高校机械制图课堂教学改革与发展研究
2021-01-03尹海涛颜丽红
尹海涛 颜丽红
([1]西南交通大学机械工程学院 四川·成都 610039;[2]西华大学发展规划处 四川·成都 610039)
随着时代与科技的发展,社会对所需的机械类专业毕业生的要求呈现多样化的特点,既要求学生有严密的逻辑思维能力、空间想象力,又要求学生有较强的绘图能力,丰富的理论知识,同时,还对学生的创新能力和综合应用能力提出了要求。因此,要适应社会发展的需要,对高校机械制图课程进行课堂教学改革与发展研究显得尤为迫切,在这里,我们来进行一下分析与探讨。
1 高校机械制图课程的特点与学情分析
1.1 高校机械制图课程的特点
高校机械制图课程属于专业基础技术课程,既要求学生掌握理论基础知识,又要求学生具备实践能力,会读图、懂绘图、具备空间想象力,知识体量大,学习难度较高。知识结构环环相扣,内容难度层层递进,对每一项内容的学习都要求学生具备严谨的学习态度,按照规范来,如果前期知识掌握得不够扎实,在后期具体应用的时候容易出错。例如,机械零件的绘制,属于整体机械的一部分,一旦绘制出了问题,或者态度不严谨,会影响后期整个实践项目的绘制,将浪费大量的时间精力来纠错,具体运用到社会实践生产中,则可能造成重大损失。那么,对该课程的学习,是不是只要按部就班,大量练习绘图就可以了呢?当然不是的。大量练习绘图能够熟能生巧,巩固学生的基础,然而,更重要的是,学生能够融会贯通,把内在的联系理清,为后期的大项目大制作做准备,再进一步,学生应该具备创新意识,尝试进行机械图形的创作,尝试优化整体的构造,能够不断改进,能够成为更适应社会发展所需要的人才。当然,这种创新是在已经具备足够的机械制图基础上才能进行的。随着时代的进步,对机械制图的要求越来越高,一般讲授的是使用AutoCAD进行二维制图。然而,只用计算机进行二维制图已经难以满足企业用人的需求,因此,在高校机械制图课程中,已经融入了三维制图的内容,要求学生具备三维设计能力,要学习SolidWorks等三维软件的使用,成为实践能力较强的综合型人才。
1.2 学情分析与课堂存在的问题
机械制图课程一般开设在大学的第一学年,学生刚经历过高考,整体学习习惯比较好,能较认真的完成机械制图的每一步任务。新时期的大学生信息化程度比较高,对软件学习的适应性相对比较强。然而正是由于处在网络信息化时代,学生接受的信息纷繁杂乱,对课程的整体把握还缺乏宏观认识,需要老师较多的引导和指导。同时,机械制图课程相对来说比较枯燥,需要学生能够沉下心来,用心钻研,因此,教师也不能局限于课堂知识的讲授,培养学生的信心与耐性,提高学生的学习兴趣,也将是教师在教学中需要关注的问题。
在课堂学习中,一方面,学生需要掌握基本的制图和理论知识,了解国家标准和行业规范;另一方面,学生需要掌握AutoCAD和SolidWorks等软件的操作方法,培养三维空间思考能力和实践绘图能力;同时,还需要提高学生的综合运用能力,进行具体的项目绘制,提高创新意识。对于这些内容的掌握,教师需要在教学过程中分体系分阶段来进行教学,根据学生的情况调整学习难度,通过案例融会贯通,否则学生一旦某个环节没跟上,就容易陷入混乱而失去学习的兴趣和信息。教师要以学生为中心进行教学设计,克服各种困难,使机械制图课程焕发勃勃生机,成为学生主动学、愿意学、爱钻研的课程。
2 转变机械制图课程教学模式,构建适应学生发展的课程体系
2.1 构建“三位一体”的立体化教学模式
这里说的“三位一体”,指的是根据共同的项目目标,分解具体的课程内容,把三维软件和二维软件的学习、机械制图理论和国家标准、具体绘图实践和应用综合起来,形成一个个由易到难的项目体系,并能随时供学生反复学习、研讨,并对学习效果进行检测的教学模式。首先,教师需要组建教学团队,利用线上线下的相关资源,对课程内容进行深入的钻研挖掘,根据专业的发展方向和行业需求形成项目目标体系。在课程的前期,结合对SolidWorks的介绍,主要使用三维绘图的方式培养学生的空间想象力和思考能力,对软件的学习不作为重点,而作为一种教学的辅助手段,提高学生对课程内容的理解,提高学习的兴趣。因为刚刚学习机械制图,学生的空间思维能力有限,三维软件创建的三维模型形象逼真、质感较好,教师如果充分利用三维软件对复杂的外形和机械零件及其相互的穿插关系进行讲解,能更好的方便学生理解。这一时期主要是对相关重要的基础理论进行讲解,并提高学生读图的能力。课程的中期,结合项目目标,对SolidWorks和AutoCAD的使用进行介绍,融合具体的绘制手法教学生绘图,并通过大量的练习掌握国家标准和具体的规范。在课程的后期,主要是大的项目制作,让学生通过具体的应用对前期所学融会贯通,并学会团队合作。在这一时期,教师主要是引导,并教会学生纠错,同时通过一些案例激发学生主动思考,尝试创新,不断验证。
每一个阶段,只是侧重点不同,基础理论和国家标准、软件学习、实践应用这三个方面融入到了每一个环节和具体的项目中,根据学生的学习情况灵活调整,因材施教,每一阶段都提供一定比较有难度的题供部分成绩更好的同学进行深入思考,使整个课程体系更适合学生的发展。
2.2 理论与实践相结合,课内课外共同发展
对机械制图课程的学习,重理论轻实践或重实践轻理论都是不可取的。重视理论学习却不多加练习绘图,动手能力会比较低下,也很难真正理解相关知识,对后期专业知识的学习也会产生困难;只注重实践却轻忽理论知识的学习,则容易在具体的绘图中出错,并且会不符合国家相关标准,影响学习的深度。只有理论与实践相结合,对每一个重要的知识点都能扎实掌握,才能真正学以致用。
同时,教师应引导学生课内课外共同发展。引导学生课前预习课后思考,利用网络寻找相关资源开阔视野,多参加各种交流活动,不只局限于校内也要把目光放向校外,多参加企业的真实项目实践活动,提高动手能力。对于学生在学习中遇到的问题,教师也尽量能够通过QQ、微信或个人邮箱、网站等给予解答。同时,鼓励学生参加教育部和行业协会等举办的各类竞赛,通过比赛增强学习的自信心和兴趣,提高综合素养。教师对学生的引导,不只是专业知识的传授,而应该把育人贯穿于教学的各个方面,做学生的良师益友,这样学生会更有学习的动力,成为社会更需要的人。
2.3 多元化考核方式并存
机械制图课程内容多涉及广,对于该门课程的考核应该采取多元化考核方式结合进行。各阶段的考核侧重点不同,考核方式和考核比例可以不一样。对基础理论和国家标准的掌握程度可以单独考核,也可以融入到具体的项目中来考核。可以采用平时成绩+项目制作的方式综合考查学生的掌握情况。设定一个总的机械制图项目,然后设定理论、软件绘图、综合设计等不同的比值,考查学生的综合能力。不同学生的接受程度不一样,对课程考核的难易程度也要综合考虑,既要兼顾大部分学生,考查他们对基础知识和操作的掌握程度,又要出一些相对较难的题目,考查一部分有较高潜力的学生考核他们对机械制图的掌握深度。
3 激发学生的创新意识与综合应用能力将是课程教学改革发展的重要方向
对于机械制图课程的学习,除了对基础知识理论、国家标准,三维软件和二维软件的学习,具体的实践绘图训练,还有一个非常重要的内容,就是激发学生的创新意识。这在课程教学中是有一定难度的,因为课程内容繁多,学生单单要掌握软件的学习就需要投入大量的精力,教师对课程内容的梳理也需要付出很多的心血。然而,真正要让学生掌握机械制图的精髓,能让所学融入社会大发展的步伐,激发学生的创新意识必不可少。只有学生具备创新意识,能够真正思考所绘制的每一个零件所起到的作用,去思考能为某个目的解决什么问题,他才能真正产生创造力,成为社会所需要的人才。而不是刚刚毕业,所学就已经过时,被社会所淘汰。那么,要让学生有创新意识,教师自己本身要与时俱进,不断创新,不断学习,这样,机械制图的课堂会更加焕发生机。同时,机械制图更多的是要培养学生的综合应用能力,让学生为后期的学习打下坚实的基础,因此教师在课程的项目设定上要更多的考虑实用性和综合性,为后期的专业学习做准备。机械制图的教学改革任重而道远。
4 结语
机械制图是一门基础课程,也是机械类专业的一门必修课程。学习这门课程首先要改革教育教学方法,培养学生的兴趣。其次,要加强理论与实践的而联系,增强课堂的互动性,同时,授课时要精简理论阐述,增加实验环节,邀请企业人员参与,增加课堂的趣味性,提升学生的学习兴趣与学习主动性,以及创新能力。要使得学生从实际出发,充分认识到机械制图的重要性,使抽象的概念具体化,提升读图和绘图方面的水平,结合创新与设计,兼顾课程的难易程度,按照大部分学生的水平,采取不同的考核方式,从而取得良好的课堂效果。
综上所述,高校机械制图课程是一门思维能力与综合动手能力相结合的课程。课堂教学必须立足于学生能够掌握与应用,面向创新能力以及技能提升。因此,高校机械制图课程教学改革非常必要,当务之急是应着重培养学生实践动手能力,激发学生的主观能动性,鼓励学生开展讨论,大胆构思,引导学生多方位的分析问题,并敢于表达自己看法和意见,从而提高教学质量,这对提升机械制图教学效果具有积极的意义。