主任的意見,并在授課的一兩個星期內,與學生進行密切接觸,充分了解每位學生的具體情況,最后將學生分為A層(基礎較好,約占1/4)、B層(中等水平,約占1/2)和C層(基礎較弱,約占1/4)等三個層次,分層時可不打破學生的學號,分層結果向學生公布。在公布之前,首先采取談心等方式做好學生的思想教育工作,讓學生真正理解教師進行分層的目的,使每位學生都樂意接受,配合好分層目標教學的實施。同時讓學生知道分層是相對的、動態的、暫時的,只要自己努力,就可進入更高層次,如果不努力則隨時有可能編入低層次,這樣可樹立起學生的競爭意識,增強學習的自主性。在階段性調整中,一般在授完每一章內容后調整為宜。
在教學過程中,根據教學大綱的要求,編寫出切實可行的教案,制定出各章節各模塊對各層次的教學目標。即,為A層次的學生制定出一個較高層次的教學目標,為B層次的學生制定出適中的教學目標,為C層次的學生制定出一個較低層次的教學目標。使A層次的學生“吃得飽”,B層次的學生“提得高”,C層次的學生“吃得消”。對A層次的學生著重培養其自學能力、學習主動性和更高層次的識圖、繪圖能力以及創新能力;B層次為中間層,人數占全班的大多數,對該層次的學生主要是在老師的指導下按照教學大綱的要求,培養學生基本的識圖、制圖能力,完成基本的教學目標;C層次的學生基礎比較薄弱,主要是加強輔導,著重培養學生的學習興趣,能達到一定的識圖、繪圖水平。對不同層次的學生,課堂練習、課堂提問、課外識圖繪圖訓練、大作業等的內容要有梯度,針對不同層次的學生給出難易不同的任務。課中及課后要及時檢查任務的達成情況,以便對目標進行及時調整、完善。實施分層目標教學,使不同層次的學生在學習過程中一直都處于積極的學習狀態,有利于激發和保持學生濃厚的學習興趣和求知欲望,提高了學生學習的競爭力。
六、實行技能訓練與考核評價并行,執行嚴格的綜合考核評價方式
以能力為本位,實行技能訓練與考核評價并行,在考核過程中采用多重的考核評價方式,全面對學生的學習態度、識圖能力、繪圖能力等方面進行綜合性考核。技能訓練與考核評價并行,可調動學生學習的積極性,易于培養學生學習的主動性,能提高學生學習的競爭力,有效地促進教學。
關鍵詞:汽車機械基礎;課程改革;崗位能力需求
0引言
汽車機械基礎是筆者所在學校汽車維修類專業第一學期的一門專業基礎課,是多學科交叉融合的專業基礎課程,涵蓋了機械制圖、材料學、工程力學、常用零部件介紹、機械傳動、液壓傳動方面的知識,涉及到高職汽車類專業人才必不可少的知識結構,對學生掌握機械專業基礎,培養分析和解決工程實踐問題的能力起著重要的作用。學生在本課程之前,還未學習過任何機械基礎知識,不了解機械行業的工程特點和從業要求,機械通用知識基礎比較薄弱,這給該門課的教學帶來了一定的難度。為了保證教學效果,提升教學質量,我們加強了該課程的教學研究。
1背景
根據汽車專業類學生的從業范圍、崗位能力要求,結合該專業的課程設置體系,對機械基礎課程教學內容進行合理設計,包含基本機械制圖、材料性能、鋼鐵材料及熱處理、有色金屬以及非金屬材料、力學基礎知識、構件強度計算、常用汽車零部件、齒輪傳動、皮帶及鏈傳動、液壓傳動等內容,存在大量的公式、圖表以及國家標準需要學生掌握,具有知識結構全面、內容覆蓋面廣、信息量大、工程實踐性強等特點。而現階段大部分專業教師的企業工程應用經驗不足,只能依照教材的知識結構進行教學設計,如何貼近工程實際進行案例教學還存在很大的改進空間。以上教學現狀已經不符合現代職業教育的發展理念,即要結合當今中國的機械技術發展現狀,以新時代高職學生的學情特點為基礎,充分利用信息化手段,重點提升學生對知識的應用理解能力,強化工程素質的培養,提升學生的學習興趣。所以有必要對目前的汽車機械基礎課程進行教學改革,制定一個科學合理的“課程標準”。
2課程改革內容及措施
2.1優化課程標準
課程講授的內容不應該完全受到教材目錄的限制,而要以滿足崗位需求為目標,按照人才培養計劃,制定科學合理的課程內容,要側重對接社會經濟的發展特點、緊貼最新科學技術發展趨勢,邀請相關行業企業的專家對課程框架進行研討和確認,最終編撰出來的課程內容能夠適應技術發展趨勢,具有發展性和先進性。目前各個職業院校在該課程的授課內容基本包含機械制圖、工程力學、材料學、機械傳動與計算等。要求學生必須掌握汽車零部件圖紙的設計、機械零件的設計與強度校核,更加偏重于機械基礎的理論學習,違背了職業院校培養高素質技能應用人才的理念。筆者學校經過對東風悅達起亞、北京現代、長安福特等汽車售后經銷商企業的崗位進行調研,通過與企業技術帶頭人進行多方交流和研討,認為要側重對圖樣識讀、機械裝置的拆裝方法、常用工藝知識的應用、企業標準和規范意識等方面的能力培養,而機械零件圖設計、復雜傳動系的設計及校核、深入的力學計算等在實際工作中應用較少,在課程教學上可以予以刪除。所以,在對汽車售后維修企業及相關行業專家進行走訪、調研的基礎上,對教學內容進行修訂,將與崗位相關的多個機械基礎技術模塊作為一個系統,明確各個模塊在整個系統中的作用,對課程內容上與汽車發動機、底盤構造交叉重復的知識點進行精簡,制定新的課程標準,將教學內容優化調整為汽車零部件識圖、常用材料及熱處理、構件力學分析、標準件與通用件、常用機構傳動、液壓傳動六個模塊,滿足企業實際工作崗位的能力要求,降低企業重復培訓的人力成本。
2.2編撰輔助教材
筆者學校已經使用的《汽車機械基礎》教材近十本,但這些教材大致還存在理論性強、知識重復、實踐案例少、沒有弘揚工匠精神等問題,部分章節看不到與汽車有關的知識,沒有突出汽車專業的特色。進行市場調研,我校與上汽大眾、北京奔馳、長安福特、北京現代、起亞等多個品牌開展了深度的校企合作,各品牌旗下的經銷商企業對應用型技能人才的需求很大,每年為我校汽車專業畢業生提供了豐富的就業崗位,深入企業一線崗位,了解企業對畢業生的知識、技能和素質要求,了解崗位對課程的要求,收集學生反饋的學習效果,邀請行業專家、技術骨干對崗位的知識體系進行研討,確定任務目標和課程體系。在此基礎上設計《汽車機械基礎》的項目模塊,對每個項目進行實踐任務的分解,突出任務的主題和重難點,優化整合各種驗證性、創新性、綜合性實驗,把理論知識有機穿插在各個實踐任務中,將理論與實際相綜合,促進知識向能力轉化。試編校本教材,以教學項目為框架,在機械基礎知識、原理、基本方法和技能等方面進行多樣化展示,明確教材的知識結構主線,強化汽車機械故障的診斷與排除,并將工匠精神貫穿于教材的主要知識環節。試用校本教材,通過學生反饋、專家審閱和行業企業評議的方式,進行教材編寫質量的論證,并不斷修改完善,最終質量評價良好的教材可以公開出版發行。
2.3改革教學方式
汽車機械基礎的傳統教學方式偏重于以理論為主,教師一般通過多媒體PPT的方式進行授課,由于PPT的可復制性強,眾多教師的授課PPT在內容上趨同,大量的公式推導、照片和動畫等知識點的堆積,導致PPT信息化大、重點知識多。在教學過程中,教師為了完成教學任務,照本宣科和走馬觀花的情況嚴重,學生對PPT中的知識容易麻木,教學效果大打折扣。(1)擺脫單一多媒體授課的局面。以傳統黑板板書的知識要點為主線,采用啟發式和引導式教學講授方式,在提出問題的教學設計上下功夫,引入學生進行思考,形成一環扣一環的講授思路。通過實踐教學環節拓展知識主線,從如何提升學生技能和創新思維的角度,根據課程教學內容的重難點,增加機械基礎知識實訓和工程實踐環節,通過安排與汽車先進檢測技術、制造工藝等相關的實驗內容,按照“提出問題、分析問題、實踐認知和分析總結”的教學層次,培養學生自主實踐和思考工程問題的能力。適時邀請汽車制造和售后市場的行業專家走進校園,通過技能展示與現場互動,讓學生體驗工匠精神的底蘊和內涵,拓展學生的學習思路和專業視野,有利于培養學生良好的職業素養。(2)注重利用現代信息技術。以建立學生對機械的感性認識為目標,采用網絡資源平臺上的教學課件、素材、機構動畫和工程視頻等開展教學,將信息化資源有機融合到“案例導向-問題驅動-分析拓展-歸納總結-應用創新”的一體式教學體系中,讓學生通過網絡深入到自修、討論、互動答疑等開放式的教學環節中,突破時間和空間的限制,培養其自主學習的能力。專業教研室也可利用各種技術手段,按照機械基礎的模塊化特性,系統搭建各種實踐教學,讓學生在課外獲取和補充汽車機械工程實踐中需要的相關知識,讓教與學在資源共享中進行傳遞,達到事半功倍的效果。
2.4創新考核評價方式
進一步深化人才培養的考核方式,以汽車崗位的需求作為質量標準,堅持多元化的考核方式。注重在機械基礎學習過程中進行考核,在調研汽車機械維修類企業一線崗位工作需要的基礎上,結合行業發展對人才的新要求,與時俱進制定理論知識、技術實踐能力和綜合素養方面的考核標準,通過過程中的工程實踐項目考核與期末理論考核相結合的方式,讓學生在職業精神、工程素養和技術能力上得到培養和提高。以材料及熱處理章節為例,在學習材料的機械性能、工藝性能和熱處理等理論知識的基礎上,根據汽車維修過程中遇到的發動機活塞磨損、螺紋孔損壞和懸架連桿變形等故障檢修案例,設計相應的工程實踐項目進行考核,制定技能和素養過程考核標準,并納入相應的職業資格能力的認定中,讓考核體系更加貼近實際工作崗位和技能等級認定體系。
3改革成效分析
經過我校教務處和專業教學委員會的同意,《汽車機械基礎》的課程改革自2016年開始實施,校本教材在汽車檢測與維修、新能源汽車技術2個專業使用,截至目前已經有兩屆學生完成課程學習并參加就業。從畢業生、企業和專任教師的反饋信息進行分析,課程改革具有較好的成效:
3.1學習效果
教學模式的創新在一定程度上提升了學生對該門課程的滿意度,改變了該門課程理論知識繁多、學習過程乏味、實踐操作性不強的印象,學生學習的積極性有所提升,部分學生還能在崗位實踐中,繼續就深層次的工程問題與專業老師進行探討。新的教學模式也得到了汽車維修企業相關技術人員的認可,他們認為授課內容與企業的工作崗位更加貼合,相比之下,學生的操作技能和分析問題的能力強、職業發展速度更快,降低了企業的培訓成本。
3.2后續建設方向
(1)《汽車機械基礎》課程的后續改革,始終以學生為主體,堅持理論與實踐并重,強化對機械實踐能力的培養,強調工程應用實踐能力的職業性,在課程教學內容和手段上持續創新,最大限度的利用課程資源和教學環境,采用多種學習手段和途徑,創造思考問題、動手實踐和討論提高的學習氛圍。(2)豐富課程內容,根據企業發展需要和崗位實際工作任務需要的知識、能力和素質要求開展資源庫建設,在工程認知、模型實驗、案例訓練和能力競賽等方面建設開展多方位的實踐教學平臺,緊跟學科的前沿技術,在新工藝、新方法和新設備上不斷拓展資源途徑。(3)加強校企合作,圍繞職業崗位技能鑒定、從業人員的職業成長歷程、典型的工作任務,構建多級別的課程學習體系,緊跟行業企業的發展動向,以工學交替的人才培養模式為載體,建立課程設計、教學反饋和持續改進的聯動機制,讓課程改革不斷滿足企業的發展需求。
關鍵詞:機電專業;中職數學;應用性
數學作為一門必修科目,在中職機電專業學生的學習中具有重要的基石作用。學生是否掌握數學知識直接影響著其專業課程的學習。同時,對于學生畢業參加工作后的學習和發展起著一定的影響作用。與機電專業相關的數學教學既要做到能夠滿足人們的基本人文素質要求,又要能夠讓學生進一步提高必要的數學基礎,更重要的是要能夠為現行的機電專業相關的實際需求而服務,因為任何的理論發展都是要為最后的實踐而準備。通過對數學教學和機電專業課的了解和探究,總結出了數學教學應該為相關的實
際專業課而服務的一些感悟。
一、中職機電專業數學課程教學現狀
目前數學的教學現狀還不能滿足機電專業對數學課程的需求。在當今的中職數學教學課程中突出的矛盾就是課時少而課程內容多,這樣直接導致了教師片面地追求教學進度的完成而忽略了與學生的交流。在教學過程中,學生都是出于消極接受的狀態而沒有發揮其學習的自主能動性。在中職教育中,學生對新開設的專業課程都比較感興趣,但是由于數學基礎差而不能最大限度地學好專業課。因此,為了讓學生最大限度地發揮其對專業課的興趣點,我們需要讓數學為機電專業課服務,讓學生在數學課上獲取必要
的數學知識。
二、當前機電專業數學教學中的問題
1.課程安排次序不合理
許多教師將數學分為選修課和必修課,從潛意識上來講,每位教師都比較重視必修課,而認為選修課不重要。通過對專業教師的調查,我們發現機電專業在第一學期時必定安排機械專業或電工學的基礎課――機械制圖,但是與機械制圖課程相關的選修課復數和立體幾何都沒有安排,這樣就導致機電專業課無法應用數學知識。
2.過分強調知識體系,不注重實際應用
在中職教育的過程中,數學教學體系幾乎完全仿造傳統教育模式,將學科體系作為規范標準。這種秉承數學課程體系是完美學科體系的理念,必須將基礎知識學習完整后才會對其后續發展拓展空間。盡管中職數學教材上已經進行了改革,但是某些教師在教學過程中對教材內容進行補充或減少以達到數學教學的“系統性”和“完整性”,卻不注重數學對中職學生的“實用性”。
下面給出一個實際的例題,說明具體的數學應用應該扎根于
實際的生活需要之中。
在一個斜坡上,有一輛卡車正在上坡,卡車及其所載的物品總重量為15噸,而卡車在斜坡上所受的摩擦力大小為20 000牛頓,而卡車的發動機能提供的最大牽引可以達到19 500牛頓,試問在這樣的情況下卡車可以安全的上坡嗎?在這個問題中似乎給出很多的數據,但我們應該關注哪些數據呢,我們應該知道只要卡車所提供的最大牽引力大于卡車所受的其他力的和就可以讓卡車繼續向前走,我們關心的只是這些,而其他的數據似乎跟我們沒什么關系。從這樣的角度看,我們就出有關“力”的數據,那我們可以很清楚地看到,在數據中已經明顯的說明,卡車的最大牽引為19 500牛頓,而它所受其他的力為20 000牛頓,顯然牽引力是小于其他的外力,所以這輛卡車不能夠安全地通過這個斜坡。在這個簡單的實際問題中,所反映的問題就是我們在實際的數學應用中應該去關
注我們所需要的或者是只需關注能夠解決問題的條件,而不要拖
泥帶水地看其他無關緊要的條件,只有以這樣的角度才能更高效率地解決生活實際中的問題。
三、機電專業應用數學教學的改進措施
1.調整教學次序,使機電專業更好地應用數學教學
針對專業課的開設時間來調整數學課程的開設時間,不必拘泥于選修和必修的次序,對于所用到的知識點,先用的先交,后用的后交,使數學課程更好地為機電專業課服務。例如,機電專業課的次序一般為:機械制圖―電工學―數控,而在安排數學課程時可先教立體幾何,再教三角函數和解析幾何的相關部分,最后教其他的基本數學知識。這樣就可以使機電專業課更好地應用數學知識。
2.以專業需求為導向構建新的數學教學體系
專業課教師和數學教師應該建立良好的溝通渠道。例如,組織學術交流或課題研究,使數學教師了解各專業所需數學內容的側重點和時間段,根據專業的需要來編寫或選擇教材,及時調整教學的側重點和時間段,構建以滿足機電專業需要為目標的新的教學體系,而不必過分注重數學教學的完整性和系統性,重點是為機電專業課所應用的實用性。
3.教師要善于挖掘機電專業課與數學知識的內在聯系
數學教師應該善于挖掘專業課知識點與數學知識的內在聯系,使專業課運用數學知識具體化。例如,在教正弦函數y=Asin(ωx+φ)時,其圖像教學應該與機電專業的機械振動波形圖和正弦交流電波形圖相聯系。重點學習正弦型函數的性質和五點法作圖,特別要突出講解正弦型函數的單調性質。在不影響數學理論嚴謹性的基礎上盡最大可能講解專業課程教材中的具體實例,讓學生意識
到專業課和數學課的密切聯系。例如,在講三維坐標系的時候,可以結合銑床和車床的結構圖進行講解。另外,也可以通過利用專業課的模型進行輔助教學,通過對知識間的內在聯系進行講解,讓學生融會貫通靈活地應用。
中職機電專業對數學基礎的要求比較高,因此教師在教學的過程中應當充分結合專業的特點利用合理的教學方法來開展教學,可以通過各種輔助教學來讓學生更加容易地接受知識。在相關模型的幫助下,學生既學習了數學知識,又為專業課打下了堅實的基礎,從而達到學以致用的目的。
參考文獻:
[1]李須君.中職機電專業的數學教學如何為專業課服務[J].中等職業教育,2011,6(1):29-30.
[2]陳國慶.關于職中數學與專業整合的一點思考[J].新課程:教育學術,2010,9(3):52-53.
《汽車機械制圖》課程是職業院校汽車制造與裝配專業的一門技術基礎課,是學生學習機械基礎、機械制造等課程的基礎,如果沒有圖樣的指導,學生將無法分析和選擇加工汽車零部件方法、從而無法制造出合格的汽車零部件,在學習過程中,普遍存在者眼高手低,一接觸實習車間的實踐機加工就發懵的問題,如何能打破這一制約學生發展的瓶頸,成為當前教學非常棘手的問題,打破常規教學,讓理論與實踐一體化,課堂教學與實習車間無縫對接讓呆板的課堂講解轉變為學生動手與動腦能力的結合,讓學生在做中學,學中做,用較短的時間掌握相關操作技能的要點,反過來又可以通過實踐促進繪圖理論的理解。結合自己對理實一體化的理解經過一段時間的教學摸索總結出以下幾點:
一、模塊式教學,實施理論指導實踐
《汽車機械制圖》課程的知識點可以分為基礎知識模塊、點線面模塊、組合體模塊、零件圖模塊、裝配圖模塊,各模塊之間層層遞進聯系密切,我認為在基礎模塊教學中采用"先學后教,當堂訓練"的教學策略,通過教學目標與自學指導,讓學生自學初步認識繪圖工具與使用方法,再通過多媒體課件演示工具的使用要點,展開互動式討論糾正學生繪圖中使用錯誤,比一比看誰的方法即高效又正確,從而激發學生的學習興趣,使學生在糾錯中形成正確的知識。
點線面模塊采用"實踐帶動理論"教學策略讓學生參觀實習車間找出四種典型零件,分析其形狀找出共性問題并結合"口訣"教學讓學生在最短的時間分清各種點線面的位置及特點為下一步的組合體教學打下基礎。例如點的投影可以用機床頂尖為實例以點的"投影永遠是點,點的位置是三坐標決定"的口訣加深點的理解。
組合體模塊為形體過渡到零件的一個關鍵環節應采用"理論強化實踐"的策略,采用多媒體動畫演示各種零件的組合類型及組合過程讓學生充分感受零件的千變萬化和基本體的形態,緊緊抓住"讀"和"畫"兩大環節,然后在加以典型組合體練習,采用"頭腦風暴"老師不直接說出答案讓學生自己找出學習過程中的錯誤完善形體分析能力,并寫出實習日記,讓學生空間想象能力加以鞏固和提高。例如組合體中綜合類較多可舉支架類模型講解組合特點和形體分析方法,輔助采用動畫立體模型展示準確分析變化形式,集思廣義通過不同的思路構建形體空間想象能力,并準確補畫視圖的圖形與漏線。
零件模塊采用"參觀和測繪"相結合的策略,第一步讓學生參觀車間內的機械加工順序,并加以記錄,回到教室再觀看相關的教學視頻與記錄對比總結出典型零件的幾個相關要素;圖形、尺寸、技術要求等并最終找出零件的一些共性特點,為下一步同學們學習裝配圖打好基礎,特別注意和已學過的機械類專業課結合讓理論知識點與實踐相結合適應實習生產強化學生對圖紙的理解。例如參觀直軸的加工方法注意分析每道工藝的流程卡片及圖形中的尺寸,回到教室后觀看直軸視頻分析直軸的圖形、尺寸、技術要求加以提煉簡化更容易區別其它類型零件第二步測繪零件通過測量零件的尺寸繪出草圖并畫出標準圖紙體會零件四要素的重要性讓理論在測繪過程中轉變為實踐經驗。例如在課堂中分組讓同學們測量軸類、支架類、箱體類等幾類零件既可以用到繪圖知識又可以用到測量技能,通過同學們的協同合作提高工作相率的同時還提高學生的機加工工藝分析能力。
二、合理控制理論與實習時間,讓學生逐步適應生產環境
由于前面的模塊知識需要一定時間的生產實習才能有效的轉變成技能,結合前面的五個模塊制定實習計劃,基本比例為1:3即理論為1實踐為3,例如在零件圖教學過程中理論講解各零件的特點為10課時實踐測繪與標準繪圖應為20-30課時,通過學生的逐漸認知、了解、掌握等4個層次逐漸內化為學生的知識技能為今后的就業做好充分準備。
三、采用綜合實訓的方法,讓同學們撰寫實訓報告
第一步經過車工與數控實訓,同學們從圖紙分析到零件加工順序分析到零件機加工步驟,讓學生學以致用實現知識的綜合運用從而攻破了動手能力差的難題。
第二步撰寫實訓報告,指導學生完成從畫圖到產品出廠的全過程分析,及時發現問題解決問題進一步修正,扎實走好每一步。
四、合理選用實習環境,根據理論課的要求布置
根據模塊的不同選擇實習環境,例如在講點線面的時候以鉗工實訓車間的工件為目標,便于學生觀察零件圖可采用機加工車間或仿真模擬實驗室為目標,需要時可在專門的繪圖室進行練習,在不同的嘗試中來體驗成功的樂趣。
五、鼓勵學生動手操作,提出相應建議