探究應(yīng)用背景下“機(jī)械制圖與AutoCAD”課程教學(xué)

山東英才學(xué)院機(jī)械制造與自動(dòng)化學(xué)院 李 麗

探究應(yīng)用背景下“機(jī)械制圖與AutoCAD”課程教學(xué)

山東英才學(xué)院機(jī)械制造與自動(dòng)化學(xué)院 李 麗

“機(jī)械制圖與AutoCAD”是實(shí)踐應(yīng)用型高校機(jī)械類專業(yè)很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。社會(huì)對(duì)人才的實(shí)用性、適應(yīng)性要求不斷增強(qiáng)，開(kāi)展多起點(diǎn)、系統(tǒng)性強(qiáng)、有組織、有計(jì)劃、有步驟的教學(xué)改革勢(shì)在必行。

實(shí)用性 實(shí)踐性 理論夠用 應(yīng)用為主

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制的建立和不斷完善，社會(huì)對(duì)人才需求的多樣性、適應(yīng)性要求不斷增強(qiáng)，因此，我國(guó)高等教育也要面向生產(chǎn)實(shí)際，面向能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，面向未來(lái)，培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用型人才，目前已成為高校教育改革的目標(biāo)。實(shí)行學(xué)歷教育與職業(yè)資格培養(yǎng)并舉的理念，貫穿整個(gè)高校教育，培養(yǎng)動(dòng)手能力和職業(yè)素質(zhì)的觀念日益深入人心，人們對(duì)拓寬本科教育口徑、加強(qiáng)實(shí)用性人才的要求也日益強(qiáng)烈。培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用型人才和專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性，已成為當(dāng)今二、三類本科高校課程教學(xué)改革的首要任務(wù)，“機(jī)械制圖與AutoCAD”這門學(xué)科的教學(xué)改革也進(jìn)入了一個(gè)新的歷史時(shí)期。

一、適用現(xiàn)狀，理論夠用

1.依據(jù)實(shí)踐應(yīng)用本科學(xué)生的實(shí)際情況，教師應(yīng)從專業(yè)的實(shí)踐應(yīng)用角度，確定課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，制定的教學(xué)大綱應(yīng)為學(xué)生的專業(yè)服務(wù)。面向崗位要求的同時(shí)，在教學(xué)內(nèi)容的編排上考慮現(xiàn)狀，堅(jiān)持理論夠用適用原則，理論聯(lián)系實(shí)際，因用而教。以培養(yǎng)學(xué)生繪制和閱讀機(jī)械圖樣的綜合能力為主要任務(wù)，根據(jù)機(jī)械類不同專業(yè)的需求適時(shí)增減教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)徒手繪制草圖及CAD繪圖環(huán)節(jié)，以及AutoCAD繪制零件圖內(nèi)容。CAD系統(tǒng)軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中具有很大的優(yōu)勢(shì)，使用CAD系統(tǒng)可以在裝配環(huán)境中設(shè)計(jì)新零件，也可以利用相鄰零件的位置及形狀來(lái)設(shè)計(jì)新零件，既方便又快捷，避免了單獨(dú)設(shè)計(jì)零件導(dǎo)致裝配的失敗，通過(guò)資源查找器中的零件回放，可以把零件造型的過(guò)程通過(guò)動(dòng)畫演示出來(lái)，使人一目了然。

2.考慮應(yīng)用型現(xiàn)狀，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，依據(jù)學(xué)生在制圖課程學(xué)習(xí)中的思維特點(diǎn)和規(guī)律設(shè)計(jì)教學(xué)。遵循認(rèn)知事物的基本規(guī)律，從感知實(shí)踐上升到理性認(rèn)識(shí)，再以理論指導(dǎo)實(shí)踐。在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)的同時(shí)，既要考慮學(xué)科的系統(tǒng)性與完整性，又要考慮便于教學(xué)的安排，三者盡可能兼顧，使學(xué)生在校既能夠充分學(xué)習(xí)基本理論，又注重應(yīng)用方法的理論依據(jù)和工程背景的要求。

3.理論夠用，實(shí)用原則主要抓住三個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：①在教材內(nèi)容編排上，以培養(yǎng)和提高分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力為目的。教學(xué)中打破章節(jié)，按點(diǎn)、線、面、平面體、回轉(zhuǎn)體與組合體等內(nèi)容講解，同時(shí)注重學(xué)科的系統(tǒng)性與完整性。②按照各專業(yè)需求的不同，各有側(cè)重點(diǎn)，如鉗工專業(yè)，突出截交線、相貫線的畫法和相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的使用。在裝配過(guò)程中，增加常見(jiàn)裝配結(jié)構(gòu)和裝置內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)器拆卸畫法和裝配結(jié)構(gòu)合理性能力的提高。對(duì)于數(shù)控專業(yè)，強(qiáng)化尺寸標(biāo)注，按照國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)增加一些簡(jiǎn)化表示法。③加強(qiáng)AutoCAD繪圖內(nèi)容，特別是零件圖繪制以及拉伸旋轉(zhuǎn)出三維構(gòu)型的內(nèi)容。

二、教學(xué)中以應(yīng)用為主線，串聯(lián)學(xué)習(xí)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)

“機(jī)械制圖與AutoCAD”的最大特點(diǎn)就是一個(gè)“形”字，投影規(guī)律一般都是通過(guò)對(duì)形體結(jié)構(gòu)的分析總結(jié)出來(lái)的。在教具模型的使用上，應(yīng)選取在不同組合下的各種類型，使學(xué)生在感性工作中能夠?qū)⒔?jīng)常遇到的形體想象出實(shí)際輪廓，直接用AutoCAD繪制出來(lái)。三維CAD和二維CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中相互轉(zhuǎn)化具有更大的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1.零件設(shè)計(jì)更加方便。使用三維CAD系統(tǒng)，可以在裝配環(huán)境中設(shè)計(jì)新零件，也可以利用相鄰零件的位置及形狀來(lái)設(shè)計(jì)新零件，既方便又快捷，避免了單獨(dú)設(shè)計(jì)零件導(dǎo)致裝配的失敗。資源查找器中的零件回放還可以把零件造型的過(guò)程通過(guò)動(dòng)畫演示出來(lái)，使人一目了然。

2.裝配零件更加直觀：在裝配過(guò)程中資源查找器中的裝配路徑記錄了零件之間的裝配關(guān)系，若裝配不正確即予以顯示，另外，零件還可以隱藏，在隱藏了外部零件的時(shí)候，可清楚地看到內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。整個(gè)機(jī)器裝配模型完成后還能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)演示，對(duì)于有一定運(yùn)動(dòng)行程要求的，可檢驗(yàn)行程是否達(dá)到要求，及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改。

3.以三維構(gòu)形為核心來(lái)提高直觀性。教學(xué)中強(qiáng)化三維和二維的直觀教學(xué)，幫助學(xué)生提高空間想象能力，提升動(dòng)手能力，從而完成由平面思維進(jìn)入空間思維的一個(gè)飛躍。在這一過(guò)程中，“軸測(cè)圖、直觀教具”等教學(xué)構(gòu)圖及模型，對(duì)幫助學(xué)生提高空間想象能力起到積極的作用，幫助學(xué)生系統(tǒng)地掌握投影規(guī)律，對(duì)提升想象力大有幫助。

對(duì)于有些復(fù)雜的零件，往往難以分解成若干個(gè)基本體，使組合或分解后產(chǎn)生的基本體過(guò)多，導(dǎo)致成型困難。因此，僅有基本體還不能完全滿足機(jī)器零件三維實(shí)體造型的要求，可先在二維幾何元素構(gòu)造中定義零件的截面輪廓，然后在三維實(shí)體造型中通過(guò)拉伸或旋轉(zhuǎn)得到新的“基本體”，通過(guò)交、并、差等得到所需要零件。

三、理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)，刺激學(xué)生主體意識(shí)和興趣

1.教師在傳授知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)，使學(xué)生掌握有效的學(xué)習(xí)方法，并力求教學(xué)方式多樣化，啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)參與教學(xué)的全過(guò)程。采用直觀性教學(xué)的方式，把學(xué)生不容易理解的、抽象的知識(shí)和復(fù)雜的視圖變得形象、具體、直觀，讓學(xué)生看得見(jiàn)摸得著、易掌握、記得牢。教學(xué)中應(yīng)以項(xiàng)目為主線，注意歸納總結(jié)，揭示機(jī)械制圖的規(guī)律性和工程制圖技術(shù)的基本方法。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在CAD中已開(kāi)始應(yīng)用，學(xué)生在虛擬世界中創(chuàng)造新產(chǎn)品，可以從人機(jī)工程學(xué)的角度檢驗(yàn)設(shè)計(jì)效果，直接操作模擬對(duì)象，及早發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，提前直觀看到構(gòu)件的外形，從多方面評(píng)價(jià)構(gòu)思的產(chǎn)品。

3.定期地組織學(xué)生到實(shí)訓(xùn)基地，目的在于強(qiáng)化課堂教學(xué)效果，提高相關(guān)理論的認(rèn)識(shí)和興趣，開(kāi)闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力和創(chuàng)新能力。教師應(yīng)該在教學(xué)中發(fā)揚(yáng)民主教學(xué)作風(fēng)，創(chuàng)設(shè)和諧、平等的適學(xué)氛圍，激活學(xué)生的主體意識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)精神，促使學(xué)生更多地從知識(shí)性思考轉(zhuǎn)向方法性思考。有利于學(xué)生形象思維能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)規(guī)律性系統(tǒng)性可判性。

四、把引導(dǎo)、結(jié)合、解疑作為教學(xué)過(guò)程中的重要組成部分

1.“機(jī)械制圖與AutoCAD”課程在一般的教學(xué)形式中，顯得非常抽象，那么，我們?cè)谥v授新知識(shí)時(shí)，不妨先精心準(zhǔn)備一些典型的實(shí)例，設(shè)計(jì)具有針對(duì)性、啟發(fā)性、貼合生活的疑難問(wèn)題，讓學(xué)生帶著好奇心去主動(dòng)探究，鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，把課堂的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。例如，點(diǎn)、線、面的投影這一章節(jié)，我們完全可以讓學(xué)生自己利用教室的三面空間構(gòu)思出三個(gè)投影面，然后將橡皮作為點(diǎn)，手中的筆作為直線，書作為平面放在教室空間中進(jìn)行演示，歸納總結(jié)出點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律和特性。教師通過(guò)聽(tīng)學(xué)生的發(fā)言，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)糾正，學(xué)生也通過(guò)“討論、歸納”鞏固知識(shí)，消化吸收課本內(nèi)容，將書面的知識(shí)轉(zhuǎn)化為綜合應(yīng)用的能力。

2.教學(xué)中要充分強(qiáng)調(diào)機(jī)械制圖課程的價(jià)值和實(shí)踐意義，啟發(fā)學(xué)生提問(wèn)，思維探討、逐步解疑，并在探索中有所發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新，鼓勵(lì)學(xué)生間積極爭(zhēng)辯，讓學(xué)生真正掌握學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的鑰匙。通過(guò)近年來(lái)“以舊引新”理念的教學(xué)實(shí)踐證明，這是行之有效的方法。理論聯(lián)系實(shí)際，縮短了學(xué)生對(duì)就業(yè)崗位適應(yīng)的時(shí)間，因用而教，加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)，加深了學(xué)生對(duì)本專業(yè)課程的興趣，激發(fā)了學(xué)生主體意識(shí)，同時(shí)，還促進(jìn)學(xué)生掌握了新技術(shù)、新觀念，為今后盡快適應(yīng)崗位需求奠定了基礎(chǔ)。

五．結(jié)束語(yǔ)

“機(jī)械制圖與AutoCAD”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，切實(shí)改進(jìn)教學(xué)手段和方法，精心組織教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)方法，幫助學(xué)生更好地掌握和運(yùn)用知識(shí)，把理論與實(shí)踐的構(gòu)想用AutoCAD表現(xiàn)出來(lái)，力求使學(xué)生所學(xué)知識(shí)達(dá)到生產(chǎn)上可行、技術(shù)上先進(jìn)的，培養(yǎng)出懂技術(shù)、會(huì)生產(chǎn)、具有綜合能力的應(yīng)用型人才。

[1]孫向東.AutoCAD工程制圖[M].濟(jì)南:山東科技技術(shù)出版社，2008

[2]大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室.機(jī)械制圖[M].北京:高等教育出版社，2007

[3]錢文偉.機(jī)械制圖[M].北京:高等教育出版社，2011

ISSN2095-6711/Z01-2015-01-0094