技工院校機械繪圖軟件的教學探討

王 吉

寧德技師學院 福建寧德 352100

在各大技工院校機械類的教學、學習和零件生產過程中,零件圖紙是貫穿始終的重要工具,是體現設計者的思路、傳達機械零件的加工方法、檢驗機械零件是否合格的憑證。無論是作為機械類的學生還是機械行業的從業者,熟練掌握機械圖紙的繪制方法都是非常必要的。機械零件繪圖課程繁多,從最基本的手工繪圖課程“機械制圖”,到計算機輔助繪制平面圖紙的“AutoCAD”,再到體現機械零件三維實體的“中望3D建模”“UG”“CAXA”等,都是學生們必須要牢牢掌握的課程。

一、幾門課程的特點

“機械制圖”課程是學生入學后接觸的第一門專業課程,是為了培養學生認識機械零件、使學生掌握如何識別機械零件圖紙,并通過手工繪制機械零件平面圖紙的能力。“機械制圖”是機械工程領域的基礎課程,涉及機械零件、機械結構的制圖和圖解。在教學中,需要注意以下幾個特點:首先,機械制圖需要精確性高。因此,在教學過程中,需要著重講解標準的制圖規范和標準符號的使用方法,以確保學生能夠準確無誤地繪制和解讀圖紙。其次,機械制圖需要細致性。學生需要仔細觀察和理解每個細節,包括尺寸、符號、線條等,以確保圖紙的完整性和正確性。最后,機械制圖需要熟練掌握繪圖技巧。在教學中,需要通過大量的練習,讓學生熟悉各種繪圖工具的使用方法,包括直線、圓弧、曲線、填充等。教學中,通過點線面的投影規律塑造學生識別和繪制基本視圖的能力,提升學生的空間思想和立體感,是機械專業的基礎入門知識。“AutoCAD”是“機械制圖”的進階課程,把手工繪圖時使用的筆和尺子升級為計算機鼠標和鍵盤,結合各種命令的使用更加方便地實現機械零件圖紙的繪制和修改,使繪圖的效率和準確度得到更大的提升。在教學中,需要注意以下幾個特點:首先,需要掌握計算機繪圖的概念和思維方式。需要熟練掌握軟件界面、各種繪圖工具的命令,以及扎實的手工繪圖基礎。其次,學生需要理解不同視角的投影方式,以及三維圖形的構造方法,以確保能夠準確無誤地表達機械零件的形態和尺寸。繪圖過程中需要注重繪圖的規范性和美觀性。學生需要掌握繪圖的排版技巧和標注方法,以確保圖紙的易讀性和美觀性。最后,計算機輔助繪圖需要注重繪圖的精度和速度。在教學中,需要通過大量的練習,讓學生熟悉各種繪圖工具的快捷鍵和操作技巧,以提高繪圖的效率和準確性。“中望3D建模”“UG”“CAXA”等軟件則是把二維的平面圖紙變成三維的立體圖形,更加生動直觀地展示零件結構和細節,結合自動編程軟件生成加工程序,實現零件的加工生產。從幾門課程的特點上來看,都是機械類專業的必備課程,都需要學生具有一定的層次性和條理性,尤其是復雜圖形的繪制,必須要掌握一定的三維觀念,對零件的點、線、面之間的關系進行足夠分析,結合各種視圖的特點方可進行繪制。CAD/CAM是機械制圖中最前沿的課程,涉及計算機輔助設計和制造的技術。在教學中,需要注意以下幾個特點:首先,CAD/CAM需要掌握計算機的基本操作和軟件的使用方法。學生需要掌握CAD/CAM軟件的界面、工具欄、命令和快捷鍵等,以確保能夠熟練地使用軟件進行建模、分析和制造。其次,CAD/CAM需要注重設計的實用性和效率。學生需要掌握基本的設計思路和方法,以便能夠熟練地進行模型的設計和修改,并在模型中添加必要的尺寸和約束條件。最后,CAD/CAM需要注重制造的可行性和精度。學生需要掌握基本的加工工藝和制造方法,以便能夠在軟件中生成合適的加工路徑和工藝參數,并確保零件的制造精度和質量。

總之,機械繪圖軟件是技工院校中重要的一門課程,需要注重學生的實際應用能力和技能水平的提高。在教學探討中,需要重點關注機械制圖、機械識圖和CAD/CAM等課程的特點,注重教學方法的創新和實踐能力的培養,以提高學生的綜合素質和就業競爭力。

目前,國內各大技工院校已經將上述幾門課程作為機械類學生的必修課,在各大技能競賽中也大力推廣,取得的效果較為良好,學生們的接受度也取得顯著的成效。但是在大范圍的教學中,仍存在各種各樣的問題,需要更進一步地完善教學方法,提升教學效果。

二、教學和學習中存在的問題

(一)學習興趣不足,專注度不夠

對于中職學校和技工類院校來說,學生的生源問題決定了學生成績普遍不高,對學習的興趣不是很大。同時,機械專業屬于學生新接觸的課程,包含了大量新鮮知識和較抽象的知識,對于初次接觸的學生來說,很難較快地融入,因此,在學習時興趣不高、效果較差。

(二)學習目的性較差,沒有明確的方向

“機械制圖”是機械類學生入學后接觸的第一門專業課,是后續各種專業課學習的基礎,也是學生們建立三維立體感的重要過程。加上“機械制圖”課程需要動手的內容較多,圖紙繪制煩瑣,學生們不了解課程的重要性,不明確課程在未來崗位中發揮的作用,因此大多數學生學習的目的性較差。

(三)教法學法較落后,理論與實際結合較差

目前“機械制度”的課堂大多還是以教師講、學生聽、課后做作業的模式,雖然課堂上的圖形學會了,但是在實踐中總是出現各類問題,并沒有體現以學生為主體的教學理念。在機械繪圖軟件的學習中,實際操作是非常重要的環節,但是很多教師在教學中忽略了這個環節。這會導致學生對機械繪圖軟件的實際應用效果缺乏直觀感受,也難以培養學生的實際操作能力。因此,教師需要在課堂上加強實際操作環節,引導學生進行實踐操作,增強學生的應用能力。

(四)知識積累不夠,立體感不強

從“機械制圖”過渡到“AutoCAD”時,由于都是二維圖形,所以學生們一般可以順利接受,但從“AutoCAD”到“中望3D建模”時,由于從二維圖形轉變到三維立體,學生們一般很難適應,需要更多的時間練習和理解,而教學中課時不足,練習場所缺少,從而導致學習效果較差。機械繪圖軟件是為工程設計和制造服務的工具,其應用場景非常廣泛。但是在教學中,有些教師僅僅講授了機械繪圖軟件的基礎知識,缺乏與實際應用場景的結合,導致學生的學習興趣不夠和理解不深。因此,教師需要引導學生探究機械繪圖軟件在工程設計和制造中的應用,讓學生理解其應用場景,提高學生的實際操作能力。

(五)綜合性教師不足,骨干教師配備不夠

目前大多學校存在教師老齡化問題,專業教師隊伍中老教師和年輕教師較多,中青年骨干教師明顯不足,出現斷層的現象。在“機械制圖”的教學中往往由老教師擔任,在制圖的專業技能上占有很大優勢,但對電腦軟件和3D模型的使用上有所欠缺。年輕教師雖然對電腦軟件和3D模型較精通,但專業技能上略顯不足。由此導致學生在學習過程中銜接較差,效果不理想。

(六)教學考核方法老舊,激勵性不夠

目前大多數院校還是采用傳統的考核模式,由此導致缺乏對學生全面性考核,沒有把平時表現和實踐能力納入考核系統,不能激發學生的學習主動性和熱情。教學方式和教材可能存在滯后和不足。機械繪圖軟件技術日新月異,但有些教師可能還停留在過去的教學方式和教材中,導致教學內容和方法與實際應用不相符,從而影響了學生的學習效果。

(七)教學方法單一

在技工院校機械繪圖軟件的教學中,一些教師在課堂上僅僅采用傳統的講授方式,缺乏互動性和趣味性,導致學生的學習興趣不足和專注度不夠。因此,教師需要采用更多的教學方法,如互動式講授、案例分析、實際操作等,讓學生在學習中更加主動積極。

(八)軟件版本更新緩慢

機械繪圖軟件是一種技術含量較高的軟件,需要不斷進行更新升級。但是,在一些技工院校中,由于學校設備更新緩慢,教學使用的機械繪圖軟件版本較低,導致學生不能及時了解新版本的軟件更新內容。因此,教師需要關注機械繪圖軟件的版本更新,及時調整教學內容和方式,使學生了解到最新的軟件技術。

三、提升“機械制圖”“AutoCAD”“中望3D建模”教學和學生學習效果的探討

(一)明確目的,設定目標

無論是本文提到的“機械制圖”“AutoCAD”“中望3D建模”,還是同類的“UG”“CAXA”“CATIA”等建模軟件,其最終目的都是類似的,只不過在各自的優缺點上有所差別。在學校設置課程之前,應充分考慮本校教學特點,結合本地企業生產實際,研討分析選用哪些課程,并在教學大綱上明確目的,設定目標,為學生的學習設定方向。在教學“機械制圖”“AutoCAD”“中望3D建模”等課程時,教師需要關注軟件更新和行業發展動態,及時更新和調整教學內容,保證教學內容與時俱進。此外,教師還需要根據學生的實際需求和興趣,適當增加教學內容的豐富性,如引入一些實際應用案例,增強學生的實踐操作能力,提高學生的學習效果。教學方法的創新和多樣性是提高教學效果的關鍵,在教學“機械制圖”“AutoCAD”“中望3D建模”等課程時,教師需要采用多種教學方法,如案例分析、實際操作、小組討論等,增加學生的互動性和趣味性。同時,教師還可以通過網絡教學平臺等工具,為學生提供更加便捷和多元化的教學資源,提高學生的學習效果。

(二)校企結合,提升學生學習興致

目前中職院校大多還是以就業為主、升學為輔的模式進行教學,學生學技能的重要性比學生理論知識要強。因此,在教學過程中應引入產教結合的模式,邀請企業講師和專業進校開展課程,引導學生重視實踐與理論結合,教授學生如何正確認識專業課程,提升學生學習興致,并通過以賽促學的方式鼓勵學生投入專業學習中。學習環境的優化和改善也是提高學生學習效果的重要因素。在教學“機械制圖”“AutoCAD”“中望3D建模”等課程時,學校需要提供先進的硬件設備和軟件平臺,為學生提供良好的學習環境。此外,學校還可以積極組織學生參加機械設計和制造比賽等活動,為學生提供更加實際和具有挑戰性的學習環境,促進學生的學習動力和積極性。

(三)創新教學方法,注重技能發展

在高職的三年里,幾門課程一直是貫穿始終的,在難度上也是逐步提升的,學生們需要在打好基礎的前提下循序漸進地進行學習和實踐。因此每一門課都需要扎實掌握,都需要能獨立完成規定的考核,這就需要教師們在教學過程中創新發展,因材施教,力求把全班學生的水平提升到均衡的層面上。首先,傳統的教學模式已經略顯落后,需要創新教與學的模式。比如以小組的模式進行學習,把學生分成若干小組,成績較好的學生為組長,帶動三五個學生一起學習,并把小組成績作為每個學生成績。這樣可以更加顯著地提升組長的責任性和組員的榮譽感,整體提升學習質量。其次,常態化舉辦技能競賽,在班級內部、班級之間、系部之間進行比賽,并以“紅榜”“喜報”等方式提升學生獲得感和學習動力。

(四)合理安排課程,注重平時積累

首先,從本質上來講,“機械制圖”和“AutoCAD”沒有太大的區別,只是把圖紙從傳統的紙張上移到計算機軟件上而已,在掌握了計算機的基本應用后CAD更加方便實用,所以在課程安排上應該縮減“機械制圖”的課時,增加“AutoCAD”的課時,大量增加“中望3D建模”的教學和練習時間,并盡量采用大課堂,即兩節連上或四節連上的課堂。其次,在教學和學習的過程中,注重知識的積累和資料的收集,把學習過程中的每一幅圖紙、每一次作業都收集到U盤或電子設備中,關注相關網站或公眾號,發揮網絡的優勢,在學習中拓寬知識面,聚少成多,達到更好的學習效果。

(五)提升教師水平,擴展教學知識面

教師,是學生的引路人,是專業發展的帶頭人,只有積極開展教師培訓和繼續教育,大力發揚教師學習的勁頭,發揮以老帶新、相互學習的作用,才能全面提升教師的業務能力。機械制圖類教師需要扎實的專業功底和新穎的創新精神,要具備相關的能力有效教授學生,因此,學校方面要注重師資力量的優化。首先,對現有教師進行培訓,不斷補充新的知識,提高教師的業務能力。其次,開展校際交流研討,吸取兄弟院校優秀的教學經驗,學習先進的教學方法,互相溝通,共同進步。最后,派遣相關教師深入企業,了解企業需求,將教學內容和企業實際相結合,使教學內容更貼近生產實際,從而提高學生將來適應崗位的能力。

(六)創新考核方式,綜合提升學生能力

在中職院校中,考試所占的比重很大,因此創新考核模式勢在必行。首先,創新考核模式,通過以賽替考的方式考核成績,鼓勵學生參加各種比賽,在比賽中獲得成績的可以免除考試。其次,重視平時成績和實踐操作,把平時每一次作業、每一次月考的成績作為重點,表現優秀的給予特別加分。最后,加入畢業設計環節,通過大規模的實戰練習和完整機構的練習,綜合學生素質、能力、知識等方面給予學生綜合性的評價,將學生實踐動手能力、課后作業、課堂表現相結合,有效提升考核的公平性和合理性。

結語

機械零件圖紙的繪制是機械制造設計及其自動化課程的基礎和必要條件,熟練掌握相關課程是每一個機械類學生必須要做到的事情,也是每一所中職院校需要考慮的事情。本文從課程特點、學生特點、課程的教學方法和學生的學習方法等方面入手,指出了六點問題并提出相應的解決方案,希望能對機械類專業的教學和學習有所幫助,請各位同仁共同研究探討。