机械制图课程教学方法改革初探

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机械制图课程教学方法改革初探

摘要:为有效培养学生的工程意识,提高机械制图课程的教学质量,构建了“双引擎式”、“三融入式”教学方法以及切入式考核评价体系,为机械制图课程教学改革提供借鉴与参考。

关键词:机械制图;教学方法改革;案例教学;工程意识

机械制图是一门既有系统理论,又具实践技术的基础课,是高校工科专业培养高级工程技术应用型人才的重要必修课,对学生工程意识和实践能力要求较高。改革单一、陈旧的教学模式,提高学生工程实践能力,以培养适应社会经济发展需要的应用型人才,已经成为高校和教师必须面对,并亟待解决的问题[1-5]。

一、存在问题

(一)应试教育影响较大

一些高等工科院校机械制图课程仍沿袭前苏联“传递-接受”教学模式。教师上课讲理论,学生课后做练习的现象普遍存在。学习过程只能凭借个人对理论知识的理解和记忆。一些教师参照多年不变的教材照本宣科,普遍采用传统的“应试型”、“灌输式”教学方式[6-7]。

(二)缺乏工程意识培养

机械制图课程教学通常安排在大学一年级,是学生入学后接触的第一门专业基础课。面对工程意识一片空白,实践能力无从谈起的新生,并没有根据课程需要同步设置相关工程意识培养、工程实践、生产实习等环节,学生工程意识淡薄,难以真正地理解课程内容,所学知识纸上谈兵,无法与工程实践相结合,理论和实践严重脱节[8]。

(三)缺少唤起主动学习的手段和环节

新生入学阶段通常不适应高校教学方法和节奏。知识量大、内容抽象难懂,内容之间连带关系密切。如果课堂上某部分内容理解不足,直接影响下节课学习效果。大多数高校机械制图课程的教学学时被压缩,只能勉强完成课堂教学内容,没有或少有师生互动等调动学生自主学习的环节。基于此,课后自学尤其重要,一般要求学生课堂和课后学时比为1∶3。但是,如何指导和督促学生充分、高效、合理地利用课后学时完成课业,通常被忽视,课后学时就是应付完成作业。学生学习主动性和热情不足,逃课、瞌睡、考前突击现象严重,学习效果欠佳[9]。

二、改革实践

(一)讲授法和研讨法相结合

采用研讨法教学,通常教学进度缓慢,效率低,有限的学时无法完成要求传授的内容,学生不适应,部分学生在研讨中滥竽充数。经过反复摸索,发现“研讨法”和传统的“讲授法”相结合的教学效果更好。利用课堂以外的学时,将学生分成若干个小组,教师提出研讨题目,包括研究主题、相关专业术语、解决问题基本思路,要求学生独立阅读教材和资料,并借助网络上共享课等资源,寻找问题。在小组内交流彼此结论(小组交流可当面交流,也可在QQ群或微信群中进行,教师随机参与讨论)。课堂上,教师针对各组讨论结果,判断学生对问题的认识程度,结合教学案例总结式讲授,给出问题正确答案,并引申思考解决类似问题的方法。讲授过程中尽可能启发和提问,通过考评机制对学生研讨效果进行评价、激励和反馈。经过几轮的教学实践发现,学生的学习态度和能力都发生了很大变化,课上讲授的内容对学生已经不再是新事物,不再枯燥,听课过程变成与自学内容对比和找差别的过程。课上学生主动提出问题,积极参与交流和讨论,学习效率和解决问题能力明显提高。这种由授课和学生自学、研讨双引擎驱动的教学模式收效明显。

(二)以培养工程意识为主的教学设计

1.利用工程案例培养工程意识

教师需要主动了解本学科前沿技术和当前企业生产实际情况,将工程经验和科研经历转化为教学中的工程案例,通过分析和讲授案例培养和强化学生的工程意识。教学过程以工程案例为线索展开,通过提出问题、分析问题、解决问题的过程,完成整个教学知识点的教学。充分利用多媒体影音案例图文并茂的优势,加入三维动画演示工程实践场景,让学生了解现场机器工作原理,分析工程案例背景,扩展工程常识。分析、讲解与工程案例相关教学内容,探索案例所涉及问题的解决思路,引导学生独立设计解决方案。利用理论知识解决教学案例中的实际问题,提高学生解决问题和举一反三能力,并对教学内容进行拓展。

2.以产品设计为主线的教学方式

把产品研发的整个过程贯彻教学始终,包括市场调研、选材设计、结构设计、制造工艺流程及售后服务等过程[11-12]。产品设计不仅考虑结构设计,还要考虑工艺流程、工作原理、零件之间装配关系、精度要求,等等。此外,还要从产品加工精度关联到尺寸公差、表面结构要求和尺寸分析,等等。学生能完整认识和了解产品设计过程,掌握机械制图课程在产品设计中具体应用,授课内容符合实际工程需求,提高工程意识和工程实践能力。

3.重视工程实践教学环节

教学中重视零部件测绘实训环节,利用拆装实验,了解零部件工作原理、拆装过程和装配工艺。熟悉掌握各种测量工具使用方法,从测量最简单的几何模型,到轴类、盘盖类、轴套类和箱体类零件,直观地了解零件结构、工艺性要求和零件在机器中的作用。通过徒手绘制工程草图、仪器绘图和计算机绘图完成产品装配图和零件工作图。增加阶段性观摩实习环节,主要有产品加工过程观摩,通过展示产品从毛坯到成品的全过程,使学生对产品加工有初步认识;各种加工方法观摩,认识工程图转化为成品过程;观摩3D打印实验室和铸造车间,提高对空间形体的认知能力,了解完整工艺流程。

(三)切入诊断和反馈式考核评价体系

考试不仅是对所学知识的鉴定和评价方式,更是引导与激励学生的动力,诊断与反馈学习效果的指挥棒。为了保证学习效果,设置了多样性、分阶段评价方式。为了落实自主研讨问题,把研讨报告作为考试内容;为了强化学生徒手、尺规和计算机绘图能力,把绘图实践作为考试内容;为了培养学生工程语言表达能力和思维敏捷性,把考试卡口试作为考试内容。机械制图课程各章节内容关联度极高,前部分没掌握好,直接影响后一部分学习。因此,采用阶段性考试和考后诊断的办法,发挥考试的诊断和反馈作用。相关教师对考试中发现的问题和具体学生存在的不足及时诊断,逐一讲解和单独辅导,并对下一部分教学内容和授课方法加以调整。

参考文献:

[1]令前华,王庭良,李颖华.大学创新型人才培养教学方法分析[J].现代职业教育,2018(1):32-33.

[2]陆国栋.教学方法改革的模式与举措[J].中国大学教学,2011(8):14-16.

[3]陆国栋.我国大学教育现状与教学方法改革[J].中国高等教育,2013(23):42-44.

[4]包水梅.我国高校教学方法改革之桎梏[J].四川师范大学学报:社会科学版,2017,44(6):80-85.

[5]侯怀银,王俊琳.改革开放以来中国大陆大学教学方法研究:历程、进展和趋势[J].高等教育研究,2014,35(10):63-71.

[6]姚利民,段文彧.高校教学方法改革探讨[J].中国大学教学,2013(8):60-64.

作者:徐东涛 张国际 单位:辽宁科技大学机械工程与自动化学院