《机械制图》课程教学改革新思路与实施方法
2012-10-27赵永东张炳喜
卢 芳 赵永东 张炳喜
(装甲兵工程学院 北京 100072)
《机械制图》课程教学改革新思路与实施方法
卢 芳 赵永东 张炳喜
(装甲兵工程学院 北京 100072)
在分析传统《机械(工程)制图》课程教学现状的基础上,阐述了以“面向岗位、衔接专业、注重实效”为目的进行教学改革的新思路和实施方法。强调了教学内容的改革、强化实践能力的培养以及通过提高教学手段和方法的实效性建立成绩综合评定体系。
机械制图;教学改革;实施方法;能力培养
根据课程知识内容的特点和在专业课程体系中的地位及作用,《机械(工程)制图》课程应定位为以实践性教学为主的专业工具课。它是使学员在建立维度转换思维的基础上,能够识读与实际工程机械相关的各种图样并获取所需信息;能够运用图形工具表达对机械零部件形状结构、装配连接关系等进行设计或维修的想法和意见;能够在图形工具的帮助下,更好地学习和理解后续的专业课程,从而更好地了解和认识机械,并能结合不同专业知识和职业岗位的实际需要,掌握和实践相应的机械设计和制造等专业技能。
课程教学现状和问题分析
传统制图课程一般包括画法几何(投影法原理、空间几何要素的正投影规律、空间解析基础等)和机械制图(机件表达方法、常用件和标准件的表达、零件图和装配图的画法和阅读等)两个部分。其中,画法几何部分的理论性和抽象性过强,要求较高,所占学时也较多,一直是教师授课的难点和学员学习的难点。而事实上,无论是在后续知识和课程的学习中,还是在应用实践当中,画法几何部分的很多理论性知识的实用性并不强。但传统教学一直认为画法几何部分的理论知识是学好制图的基础,是学员建立维度转换思维唯一可采用的方法。其实不然,在计算机普及率如此之高的今天,借助于计算机三维实体建模软件等现代科技手段和工具的直观效果,完全可以更快捷、更有效地帮助学员建立维度转换思维,从而更形象直接地认识和理解形体及其对应的二维图形表达。
近些年来,随着教育教学理念及构建学员知识体系思想的转变,人才培养方案和学科体系也在不断变更。受到诸多因素的影响,制图课程的学时不断被缩减,课程内容不断被压缩。由于传统观念对画法几何部分理论知识的庇护,实际上,被压缩内容最多的是实用性、应用性更强的机械制图部分和实践环节,如零部件的测绘、草图绘制等。学员真正动手绘制图样和思考分析实例图纸的时间和机会少之又少。同时,先进的现代绘图工具(计算机二维绘图和三维造型软件)也很难在教学中渗透和展开。这样就形成了学员学习难、掌握慢、遗忘快、实践差的状况,给后续的专业课程和课程设计等实践科目甚至毕业设计造成很大障碍,更谈不上满足学员将来的岗位任职需要了。
课程教学改革思路和做法
(一)以部队任职需求为牵引,优化教学内容,提高内容的实用性
表1 学时分配对比表
整体教学内容压缩了抽象性强、难度大且实际应用性不大的理论知识部分,如表1所示,由原来占总学时60%下降为25%左右。在内容的编排设置上,打破原来严格且分割明确的先讲授理论(投影理论和表达方法等),后应用实践(机械工程图样)的模式。克服理论知识部分抽象枯燥、难讲、难理解的缺点,融理论于实践当中。设置内容主线,以任务为导引,使整个课程始终围绕实践展开。使学员直接体会到理论与实践的联系,既可以增强学习兴趣,又使实践能力培养贯穿教学始终。改革后,具体教学内容主要包括以下几项:(1)绘图工具使用:手工绘图工具尺、规、笔等的使用,计算机辅助绘图工具AutoCAD、计算机辅助设计工具SolidWorks的使用;(2)机械工程图样规范:《技术制图国家标准》、《机械制图国家标准》、部分国际及国外绘图标准等的应知;(3)读、绘图原理和方法:投影原理,形体和图样分析方法,机械图样绘制和信息的识读;(4)综合实践环节:零部件的测绘。
此外,为适应学科基础课程各平台的实际需要,课程具体内容还应依据深度和广度进行小模块设计,以提高适用性和灵活性。
(二)以“培养综合能力”为指导,强化实践能力,提高教学的实效性
在教学过程中,尽可能加大学员参与教学和动手实践的机会和时间,充分利用课前课后、课内课外的空间和资源,努力体现学员是“主体”的教学思想。具体能力培养内容包括:(1)识读图样获取信息、分析实际问题的能力;(2)绘制图样表达思想、解决实际问题的能力;(3)查阅标准和手册等资料的研究能力;(4)使用测量和绘图工具的实践动手能力。
同时,为适应人才培养方案中学科基础课程各平台的实际需要,能力培养面向专业,具有方向性和进行能力梯度设置,即能力培养指标因专业和实际应用需要的不同而设定。
(三)适应教学内容和能力培养的变化,提高教学手段和方法的实效性
(1)增加课程教学过程开始之前的引导和兴趣激发。如开课前,设置一些与课程相关的趣味性题目,提前发布给学员,使学员对课程有一个预热的过程;(2)提高联教联训意识,加强与相关专业和装备课程的联系,充分利用后续课程资源,延长教学的实践过程,帮助学员提高结合专业和装备实际解决问题的实践应用能力,同时注意信息的反馈收集和整理,及时增添新的教学案例资料;(3)注重课程内容与专业课程、装备课程和实践科目的衔接,提前有针对性地引用相关专业和装备实际图例进行实例分析教学,提高学员对知识和工具的运用能力,变“为学而学”为“为用而学”;(4)引入竞争和合作机制,建立“研学”小组,培养团队合作精神;(5)采用知识竞赛和命题自学等方式,克服基本理论知识部分和规则规范部分教学的枯燥,增强学员学习主体意识,培养自主学习能力和“读学”、“研学”能力;(6)采用设题研讨等方式强化对重点知识的理解和消化,培养理论知识的实践运用能力;(7)采用选题论文的方式引导学员了解课程背景和相关技术、工具的发展等,从而增加信息量,拓展知识面,培养查阅、整理和运用资料的研究能力;(8)采用不同形式的阶段性考察方式,改变“一考定乾坤”的模式,引导和督促学员重视学习过程和过程实践;(9)创造机会,提高学员学习动力,如鼓励和选拔学员参加“全国大学生图学技能比赛”和各种创新设计竞赛等活动;(10)注重情感的交流和互动,增强非智力因素对智力因素的正面效应,从工程专业角度体现教书育人的根本。
以上教学方法和手段均以增强教学实效性为目的,以人才的综合素质和能力培养为目标,加强了课上课下、课内课外、课前课后的联系,搭建了多形式立体化的课程教学方法体系。同时,极力克服传统教学方法以讲为主的固定模式,打破师生之间上“教”下“学”的关系,建立以“导”为主的平等研讨关系。
此外,教学方法和手段的设计与运用除了要适应教学内容和能力培养需求的变化,还应适应教学对象的变化,充分考虑教学对象的不同背景、知识结构和心理特征等因素,“因材施教”的古训仍有指导意义。
(四)建立成绩综合评定体系,提高成绩评定的合理性和对教学过程的正面影响
教学内容的实用性要求、能力培养的综合性要求以及教学方法和手段的多样性,决定了成绩评定不能再沿用“一考定乾坤”的传统模式,应更加注重实践环节、综合能力和学习过程的考察。具体实施办法:综合成绩(总成绩)100%=过程成绩(平时成绩)60%+结业成绩(期末成绩)40%。
过程成绩的评定主要以能力考察为主,主要包括学习能力和实践运用能力。其中,学习能力又包括课堂学习能力和自学能力,实践运用能力包括理论知识的运用能力、工具和方法的实际操作能力和研究能力(获取、整理、筛选信息的能力、分析能力、专业表达能力等)。具体内容是:(1)基础知识的阶段性考察(占10%),按教学内容划分为制图规范学习阶段、原理学习阶段、零件表达阶段和装配体表达阶段,采用命题的方式考查;(2)日常养成(占10%),指每节(次)课后所布置的检验性和预习性作业;(3)实践能力考察(占10%),主要指手工仪器绘图作业和使用计算机软件完成的作业;(4)课堂表现(占 10%),主要指课堂出勤、听课状态等表现出的学习态度和课堂解题、提问发言、研讨表达等参与课堂教学的积极性等方面的综合表现;(5)自学效果(占10%),根据教学内容的需要和学员的学习状态等,在教学过程中安排3次课后自学,可以采用命题查阅资料、自学等方式进行;(6)选题论文(占10%)。资料充分,立意明确,言之有物,此项成绩为满分。论文优秀,被推荐发表,平时成绩记为满分。
在实施过程中对每一项指标进行具体量化,建立公平的奖惩机制(包括教员和学员双方),以便促成和谐平等关系和氛围的形成。结业成绩的评定仍采用闭卷命题试卷的形式,试卷内容以考察对基本教学内容的掌握为主。结业成绩应视为对过程成绩的必要补充和对其有效性的有力加强。
通过教学实践,使学员达到见多识广,会用工具,会查资料的水平,在专业及装备课程学习中,把图样作为工具和手段,培养学员在实践科目操作和岗位任职实际应用方面的能力。“识广”,即认识与专业、装备和岗位工作相关的各种图样;“工具”,即绘图工具,包括手工绘图和计算机绘图工具以及零部件测量工具;“资料”,包括制图国家及国际标准、机械设计手册、装备图册等;“能力”,指运用图形进行思想表达和交流的能力,通过图形、图样获取信息的能力,以及利用图样分析问题和解决问题的能力。
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G712
A
1672-5727(2012)05-0092-02
卢芳(1976—),女,黑龙江牡丹江人,硕士,装甲兵工程学院讲师,研究方向为机械设计和机械制造及其自动化。