王鵬程 劉永利
(淮安信息職業技術學院江蘇淮安223003)
高職模具制圖課程教學困境與改革探討
王鵬程 劉永利
(淮安信息職業技術學院江蘇淮安223003)
從分析模具制圖教學的困境出發,對教師素質、教學資源與方法、課程融合、考核方式的創新等方面進行了探討,并通過實踐證明,采取改革措施能夠激發學生學習興趣,有利于培養學生的空間想象力、創新力與技能,能有效地提高模具制圖課的教學質量與教學效率。
高職;模具制圖;AutoCAD軟件;教學方法;三維建模
模具制圖是我院模具設計專業的一門理論與實踐相結合的技術基礎課,是學生形成專業技能與工程素質的基礎,它直接影響模具設計、課程設計及畢業設計等后續課程的學習,同時,也是學生順利就業與勝任工作必備的基礎知識之一。如何結合高職院校學生實際和模具制圖這門課程的特點,運用科學合理的教學方法與手段,將以教師為主的教學轉化為以學生為主、以教師為輔,充分調動學生學習積極性、主動性及創造性,將傳授知識與提高學生繪圖和讀圖、空間想象和分析的綜合能力統一起來,大力推進課堂教學方法改革,使教學深入淺出,讓學生易學易懂,是擺在高職院校制圖課教師面前的重要課題。
模具制圖教學的困境
模具制圖教學的主要任務是培養學生較強的讀圖能力、空間想象力及繪圖技能。針對學生在學習制圖課時空間想象力、識圖表達能力以及在完成作業時出現的種種問題,探討有針對性的教學方法并采取有效的教改措施,是提高模具制圖教學效果的當務之急。縱觀近年來的教學實踐,模具制圖教學中仍存在以下問題:
僅注重課本理論知識的教學,實效性差目前,在學時少、內容多的情況下,課堂教學仍然存在“填鴨式”現象,這種“一言堂”的教學方式使學生得到了理論知識,但實際的測繪能力、讀圖能力、空間想象力未得到有效訓練,與實際需要脫節。
教學內容多以靜態表現,教學手段單調目前越來越多的教師采用計算機教學,但在教學中僅將計算機作為傳統教學模式中黑板的替代品,未能充分發揮計算機的各項功能,特別是在實踐性較強的模具制圖教學中,未能將理論教學與實踐教學有機結合起來。教學內容多以靜態為主,無法表現豐富多彩的三維動態對象,使學生難以形成完整的空間概念。
學生繪圖手段單一,與企業需求脫節過分強調手工繪圖技巧,課程設計、模具測繪實訓、課后練習等基本上靠手工練習完成,未能將模具制圖與當今流行的三維軟件有機地結合起來,使學生無法適應當前機械行業與企業的發展要求,降低了高職生的社會競爭力。
模具制圖教學改革探索
努力提高教師自身素質和業務技能教師要給學生一碗水,自己應有一桶水。教師要想把制圖課講得生動形象,把抽象的理論變得直觀,讓枯燥的條文變得有趣,除了要有很好的口才和表達能力外,還應具有機械專業的相關知識,如機械制造基礎、機械設計基礎、極限與測量等,這些知識在制圖中的零件結構、表面質量、加工方法、材料選取、技術要求、連接裝配關系等方面都要用到。只有具備這些知識才能信手拈來生產中的典型例子,讓制圖與實際緊密結合起來,這樣才能很好地解決“死知識”與“活教學”之間的矛盾。作為教師還應關注本學科的最新發展,努力學習新技術,防止知識老化,以當代最先進的知識武裝自己,不斷調整不適應社會要求的落后的知識結構。隨著計算機的飛速發展,計算機繪圖已取代了手工繪圖,制圖課教師除了有較強的理論外,還應熟練地掌握和應用幾種計算機繪圖軟件,以便采用計算機輔助教學,對學生進行計算機繪圖的訓練和指導,培養學生的繪圖技能與技巧。
創建校園多媒體環境下的虛擬實體模型庫與圖庫,加強直觀教學我院模具制圖一般在一年級第一學期開設,高職新生沒有經過實踐鍛煉,頭腦中立體概念較少,空間想象力不夠強,在教學上雖有掛圖、教具、模型等輔助手段,但仍存在教學溝通與教學直觀性的問題。因制圖教學內容的空間性和抽象性,教學中需要使用大量的教學模型,適宜采用直觀形象教學法。而傳統教學模型制作成本高,易損壞,不便攜帶,且不能隨意修改,很難滿足現代制圖教學需要。為此教師可用UG三維數字化建模技術,結合計算機多媒體技術,構建學校的模型庫,有效解決上述問題(見圖1)。模型庫主要包括三維實體模型庫、二維圖庫及動畫模擬仿真庫。因學生在畫圖或看圖時,所犯的常見錯誤往往是有規律性的,教師可以把自己在教學實踐中總結的學生所犯的各種錯誤,歸納到錯誤圖庫中。同時,將做得好的學生作業歸納到優秀作品庫,講課時,適時調用錯誤圖庫和優秀作品庫,一方面,引起大家重視,避免以后重蹈覆轍;另一方面,最大限度地激發學生學習興趣,增強學習制圖的自信心。建立模型庫至少有兩個明顯的好處。第一,模型庫有利于提高教學效率。模型庫不但減輕了教師工作量,克服了實物模型教學的諸多不足,而且大幅度擴大了課堂的知識容量,有助于突破教學上的難點與重點,提高教學效率。比如,學生很難理解一個圓柱體與不同直徑的圓柱體正交相貫后相貫線的變化趨勢,此時從模型庫中調出兩個圓柱體正交相貫的模型,保持圖中橫放圓柱直徑不變,然后用UG改變豎放圓柱直徑,其直徑分別取小于、等于、大于橫放圓柱直徑,重新建模(見圖2),在UG動態演示下,使學生對相貫線的形狀、位置及變化規律有非常直觀生動的了解,這樣也能大大降低該部分的講授難度。第二,模型庫有利于培養學生的自學能力。教是為了不教,培養學生的自學能力應是現代教育的宗旨。隨著我院硬件條件的發展與制圖課程教學資源的建設,當學生遇到一時難以理解或不會做的習題時,他們可以利用校內任意一臺聯網計算機下載相應的三維數字模型,幫助解決問題。這樣就實現了優化教學資源,可最大限度地激發學生的學習興趣,真正體現學生的主體作用,為后續課程的開展奠定堅實的資源基礎。

圖1 虛擬模型庫框圖

圖2 相貫線變化趨勢圖
有效整合模具制圖與AutoCAD,提高教學效率與部分學校的機械制圖與AutoCAD兩門課程分開教學的情況不同,我院目前將模具制圖與AutoCAD整合成《模具制圖與AutoCAD》一門課程。在課程內容講授過程中,對模具制圖每章內容和AutoCAD每章內容進行相對應的有機融合,將兩門課程內容進行穿插講授。這樣做,一方面,可以提高教與學的效率,豐富、充實課堂教學內容;另一方面,使學生能不斷了解新技術,激發學習興趣,改變制圖課枯燥、難學的現狀,提高學生的學習主觀能動性,為學生的可持續發展打下堅實的基礎。兩課程融合后其教學內容調整見表1。模具制圖和AutoCAD作為我院模具專業的主要技術基礎課程,對學生的影響至關重要。通過教學實踐,筆者認為,將模具制圖和AutoCAD課程穿插講授,一方面,有利于模具制圖的教學,也為AutoCAD的教學提供了素材;另一方面,符合企業的需要,可實現培養目標與企業的無縫對接,因為現代企業及工藝部門幾乎都已采用計算機繪圖。

表1 兩課程融合后課程講授流程表
改進考核方式,突出應用能力的培養模具制圖課程是一門實踐性很強的技術基礎課,既有理論講授,又有繪圖實踐。因此,僅靠一次期中(末)考試不能全面衡量學生的學習情況,應在注重過程考核與監控的基礎上,采用合理的考核方式,綜合客觀地評價學生的學習質量,促進學生工程素質的全面提高。為此,首先,應將過程考核貫穿于整個教學過程,使考核形式多樣化。考核內容應反映學生基本理論和基本技能的掌握情況以及分析與解決問題的綜合運用能力,而不僅僅是課堂教學內容的簡單重復。其次,采用口頭答辯考核,以檢查學生對知識點是否真正掌握,培養學生綜合應用所學知識解決實際問題的能力。重點考核學生分析問題、解決問題的能力。再次,分層次考核,在模具制圖與CAD融合的情況下,有重點地合理分配考核項目,培養學生的強項,彌補學生的短處,強化各層次學生的成就感,充分調動學生的學習積極性。最后,就是評價考核作品。對操作型課程,最好的考核方式就是評價學生的作品,對優秀作品要展出,這種考核方式可大大發揮學生的主觀能動性。學生最后所看到的成績就是平時成績(考勤+作業)×10%+課堂學習成績(練習+項目單元測試+提問)×50%+考試成績(期中+期末)×40%,三方面加權的成績,強調了評分公平、公正、公開原則,使成績真正反映學生的學習情況。
模具制圖是模具設計專業非常重要的一門技術基礎課。如何結合高職院校學生實際和模具制圖課程的特點,讓學生掌握必要的基本知識與技能,有效提高學生分析與解決問題的能力,實現人才培養與企業的無縫對接,是本課程教師必須不斷探索的課題。
[1]楊東超,王玉坤,李學志.機械制圖課程教學探討[J].工程圖學學報,2007,(2):183-186.
[2]石雪萍.《機械制圖》課程教學改革探索[J].教育與職業,2007,(9):150-151.
[3]李芳麗.“雙元制”下《機械制圖》課程的改革與探索[J].職業教育研究,2009,(6):81-82.
[4]王鵬程,張夢.關于提高高職機械制圖課教學效果的探討[J].科技信息,2009,(4):146-147.
G712
A
1672-5727(2011)02-0111-03
王鵬程(1978—),男,湖南岳陽人,工學碩士,淮安信息職業技術學院講師,研究方向為機械專業的教學。
劉永利(1966—),男,淮安信息職業技術學院教授,主要從事機械工程領域的教學與科研。