探究应用背景下“机械制图与AutoCAD”课程教学

2015-03-30山东英才学院机械制造与自动化学院

当代教育实践与教学研究 2015年1期

关键词：机械制图应用型能力

山东英才学院机械制造与自动化学院李丽

山东英才学院机械制造与自动化学院李丽

“机械制图与AutoCAD”是实践应用型高校机械类专业很重要的专业基础课。社会对人才的实用性、适应性要求不断增强，开展多起点、系统性强、有组织、有计划、有步骤的教学改革势在必行。

实用性实践性理论够用应用为主

近年来，随着社会经济体制的建立和不断完善，社会对人才需求的多样性、适应性要求不断增强，因此，我国高等教育也要面向生产实际，面向能力和素质的培养，面向未来，培养实践应用型人才，目前已成为高校教育改革的目标。实行学历教育与职业资格培养并举的理念，贯穿整个高校教育，培养动手能力和职业素质的观念日益深入人心，人们对拓宽本科教育口径、加强实用性人才的要求也日益强烈。培养实践应用型人才和专业教学内容的实用性，已成为当今二、三类本科高校课程教学改革的首要任务，“机械制图与AutoCAD”这门学科的教学改革也进入了一个新的历史时期。

一、适用现状，理论够用

1.依据实践应用本科学生的实际情况，教师应从专业的实践应用角度，确定课程的教学目标和教学内容，制定的教学大纲应为学生的专业服务。面向岗位要求的同时，在教学内容的编排上考虑现状，坚持理论够用适用原则，理论联系实际，因用而教。以培养学生绘制和阅读机械图样的综合能力为主要任务，根据机械类不同专业的需求适时增减教学内容，加强徒手绘制草图及CAD绘图环节，以及AutoCAD绘制零件图内容。CAD系统软件在机械设计过程中具有很大的优势，使用CAD系统可以在装配环境中设计新零件，也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件，既方便又快捷，避免了单独设计零件导致装配的失败，通过资源查找器中的零件回放，可以把零件造型的过程通过动画演示出来，使人一目了然。

2.考虑应用型现状，加强实践教学环节，依据学生在制图课程学习中的思维特点和规律设计教学。遵循认知事物的基本规律，从感知实践上升到理性认识，再以理论指导实践。在培养学生严格遵守国家标准意识的同时，既要考虑学科的系统性与完整性，又要考虑便于教学的安排，三者尽可能兼顾，使学生在校既能够充分学习基本理论，又注重应用方法的理论依据和工程背景的要求。

3.理论够用，实用原则主要抓住三个创新点：①在教材内容编排上，以培养和提高分析解决实际问题的能力为目的。教学中打破章节，按点、线、面、平面体、回转体与组合体等内容讲解，同时注重学科的系统性与完整性。②按照各专业需求的不同，各有侧重点，如钳工专业，突出截交线、相贯线的画法和相关国家标准的使用。在装配过程中，增加常见装配结构和装置内容，培养学生对机器拆卸画法和装配结构合理性能力的提高。对于数控专业，强化尺寸标注，按照国家新标准增加一些简化表示法。③加强AutoCAD绘图内容，特别是零件图绘制以及拉伸旋转出三维构型的内容。

二、教学中以应用为主线，串联学习的各个节点

“机械制图与AutoCAD”的最大特点就是一个“形”字，投影规律一般都是通过对形体结构的分析总结出来的。在教具模型的使用上，应选取在不同组合下的各种类型，使学生在感性工作中能够将经常遇到的形体想象出实际轮廓，直接用AutoCAD绘制出来。三维CAD和二维CAD在机械设计过程中相互转化具有更大的优势，具体表现在以下几点：

1.零件设计更加方便。使用三维CAD系统，可以在装配环境中设计新零件，也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件，既方便又快捷，避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来，使人一目了然。

2.装配零件更加直观：在装配过程中资源查找器中的装配路径记录了零件之间的装配关系，若装配不正确即予以显示，另外，零件还可以隐藏，在隐藏了外部零件的时候，可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示，对于有一定运动行程要求的，可检验行程是否达到要求，及时对设计进行更改。

3.以三维构形为核心来提高直观性。教学中强化三维和二维的直观教学，帮助学生提高空间想象能力，提升动手能力，从而完成由平面思维进入空间思维的一个飞跃。在这一过程中，“轴测图、直观教具”等教学构图及模型，对帮助学生提高空间想象能力起到积极的作用，帮助学生系统地掌握投影规律，对提升想象力大有帮助。

对于有些复杂的零件，往往难以分解成若干个基本体，使组合或分解后产生的基本体过多，导致成型困难。因此，仅有基本体还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求，可先在二维几何元素构造中定义零件的截面轮廓，然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”，通过交、并、差等得到所需要零件。

三、理论联系实际，加强学法指导，刺激学生主体意识和兴趣

1.教师在传授知识的同时，应加强学法指导，使学生掌握有效的学习方法，并力求教学方式多样化，启发诱导学生积极主动参与教学的全过程。采用直观性教学的方式，把学生不容易理解的、抽象的知识和复杂的视图变得形象、具体、直观，让学生看得见摸得着、易掌握、记得牢。教学中应以项目为主线，注意归纳总结，揭示机械制图的规律性和工程制图技术的基本方法。

2.虚拟现实技术在CAD中已开始应用，学生在虚拟世界中创造新产品，可以从人机工程学的角度检验设计效果，直接操作模拟对象，及早发现结构问题，提前直观看到构件的外形，从多方面评价构思的产品。

3.定期地组织学生到实训基地，目的在于强化课堂教学效果，提高相关理论的认识和兴趣，开阔学生视野，培养学生的绘图能力和创新能力。教师应该在教学中发扬民主教学作风，创设和谐、平等的适学氛围，激活学生的主体意识，强化学生的自主学习精神，促使学生更多地从知识性思考转向方法性思考。有利于学生形象思维能力的培养，增强规律性系统性可判性。

四、把引导、结合、解疑作为教学过程中的重要组成部分

1.“机械制图与AutoCAD”课程在一般的教学形式中，显得非常抽象，那么，我们在讲授新知识时，不妨先精心准备一些典型的实例，设计具有针对性、启发性、贴合生活的疑难问题，让学生带着好奇心去主动探究，鼓励学生提出问题，把课堂的主动权交给学生。例如，点、线、面的投影这一章节，我们完全可以让学生自己利用教室的三面空间构思出三个投影面，然后将橡皮作为点，手中的笔作为直线，书作为平面放在教室空间中进行演示，归纳总结出点、线、面的投影规律和特性。教师通过听学生的发言，发现问题并及时纠正，学生也通过“讨论、归纳”巩固知识，消化吸收课本内容，将书面的知识转化为综合应用的能力。

2.教学中要充分强调机械制图课程的价值和实践意义，启发学生提问，思维探讨、逐步解疑，并在探索中有所发现和创新，鼓励学生间积极争辩，让学生真正掌握学习机械制图的钥匙。通过近年来“以旧引新”理念的教学实践证明，这是行之有效的方法。理论联系实际，缩短了学生对就业岗位适应的时间，因用而教，加强学法指导，加深了学生对本专业课程的兴趣，激发了学生主体意识，同时，还促进学生掌握了新技术、新观念，为今后尽快适应岗位需求奠定了基础。