中等职业学校机械制图与AutoCAD课程衔接的探讨
2015-04-02彭江
彭江
摘 要:在中等职业学校教学中,不同的专业对机械制图和AutoCAD这两门专业基础课有不同的学时安排。在先机械制图课、后AutoCAD课程的教学设置下,如何将两门课有机地衔接起来,让学生轻松、高效地学好这两门课,是每一个授课老师都在思考解决的问题,也是本文探讨的问题。
关键词:中等职业学校 机械制图 AutoCAD 衔接
在中等职业学校,不同的专业对机械制图与AutoCAD两门课的要求各不相同,所对应的课时分配也不一样。但对机械类专业的学生而言,机械制图和AutoCAD均是他们的专业技术基础课。按照先上机械制图后上AutoCAD的课程安排顺序,如何才能更好地将两门看似不相关的课程很好地衔接起来,使学生轻松、高效地掌握所学知识,笔者结合自己在中专学校十多年的授课经验,从以下几个方面对这一问题进行探讨。
一、现状分析
机械制图课是一门既重理论也重实践的课程,其主要任务是要求学生在学习投影基础知识的基础上,掌握绘制和阅读机械图样的基本理论、基本方法和技能,并培养学生的空间形象思维能力和严谨、认真的工作态度。计算机辅助设计(CAD,Computer Aided Design)是一种使用计算机及图形设备帮助设计人员进行设计工作的开放型人机对话交互式软件包,现被广泛应用于机械、电子、建筑、服装、广告、图案设计等行业。
在实际教学中,机械类专业的机械制图和AutoCAD采取分别教学的方式授课。中专学校里一般都将机械制图课安排在第三个学期,AutoCAD课安排在第四学期。将两门有联系的课程分开教授的方式存在以下几个方面的问题。
一方面,随着大学不断扩招,来上中专学校的学生大部分都是初、高中淘汰下来的学生,素质普遍比较低,反映机械制图这门课比较难学。另一方面,只要用人单位需要,学生一般可提前半年下厂实习工作,所以学生要在一年半或两年半的时间里学完所有的课程,每门课的课时数总体在减少,如何让学生在很短的时间内学好每门课,这就跟授课老师有很大关系了。
二、机械制图和AutoCAD的关系
机械制图课的原理知识是AutoCAD课的基础,而要绘制或阅读机械图样或符合工程需要的图样,就必须要掌握机械制图的知识。同时AutoCAD又为机械制图提供先进的工具和方法。另外,AutoCAD和机械制图两门课的目的和任务又都一样都是为了培养学生的绘图能力、读图能力和空间思维能力。对于中专学校机械类专业的学生而言,在学习专业课之前,必须要十分了解机械制图的知识。
随着现代经济的快速发展,制造业信息化进程不断推进,要求技能型人才必须要掌握用计算机快速准确绘图的技能,对学生的要求在不断提高,学生不仅要学会手工绘图,更要掌握计算机绘图。但由于在教学中不能将机械制图和AutoCAD有机结合起来,使得学生虽然学习了这两门专业基础课,但仍不能熟练地用计算机来绘制机械图样。这说明教学在某种程度上还存在着不足,为了能将两门课很好地衔接起来,必须对教学加以改进。
三、教学改进
1.教学方法的改进
要将传统的利用粉笔、挂图和模型来授课的教学方法,结合PPT等多媒体教學方式。一方面,这样可以活跃课堂气氛,激发学生对课程的兴趣;另一方面,通过PPT对一些重要零件效果图的展示,学生可以更好地理解和掌握相关知识,同时更有助于培养学生的空间思维能力。当然针对不同专业的学生,教师应制订相应的教学计划、教学方案和教学大纲,选择合适的教材,因材施教,才能达到事半功倍的效果。另外,应把过去“满堂灌”的教学方法改革为课堂教学加课堂练习的方式。因为人的注意力都是有限的,不可能45分钟都全神贯注地听讲,若改成一半时间上课、一半时间做练习,既可以提高学生的课堂专注程度,提高学习效率,同时老师还可以利用课堂练习时间与学生进行沟通,教学生用粉笔或身边的其他材料做出需要的视图模型,培养学生的空间想象力,教师还可从中了解学生的知识掌握情况,进行个别辅导,争取做到发现问题立即解决。
2.教学内容的改进
(1)采用模块式课程结构。把学生必须掌握的基本知识、理论和基本技能作为必修基本模块,把超出基本要求的内容定为选学内容,以供不同专业、不同学时和不同要求灵活选用。将各章节内容分为了解、会、掌握三种层次,处理内容各有侧重。
每一本教材都会有其重点、难点,机械制图也不例外。比如“正投影法和三视图”就是其中的一个重点、难点知识。学生在刚接触这门课时,很难一下子从二维思维转换成三维思维,所以对三视图的理解会很吃力。这时如果教师结合教室这个实体空间来给学生介绍“三投影体系的建立及三视图的形成”,学生就能更容易理解。
教师可把黑板所在的墙面看成是V正立投影面,脚所踩的地面视为H水平投影面,而门所在的那堵墙面则视为W侧立投影面,三个投影面两两互相垂直。将物体置于这个空间体系中,然后由前往后看,在V投影面上得到的图形就称为主视图;而由上往下看,在H投影面上得到的图形称为俯视图;由左往右看,在W投影面上得到的图形就是左视图。为了将三个不在同一平面上的图形放在同一个平面上来画,便将三投影面体系展开,让V投影面保持不动,H投影面向下旋转90°,W投影面向右旋转90°,这就有了三视图的位置关系——主视图保持不动,俯视图在它的正下方,左视图在它的正右方。因为是同一个物体,有着相同的长度、宽度和高度,所以三视图就存在着“三等关系”:主、左视图共用了高度轴,所以高相等;主、俯视图因为共用了长度轴,所以长相等;而俯、左视图因为共用了宽度轴,所以宽相等。
(2)内容上可做适当的调整。在授课过程中,若都按书本上的章节顺序来讲,有些内容不利于学生的理解和掌握,教师可适当进行调整。比如对于机械制图第一章“制图基本知识”,教师可把第一节的内容“常用绘图工具、用品及仪器”放到第五节“绘图方法和步骤”之后,等到开始画第一张手工图时结合学生已有的工具、用品及仪器再讲,这样学生更容易理解和掌握其使用方法。当然,教师也可根据学生的专业特点来调整授课内容,比如中专学校里的工艺专业、化工设备与机械专业,对机械制图前面部分基础知识的学习要求都一样,但在后面部分,工艺专业侧重于工艺流程图和管道图,化工设备与机械专业则侧重于装配图。因此,授课老师可根据所教专业的不同,对机械制图的内容和侧重点进行合理、适当的调整。
(3)把投影理论和实际应用相结合。教师可以把“点、直线、平面投影”这一章与“基本体”这一章中基本体上几何元素投影结合起来讲,讲述其投影规律,再应用于图示实际,使形象思维和抽象思维结合起来,这样不仅可以省去一半的授课时间,学生也好理解知识点,有利于学生学习。比如讲到零件图的知识时,教师可结合制图测绘来深化内容。拆开一台小型减速器进行测绘,里面会有一些典型零件,如齿輪轴和箱体,教师就可以用实物对轴类零件的画法和箱体类零件的画法进行讲解,学生也能更好地掌握典型零件画法的相关知识点。此外在学习基本体这一章节内容时,教师可以用水杯、粉笔盒、足球等身边的物品来讲解圆柱、六面体和球体,使学生容易理解;教师还可以根据实物不同的摆放方式得到的不同三视图,来启发学生应灵活掌握知识,要学好机械制图平时就要多想、多做。
(4)加强读图和空间想象力的培养。在机械制图的学习过程中,教师要由浅入深、由简单到复杂,介绍读图的思维基础和思维方法,以及通过读零件图和装配图使读图不断线,从而达到培养学生阅读机械图样的基本能力和空间想象能力的要求。比如在读图中引入特征视图归位平移(拉伸)法、形体表面组装法、形体切割法等形象的读图思维方法,使学生能较快、较好地掌握“图”与“物”互相转换的规律,启发学生的思路。
四、机械制图与AutoCAD课的衔接
机械制图是计算机绘图的基础,学生只有牢固掌握机械制图的相关知识,才能学好计算机绘图。在AutoCAD的学习中,教师可以运用任务驱动、实际演练等形式,着重介绍中文版的绘图环境及设置、平面图形的绘制、三维实体创建、图形打印与输出等功能,并通过上机实地演示,在不涉及过深的理论和不常用知识的情况下,重点讲解绘制机械图样时应用最广泛的操作方法和技能。教师要选择有针对性的实例进行讲解,既介绍常用的AutoCAD操作命令,又可突出绘图技巧。如果教师在讲机械制图中的点、线、面内容时,能结合AutoCAD软件中的点、线、面的操作来讲,学生对两门课的掌握就会更轻松和得心应手。教师也可让学生在掌握基本的操作命令后,绘制一些生活物品,让学生有成就感,同时也可激发学生的学习兴趣。
总之,教师在授课过程中,若能将机械制图与AutoCAD课很好地衔接起来,把两门课的知识对照起来讲,便能使学生把机械制图中的一些难点内容,通过计算机绘图中一些动态、直观的立体形象,加以理解和掌握,这样也有利于学生绘图、读图能力和空间想象能力的培养,轻松达到这两门课的学习要求和提高教学效果的目的。
参考文献:
[1]史大杰.AutoCAD与机械制图课程融合的教学探讨[J].科教导刊,2013(6).
[2]陈雪.AutoCAD 2010实例教程[M].北京:化学工业出版社,2012.
[3]夏华生,王其昌等.机械制图[M].北京:高等教育出版社,2004.
(作者单位:云南省化工学校)