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机械制图必备基础知识范文1
关键词:机械制图;组合体;教学
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)12-0087-02
《机械制图》是一门讲授绘制和阅读机械图样的技术基础课。图样是人们表达设计思想、传递设计信息、交流创新构思的重要工具之一,是现代工业生产部门、管理部门和科技部门中一种重要的技术资料,在工程设计、施工、检验、技术交流等方面具有极其重要的地位。图样被誉为工程技术界的通用语言。在工科院校中,《机械制图》是相关专业培养高级工程技术应用型人才必须学习的一门主要课程,同时,也是每个从事工程技术相关专业技术人员都必须学习和熟练掌握的基本技能。由此可知,《机械制图》课程对工科院校学生而言是非常重要的,而要学好《机械制图》,必然要学好“组合体”章节,只有学好了组合体相关内容,才能学好零件图和装配图知识。笔者拟就“组合体”教学方法略谈一二。
“组合体”教学的意义
何谓组合体?就是由两个或两个以上基本几何体所组成的类似机件的形体,它是典型化和抽象化了的零件。在《机械制图》教学中,无论是大学还是中专、技校的《机械制图》教材,都是将“组合体”单独列为一个章节,并配有大量的练习。组合体知识不仅吸纳了点、线、面及基本几何体的基础知识,同时也是后续零件图和装配图学习必备的基础知识。因此,在整个《机械制图》教学中,“组合体”起着“桥梁”作用,应将“组合体”作为该课程的重点内容,掌握好这部分内容,对《机械制图》后续内容和其他专业课程的学习可起到事半功倍的效果。
有的学生认为自己过去的数学成绩不好,缺乏空间想象力,所以自己学不好《机械制图》课。这是一种误解。《机械制图》这门课并不建立在其他哪门课程的基础之上。要学好《机械制图》,只需关注该课程本身,即从投影概念、点、直线、平面及基本体的投影开始扎实地学,“一阶一阶地砌垒、一环一环地相扣”。打好前面的基础,再来学习组合体,就能迎刃而解,而学好组合体这个中间环节,对后续的零件图和装配图的学习就能轻松上阵了。可见,“组合体”章节在本课程教学中起到了承上启下的作用。要达到该课程的教学目的,学生不仅要完成基本体、组合体的学习,还要掌握机件的表达方式及常用件中各种零件形体的绘制等内容。其中,最重要的就是“组合体”部分。可将“组合体”比作教学的转运站,因为它能把前面的相关基础知识“吸收”进来,然后通过“组合体”的学习,再将相关内容“转发”出去。同时,“组合体”又好比是一座桥,因为只有顺利地通过它,才能将《机械制图》的基础知识——点、线、面及基本体的内容再输送到零件图和装配图的内容上,进而达到该课程学习的理想境地。对此,可以这样认为:学习《机械制图》,如果“组合体”没过关,那这门课程将会学得一塌糊涂。
“组合体”教学内容分析
“组合体”的教学内容极其丰富,主要包括组合体三视图的画法、读图方法和尺寸标注。要把握好这三方面内容,必须从形体分析法入法,并结合线面分析法。何谓形体分析法?为了正确而迅速地绘制和看懂组合体视图,通常在视图、标注尺寸和读图过程中,假想把组合体分解成若干个基本体,分析各基本体的形状、组合形式及相对位置,这种把复杂形体分成若干基本体的分析方法,就称为形体分析法。它是“组合体”中绘图、读图以及尺寸标注的基本方法。
如何画好组合体?首先,必须对组合体进行形体分析,通过形体分析了解该组合体内各基本体的结构特征、相对位置和组合形式以及表面间的连接关系;然后,按照相互间的组合关系按主、次分别画出各个基本体的三视图;最后,再按照基本体组合在一起时面与面之间的连接关系画出连接线或不画连接线。按照这种形体分析法就能正确、迅速地绘制出组合体的三视图。
画好组合体三视图只是解决了形体结构,而组合体的大小则需通过尺寸标注来完成。尺寸的标注需从尺寸的基本规则入手,借助形体分析法,选择好基准,考虑各个基本体的形状大小、测量的便利、制作的方便以及组合体的总体尺寸,再来进行尺寸标注。这其中仍是以形体分析法为主,学好尺寸标注的基本规则和要求才能掌握这个环节。
读组合体,则是根据已画出的视图,运用投影规律,进行分析、判断、想象出空间形状的过程。读图需在会画组合体的基础上。只有通过反复实践,增加形象积累,才能提高空间想象能力,同时提高投影分析能力,才能读懂。怎样读是很多学生难以解决的一个问题。它同样需要形体分析法的知识,再辅以必要的线面分析法,分析、判断视图中的点、线、线框的空间意义及相对位置。首先,从主视图入手,按照投影关系,分离线框;然后,根据分出的线框,想象出每一部分的形状,确定出它们之间上下、左右、前后的位置关系;最后,再综合起来想整体。这样组合体的形状就已基本清楚。这种以形体分析为主、线面分析为辅的方法来读组合体,思路清晰,结构清楚,可在较短的时间内达到事半功倍的效果。
通过形体分析法和线面分析法,借助前面的基础知识,才能把“组合体”章节学好,才能对学习零件图和装配图的绘制、识读及尺寸标注有帮助。由此可知,掌握好“组合体”的三方面内容,对完成《机械制图》的教学起着关键的作用。
“组合体”的教学方法
组合体既然如此重要,就应对这部分内容“安营扎寨,稳扎稳打”,精心执教,以多变的教法、学法和练法,使学生切实掌握其画图、看图和尺寸标注。然而,要掌握好这“三法”,就必须使学生切实掌握形体分析法,真正领悟其内涵(即“三清”:组成部分清,相对位置清,组合形式清)。这是因为,在画图时运用形体分析法和线面分析法,可避免画图过程中出现多线、漏线的现象,同时又可提高绘图效率;看图时运用形体分析法,不但思路清晰,而且还可收到化整为零、将难变易之效;标注尺寸时运用形体分析法,一能找准尺寸基准,二能标注齐全。当然,线面分析法也很重要,尤其在画、看切割体视图及分析视图中局部投影复杂之处时,此法显得特别灵巧而奏效。再者,运用形体分析法也必须以线面分析为基础,否则,会欲“三清”而不达。
鉴于此,在教学中,应反反复复、层次递进地进行练习,做到练中有讲,讲中有练,使学生搞清投影特点、加强空间形体想象、掌握投影规律,学会“画、看、注”的基本技能。学生如能吃透并灵活地运用形体分析法、线面分析法,掌握画图、看图、标注尺寸的基本方法,加上学习过程中结合习题反复练习,对该门课程的学习将如鱼得水。当然,这只谈到问题的一面。另一面,即教师对组合体教学无论怎样倾心尽力,有些学生还是过不了这一关。古语云:“未得于前,则不敢求其后”。学生对组合体前面的知识没有学好,就像我们盖房子地基没打好,上面的楼层就无法一层层盖上去。如何为组合体教学做好铺垫是教师需要认真思考的问题。关键应抓住如下几点:立足概念,讲清投影原理,阐明以“物”成“图”的过程和以“图”成“物”的逆过程,掌握三视图间的投影关系及尺寸对应关系。
一是打好基础,做好铺垫。讲清物体几何元素的投影,理清点、线、面之间的相互关系,使学生加深理解物、图间的相互转化关系,掌握好在画图、看图中起“基石”作用的点、线、面的投影规律。可结合数学上的点、线、面的构成来讲解制图中的点、线、面的关系,这样可加深学生对空间点、线、面的理解。
二是培养空间意识,增强立体感。讲清基本几何体的投影特征,将点、线、面的投影分析贯穿到基本形体中,尤其应多练习方位多变的基本体视图画法及识读方法,使学生增加空间形象。应让学生弄清各个不同基本体分别由哪些面构成、面与面之间的位置关系、三视图的投影特征,同时做到将各种不同基本体的三视图投影熟记于心。只有这样,才能是“已得于前,才敢求其后”,才能为后续组合体的教学打下扎实的基础。
三是辨清方位,组合形体。讲清形体分析法的分析步骤,利用线框想出物体的基本形体、分析形体间的方位关系,然后再来组合形体。这样,学生才能对组合体的结构了如指掌。前面基本体的知识我们既然“已得”,利用形体分析法,辅以线框分析,结合组合体面与面的表面连接画法,再来掌握组体体的画、读、注,将如鱼得水,而且会运用得淋漓尽致。
综上所述,强化组合体教学是非常必要的。只要上述几个关键知识消化得好,组合体的知识才能吸收;只有充分吸收了组合体的知识,才能有效地转化,以更好的姿态去学好零件图和装配图知识,继而真正发挥组合体在《机械制图》教学中的作用。
参考文献:
[1]徐琳.浅谈用“线面分析法”读切割型组合体视图的有效思维方法[J].广西轻工业,2010(10).
[2]王延周,马智英.基本体组合体 轴测图的综合教学改革探索[J].连云港化工高等专科学校学报,1998(1).
[3]朱伟红,刘国凯.《组合体的组合形式》教学方案设计[J].华章,2012(28).
机械制图必备基础知识范文2
【关键词】空间想象力 直观教学 现代教育技术 机械制图
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)27-0049-02
一 培养学生空间想象力的方法
1.运用直观教学手段培养学生的空间想象力
在传统的机械制图教学过程中,教师传授知识主要依靠语言讲述和黑板画图的方法,虽然这种教学方法比较简单,也能达到一定的教学目的,完成教学任务,但依旧解决不了学生对空间概念的建立和空间想象能力提高的难题。有些学生对平面(视图)到立体(三维视图)、立体到平面的转变概念还模糊不清,甚至有些学生的空间概念还停留在二维坐标(X轴、Y轴)的时期。在培养学生空间想象思维能力方面,教师可借助直观教学手段,利用不同的实物形体(如长方体、圆柱体、圆锥体、棱柱、球体等)为载体,并通过运用自己丰富的教学语言一一展现给学生,再结合这些实物形体与平面图形(视图)的讲解促成学生思维从空间到平面、从平面到空间的有效转化。这样不但可以激发学生的学习兴趣,还可以为进一步提高他们的空间思维想象力和知识能力打下基础。
由此可见,在机械制图教学过程中,直观教学手段让学生可以更直观地感知物体从立体到平面、从平面到立体的转变过程。学生可以便捷地认识实物与图形之间的联系,从而深化空间思维,培养学生的空间想象力。
2.运用现代教育教学技术培养学生的空间想象力
以多媒体为主体的现代教育教学技术与机械制图课堂教学融为一体,实现了图、字、画以及声音的有机结合,既有效地增加课堂的教学容量,同时又突破课堂教学的重点和难点,从而完善了机械制图的课程体系。但是由于教学初期,学生缺乏必要的空间概念,教师在讲授中难以达到教学目标,使教学过程陷入困境。而运用多媒体现代教育教学技术,可使教师在讲授过程中单一的语言表达方式转换成多元素的知识形象的展示,并且教师可以根据学生的学习基础情况,对教学重点、难点知识重复播放,帮助学生形成大脑中清晰的空间方位关系,解决学习过程中的难题。
这种教学模式不但激发了学生的学习兴趣,也在一定程度上培养了学生的创造能力,成就学生在机械制图课堂学习中的主动性和培养了学生的空间想象能力,使学生的知识能力得到了全面拓展。
3.培养学生动手能力来提升学生的空间想象力
在机械制图教学实践中,教师主要是通过语言表达、实物形体展示、黑板画图,让学生通过必要的绘图实践、读图实践等方法来培养学生的空间思维想象能力。这种方法虽然可行,但遇到结构复杂的形体,不论教师语言表达得多清楚、肢体语言多丰富,学生对该形体的空间想象力仍无法拓展。教师应以教学为契机,利用实体模型结合平面图让学生自己动手实践,在实践中让他们充分展开空间想象能力,不断熟悉物体的立体空间到平面空间的转换。教师还可以通过鼓励
学生参与模型制作,引导学生形成物体空间概念,并在此基础上不断感悟。
在机械制图课堂教学中,如果说教师的教学模式的运用能达到优化教学过程,并对学生空间想象力的培养起到积极作用的话,那么它在很大程度上属于间接的方法,而提供给学生动手机会则是培养学生空间想象力的直接方法。其实,机械制图是一门实践性很强的课程,提供给学生动手机会正符合该课程实践性的内在要求。
二 调整教学内容,因需施教
在现实生产中,不同工种对制图的要求是不同的,因此学校要科学合理地实施素质教育与能力培养的要求,对那些陈旧老化、不符合时展要求的内容结构进行调整,及时补充一些符合时展、企业需要、适合现代学生学习需要的有用的相关知识。对于中等职业学校机电类的学生而言,将来在工作岗位上,识图、读图能力是必备的,而对画图能力要求并不高。因此,在学校期间对学生进行识图、读图训练是机械制图课的首要任务。传统的教学,教师都是通过教学画图来提高识图、读图能力,然而近几年的教学实践表明,由于学生惰性较强,懒得动手画图,致使以画带识、以画带读的教学思路受到了严峻的挑战。要想改变这种状况,首先要从调整教材体系入手,改变原有教材的编排结构及知识体系,使教材在教学过程中能更贴近生产实际,从而使教师在教学方法上做相应的调整和改变,提高教学效果。
笔者对机械制图课程改革的思路是:将《机械制图》教材按三大部分编排,第一部分基础知识篇;第二部分识图、读图篇;第三部分应用提高篇。
第一部分基础知识篇安排如下内容:基本作图及投影的基本概念,点、线、面及基本几何体的投影;三视图的基本概念;轴测图可以作为选学内容安排。
第二部分识图、读图篇的安排思路是:由一些常见的简单图形入手,就识图、读图的基本方法和技能进行培训,从简单到复杂逐渐递增。开始的简单图形只强化三视图的识读,可以配合立体图来帮助学生理解三视图的形成和对应的投影关系。随着图形复杂程度的增加,读图内容也逐渐增加,包括向视图、斜视图、局部视图、剖视图、断面图以及一些常用零件的特殊表示方法等内容逐步地加入到读图中,学生通过读图掌握机械制图的基本知识。
第三部分应用提高篇的安排思路是:在机电类专业学生进行钳工、车工、数控的技能训练过程中,进一步加强图样的识读,同时,可以将金属材料与热处理的内容、公差配合的内容及加工工艺的内容穿插在其中,传授给学生。如在技能训练的过程中,涉及工件使用的材料时,可以将常用金属材料的牌号、常用热处理方法等告诉学生;在加工图样中出现尺寸公差、形状公差时,将形、位公差的概念,形、位公差的测量方法讲给学生;在钳工实习进行配合件制作训练时,将配合的概念介绍给学生;在车工技能训练及数控加工技能训练时,将加工工艺的内容介绍给学生。
三 使用现代化教学手段,促进教学方法的改革
在制图教学过程中遇到的难题是学生对制图的认识是抽象难懂,特别对于那些数学基础较差的学生更是如此。不论是毕业学生还是在校学生大多能够对制图在生产实践中的重要性认识比较高,为了学好制图花费了很多时间,但效果很不理想。究其原因主要有:(1)学生方面,在中学时期立体几何学得不好的学生特别是没有学过立体几何的初中学生,他们的空间想象思维只停留在平面图形的基础上。(2)教学手段方面,教师在教学过程中所使用的教具模型、挂图都是老版本,没有创新与改进,模具的结构与尺寸过于简单和小型化、挂图的内容只能讲解简单的例子,无论老师怎样描述比划,有些学生就是想不出它的形状结构,因此,传统教学方法不利于培养和提高学生的空间思维能力。
在科学技术迅猛发展的今天,由于计算机绘图技术在制图中广泛应用,解决学生对制图抽象难懂的问题和对学生空间思维能力的提高就变得容易起来。一由空间到平面,用计算机绘制出立体模型通过观察物体的空间形状和结构,画出其三视图,二由平面到空间,再根据画出的三视图想出物体的空间形状和结构。可以借助计算机辅助教学手段,通过反复训练来提高学生的空间思维想象能力。利用计算机辅助教学可以画出各种物体的三维图形(采用CAXA制造工程师中的三维实体造型比在黑板上画轴测图要快得多),这些图形可以在空间任意放大、旋转(在黑板和挂图上是不能实现的),可让学生从不同方向观察它的形状结构,根据投影原理画出它的二维图形,这样学生学习起来就很容易理解和掌握,有利于提高学习的积极性。
除了采用计算机辅助教学手段外,在教学过程中也可采用其他教学方法,如针对化工专业的学生多讲些和化工设备有关的识图内容,对机械制造专业的学生多讲些和零配件及加工工艺有关的内容。如果有条件可带领学生去生产现场参观学习,让学生对制图在生产实际中的应用进一步加深了解,增强学生的自信心以提高对制图的学习兴趣。另外,在制图的教学中,应尽量采用生产中的实际图样让学生进行读图的练习,使理论和实际紧密结合起来,达到学以致用的目的。
四 加强学习,提高教师自身的专业素质与技能
制图是一门既抽象枯燥,又需要学生的空间想象能力非常强的技术基础课。怎样把抽象的理论知识变成让学生能直观感知的感性认识,让枯燥的理论定义和规定变得有兴趣,除了有很好的语言表达能力外,还必须具有相关的机械专业知识,如材料力学、材料的选择与应用、机械加工工艺流程、机械设计原理、机械制造工艺学、公差配合与测量技术,这些知识在以后的设计图纸中的零件结构设计、表面质量要求、零配件的装配与维护等方面都要用到。
只有掌握了这些知识,教师在给学生的授课过程中才能运用自如地举出生产中的典型例子,把制图中的理论知识与生产实际有机地结合起来。为了提高教师自身的专业素质与技能,不但要随时更新与学习最先进的理论知识与技能来丰富和武装自己的头脑,还要随时关注现代科学技术的发展,如计算机绘图技术取代了传统的手工绘图。作为制图教师必须熟练掌握和运用计算机绘图软件,以便在教学过程中把由计算机绘制的图样从多个角度展现给学生,来提高他们的空间想象能力。
参考文献
[1]符旭、侯文君.机械制图[M].北京:北京邮电大学出版社,2006
机械制图必备基础知识范文3
关键词: 高职《机械制图》课程 教学改革 教学内容 教学形式 教学实施
机械制图是研究绘制和阅读工程图样的原理和方法的一门学科,既具有系统的理论,又有较强的实践性。它研究的对象是机械图样,而图样被称为工程界的“技术语言”,掌握和运用好这样的特殊语言,对于机械、机电类专业的高职学生来说至关重要。它将为学生后续专业课的学习提供有力的前期准备,同时为培养学生的工程实践能力及为学生形成较强的创新意识和职业能力奠定坚实的基础。通过学习机械制图绘制和识读机械图样,设计师可以表达设计意图,工艺师可以进行组织生产,工人则可以根据图样表达的形状、尺寸要求进行生产,检验人员根据图纸要求进行检查鉴定。
对机电类高等职业而言,教育人才培养目标的定位就是为企业培养机械制造、生产、加工一线的高等应用型和技能操作型人才。作为专业主要基础课程的《机械制图》,同样必须服从人才的目标。根据调查可知,其工作过程的主要任务是绘制和识读简单图样,通过学习机械制图,正确理解图样内涵,忠实执行图样要求,准确实现图样设计目标,因此在课程中通过设置与生产过程一致的工作情景,培养学生识图能力。
作为机械大类诸多课程的选修课,机械制图课程的重要目的之一是为后续课程打下良好的基础,为进一步学习机械设计类、机械制造类和工程实践类后续课程提供必备的制图基础知识与基本技能。
课程主要教授对象为五年制高职一年级学生,为了更好地实施该项课程,制订《五年制高职机电一体化专业人才培养方案》,针对高职的培养目标,以能力为本位,组织骨干教师修订已有理论与实践教学大纲,构建新的课程标准,了解行业岗位能力对本课程知识与技能需求,及时调整课程内容,并结合教师调研及学生现状。由于学习本课程的学生是初涉专业知识的新生,读图能力和专业知识都很有限,对专业领域只停留在感兴趣和普遍的表面认识阶段,因此在教学实施中,通过采用多种教学手段,注重直观教学和学生空间想象能力的培养,针对上述分析进行相应课程设置。
由于传统教学模式下培养出来的学生难以较好地达到现有的人才培养目标,因此必须进行相应的课程的教学改革。按照高职教育教学规律的要求,要实现三个中心的转移,即以教材为中心向以职业岗位需求为中心转移;以教师为中心向以学生为中心转移;以课堂为中心向以工作过程和工作现场为中心转移。在理清了高等职业教育的这些新思路和新观念的基础上,对《机械制图》进行相应的教学改革,实行项目化教学。
一、教学总体设计思想
1.采用研究型教学方式。结合不同阶段的教学内容,布置多种开放性的训练题目,强化对学生能力的培养,鼓励学生通过研究问题,自觉拓展知识,最终解决问题。
2.采用结合工程实际的实践性教学方式。结合工程实际中典型的形体结构,通过与产品的加工过程紧密结合的工作任务,进行测量绘制,引导学生将形体结构和表达与工程实际相结合,从而加强了学生对制图基本能力的理解和掌握。
3.促进学生自主学习。通过提供内容丰富的、有针对性的项目任务书,使学生自主学习机械制图相关知识,达到“会学、会用”的要求。
二、教学内容
为了更好地做到课程建设与行业岗位能力需求的对接,对现有课程进行优化整合。把画法几何、公差与测量和金属材料学三门课程进行融合,将制图和测绘技术融为一体,以技术应用能力为主线突出课程的特色,突出实践教学,按照“基于工作过程,以任务为驱动、以行动为导向”的原则,改革教学内容,重新确定适合高职特色的教学内容。
为了改变过去将制图传统内容与现代产品实际分开,教材各章节之间的系统性、典型性的不足,根据工程上常见的零件种类和实际,把机械制图中涉及的内容分为轴类零件、盘盖类零件、叉架类零件、箱体类零件与装配图五部分。通过讲解零部件读图及绘制方法,布置相应工作任务,从特殊到一般,引导学生总结规律,进一步掌握常见零部件识读与绘制方法,使课程更具先进性、适应性及针对性。
三、教学形式
课程组织形式以集中讲课、集体参观和学生独立或分组进行研究式学习等多种方式进行。
1.集中讲课:教师集中讲解机械制图基本知识,零件图、装配图及标准件等的绘图方法,使学生对要掌握的知识有深入的了解。
2.集体参观:组织学生参观典型的机械加工过程,融入情境式教学,明确学习目的,激发学习兴趣。
3.独立学习:独立完成基本形体的分析和表达,培养学生独立思考、严谨求学的工作作风。
4.分组学习:学生以分组的协作学习方式,完成花键轴、泵盖和齿轮油泵拆装分析及表达。通过协作,培养学生合作意识,提高职业素养。
5.课堂讨论:根据教学任务,组织各种讨论,交流讨论不同产品的结构特点和加工过程,分析表达侧重点,扩大学生知识面。
在教学模式方面,采用研究式和抛锚式教学,由于制图课程的教学不同于其他专业基础课的教学,应突出直观性和应用性,需从课程特点出发考虑教学方法,通过在情境中,选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容,让学生认识到问题与他们自身的关联性,激发学生的学习动机。
四、教学实施
在教学实施过程中,通过不断改进教学方法,修订教案,不断完善教学过程。积极采用基于项目化教学内容,同时制定项目任务书,通过指定工作任务、目的,布置相关工作内容,提出任务要求,增强学生独立思考、团结协作、合作创新的工作意识。项目化教学的最终成果质量虽然很重要,但项目化课程的真正价值体现在成果的“加工制作过程”,在此过程中学生显性知识和隐形知识的积累及专业技能、方法能力、社会能力的提高,才是我们真正的教学目的。因此项目化课程评价应更重视对实施过程的理性评价。在项目任务书中,在评价该项目时,分为过程性评价及结果性评价两部分,可以更好地评价学生学习积极性程度、课堂参与情况、合作创新意识,促进学生自主学习。通过改进评价方式,引导学生发现问题、分析问题和解决问题,以培养学生综合素质为根本目的,以全面发展为终极目标。
五、课程建设规划
为进一步推动教学改革,提升教学质量,从课程建设规划、师资建设规划、教材建设规划及实训设施建设规划四个方面着手。
在课程建设方面,要紧密联系社会实际,修订完善与专业人才培养方案相吻合、符合课程教学基本要求,具有高职特色的课程标准。课程内容与职业标准或认证考试的内容相对接,学生获得“制图员”国家职业资格证书。
在师资建设规划方面,通过大力引进或聘请具有丰富实践经验和高级技术职称的,具有企业操作背景的人才充实教师队伍,改善教师队伍结构。同时不断提高在编教师的专业素质。采取在岗培训,老、中、青教师传帮带,短期培训,在职进修,脱产进修,攻读硕士研究生等多种形式提高教师的学历结构和业务水平。
在教材建设规划方面,加强教学内容和课程体系改革,制定与人才培养方案相适应的校本教材。
1.加强教学内容和课程体系改革。实行机械制图课程内容与职业标准内容相衔接,具有鲜明的地方技术、职业教育与培训的特色。
2.广泛吸收先进的教学经验,积极整合优秀教改成果,进行校本教材的编写。
3.根据课程需要不断完善教学课件。
4.建立习题库,引导学生系统学习。
在实训设施建设规划方面,职业教育中关键是实训教学,这是最难的也是最重要的教学环节。实训教学应强调以企业需求为核心,以实际应用为导向,这样才能培养出受市场欢迎的人才,为进一步确保实践教学质量,目前对主要零部件及测量工具进行补充,作为长期发展应建立保证实践教学质量的实验室和稳定的校内外实习、实训基地。
六、主要特色及创新要点
1.建立基于应用背景的教学方式,增强学习的目的性和主动性。
在本课程中注重以生产实际为背景、以产品加工过程为线索组织教学内容。强调如何运用所学到的知识解决实际问题及为了解决实际问题需要学习哪些知识。学习的目的性更加明确,学生由被动学习转变为主动学习,不仅增强了学习的积极性,更重要的是加深了对所学知识的理解,既知其然又知其所以然,提高了解决实际问题的能力。
2.建立研究型的教学方式,增强学生自主拓展知识的能力。
改变单纯由教师传授知识、学生接受知识的传统教学方式,建立研究型教学方式,结合不同阶段的教学内容,布置了一些开放性的训练题目,强化对学生能力的培养,鼓励学生通过研究问题,自觉拓展知识,最终解决问题。
3.开展专题实践活动,提高解决问题的能力。
结合教学内容,安排了不同层次的实践活动,有参观、动手拆装、测绘等。这种在实践中学的方式调动了学生的积极性,强化了学生的实践意识和解决问题的能力。
4.积极采用基于多媒体技术的现代化教学手段。
用丰富多彩的多媒体课件取代粉笔和板书,显著增加了讲课信息量,提高了讲课效率,提高了学生的学习兴趣和积极性。
机械制图必备基础知识范文4
Abstract: To adapt to the "Excellence engineers plan" raised by the ministry of education, the necessity and urgency were put forward to strengthen students' ability of freehand drawing through combining with the teaching experience of Engineering Drawing course in this paper, and the concrete measures were provided. As a result, it will be implemented that strengthen the practical ability of students and the teaching effect in the course of "engineering graphics", develop more outstanding talent suitable for demand of society.
关键词: 卓越计划;工程图学;徒手绘图
Key words: excellence engineers plan;engineering graphics;freehand drawing
中图分类号:TU204 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)19-0252-02
0 引言
在工业化背景下,为培养适应经济社会发展需要的各类工程技术人才,国家决定实施“卓越工程师教育培养计划”,即“卓越计划”,以此来培养大批量的各类工程师。[1]
《工程制图》是一门重要的技术基础课,也是一门重要的技能培训课,[2]旨在培养学生的空间逻辑思维能力和形象思维能力,绘制和阅读机器或部件的零件图和装配图的基本能力。无论是新产品设计,还是成品测绘,都离不开本门课程中的徒手绘图。[3]
本文结合多年教学经验,提出加强学生徒手绘图能力培养的必要性,紧迫性,并给出了具体训练安排,旨在加强学生的实践动手能力,提高学生学习本课程的热情,提高课程的教学效果,培养更适合需求的卓越型人才。
1 徒手绘图的作用
1.1 设计产品时表达思想 徒手绘图不受工具场地限制,表现形式灵活,能迅速及时记录创新思维,捕捉设计者的灵感,是一种工程创意手段,也是工程技术人员交流设计思想的有力工具,在工程设计中应用广泛。
1.2 改造、仿制、维修产品时进行测绘 目前,我国农业机械化水平还不是很高,引进国外机械设备还较多,成本相对较高,为了减低成本,在对进口机器进行改造、仿制时必须要先对已有设备进行测绘。零件测绘工作常在机器设备的现场进行,受条件的限制,一般先绘制出零件草图,然后根据零件草图整理出零件工作图。因此,作为新一代工程技术人员的大学生,徒手绘图能力的提高显的更加迫切。
1.3 能培养学生的实践动手能力,增加空间想象能力,激发学生学习兴趣 徒手绘图对培养学生的实践动手能力、空间想象能力起着重要作用。学生徒手绘图过程中构思立体的空间形状,帮助学生提高空间思维能力,加强学生的实践动手能力,培养学生的创新意识,激发了学生的学习兴趣,提高了课程教学效果。
2 加强学生徒手绘图能力培养的必要性和紧迫性
2.1 必要性 随着计算机应用技术的发展,CAD、CAE、CAM等现代设计制造技术已经越来越多地融入到了工程制图课的教学过程中。目前,我国的国情和生产现状还不能完全应用现代化的生产模式(构思三维产品计算机三维实体造型数控编程机械加工),所以,徒手绘图在这个过渡时期是我们当今形势下学生必备的一项工程实践技能。为适应新时代的需求,新一代大学生必须具有扎实的徒手绘制草图的能力。
2.2 紧迫性 目前,多数学生表现为能顺利口述所学理论知识,但不会应用于实际的徒手绘图过程中;还有的学生能画出所谓的“草图”,用虚线代替多种线型,圆画成椭圆,潦潦草草,尺寸标注不完整,技术要求根本没有。针对当今教育对工科类大学生的要求及学生的实际现状,作为制图教育工作者,必须把徒手绘图能力的培养提上日程。
3 具体措施
当今制图课程学时少,内容多,如何既不耽误理论的教学,又训练了学生的徒手绘图能力,是我们图学教育者值得思考的问题。
3.1 明确概念 徒手绘制草图,指不用仪器而直接徒手绘图,是通过目测比例,按照徒手绘图相关绘图技巧、要领绘制出的正确、完整、符合国家相关标准的图样,不等于潦草的绘图。[4]
3.2 讲明要求 比例准确、速度快、画线要稳;图形正确、完整;尺寸标注要满足国家标准的相关规定:正确、完整、清晰、合理;技术要求完整,正确;标题栏、明细表完整、正确。
3.3 教会绘制方法、技巧 画直线时,眼睛看着终点,由左向右画水平线,由上向下画铅垂线,画短线手腕运笔,长线手臂动作;画小圆时,在中心线上按半径目测四点,然后连成圆,画大圆时,除了中心线,再画几条过圆心的直线,同样方法描画几点,然后连成圆;画斜线时,按直角边的近似比例定出端点后,然后连成直线。[5]
3.4 全程指导 目前多数教材只在基础知识一章提及徒手绘图,但实际上徒手画图贯穿于整个制图课程的学习过程,所以要加强徒手绘图的全程指导。
3.5 具体安排 徒手绘图的内容体系,包括以下几部分:徒手绘图的基本方法与技巧,徒手绘制二维平面图形,三视图的徒手画法,徒手绘制轴测草图,徒手绘制零件草图。具体安排见表1。
参考文献:
[1]叶树江,吴彪,李丹.论“卓越计划”工程应用型人才的培养模式[J].黑龙江高教研究,2011(4):110-112.
[2]李波.《机械制图》教学改革之探索[J].价值工程,2010,14:177.
[3]刘洁.浅谈“工程图学”实验课中徒手绘图能力的培养[J].中国林业教育,2009(6):47.
机械制图必备基础知识范文5
关键词:工程制图;工业设计;因材施教;立体设计
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2011)35-0114-02
工业设计专业是一门新兴的复合型学科,它的发展是与当代工业化时代的蓬勃发展相辅相成的,是一门着重研究人――产品――环境――社会等关系的学科,最终培养的是具有工、文、理等多学科知识的复合型、应用型的高级专门人才。其中工程技术基础知识是该专业的主干学科课程,包括工程制图制图、机械原理、材料与工艺等学科。对工程技术的熟练掌握决定一个工业设计师能否运用新材料、新技术,设计出符合制造工艺等要求的、具有现实性和可行性新产品的重要因素。工程图是工程师和产品设计师沟通方案、表达设计思想的重要依据。运用工程图样来表达方案,是合格的工业设计师必备的重要能力之一。传统工程制图教学模式在一定程度上不能适应工业设计这一新兴专业教学要求,一项从教学思想到课程设置的教学改革已经势在必行。
一、因材施教,改善传统教学模式与工业设计专业教学要求的不适应性
现行的工业设计专业教学,根据院校特点及招生来源的不同,主要存在两种类型,即工科类教学模式和艺术类模式,两种模式各有优劣,也都存在着一定不足。而工程制图课程原本是由大机械类课程沿袭而来的一门工科课程,其课程改革首先就要使之既能符合工业设计的教学目标,又能适合学生本身的素质特征而因材施教。
1.理工科教学模式的改革
现行工程制图教学是以我国工科教学模式为主,采用了教师讲、学生听、填鸭式为主的教学方法。在思维训练方面,注重逻辑推理与抽象思维。在这种模式下培养的学生具备严谨作风和较强的逻辑思维能力。理工类学生虽然比较适应此类教学模式,但对于设计学科的综合技能的要求来说,并不利于培养学生的形象思维和灵感思维等发散性思维能力。合格的工业设计师应能够从美学的角度出发,结合大众的审美心理,赋予产品外观独特的形式美,这是一个艺术设计的过程。传统的制图课程并不注重学生的创造能力和工程图样的美观性的训练,这对于培养合格的工业设计人员综合素质是有欠缺的。因此,可以增加轴测图等具有立体效果图形的的手绘练习,在树立空间想象力的同时也增加了手绘的体验,有利于综合能力的训练。
2.艺术类教学模式的改革
艺术类的教学模式沿袭了美术院校的教学方法,提倡学生的主动性,以学生为主,教师为辅。教师只作系统的理论介绍,根据相关的原则举例说明,以视觉化的形象思维去引导学生思考问题,留出空间以供学生自主发挥。相形之下艺术类的学生具有更好的自主性和灵活性,但对于严谨的逻辑推理或许欠缺。加之艺术类考生缺乏高中数学学习经验,在学习工程制图时对平面图形与空间图形的一些线、面的推理和转换感到吃力,甚至滋生厌学情绪。在对艺术类学生的制图教学中,应当借助其小班上课的优势,通过少而精的图例讲解逐步树立学生的逻辑思维,适当削减机械类过难内容;通过在日常绘图练习中注重良好绘图习惯的培养,以期学生可以在潜移默化中养成自觉遵循国家标准对制图的规定的习惯,增强学生在绘图时的纪律感,一定程度上可以减轻该门课程带来的繁琐和乏味。
二、改革图形案例和教授模式
传统的图形案例多取自机械行业,并且教学目的是让学生学会绘制和阅读该行业的工程图样,一旦图样涉及的领域发生变化,学生往往不能够举一反三。对工业设计专业来说,绘制产品类工程图才是最终的学习目标,应对原有图形案例加以补充,增强其专业性和应用性。
1.传统机械制图图例分析
现行机械制图的图例多取自机械部件,如发动机、齿轮油泵等,这些图例最初是针对机械专业而设,大多复杂难懂。同时,这类立体的形体特征与产品设计所涉及的对象存在一定差距。我国目前的工业设计发展水平决定了工业设计的社会需求更多集中在服务型和情感化产品上,即与人们日常生活密切相关的产品。设计该类产品旨在为人类创造更好的生活而服务。因此机械图例的训练与产品设计的专业训练时所绘图形存在一定脱节。加之,传统的工程制图的学习,强调学习制图原理以及制图的表达方法,以学会能阅读、绘制题目所给图样为目标,不注重学生的自主设计和扩展图形绘制。因此旧有的图形案例的绘制练习不利于培养学生的发散思维和举一反三的能力。作为工业设计基础课程的工程制图教学,应与产品设计专业课相结合,加强重视工程制图学习专业性。
2.与产品设计结合的图形案例
补充与日常生活紧密相关的物品为基础展开作图训练,可以选取厨房小家电含孔洞的外壳、工具手柄、灯具等造型和功能相对简单的产品,对应制图方法即按照箱体类零件、轴套类零件、指支架类零件的制图规则来绘制。一方面使学生在制图学习过程中逐步明确工程制图对于产品设计的重要意义,另一方面掌握针对不同小产品自主绘制工程图的方法,以期为工业设计的后续学习奠定坚实基础。如对简单功能的电子产品进行设计,通过对产品的外观形体测绘、拆装分析而掌握关键数据,用图形正确表达产品的形体及尺寸关系,在此基础上设想可能的改进方法及重新构想该产品的方案,进行自主设计的创新训练。通过实际课题训练,使学生认识到制图是有效的图形表达方式,最终将用于产品设计。通过制图课程的学习,使学生的表达、分析、设计、制作、创新等综合能力得到提高。
3.组织建设新的教学环境
借鉴理工科实验的方法,组织建设机械组装实验室,将制图的学习从普通的教室扩延到更为多样的场所,在实验室中配备拆装、测量的各种设备,对日常搜集各类废弃日常用品进行拆卸、测量、绘制、装配等。在学生获得感性知识、树立空间想象力的同时,也训练了动手能力,这与工业设计的专业要求不谋而合。
三、多学科结合,提高综合应用水平
工业设计专业是一门结合了文、理、工多门学科知识的综合性学科,其课程的内容也是互相联系、相辅相成的,单门课程的教学可以和其它各门学科进行结合,将整个工业设计课程建设成为一个有机的系统。
1.计算机辅助设计学科
首先,发挥计算机虚拟建模技术的优势,帮助学生树立空间想象力。随着科技的进步,计算机虚拟模型发展出越来越强大丰富的功能,成为工程师、设计师及普通大众沟通方案和思想的得力助手,其中有二维制图软件AutoCAD、有三维建模软件Rhino、Pro/E等。三维建模软件的作用之一是帮助人们在脑海中建立立体造型,给人形象生动的感官印象。利用计算机进行三维建模,既可以辅助想象复杂立体的空间形状,也可以用以检验空间想象的正确性。因此,借助计算机辅助学习是较为高效的方法。
2.机械原理基础知识
在制图课程中适当增加初级机械原理知识,讲授简单零件、结构、机构以及他们之间的关系。适当地了解机械初级知识,有助于学生了解所绘对象与对象之间的关系,这样可以更有助于理解形体本身构型原理和装配原理,最终使学生面对纷繁复杂的图样时,可以在理解的基础上进行绘制,达到比死记硬背更好的教学效果。
3.加强轴测图和手绘训练
突出设计专业特殊性,增加透视图、轴测图的绘图训练和立体设计的设计训练,同时强调徒手绘图能力。透视技法广泛运用在绘画、产品、建筑等多个艺术设计领域,主要用于效果图的制作中。轴测图运用在产品和建筑行业,具有立体感强和便于标注尺寸的双重优势。徒手绘制透视图和轴测图,一方面增强手绘能力、对美的感知和造型表达能力,另一方面帮助学生建立起立体形状和平面投影之间的桥梁,使逻辑推理能力和形象感知能力都得到锻炼,使工业设计综合能力的培养进程更稳定地向前推进。
4.立体设计的独特优势
立体设计是指根据平面投影图设计立体的形状,题型变化多样。它有别于传统制图的“由二补三”的题型,题目只给出一个或两个平面投影,让学生构思出立体,而这个立体的形状却不是唯一的,最后再画出它的最后一面或两面投影。这种训练方式从简单的立体着手,突出了设计的多样性和发散性,教学过程既能够调动学生的主观能动性,又增加了制图教学的趣味性。
综上所述,在现阶段的工程制图教学中,应当根据学生的学习特点因材施教,改进原有教学中过于僵化的模式。训练过程注重加强工程制图课程的专业性和应用性,以有助于学习效果的提高和学生综合能力的培养。
参考文献:
[1]袁和法.工业设计的发展需要制图教学的创新[J].高等教育研究,2004,(3).
机械制图必备基础知识范文6
[关键词]机械制造专业 实践 教学
1 加强对实践教学的认识
1.1 实践教学的目的和特点。对于实践教学来讲它涉及到两个方面的内容,一是理论知识,而是实践操作,两者是相辅相承的,结合的好,教学会如虎添翼,而且使学生拉进了理论与实践的距离,把理论知识和实践一体化,易于突出所学专业的重点便于学习。实践教学作为一种独特的教学形式它应具有如下的特点:
1.1.1 学生主要是通过实践活动进行学习,增强了学生的感性认识,拓宽了学生将所学的理论知识与实际相结合的学习途径,即动手又动脑是学习的能动过程。
1.1.2 以学生的全面发展为本,突出了学生的主体地位。学生是实践教学的主体,在实践教学中具有能动性,对实验加以理解和体验,都成为实验教学资源开发的重要组成部分。
1.1.3 通过实践教学使学生更直观地了解了所学的理论知识,引发学生的创新能力。因为实践是科学的基础,是科学发展的动力源泉,是解决学生学习兴趣低下,知识面窄,发现问题、分析问题与解决问题,以及动手操作的能力的关键,所以实践教学在现代教学中占有重要的位置。
1.1.4 通过实践教学使学生对知识、技能和能力达到了统一性和实用性。
1.1.5 推动了学生探究性学习和合作陛学习,树立了学生的合作精神和科学的价值观。
1.2 实践教学的目的。实践教学的教学目的是为了检验学生所学理论与方法,采用相应手段,按照实际工作的要求进行实际教学的教学活动,是掌握基本技能的必要教学活动。
1.3 实践教学的作用。机械制造实践课程为后续课程的教学、专业课程设计、毕业设计奠定扎实的工艺基础,使学生有较宽的知识面和专业视野,并将提高学生在市场经济条件下就业的竞争力和适应能力。
2 机械制造专业实践教学的策略
2.1 基干岗位需求革新教学内容。在教学中,课程的教学主要是以真实的产品加工为基础进行的,集中显现出了职业性及实践性。在教授课程的过程中,用实际生产出的产品零件作为材料进行工艺分析及加工制造,重点进行产品零件生产的核心技术的讲解,在对理论知识进行实际训练操控中要以真实生产的零件为实训材料,通过观察、讲解、分析等,提取出和课本内容相关的知识,使学生能在实际训练中接触到将来在职业岗位上会面临的客户需求。教学内容要具有针对性和适用性,教学内容覆盖了有关机械加工制造行业所必备的基础知识、基础内容以及可能会遇到问题的处理方式,在学生学完本门课程后,使其有能力进行中等复杂零件的工艺设计,掌握机械制造行业所必备的专业知识和技术。与此同时,为填充社会对机械制造人才的需要的空缺,教学还将相关工种职业资格取证的条件及需要加入到考虑的因素内,具有较强的适应性。
2.2 拓宽机械制造实践教学的方法。
2.2.1 感观教学法。充分利用已有简单的挂图、模型等教具,实行教具感观教学法。由于该课程涉及机械制造基础知识点较多,如:机械制图、公差与配合、金属切削原理与刀具、金属材料及热处理、金属工艺学等,每一知识点都有相应挂图、模型等教具(如:制图常用纸质或布质挂图、木模等,金属切削要用到车刀、麻花钻、铣刀等重量轻、体积小的实体模型)。教师在钳工工具知识授课时要把常用量具中的游标卡尺、千分尺、百分表等测量工具的实体进行展示并教学生使用。教师在金属材料学知识讲授时,可拿一些小块钢、铁、有色金属、工程塑料等实物材料来展示。教师用一个个实体的展现,要比书本上的示意图更形象、直观,将使学生对抽象难理解的知识点豁然开朗,起到事半功倍的教学效果。
2.2.2 多媒体教学法。学生走进多媒体教室,教师通过放映多媒体教学片,利用动画视频教学片演示各种机械零件制造的动态过程,可激发学生浓厚的学习兴趣,并把兴趣转化为动力来学好该门课程。如:通过车刀车削工件外圆动态演示,可使学生巩固切削用量、刀具材料与刀具结构等知识;通过用麻花钻、深孔钻钻孔演示来理解这两种钻头不同的钻削特点及钻头结构、钻削用量,从而进一步认识麻花钻与深孔钻的区别、用途等;通过装配、修配技术人员的实际操作演示来熟悉机械修理要点及装配方法等;通过普通电工常用仪表、工具、导线线头的加工、普通照明灯的安装等演示使学生了解电工基础知识等。动画视频教学片教学将使学生乐于接受知识,且形象、直观、易懂,是课堂黑板板书讲授的有力补充,尤其对机械制造实践课程必不可少,作用明显。这样,将文字板书与动画视频相结合,能使学生对所学知识产生深刻记忆。