技工院校机械绘图软件的教学探讨

王 吉

宁德技师学院 福建宁德 352100

在各大技工院校机械类的教学、学习和零件生产过程中,零件图纸是贯穿始终的重要工具,是体现设计者的思路、传达机械零件的加工方法、检验机械零件是否合格的凭证。无论是作为机械类的学生还是机械行业的从业者,熟练掌握机械图纸的绘制方法都是非常必要的。机械零件绘图课程繁多,从最基本的手工绘图课程“机械制图”,到计算机辅助绘制平面图纸的“AutoCAD”,再到体现机械零件三维实体的“中望3D建模”“UG”“CAXA”等,都是学生们必须要牢牢掌握的课程。

一、几门课程的特点

“机械制图”课程是学生入学后接触的第一门专业课程,是为了培养学生认识机械零件、使学生掌握如何识别机械零件图纸,并通过手工绘制机械零件平面图纸的能力。“机械制图”是机械工程领域的基础课程,涉及机械零件、机械结构的制图和图解。在教学中,需要注意以下几个特点:首先,机械制图需要精确性高。因此,在教学过程中,需要着重讲解标准的制图规范和标准符号的使用方法,以确保学生能够准确无误地绘制和解读图纸。其次,机械制图需要细致性。学生需要仔细观察和理解每个细节,包括尺寸、符号、线条等,以确保图纸的完整性和正确性。最后,机械制图需要熟练掌握绘图技巧。在教学中,需要通过大量的练习,让学生熟悉各种绘图工具的使用方法,包括直线、圆弧、曲线、填充等。教学中,通过点线面的投影规律塑造学生识别和绘制基本视图的能力,提升学生的空间思想和立体感,是机械专业的基础入门知识。“AutoCAD”是“机械制图”的进阶课程,把手工绘图时使用的笔和尺子升级为计算机鼠标和键盘,结合各种命令的使用更加方便地实现机械零件图纸的绘制和修改,使绘图的效率和准确度得到更大的提升。在教学中,需要注意以下几个特点:首先,需要掌握计算机绘图的概念和思维方式。需要熟练掌握软件界面、各种绘图工具的命令,以及扎实的手工绘图基础。其次,学生需要理解不同视角的投影方式,以及三维图形的构造方法,以确保能够准确无误地表达机械零件的形态和尺寸。绘图过程中需要注重绘图的规范性和美观性。学生需要掌握绘图的排版技巧和标注方法,以确保图纸的易读性和美观性。最后,计算机辅助绘图需要注重绘图的精度和速度。在教学中,需要通过大量的练习,让学生熟悉各种绘图工具的快捷键和操作技巧,以提高绘图的效率和准确性。“中望3D建模”“UG”“CAXA”等软件则是把二维的平面图纸变成三维的立体图形,更加生动直观地展示零件结构和细节,结合自动编程软件生成加工程序,实现零件的加工生产。从几门课程的特点上来看,都是机械类专业的必备课程,都需要学生具有一定的层次性和条理性,尤其是复杂图形的绘制,必须要掌握一定的三维观念,对零件的点、线、面之间的关系进行足够分析,结合各种视图的特点方可进行绘制。CAD/CAM是机械制图中最前沿的课程,涉及计算机辅助设计和制造的技术。在教学中,需要注意以下几个特点:首先,CAD/CAM需要掌握计算机的基本操作和软件的使用方法。学生需要掌握CAD/CAM软件的界面、工具栏、命令和快捷键等,以确保能够熟练地使用软件进行建模、分析和制造。其次,CAD/CAM需要注重设计的实用性和效率。学生需要掌握基本的设计思路和方法,以便能够熟练地进行模型的设计和修改,并在模型中添加必要的尺寸和约束条件。最后,CAD/CAM需要注重制造的可行性和精度。学生需要掌握基本的加工工艺和制造方法,以便能够在软件中生成合适的加工路径和工艺参数,并确保零件的制造精度和质量。

总之,机械绘图软件是技工院校中重要的一门课程,需要注重学生的实际应用能力和技能水平的提高。在教学探讨中,需要重点关注机械制图、机械识图和CAD/CAM等课程的特点,注重教学方法的创新和实践能力的培养,以提高学生的综合素质和就业竞争力。

目前,国内各大技工院校已经将上述几门课程作为机械类学生的必修课,在各大技能竞赛中也大力推广,取得的效果较为良好,学生们的接受度也取得显著的成效。但是在大范围的教学中,仍存在各种各样的问题,需要更进一步地完善教学方法,提升教学效果。

二、教学和学习中存在的问题

(一)学习兴趣不足,专注度不够

对于中职学校和技工类院校来说,学生的生源问题决定了学生成绩普遍不高,对学习的兴趣不是很大。同时,机械专业属于学生新接触的课程,包含了大量新鲜知识和较抽象的知识,对于初次接触的学生来说,很难较快地融入,因此,在学习时兴趣不高、效果较差。

(二)学习目的性较差,没有明确的方向

“机械制图”是机械类学生入学后接触的第一门专业课,是后续各种专业课学习的基础,也是学生们建立三维立体感的重要过程。加上“机械制图”课程需要动手的内容较多,图纸绘制烦琐,学生们不了解课程的重要性,不明确课程在未来岗位中发挥的作用,因此大多数学生学习的目的性较差。

(三)教法学法较落后,理论与实际结合较差

目前“机械制度”的课堂大多还是以教师讲、学生听、课后做作业的模式,虽然课堂上的图形学会了,但是在实践中总是出现各类问题,并没有体现以学生为主体的教学理念。在机械绘图软件的学习中,实际操作是非常重要的环节,但是很多教师在教学中忽略了这个环节。这会导致学生对机械绘图软件的实际应用效果缺乏直观感受,也难以培养学生的实际操作能力。因此,教师需要在课堂上加强实际操作环节,引导学生进行实践操作,增强学生的应用能力。

(四)知识积累不够,立体感不强

从“机械制图”过渡到“AutoCAD”时,由于都是二维图形,所以学生们一般可以顺利接受,但从“AutoCAD”到“中望3D建模”时,由于从二维图形转变到三维立体,学生们一般很难适应,需要更多的时间练习和理解,而教学中课时不足,练习场所缺少,从而导致学习效果较差。机械绘图软件是为工程设计和制造服务的工具,其应用场景非常广泛。但是在教学中,有些教师仅仅讲授了机械绘图软件的基础知识,缺乏与实际应用场景的结合,导致学生的学习兴趣不够和理解不深。因此,教师需要引导学生探究机械绘图软件在工程设计和制造中的应用,让学生理解其应用场景,提高学生的实际操作能力。

(五)综合性教师不足,骨干教师配备不够

目前大多学校存在教师老龄化问题,专业教师队伍中老教师和年轻教师较多,中青年骨干教师明显不足,出现断层的现象。在“机械制图”的教学中往往由老教师担任,在制图的专业技能上占有很大优势,但对电脑软件和3D模型的使用上有所欠缺。年轻教师虽然对电脑软件和3D模型较精通,但专业技能上略显不足。由此导致学生在学习过程中衔接较差,效果不理想。

(六)教学考核方法老旧,激励性不够

目前大多数院校还是采用传统的考核模式,由此导致缺乏对学生全面性考核,没有把平时表现和实践能力纳入考核系统,不能激发学生的学习主动性和热情。教学方式和教材可能存在滞后和不足。机械绘图软件技术日新月异,但有些教师可能还停留在过去的教学方式和教材中,导致教学内容和方法与实际应用不相符,从而影响了学生的学习效果。

(七)教学方法单一

在技工院校机械绘图软件的教学中,一些教师在课堂上仅仅采用传统的讲授方式,缺乏互动性和趣味性,导致学生的学习兴趣不足和专注度不够。因此,教师需要采用更多的教学方法,如互动式讲授、案例分析、实际操作等,让学生在学习中更加主动积极。

(八)软件版本更新缓慢

机械绘图软件是一种技术含量较高的软件,需要不断进行更新升级。但是,在一些技工院校中,由于学校设备更新缓慢,教学使用的机械绘图软件版本较低,导致学生不能及时了解新版本的软件更新内容。因此,教师需要关注机械绘图软件的版本更新,及时调整教学内容和方式,使学生了解到最新的软件技术。

三、提升“机械制图”“AutoCAD”“中望3D建模”教学和学生学习效果的探讨

(一)明确目的,设定目标

无论是本文提到的“机械制图”“AutoCAD”“中望3D建模”,还是同类的“UG”“CAXA”“CATIA”等建模软件,其最终目的都是类似的,只不过在各自的优缺点上有所差别。在学校设置课程之前,应充分考虑本校教学特点,结合本地企业生产实际,研讨分析选用哪些课程,并在教学大纲上明确目的,设定目标,为学生的学习设定方向。在教学“机械制图”“AutoCAD”“中望3D建模”等课程时,教师需要关注软件更新和行业发展动态,及时更新和调整教学内容,保证教学内容与时俱进。此外,教师还需要根据学生的实际需求和兴趣,适当增加教学内容的丰富性,如引入一些实际应用案例,增强学生的实践操作能力,提高学生的学习效果。教学方法的创新和多样性是提高教学效果的关键,在教学“机械制图”“AutoCAD”“中望3D建模”等课程时,教师需要采用多种教学方法,如案例分析、实际操作、小组讨论等,增加学生的互动性和趣味性。同时,教师还可以通过网络教学平台等工具,为学生提供更加便捷和多元化的教学资源,提高学生的学习效果。

(二)校企结合,提升学生学习兴致

目前中职院校大多还是以就业为主、升学为辅的模式进行教学,学生学技能的重要性比学生理论知识要强。因此,在教学过程中应引入产教结合的模式,邀请企业讲师和专业进校开展课程,引导学生重视实践与理论结合,教授学生如何正确认识专业课程,提升学生学习兴致,并通过以赛促学的方式鼓励学生投入专业学习中。学习环境的优化和改善也是提高学生学习效果的重要因素。在教学“机械制图”“AutoCAD”“中望3D建模”等课程时,学校需要提供先进的硬件设备和软件平台,为学生提供良好的学习环境。此外,学校还可以积极组织学生参加机械设计和制造比赛等活动,为学生提供更加实际和具有挑战性的学习环境,促进学生的学习动力和积极性。

(三)创新教学方法,注重技能发展

在高职的三年里,几门课程一直是贯穿始终的,在难度上也是逐步提升的,学生们需要在打好基础的前提下循序渐进地进行学习和实践。因此每一门课都需要扎实掌握,都需要能独立完成规定的考核,这就需要教师们在教学过程中创新发展,因材施教,力求把全班学生的水平提升到均衡的层面上。首先,传统的教学模式已经略显落后,需要创新教与学的模式。比如以小组的模式进行学习,把学生分成若干小组,成绩较好的学生为组长,带动三五个学生一起学习,并把小组成绩作为每个学生成绩。这样可以更加显著地提升组长的责任性和组员的荣誉感,整体提升学习质量。其次,常态化举办技能竞赛,在班级内部、班级之间、系部之间进行比赛,并以“红榜”“喜报”等方式提升学生获得感和学习动力。

(四)合理安排课程,注重平时积累

首先,从本质上来讲,“机械制图”和“AutoCAD”没有太大的区别,只是把图纸从传统的纸张上移到计算机软件上而已,在掌握了计算机的基本应用后CAD更加方便实用,所以在课程安排上应该缩减“机械制图”的课时,增加“AutoCAD”的课时,大量增加“中望3D建模”的教学和练习时间,并尽量采用大课堂,即两节连上或四节连上的课堂。其次,在教学和学习的过程中,注重知识的积累和资料的收集,把学习过程中的每一幅图纸、每一次作业都收集到U盘或电子设备中,关注相关网站或公众号,发挥网络的优势,在学习中拓宽知识面,聚少成多,达到更好的学习效果。

(五)提升教师水平,扩展教学知识面

教师,是学生的引路人,是专业发展的带头人,只有积极开展教师培训和继续教育,大力发扬教师学习的劲头,发挥以老带新、相互学习的作用,才能全面提升教师的业务能力。机械制图类教师需要扎实的专业功底和新颖的创新精神,要具备相关的能力有效教授学生,因此,学校方面要注重师资力量的优化。首先,对现有教师进行培训,不断补充新的知识,提高教师的业务能力。其次,开展校际交流研讨,吸取兄弟院校优秀的教学经验,学习先进的教学方法,互相沟通,共同进步。最后,派遣相关教师深入企业,了解企业需求,将教学内容和企业实际相结合,使教学内容更贴近生产实际,从而提高学生将来适应岗位的能力。

(六)创新考核方式,综合提升学生能力

在中职院校中,考试所占的比重很大,因此创新考核模式势在必行。首先,创新考核模式,通过以赛替考的方式考核成绩,鼓励学生参加各种比赛,在比赛中获得成绩的可以免除考试。其次,重视平时成绩和实践操作,把平时每一次作业、每一次月考的成绩作为重点,表现优秀的给予特别加分。最后,加入毕业设计环节,通过大规模的实战练习和完整机构的练习,综合学生素质、能力、知识等方面给予学生综合性的评价,将学生实践动手能力、课后作业、课堂表现相结合,有效提升考核的公平性和合理性。

结语

机械零件图纸的绘制是机械制造设计及其自动化课程的基础和必要条件,熟练掌握相关课程是每一个机械类学生必须要做到的事情,也是每一所中职院校需要考虑的事情。本文从课程特点、学生特点、课程的教学方法和学生的学习方法等方面入手,指出了六点问题并提出相应的解决方案,希望能对机械类专业的教学和学习有所帮助,请各位同仁共同研究探讨。