机械制图基本标准范文

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机械制图基本标准

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【中图分类号】TH126-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)08-0189-01

前言:随着计算机技术的日益普及,许多高职院校已开设《AUTOCAD》及《机械制图》这两门课程,这对于机械课程的教学起到了极大的促进作用,彻底改变了传统的教学方法,教学效果明显提高,学生学习兴趣,热情高涨。但在实际教学中也存在一些问题,有待改进,下面就《机械制图》与《AutoCAD》教学的几点分析提出来与同行们商榷,以期改进。

一、《AutoCAD》与《机械制图》的关系

《机械制图》与《AutoCAD》都是实践性很强的专业课,从本质上来说,《机械制图》和《AutoCAD》都是讲授绘图和识图知识的,它们之间存在许多相通之处。《机械制图》主要利用绘图工具,如三角板和圆规等,根据已有的制图知识,依靠绘图技巧和经验逐线绘制,而《AutoCAD》是随着计算机技术的不断进步发展起来的现代制图工具,具有甩图板功能,可以通过交互式绘图方式,绘制出高精度图形。但《AutoCAD》技术的应用仍以《机械制图》中投影理论和制图标准知识作为基础。可以说,《机械制图》是《AutoCAD》的基础,《AutoCAD》绘图不能脱离而独立进行,必须在掌握《机械制图》的基本理论、投影规律、表达方法和国家制图标准规定的基础上才能应用《AutoCAD》画出符合要求的机械制图。《AutoCAD》是促进《机械制图》教学的有效工具。因此这两门课程关系紧密,是互相补充、互相渗透,相辅相成的。

二、对教师配置及课程安排的分析

目前,《机械制图》、《AutoCAD》是两门独立的课程,分别安排教学时间。通常是先讲《机械制图》课程,然后再讲《AutoCAD》,两门课分开上,甚至一些学校将《机械制图》、《AutoCAD》分别安排制图教师与计算机教师讲授,这种分段式、独立式的开设课程方式导致了教学内容庞杂、重复与脱节,造成了学时浪费,教学效率也不高。

三、《机械制图》与《AutoCAD》一体化教学的必要性

时下在《机械制图》教学实践中,教师普遍表示,很多高职学生都认为这门课程的内容抽象难学,难以掌握。但笔者认为,如果能充分利用《AutoCAD》形象、生动的特点,丰富教师的教学方法和手段,学生就能直观、便捷地学习制图理论,有利于将机械制图与计算机制图有效地衔接。这样不仅可避免《机械制图》的枯燥乏味,而且《AutoCAD》中的工具要比手工工具丰富得多,可大大缩短了以往手工作图占用的大量时间,极大地提高了绘图效率和绘图质量,从而提高学生学习专业课的兴趣,改善教学效果。为了满足企业和市场对人才的需求,将《机械制图》和《AutoCAD》这两门课程融合进行一体化教学已成为必然。

四、《机械制图》与《AutoCAD》一体化教学的探讨

(一)整合课程

将两门课程整合成一门课,以《机械制图》基本理论为前提,以《AutoCAD》软件作为绘图平台,以动手绘制图纸能力为目标,以“实用为主,够用为度”的原则,将《机械制图》与《AutoCAD》两门课程的教学内容进行优化整合。为此,可将教学内容整合为六大模块:国家标准、画法几何、标准件、零件图、装配图、三维轴测图。同时教学大纲、教案等也要相应地做出调整。

(二)教学方法

1. 多媒体授课与实验课相结合的教学模式

在实践教学中尽可能采用图文并茂的多媒体技术教学,生动形象讲授《机械制图》的一些基本原理和理论知识,而实践主要在实验室进行,讲授《AutoCAD》软件的使用和绘图技巧。通过多媒体授课与实验课相结合的教学模式,可以将理论教学和实践教学有机地结合起来,不仅可以提高学生的学习兴趣,而且可以加强学生的动手能力。

2. 手工绘图与计算机绘图双重训练

随着计算机技术的不断发展,计算机绘图将取代手工绘图。但是在学习过程中,并不能从一开始就使用计算机来绘图。手工绘图作为学生的一项基本技能是基础,绝对不能抛弃,只有掌握了一定的手工绘图技巧,才能打下计算机绘图的基本功。在学生掌握一定的《机械制图》理论知识和《AutoCAD》的绘图功能后,遵循由浅入深、由简单到复杂的原则,有针对性地加强训练一些难度适当的练习题,开展“机械制图计算机化”的一体化教学训练,让学生进行手工绘图和计算机绘图,是一种双重实践训练,做到两者训练并重,大大增加了学生绘图的实践机会,这样可以给教学带来积极的影响,变被动学习为主动学习,让学生真正学以致用,在潜移默化中提高自己的识图和绘图能力,成长为一个满足实际生产需要的技术型人才。

3. 交错融合教学

《机械制图》与《AutoCAD》一体化融合教学要有主次之分,不可本末倒置,应以《机械制图》模块为基础,将《AutoCAD》的各教学模块有机融入其中,但这种融入不是简单地穿插。在实践一体化教学中,并不是说一定要讲完《机械制图》中某一模块的内容后才能接讲《AutoCAD》模块中的内容,有时两模块可结合在一起讲解。把《AutoCAD》作为一种绘图工具来使用贯穿在整个《机械制图》的教学过程中,教师可作如下处理:(1)《机械制图》的绘图基本知识与《AutoCAD》绘图环境放在一起介绍;(2)《机械制图》的投影原理结合《AutoCAD》的基本绘图命令(含点、线、面、圆等)来介绍;(3)《机械制图》的轴测图画法与《AutoCAD》的三维绘图基础相结合来讲解;(4)《AutoCAD》尺寸标注的设置融入《机械制图》尺寸注法中;(5)《机械制图》的机件表达方法融入《AutoCAD》的图案填充及视图缩放与移动;(6)《机械制图》的标准件和常用件与《AutoCAD》的模块和属性的操作相结合来讲解。这样可用较少的课时讲解《机械制图》,而留多一点的课时用在《AutoCAD》计算机绘图的实践性教学,这样不仅节省了学生的学习时间,还加强了学生的空间想象力,让学生更加熟练地掌握计算机绘图的方法和技巧,从而改善教学效果,提高教学效率。

(三)学时分配与考核方式

《机械制图》与《AutoCAD》的融合式教学,学时比例为2:3,也就是《机械制图》课程为2,《AutoCAD》课程为3,学时大致可分为《机械制图》为80学时,《AutoCAD》为120学时。《机械制图》与《AutoCAD》一体化融合教学实施后,对学生的考核不能只是期中、期末考试来进行单纯的知识考核,应建立起以识图能力为核心,以实际操作为主,笔试为辅,通过手工绘图作业,《AutoCAD》上机绘图作业,平时的上机练习及笔试,综合评定学生的最后成绩。

总之,《机械制图》与《AutoCAD》一体化融合教学后,尽管在一定程度上丰富了教学手段,也取得比较好的教学效果,但仍存在不少问题,仍需我们不断去探索,以期为企业培养出更多的合格人才。

参考文献:

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关键词:机械制图 CAD 教学改革

《机械制图》与《AutoCAD》是中职学校中开设的两门重要的专业基础课。在传统的教学中,这两门课程是相对独立、分开授课的,这种传统的教学方法存在不少弊端,前者注重讲授制图的原理和方法,后者则注重讲授利用计算机软件绘制图形的技巧,熟练程度。两门课程都以培养学生的空间想象、绘图、识图能力为目标。因此,如何将这两门课程有机地结合起来,构建机械制图与CAD课程新体系,改革教学方法,提高教学质量,成了当前教学改革中需要解决的问题。

一、《机械制图》和《AutoCAD》的关系

作为“工程界的共同语言”,内容包括《机械制图》的国家标准和基本规定,正投影法和三视图的基本理论和基本方法,组合体、截交线、相贯线的画法以及标准件、常用件的规定画法,零件图和装配图等。教学目的要求学生掌握阅读和绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能,能够识读和绘制中等复杂程度的机械零件图和装配图。

AutoCAD是计算机辅助设计软件之一。它具有强大的绘图功能,广泛应用于机械、建筑、电子、化工等行业,是精确地进行机械零件设计,绘制机械零件图和装配图的最佳软件。它能取代手工绘图,利用其强大的绘图功能和编辑修改功能,可以快速、准确、美观地表达出所要画的机械图样,极大的提高了绘图效率和绘图质量。

《机械制图》与《AutoCAD》的关系。一方面,机械制图是CAD的基础。CAD绘图不能脱离专业课程的学习而独立进行,必须在全面掌握制图的基本理论、投影规律、表达方法和国家制图标准规定基础上才能应用CAD画出符合要求的机械图。另一方面,CAD是促进制图教学的有效工具。在制图学科中引入CAD,并不是用计算机来代替人的思维,而是甩开图板,利用计算机这一先进的现代工具来推动机械制图的教学,大大缩短了以往手工作图占用的大量时间,学生可以进行更多的理论探索,教师更可以利用轴测图、三维图形变换等功能展示空间形体及空间――平面的转换过程,有利于突出机械制图的重点,分解难点,帮助学生建立及提高空间想象和思维能力,同时让学生更多地见识软件的功能,培养学生对机械CAD的学习兴趣和积极性。

二、《机械制图与CAD》的教学改革

《机械制图》课程:

目前大部分教材在内容顺序上的安排几乎相同,但在授课过程中,若按照书本上的章节顺序介绍,有些内容不利于学生理解和掌握,教师可适当的调整。几年来,我课程组还在这方面进行了课程教学改革,收到较好的效果。为了培养学生的立体感,帮助他们更好的掌握后续课程,我们先讲轴测图的相关知识,然后再介绍正投影、三视图的知识,这样可以使学生在学习三视图时想象不清物体的形状时,可以直观的画出轴测图来辅助思考;三视图介绍后进行简单物体读图,我们称为感性阶段,有了一定的感性认识后,学生的积极性就逐步被调动起来,入门学习就成功了,为后续章节的内容打下了基础。而对于第一章的制图基本知识介绍穿插在后续课程当中。比如,在投影基础知识介绍后,再介绍图幅、图框、标题栏等国家标准画法;在画三视图时介绍各种线型的画法及规定;学习基本几何体及其尺寸标注时,再详细讲解如何进行尺寸标注,等等。这样,把枯燥的常识性知识有针对性的具体化,可以使学生更好地理解和应用。

《CAD》课程:

不同教材安排章节内容也不一样,其一:先介绍各种命令,再辅以实例;其二:每一章节举一代表性的样例,以实例引出命令的运用,因为一个图形涉及到多个命令的综合,这样安排教学更有针对性些。

《机械制图》与《CAD》课程的整合:

通过几年的教学观察和总结,《机械制图》和《CAD》这两门课程可以穿插教学,以应用为目的对原有的教材和教学计划进行相应调整和优化,现将《机械制图》与《CAD》相关章节的知识点作一对比:

这样,他们的学习内容可以形成一一对应关系,学生在练习的过程中既掌握了计算机方面的知识,又熟悉了制图方面的一些基本要求和国家标准。

此外,对我们中职生来说,零件图的识读是必需掌握的知识,以后工作中用得多的也是这方面内容,故零件图需要强化。教学时从四方面来进行:(1)标题栏;(2)视图;(3)尺寸;(4)技术要求。在《CAD》中,标题栏有样板文件可以调用;视图可以用《CAD》绘制;尺寸可以结合《CAD》中的尺寸标注样式的设置和尺寸标注命令的使用进行讲解;技术要求应结合表面粗糙度的块的属性设置和文字的输入进行讲授。这样将它们有机地穿插在一起,增加了教学的直观性和趣味性,彻底改变了传统的教学模式,变要我学为我要学了,提高了教学效果。

三、《机械制图与CAD》教学今后的发展

《CAD》极大地丰富了《机械制图》的教学内容,改变了《机械制图》的教学方法,让《机械制图》这门课程更具趣味性,是一场制图教学的革命。比如,CAD中三维模型的设计就是制图学中没有的内容,而且,随着计算机技术的不断发展,三面正投影图,由于直观性不强的弱点,将逐渐被三维模型代替。CAD/CAM技术的进步与推广,CAD制图教学也将得到进一步的发展。在一些发达国家,U―G、Pro―E、Solidworks等先进的三维绘图软件的应用已经很普遍。只要设计出了三维零件图,与绘图软件相连的加工设备就能直接生产出产品,极大地提高了生产效率。近几年内,我国也必将得到普及。我们中职学生将会学到更多、更有用的先进技术与技能,提高他们的综合素质,为他们今后进一步的发展打下坚实的基础。

参考文献:

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“机械制图”作为理工科的技术基础课,对于学生后续课程开展和工作中有着重要意义,“机械制图”课程的特点是:理论性、实践性较强,且担负着培养学生空间想象能力、手工或计算机绘制及阅读机械工程图样的能力的重要任务[1-2]。但在教学上“机械制图”课程目前也有很多不完善的地方,仅凭课堂上的知识很难保证学生学习的质量。因此,研究一种对教师和学生都更好的教学模式,来促进“机械制图”课程的教学和学生学习效果提高有着现实的意义[3-4]。

2平台建设的主要工作

利用VS技术开发建立的机械制图教学资源库基本结构如下,资源库共分为四种:

2.1机械制图国家标准资源库;用来收集整理现行机械制图相关最新国家标准,克服教材中出版前与出版后国家标准的滞后性以及在标准化过程中机械制图新标准的推广途径单一性,使学生在走向社会时熟悉相关标准的新旧更替及修订情况,更好的适应企业的需求。

2.2机械制图教学图样资源库;利用主流的三维制图软件,绘制丰富的教学相关制图模型,建立与教学相关的三维教学图样库,包括立体及实际零部件,使教学过程更生动形象,为学生课程设计、毕业设计和今后工作中熟悉和使用行业设计软件做好铺垫。

2.3机械制图教学CAI课件资源库;根据教材的实际内容,建立与教材一致的多媒体课件资源库,课件库的建设完全按照教材内容进行设计,使教师在教学过程中所讲授的内容与学生课堂使用的教材一致,保证学生和教师的同步性。

2.4机械制图习题学习资源库;经过多年的教学积累,在充分把握课程教学重点的基础上,根据历年经验搜集整理教学大纲的知识重点问题,设计出各种练习题和模拟试卷,用来检测学生学习效果,满足学生自我考查学习效果和练习的需要。利用VisualStudio开发出承载资源库平台软件,该语言具有操作灵活,设计流程简易的特点,并要求设计出的平台软件可视化好、操作性强、功能齐全[5]。下面对于机械制图资源库教学平台进行介绍。机械制图资源库教学平台(V1.0)登录界面,登录界面根据个性化和保密性的理念而设计,既满足使用要求又能较好的方便操作者对个性化需求。使用者建立自己的个人用户名和密码,即可进入机械制图资源库教学平台进行相关的教学或学习工作,机械制图资源库教学平台设计过程中始终秉承人员操作方便、文件检索快捷、资源显示清晰的开发理念和要求,以期建设出一种满足机械制图教学和学习需求并实用的资源库平台。在机械制图资源库教学平台设计时,充分考虑“机械制图”课程教学和学习中所需求资源的种类,为更好的满足使用需求而进行开发与建设。资源库具有五大基本功能:文件资源浏览、文件资源检索与查询、文件资源上传()与下载、文件资源统计、文件资源管理(增、删、改)。机械制图教学资源库的主界面包括资源管理文件树、文件资源信息显示栏、文件资源管理信息栏和系统管理按纽区四大部分,可以储存的机械制图相关资源文件格式有.doc格式、xls格式、ppt格式、pdf格式、纯文本及txt格式等,机械制图资源库教学平台文件管理界面。对于资源库中文件的检索,平台也提供了多种检索方式,并提供了更快捷的模糊检索功能,可根据文件类型、名称、编号、重要性等方式进行查找,大大方便了使用者的文件查找,节省了资源检索时间。其中,按名称检索和可以提供模糊查找,使用者不必完全记住文档全名,输入关键词即可查找。

3机械制图教学资源库平台的特点

机械制图教学资源库提供了教学中完善的资源,资源库的教学素材丰富、新颖,各种教学素材可按需添加,使用方便;教学资源库丰富了学生学习的多样性,学生可以通过安装资源库软件,自我进行课前预习,课后复习和相关自我知识的拓展;教学资源库促进了“机械制图”课程建设与发展,丰富了教学手段,并对于学校中其它课程的建设起到引导的作用。

4建设机械制图资源库教学平台的实效性及意义

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关键词:CAXA实体设计;机械制图;有效课堂;教学改革

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)08-0158-02

CAXA实体设计具有独特的可视化造型模块及二维工程图模块,非常适合机械制图的教学。在《机械制图》课程的教学中,可将CAXA实体设计应用到形体分析、零件装配、二维工程图等。CAXA实体设计可直接构建交互式教学平台,改变了传统的教学方式,使教学效果大大提高。

一、理论基础

机械制图是一门实践性较强的专业基础课,其任务是让学生掌握机械制图的基础知识、正投影法、三视图、轴测图和有关国家标准等内容。该课程着重培养学生的识图能力、空间想象能力和形象思维能力,培养耐心细致的工作作风和严谨认真的工作态度。

机械制图课程的教学,从借助实物模型辅助教学到利用CAI多媒体课件进行课堂教学是一个很大的进步。仅用图片或课件演示,重复地播放看似直观、明了,但学生总体反映这门课难学,教师认为这门课难教。因为用多媒体设备教学只是替代了原来的黑板,不能表达机械制图的思想,并不能说明二维图形与三维零件的关系,也不能说明机械图样中相关规定的由来,更无法引导学生的思路在三维空间与二维平面之间转换,很难调动学生的学习兴趣。这些都是机械制图教学中长期存在的难题。笔者认为,如能直观地表达二维图形与三维实体的关联关系,赋予三维实体模型以机械属性,使数字三维模型成为实际机械零件,机械制图的学习将变得相对简单。通过对多种三维CAD软件的研究发现,在机械制图等课程的课堂教学中引入CAXA实体设计软件的造型模块和二维工程图模块,利用这种三维实体与二维图形的关联转换关系,就能很好地帮助学生学习机械制图。

在常规的机械制图教学中,利用尺、规、粉笔在黑板上绘图,用模型实物分解分析,作图思维引入等方法进行,引领学生去找线、找面、找投影关系,这样的教学效果不是很理想,不能激发学生的学习兴趣,就好像手拿实物模型让学生观看,让学生理解,并要求学生绘制出其他视图。看似已经理实一体,实则局限性很大,教学中根本没有如此之多的模型。因此,这样的操作性不强,理实一体并非专业性较强的操作课固有,机械制图也可有适合其特点的理实一体教学方法。笔者认为,理即需要学生掌握制图的基本概念、绘图要领、方法等需要讲解和绘制的东西;实即借助于CAXA实体设计软件中的造型模块和二维工程图模块的操作绘制做到虚实结合、动静结合、二维与三维结合,利用CAXA实体设计软件独特的可视化造型方法和三维球等工具来实现其二维工程图与三维实体之间的互换。

CAXA实体设计是唯一集创新设计、工程设计、协同设计、二维CAD设计于一体的新一代三维CAD系统解决方案,具有先进性、易学易用、满足国家制图标准的特点。CAXA实体设计的二维工程图模块,不但更简洁实用,而且切合国情和国家制图标准的要求。默认的系统设置能满足学生初学工程图的基本需要,图框、标题栏都可以随时调用,它们符合国际标准且文字输入非常方便。绘制等分点、平行线、多边形、中心线、轴和孔、标注倒角、粗糙度和公差等功能很好用,绘制三视图时具有导航功能,能解决学生绘制三视图的难题,也给讲授图样的原理和方法带来了极大的方便,大大提高了教学效率。而CAXA实体设计软件独特的智能图素功能、独特的“拖放”操作和“三维球”技术,使教师或学生创建直观的三维教学模型成为可能。因此,研究CAXA实体设计,将其作为机械制图的辅助,就能达到教学目标。

二、具体措施

1.必须以多种版本的《机械制图》教材为基础,建立CAXA机械制图三维实体模型库。该实体模型库应包含基本体、组合体、各种典型(常用)零件、各种装配件、常用标准件等制图教材和生产中的各种实体模型。这些数字模型应按制图教学思路制作。在基本体的基础上用切割或叠加方法生成组合体、零件、部装件或装配件。为了方便学生理解,按工作原理设计零件或整体装配件的动作,利用CAXA的动画功能播放动画,展示部装件或整体装配件的工作原理、装配过程。在CAXA实体设计软件中,三维图形与二维图形是关联的。三维模型库创建好后,利用CAXA实体设计二、三维关联性,与之对应的二维图形库同时建立。三维设计环境修改后,软件会立即询问二维图纸是否需要更新,确认后,原有的二维图形立即按三维设计环境的修改更新。同时,在二维绘图环境中,可以进行各种标注、生成明细表。二维布局图可以由一张图纸,也可由多张图纸构成;可以包含一个视图,也可以包含多个视图。

2.在机械制图课中的二维绘图教学中,以往都是辅助于实物模型、AutoCAD软件进行教学,少学时的情况下很难教。AutoCAD软件有许多参数需要设置,仅基本操作方法就要花不少时间。如果用AutoCAD给学生演示三视图的绘制过程,稍复杂的三视图就很麻烦了,只有少数学生看得懂画图过程。而用CAXA实体设计的造型模块绘制轴测图、用二维工程图模块绘制三视图就可轻松解决。另外,国产的CAXA实体设计软件具有易学易用、满足国家制图标准的特色,能满足教改需要。笔者在2010~2011年度第二学期10机电班的教学中,开始应用CAXA实体设计软件作为教学辅助。通过一学期的实践教学,取得良好的教学效果,学生对机械制图课和绘图作业都很感兴趣。在以往的教学中,只强调用传统的尺子、圆规、铅笔作为绘图工具,有“绘图不精确,不能放大显示,复制、修改不方便”等缺点,加上有些例题和习题没有配套的三维教学模型,因而学生在读三视图和画三视图时很费劲。由于AutoCAD比CAXA实体设计复杂得多,也没有“导航功能”,生成的三维立体图也比CAXA实体设计复杂得多,学生读或补画三视图时,稍微复杂一些就困难重重,甚至失去信心。在教学中引入CAXA实体设计软件的三维建模和二维工程图模块后,学生在短短的时间内不仅很快学会了基本操作,还学会了如何用CAXA二维工程图模块的导航功能绘制“立体及其表面点、线的三面投影”、“截交线的投影”、“相贯线的投影”、 绘制三视图,也学会了用CAXA实体设计软件生成相应的辅助三维教学模型,以及运用CAXA实体设计的特殊功能将生成的三维立体图自动转化成工程图的三视图。

参考文献:

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关键词: 机械专业 机械制图 AutoCAD 一体化教学

1.引言

机械制图是机械专业一门重要的基础课程,它主要是使用手工绘图的方法,采用平面二维图形来表达目标物体的各种信息,如零件图、装配图等,其目的在于培养学生绘制和识读工程图样的能力。然而随着计算机的不断发展和科技的不断进步,传统的手工绘图由于工作效率低下已不能满足现代工业生产的需要。AutoCAD(Auto Computer Aided Design)是美国Autodesk公司开发的计算机辅助设计软件,主要用于二维图形、详细绘制、设计文档和基本三维设计。由于它可以大大提高绘图人员的工作效率,并且绘制的图样精度高、图面整洁,因此在国际上得到了广泛的应用。许多职业技术学校已把它作为机械专业学生一门必修课来教授。从本质上来说,机械制图和AutoCAD都是讲授绘图和识图,它们之间存在许多相通之处。但在目前的教学体制下,它们却被当做两门独立的学科,分开授课。这种做法直接导致了教学内容重复、课时增加、学生学习负担加重,效果反而不好。因此如何使用一体化教学方式,将两者有机结合起来,在简化教学内容的同时让学生真正掌握到安身立命的本领,使他们以后走出校园能够独当一面,这是教学改革的目标,也是每个教育工作者都必须思考的问题。在本文中,作者根据自己的教学经验,对一体化教学模式提出一些自己的看法和建议,以期抛砖引玉,使我们的教学改革能有更加深入的发展。

2.机械制图与AutoCAD的关系

总体来说,机械制图是阅读和绘制图样的方法;而AutoCAD是绘制图样的工具。机械制图主要利用绘图工具和仪器,如三角板和圆规等,根据已有的制图知识,同时依靠绘图技巧和经验,逐线绘制、逐字书写。而AutoCAD是随着计算机技术的不断进步发展起来的,它适应了现代制图的需要,并且具有甩图板功能,可以通过交互式绘图方式,绘制出高精度图形。其精确程度不受个人绘图经验等因素的影响,图样质量容易得到保证,而且AutoCAD中的工具要比手工工具丰富得多,因此可以大大提高绘图人员的工作效率。但AutoCAD技术的应用仍以机械制图中投影理论和制图标准知识作为基础,它们是相辅相成的。

3.传统教学模式存在的弊端

在传统的教学模式下,机械制图和AutoCAD被作为两门单独的课程教授。一般是在第一学期讲授点、直线、平面的投影和体的投影,组合体、机件图样的画法,轴测图,螺纹紧固件和常用件、零件图和装配图等,在第二学期讲授《AutoCAD》基础知识,包括基本功能、工作界面、辅助绘图功能、坐标系统等。这种按部就班的授课方式看似合理,其实存在很大的弊端。主要体现在:(1)许多学校仅有一些简单的实际模型,因此在学习《机械制图》的过程中,学生的想象力得不到充分的发挥,导致其学习兴趣下降,很难达到应有的教学效果;(2)由于机械制图的基础不够扎实,学生在学习AutoCAD的过程中难以将其和机械制图的知识联系起来,而要从头再学《机械制图》又要花费大量的精力和时间,大多数同学会在这个过程中选择放弃或者半途而废。因此,这种分离式的教学方法导致的直接后果就是学生陷入一个学不会,另一个也不想学的恶性循环,其教学效果可想而知。

4.机械制图与AutoCAD一体化的教学模式

4.1课程思路

以《机械制图》基本理论为前提,以企业的实际需要为导向,以AutoCAD技能培养为主线,以动手绘制图纸能力,实际识图能力的提高为目标。打破课程的系统性、专业性,强调实用性和综合性。通过课堂教学与实践教学,将理论知识、绘图技巧及实际应用等有机结合起来,遵循由浅入深、由简单到复杂的原则,激发学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习,让学生真正学以致用,在潜移默化中提高自己的识图和绘图能力,成为一个满足实际生产需要的技术型人才。

4.2教学方法

4.2.1强调基础理论,手工绘图与计算机绘图并重。学习《AutoCAD》,学生应该首先具备一定的机械制图的基础,能够看得懂手中的机械图纸。因此,一体化教学,应该以学生掌握《机械制图》中的基础理论为前提。而如果一味强调CAD绘图,学生就会很难在头脑中建立起三维立体图形的概念,在实际绘图时不容易找到图形所对应的点、线、面,不利于工作以后的技术交流。因此,虽然现在计算机绘图应用的越来越普遍,但手工绘图作为学生的一项基本技能,也绝对不能抛弃。

在实际的教学过程中,应先讲述《机械制图》中国家标准的基本知识,包括图纸幅面、图框格式、标题栏、比例和字体等内容,然后讲解《AutoCAD》的基础知识,即用户界面、绘图环境、线形及标题栏等。通过对比讲解,可以让学生在上机练习中熟悉国家标准,加深对这部分知识的认识和理解。随后讲解投影的基础知识,包括点、直线、平面的投影和体视投影等部分内容。在此过程中,要充分利用一些简单的实体模型,引导学生按照国家标准画出尺寸精确的三视图,并在课堂上对学生绘图过程中存在的问题进行统一的讲解。

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机械制图教学与AutoCAD课程教学的融合有助于实现理论教学与实践教学的结合,让学生更加直观、清晰的理解、掌握机械制图知识。传统的教学模式,将机械制图教学与计算机辅助设计教学内容分开,不利于学生思维想象能力的发挥,教学效果不够理想。本文中,探索机械制图与AutoCAD课程教学的融合,对于提高学生的机械绘图技能具有一定的参考意义。

1.机械制图与AutoCAD课程教学现状分析

机械制图是高等教育院校机械类专业一门重要的基础性学科,通过学习这门学科知识,广大的学生能够具备基本的绘制机械零配件图、装配图的能力。AutoCAD是计算机辅助设计的简称,是一种绘图设计软件,在机械制图、建筑设计等领域得到了广泛的应用。从机械制图方面的应用来看,AutoCAD能够提高机械零件的设计精度,在绘制机械平面图形、装配图以及零部件图方面具有明显的优势,大幅提升了机械制图的绘图质量与绘图效率。传统的教学模式下,机械制图课程教学与AutoCAD课程教学是单独存在的,这两门课程往往是在不同的学期开设的,学生通常是先学习机械制图知识,然后再学习AutoCAD,这种教学模式弊端比较明显,一方面导致理论教学与实践教学严重脱节,教学内容重复、重要内容衔接不够紧密,对课堂教学效果造成了严重的影响;另一方面,在学习机械制图课程内容时,往往是由教师多讲、学生多听,教学内容立体感不强,难以激发学生的思维想象力,久而久之学习者就会丧失学习的兴趣,而AutoCAD课程教学过程中,学习者的空间思维想象能力缺少理论的支撑(由于机械制图教学环节学生未能够扎实掌握机械制图的基本理论知识),很难真正地将AutoCAD技术应用到机械制图的学习、实践中去,影响了机械制图、AutoCAD课程的教学质量、教学效率。从AutoCAD在机械制图领域的应用发展趋势来看,实现机械制图与AutoCAD课程教学的融合对促进AutoCAD技术的应用与发展、提高机械制图的质量与效率具有重要的意义。

2.机械制图与AutoCAD课程教学的融合策略

将AutoCAD课程教学内容融合到机械制图教学过程中,能够充分发挥AutoCAD在制图方面的优势,提高课堂教学的效果,笔者认为,机械制图与AutoCAD课程教学的融合应该重点围绕以下几个方面展开:

2.1.以实训教学模块为载体,促进机械制图与AutoCAD的融合。机械制图主要采取的是教师讲授的授课方式,教师通过讲授一定的理论知识,引导学生学会识图、读图,学生难以发挥出学习的主观能动性,而且这种授课方式也不够形象,学生更多地是从课本上直观地去观察、分析机械图样,难以真正地得到“制图”课程的教学目标要求。采取与实训教学为载体的教学模式,将AutoCAD广泛地应用到机械制图课程教学中去,将机械制图理论知识与AutoCAD软件制图融合在一起,对于提升学习者的三维空间想象力、提高学生的绘图水平具有重要的促进作用。实训教学过程中,首先进行实物的测绘,教师指导学生进行徒手画图,在此基础上,引导学生再使用计算辅助软件绘制图样,这样通过采取“测绘实物一一徒手绘图一一计算机软件绘图”的方式,让学生由浅入深地掌握机械绘图技能,这对于提升学习者的空间思维想象能力、水平具有显著的作用。与传统的分离教学模式相比,基于实训基础上的融合教学模式,能够帮助学生尽快地掌握绘图方法、作图步骤,增强机械制图标准意识。

2.2.深化课程改革。机械制图与AutoCAD课程的融合教学,不仅仅体现在教学课程的设置上,更重要的是要进行内容、教学模式、考核以及教学体系的改革,否则,融合教学就极易流于形式。深化机械制图与AutoCAD课程教学改革,要重点从以下几个方面进行探索:

2.2.1.注重标准教学,减少几何教学内容比例。运用AutoCAD技术进行机械绘图、配图,必须要熟练地掌握、运用国家标准规定的机械绘图知识,这样才能够确保绘出的图样符合实际需求。传统的《机械制图》课程内容也要进行适当的删减,比如,《机械制图》课程中所讲授的点、线、面等几何知识点就可以进行适当的删减,一是这些内容相对比较困难,二是这些内容应用也并不多。要结合机械制图应用领域需求的发展趋势,加大投影理论知识、投影规律的授课比例,理论教学部分仍然采取《机械制图》课程中采用的讲授模式,而板图教学则重点放在AutoCAD软件教学模块,让学习者有针对性地进行联系,逐步掌握AutoCAD绘图的技能。装配图的学习、绘制也要放在AutoCAD教学模块,使用不同的颜色来标注不同的机械零部件,然后再使用AutoCAD绘图技术将这些零部件进行“组装”,让学生更加直观、清晰地了解机械绘图知识,提高课堂教学质量、教学效果。

2.2.2.提高现代绘图技术教学内容的比例。《机械制图》主要是以识图、读图为教学重点,传统的教学模式下,识图、读图的教学相对比较死板,缺乏立体感,学生只能通过自己的思维空间想象能力进行学习、理解。将AutoCAD等现代绘图技术应用到机械制图课程教学中去,能够让学生从不同的角度、不同的层面上,更加直观地去学习、理解,机械制图课程的学习由“二维”转化为“三维”。

2.2.3.制定“双证考核”的评价体系。机械制图与AutoCAD课程的融合,不仅要体现在教学内容上,而且还要体现在教学评价、考核方式上,探索实施《机械制图与AutoCAD》相结合“双证考核”模式(即将AutoCAD证书的考核与机械制图的课程学习评价结合在一起),将理论知识教学与AutoCAD技能教学、考证教学有机地融合在一起,同时进行学历教育与职业教育,这样在增加教学学时的条件下,既完成了“新课程”的教学,提升了学生的应用技能、职业素质,又完成了对学生AutoCAD进行技能培训、技能鉴定工作,实现了“教与学”的“双赢”。

2.3.注重培养学生的创新能力。《机械制图》与AutoCAD课程教学的融合,对学生的知识学习能力要求也较高,因此,在教学过程中,教师要注重培养学生的创新能力、培养学生的学习方法,这样才能够引导学生尽快地适应这种“新的教学模式”。在完成基本内容的教学以后,教师可以让学生以个人或者团队的形式来设计一些简单的机械产品,让他们在设计中去学习、去发现疑问,激发他们学习的兴趣,久而久之,学生的创新能力、思维想象能力就会大幅提升。创新能力的提高必须有科学、高效的学习方法作为保障,机械制图与AutoCAD两门课程都属于实践性比较强的课程科目,需要将理论学习与实践应用结合在一起,因此,教师要注重培训学生学会采用更为科学、合理的学习方法,逐步提升学习者的空间构型能力与空间思维想象能力。

2.4.运用立体化的教学模式。立体化教学模式是对传统教学模式的革新,立体化教学的“立体化”体现在教学资源的选择、教学内容设计、教学方法的运用等诸多方面。从机械制图、AutoCAD课程的融合教学要求来看,关键的是要学会运用立体化的教学方法,比如,采用多媒体教学模式、网络教学模式等等,让学生图文并茂、更加直观地进行学习。立体化教学方法使得枯燥的机械制图教学内容形象化、立体化,开拓了学生的视野,激发学习者的学习兴趣。与其它学科课程教学不同,机械制图学科教学内容相对比较抽象,如果仍然采取传统的教学方式,学生就很难建立起“立体感”,久而久之,学生就会丧失学习这门课程的兴趣。除了在课堂教学中运用立体化的教学方法之外,立体化教学还要延伸到实践中去,组织学生到工厂中实地参观、实习,这样通过运用图样、实物相结合的教学模式,让学生在头脑中建立三维的立体图形,这对于提升学生的设计能力、分析能力具有重要的意义。

2.5.“穿插融合”教学。《机械制图》与AutoCAD课程的融合教学并不是简单地将两门课程放在一个学期进行教授,而是要将两门课程知识融合在一起进行“穿插教学”。穿插教学就要求教师将机械制图与AutoCAD内容教学互相穿插,并贯穿到整个教学过程中去,建立以AutoCAD教学为主、机械制图教学内容为辅的授课模式,将融合教学策略落到实处。以三维视图教学为例,要绘制三维零件视图,首先教会学生三维视图的绘制知识(原机械制图教学内容),然后教会学生如何运用AutoCAD软件来绘画三视图,这样采取循序渐进的教学方式,让学生逐步地掌握机械绘图的知识、提高他们的机械绘图水平。

3.结论。机械制图教学与AutoCAD课程教学的融合有助于实现课程教学内容衔接的目标,丰富教学的方法与模式,而且在培养学生的读图、识图、绘图的能力方面也具有重要的促进作用。机械制图与AutoCAD课程教学内容的融合是一个动态的、持续的、循环上升和逐步完善的过程,随着现代绘图技术的不断发展,AutoCAD课程教学内容也需要进行不断的更新,以实现提高学生实际应用能力、水平的战略发展目标。

参考文献

[1]高巍.计算机AUTOCAD软件在机械绘图中的应用[J].中国新技术新产品,2010(01).

[2]吴寒涛.机械制图与AutoCAD绘图课程整合的思考与实践[J].中国高新技术企业,2010(13).

[3]邱炎儿.浅谈《机械制图》与((AutoCAD》的融合式教学[J].吕梁高等专科学校学报,2010(02).

[4]李茶青.工程制图CAD实训体系的设计与实践[J].浙江水利水电专科学校学报,2012(03).

[5]谌炎辉,陈岳坪.提高《机械制图》教学效果的探索与实践[J].高教论坛,2009(03).

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关键词:机械制图 AutoCAD 课改 整合

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(b)-0-01

机械制图、AutoCAD机械制图是高等职业教育机电、数控类专业必须开设的两门专业基础课程,然而机械制图、AutoCAD两门课程最初是分别开设的,以致把这两门关系密切的课程割裂开来,经过多年的教学实践,发现学生分别学习这两门课程的效果不佳,笔者学院进行了课程设置改革,将两门课整合为《机械制图与CAD》一门,课改坚持理论知识实用、够用的原则,突出技能应用;使学生在学习机械制图的同时掌握如何进行计算机绘图,既提高了绘制图形的效率质量,又为学习三维软件打好基础。笔者结合自己学院课改之后的教学实践谈几点体会。

1 正确认识机械制图与AutoCAD的关系

进行课改首先需要正确认识两门课程之间的关联。机械制图就是研究机械图样的绘制(画图)和识读(看图)规律的一门专业基础课。主要讲授正投影的基本理论,识读、绘制图样的基本知识、方法和技能,重点培养学生的空间想像能力及看图、画图能力。学生通过学习,能够识读和绘制中等复杂程度的零件图及装配图。传统的机械制图都是用图板手工绘制完成的,传统的教学模式、手段都已不能适应当前高等职业教育的发展。AutoCAD是当前流行的计算机辅助设计软件之一,高职学生主要研究如何利用其各种指令绘制图样,代替手工作图,掌握各指令的使用技巧,提高绘图效率和质量,能够方便的完成复杂图形的绘制;大大提高了技术人员工作效率。虽然CAD取代了手工制图方法,但制图的基本理论、标准、规范并没有因此改变。所以说机械制图是根本,AutoCAD软件是工具;二者相互补充,相辅相成。

2 合理的删减教材、确定教学内容

课程改革后的机械制图与CAD,总的课时量为180学时,分两学期完成;采用组合式教学模式,上学期90学时主要讲授制图知识,下学期约60学时主讲CAD内容,再用一周30学时完成测绘大作业。这样不但使学生对制图课程的学习符合认知规律,而且突出了计算机绘图的重要性和完整性,避免了学生学完本课程后只能抄图,处于应用的低层面上。目前该课程选用《机械制图》和《AutoCAD2005机械制图》两本教材。在使用时对两本教材的相关的内容进行删减、调整讲授的先后顺序,使之更加实用,更加符合知识学习的循序渐进,有利于学生对知识掌握的系统性与连贯性。上学期制图课程的教学主要完成制图的基本知识,正投影及三视图、基本体、组合体,机械图样的表达方法,标准件和常用件等内容。教学重点考察学生对国家标准的掌握,学生如何运用制图的基本原理、方法来解决实际的问题的能力。手工绘制完成组合体三视图、机件表达等图板图;并阶段性的锻炼学生徒手绘图的能力,使学生能够更好的应对今后的工作岗位。整个过程理论知识与实践相结合,相互交叉,反复进行,着力培养学生的空间想象能力,绘图与看图的能力。

下学期的CAD教学可以分为两个阶段,递进进行,逐步提高。第一阶段打基础约占30学时,主要学习CAD的基本知识,绘图命令、图形编辑与修改命令,编辑文字、尺寸标注等基本内容。在讲授的过程中结合平面几何作图、绘制三视图、绘制轴测图、绘制剖视图等实例来完成CAD绘图练习;把基础打牢夯实。第二阶段巩固提高约占30学时,结合制图讲授零件图的表达方法、画法、技术要求等相关知识,学习使用图块、表格等命令创建块及标题栏、明细栏等;然后应用前一阶段的基础来绘制轴类、盘类、叉架类、箱体类典型零件的零件图,画图的过程中着重掌握各个命令的使用技巧,提高绘图效率,最终学会应用CAD来完整正确快速的绘制出典型零件的零件图。在此基础上学会用零件图拼画装配图以及AutoCAD设计中心组合装配图。

3 改进教学模式方法,构建“双证课程”体系

课程改革后总体采取项目式、任务驱动法实施教学,改变了原有章节式的教学模式,提高学生解决实际问题的能力。对制图部分的讲授采用多媒体与传统讲授相结合,充分发挥直观教学与动画演示的作用,坚持精讲多练,讲练结合。在教师的指导下,以一个具体项目为切入,紧紧围绕任务中心,进行分析细化给出解决任务的方法、步骤。指导学生边学边练,达到学生真正掌握知识与技能之目的。AutoCAD是一门技术和软件应用结合的课程,非常适合使用“任务驱动”教学法。任务驱动教学法改变了CAD讲解命令、学生操做、教师总结、再练习的原有教学方法。这使得课堂气氛活跃,调动了学生的积极性、创造性,激发了学生的兴趣,学生由被动接受知识变成了主动学习。教师在课堂上由传统的“主导”地位转变成“引导”作用,既培养了学生分析问题和解决问题的能力,提高学生的综合运用能力,也充分体现高职高专学生掌握高技能的特点。

将两门课程整合后,在课程的定位上把考证纳入教学大纲中。实施“双证课程”,即将CAD 技能考证与教学结合起来,把CAD 技能考核标准和课程知识紧密联系起来,使技能教育融入学历教育中,在《机械制图与CAD》课程结束的同时,完成绘图员技能鉴定的培训、考试。这样不仅强化了学生的职业素质和应用技能,而且缩短了学生与社会的差距,为学生就业上岗创造良好的

条件。

4 开发校本教材

结合整合课改后实践发现,要想更好的发挥课改后综合课程的优势,只有开发符合自己学校实际情况的校本教材。校本教材总的思路以学生“会用、实用、够用” 为根本,以机械制图为主线,以CAD绘图为辅助工具。对内容进行删减,调整了顺序与结构,使制图与CAD更加的融合,更加的实用,更有利于学生认知掌握知识。教材整体采用组合式教学保持知识的整体性连贯性。教材将制图中的画法几何部分删除。重点讲解正投影的基本原理和基本体的投影;加大机件的表达方法及机械图样的画法与阅读的比重,加强徒手绘图的内容。教材重点对制图部分国家标准做介绍,让学生建立较强的标准意识.养成自觉遵守标准的习惯。

综上所述,AutoCAD技术的出现改变丰富了《制图》课的教学内容、教学方法。机械制图与CAD 课程的教学改革缓解了课时减少而课程更新的矛盾,学生在学习机械制图的同时掌握了CAD 绘图技术。这将有效促进学生的绘图和识图技能。也为实践性教学铺设了一条可行之路。伴随计算机技术的发展,Pro/E、UG等三维软件的应用,制图课程体系也将越来越完善。

参考文献

[1] 金大鹰.机械制图[M].机械工业出版社,2008.

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【论文关键词】机械制图;教改;实践;探索

昭通农业学校农机类专业采用的《机械制图》课程,是2010年8月由胡建生主编、人民邮电出版社出版的全国中等职业教育教材审定委员会审定的工科类专业必修教材,是一门理论性、实践性、技术性很强的基础课程。但《机械制图》课程在农业中专农机类专业教育中,究竟应起什么作用,其理论体系如何构建,应重点研究和讲授哪些内容,应采用何种教学方法最为有效提高教学效率,全国各地中等农业学校农机类的授课教师看法不尽一致,因而在教学中既形成了各自的教学特色和教学模式,又积累了不少有益经验。本文就笔者对这些问题的理解和教学实践作些介绍,以期抛砖引玉。

1.明确课程教学目的,切实转变教学指导思想

1.1有助于学生机械制图素养的培养。《机械制图》课程以机械生产运行为主线,综合介绍了制图的基本知识和技能、投影基础、组合体、轴测图、物体的表达方法、齿轮及常用的标准件、零件图和装配图等机械制图方面的内容,具有一定的工程技术属性,属于生产机械零部件范畴。它按照工程技术的发展变化,依据现代工程技术体制建立的最新研究成果,以理论联系实际为指导,借助相关学科提供的原理和方法,去揭示机械制图的规律性和工程对制图技术的基本方法,以此寻求正确解决机械制图问题的途径和措施,为培养学生正确分析和解决我国工程制图问题的能力,提高学生的工程制图技能,推动机械制图的全面发展具有重要的意义。农业中专农机类专业学生学习《机械制图》课程可弥补其在工程制图方面的制图素养的不足,有助于学生分析机械制图运行过程中的现实问题,提高把握机械制图规律的能力与水平,从而更好地为现代工程制图建设服务。

1.2有助于学生形象思维能力的培养。《机械制图》课程是中等职业学校机械类及工程技术类相关专业的一门基础课程,其主要任务是使学生掌握机械制图的基本知识,获得读图和绘图能力,培养学生分析问题和解决问题的能力,使其形成良好的学习习惯,具备继续学习专业技术的能力,对学生进行形象意识培养和制图的规范性,使其形成严谨、敬业的工作作风,为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。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、可判性和逻辑性,从而更好地促进专业的学习和研究,掌握主动学习的钥匙。

1.3有助于学生“双证”需求的培养,突出职业教育特色。为了拓宽中等职业教育的服务方向,实行学历教育与职业资格证书培训并举,并与国家实行的就业准入制度相配套,《机械制图》将“工业产品类CAD技能一级”职业资格认证对制图基础理论的要求融入进来。通过《机械制图》的学习,既能使中等职业学校在校学生达到教育部最新颁布大纲的教学要求,又能基本掌握“工业产品类CAD技能一级”考试应具备的制图理论知识,满足学生获得“双证”的需求,提升学生的职业能力。在工程建设和经营中,工程技术人员为达到一定的先进工程技术目的,对工程生产过程和生产要素进行组织、加工、生产、修理等。这就要求工程生产技术工作者,不仅要懂得识图、而且更应懂得并能按照施工图的技术规范办事。一个工程技术工作者,除掌握一定的现代工程制图技术外,还应掌握一定的基本操作技能,从而对工程制图及工业生产起到极大的促进作用。

1.4有助于学生形成良好的综合职业素质。《机械制图》课程涵界了机器设备的设计、制造、维修,还是机电、冶金、化工、土木建筑、电气等工程的设计与施工,都必须依赖《机械制图》的图样才能完成,各门学科既相独立成体系,又互相渗透、相互交叉、高度整合、构成了《机械制图》课程的知识结构体系,学生学习《机械制图》课程后,有助于掌握本门课程所具有的科学性、系统性、规范性、实践性和技术性等诸多特点的认识,为今后在实际工作中,正确处理好技术与加工的关系,力求达到以生产上可行,技术上先进、生产上合理、质量上有保证的有机统一,从而培养懂技术、善操作、会生产,具有良好的综合职业素质的新一代熟练技能者和生产第一线的建设者。《机械制图》课程必须改革传统注入式的教学指导思想,树立终身学习的教学观,在启发式教学思想的指导下,按照学生的认知规律,按理论探索的顺序多法并用开展教学,教会学生会学习,激活学生创新思维,不断提高空间思维能力和绘图技能。

2.深化完善教学内容,突出教学目标

为适应《机械制图》学科发展和社会经济发展的需要,笔者在教学实践中,不断深化和完善教学内容,立足于理论与实践的有机统一,这一《机械制图》课程研究的主题,确立了与原有块(制图基本知识和技能、投影基础、组合体、轴测图、物体的表达方法、齿轮及常用的标准件、零件图和装配图)不尽相同的新块内容,并注意在课堂教学中突出重点和难点。

第一章,绘图的基本知识,即国标的基本规定:线条、图纸、字体、绘图工具、尺寸标注、比例等等;几何作图包括等分圆周及作正多边形、圆弧连接、斜度和锥度、椭圆的画法等;平面图形分析及作图包括尺寸分析、线段分析、平面图形的绘图方法和步骤等。该部分作为基本知识,必须熟悉国标《技术制图》与《机械制图》的一些基本规定;教会学生按规范从事,使学生知道国家标准《技术制图》是一项基础技术标准,在内容上具有统一性和通用性,在制图标准体系中处于最高层次;国家标准《机械制图》是机械专业制图标准,他们是图样绘制与使用的准绳,因此,学生必须严格遵守这些有关规定。几何作图是方法,形象直观,通过引导提高学生的兴趣和爱好,让学生自主练习。

第二章,投影基础:本篇首先介绍了投影法和视图的基本概念、三视图的形成及其对应关系,点、直线、平面的投影、基本体的投影和基本体的尺寸标注。本章是教学的关键,要求学生理解投影法的概念,熟悉正投影的性质;让学生初步掌握三视图的形成及其对应关系,能绘制和识读简单形体的三视图;掌握点的投影规律,熟悉直线和平面的三面投影,掌握特殊位置直线和平面的投影特性;熟悉基本体的视图画法及表面上取点、线的作图方法及尺寸注法;掌握用特殊位置平面截切基本体的画法和尺寸注法。

第三章,组合体。本篇着重介绍组合体的形体分析、组合体三视图的画法、组合体尺寸标注、看组合体视图的方法。课堂讲授主要理解组合体的组合形式和画法,熟悉形体分析法;掌握组合体三视图的画法和识读组合体三视图的方法;掌握看组合体视图的基本要领,能根据视图想象出组合体的空间形状;能识读和标注简单组合体的尺寸;掌握两异径圆柱正贯和同轴回转体相贯的相贯线画法。

第四章,轴测图。本篇介绍轴测图的基本知识、正等轴测图、斜二等轴测图简介。课堂讲授主要了解轴测图投影的基本概念、特性和常用轴测图的种类;了解正等轴测图的画法,能画出简单形体的正等轴测图;了解圆平面在同一方向上斜二轴测图的画法。

第五章,物体的表达方法。本篇首先介绍了视图,然后分析了剖视图、断面图,最后介绍了局部放大图和简化画法。课堂讲授主要要求学生熟悉基本视图、向视图、局部视图和斜视图的形成、画法及配置关系;理解剖视的概念,掌握与基本投影面平行、用单一剖切面获得的全部视图、半剖视图和局部剖视图的画法与标注,掌握识读剖视图的方法;了解用单一斜剖切面、几个相互平行的剖切面、几个相交的剖切平面获得的剖视图的画法与标注;能识读移出断面、重合断面和局部放大图的画法,以及常用的简化画法。

第六章,螺纹、齿轮及常用的标准件。本篇介绍了螺纹、螺纹紧固件、齿轮、键连接和销连接、滚动轴承、弹簧。课堂讲授主要了解螺纹的形成、种类和用途,熟悉螺纹要素;掌握螺纹规定画法和标注方法;熟悉常用螺纹紧固件的种类、标记与查表方法,能识读螺栓连接、螺柱连接和螺钉连接的画法;了解直齿圆柱齿轮轮齿部分的名称与尺寸关系,能识读和绘制单件和齿合的直齿圆柱齿轮图;了解键、销的标记,平键连接与销连接的规定画法;了解常用滚动轴承的类型、代号及其规定画法的简化画法;能识读圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法。

第七章,零件图。本章介绍了零件图的作用和内容、典型零件的表达方法、零件图的尺寸标注、零件图上技术要求的注写、零件上常见的工艺结构、读零件图、零件测绘。课堂讲授主要理解零件图的作用和内容,熟悉典型零件的表示法;了解尺寸基准的概念、零件上常见工艺结构的画法和尺寸注法,熟悉典型零件图的尺寸注法;了解表面粗糙度的概念,掌握表面粗糙度代号的标注和识读;了解极限与配合的概念,掌握尺寸公差的标注和识读;能读中等复杂程度的零件图;掌握零件测绘的方法,能绘制简单的零件图。

第八章,装配图。本章介绍了装配图的表达方法、装配图的尺寸标注、技术要求及零件编号、装配结构简介、读装配图。课堂讲授主要了解装配图的作用和内容,熟悉装配图的基本画法和简化画法;理解装配图的尺寸标注;熟悉装配图上零件序号的编排和明细栏的使用方法;熟悉识读装配图的方法和步骤,能识读简单的装配图。

3.改革教学计划,启迪学生理性思考

《机械制图》课程信息量大,知识点多,涵界面广,为了激发学生的学习兴趣,激励并发挥学生的空间想象力和思维能力力,培养学生独立思考问题、分析问题和解决问题的能力,采取了以下做法:

3.1合理组织课堂教学内容,有效实施课堂调控。《机械制图》课程理论性强,教学课时有限。要在有限的教学时间内完成授课内容,教师要花相当精力消化内容,并根据教学目的和要求决定内容的取舍,注意吸收工程技术的新技能、新理论、新经验,为教材注入新的活力,使学生开阔视野,获取新知,激发创新意识,做到研究新情况,解决新问题。确定本课程的重点章节和各章节的重点、难点、疑点和关键,处理好点面关系,有效分配教学授课时间,力求教学中突出重点、突破难点、分析疑点、讲透关键。同时,教师授课时要注意收集学生的各种信息反馈,掌握学生消化教学内容的程度,并及时微调教学计划的进度及内容,充分发挥“教为主导,学为主体”的作用,使教学“双边”活动相辅相成,增强教育的吸引力,达到“听之有趣、学之有识、思之有理。”

3.2贯彻理论联系实际教学原则,密切注视生产实践。理论联系实际,加强实践教学环节的教学,加大现场教学的力度;使课程教学内容与学生技能培训考证结合起来。尝试把课程建设成双证课程,把素质能力培养贯穿于课程教学之中,体现了农业中专实用性人才培养的特色。在教学中既要讲清机械制图的概念、原理,又要分析学生的思想、学习、生活及其社会中所遇到的实际问题,以技术应用能力为主线优化整合课程。按照“以必需、够用为度”和“强化应用,培养技能”的原则和课程体现“实用性、适用性、先进性”的原则,重新组合适合农业学校特色的农机类教学内容。把以信息技术为主体的现代教育技术应用于《机械制图与CAD》课程教学的全过程。同时,让学生寒暑假期到工厂参加生产实践,开展调查研究,这种从理论到实践,从实践到理论,既可将工厂生产零部件实际引入教学,丰富教学内容,又能增强学生感性认识,引发学生进行深层次的理性思考,增强学习的自觉性,提高学生调查研究问题、科学分析问题和解决问题的能力。

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关键词:Solidworks 机械制图 模型信息库

中图分类号:TH126 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(a)-0023-02

机械制图是职业院校机械类专业一门重要的专业基础课,它是用图样确切表示机械产品的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。然而,大多数职业院校学生由于自身背景知识及个人素质的事实,空间想象力较差,读图能力差,普遍情况是学生学的痛苦,老师教的辛苦[1]。另外,在机械制图教学和信息交流中需要大量的教具模型,教具模型作为教学手段的重要组成部分,在帮助学生形象地理解教学内容的过程中发挥着非常重要的作用,但是实体模型不仅模型种类与数量有限而且有制造较难、需要大量资金、上课不易携带、受损后修复较难甚至不可修复等缺点。如何改变上述情况,是机械制图课堂教学面临的问题。目前,三维软件Solidwork以它完善的功能、简单的操作、良好的二次开发接口在机械制图的教学中得到了普遍的应用。本文基于Solidworks软件在机械制图教学中的实践,提出了机械制图模型信息库的创建思想及建模技术、内容,建立了机械制图教学模型信息库,增加了课堂信息量,提高了教学质量,使师生从繁重的传统机械制图教学模式中解放出来,达到了课堂教学改革的目的。

1 模型库总体内容

基于SolidWorks的机械制图模型信息库的建立采用模块化的建模方法,按照教学内容进行归纳、分类,所选模型的建立既考虑到模型的典型性,方便教学,又兼顾模型之间的相互联系以及模型复杂程度的递进性,开发出满足实际教学需要的模型其主要结构如图1所示。

根据机械制图课程体系和授课内容,机械制图模型库的主要内容包括:基本体、组合体、切割体、剖视、典型零件、标准件、装配体、国标模板,并通过模板的调用形成满足国标的二维图库、三维模型库、动画等[2]。对于装配体,可以制作虚拟样机、工作原理和爆炸图、零部件的二维视图和三维模型等。

2 SolidWorks软件在教学中的实践

2.1 三维模型库的建立

模型的建模是利用计算机软件及多媒体技术,对实物模型进行计算机虚拟化处理,制作形象逼真的虚拟实体模型,取代传统实物模型的创作、管理、使用[3]。机械制图网络模型库的建立包括基本体、切割体、相贯体、组合体、典型零件、装配体等三维模型库、二维视图库、模型动态仿真库、装配体虚拟装配等虚拟样机的建立。

Solidworks软件强大的基于特征的实体建模功能符合学生的认知过程,它首先采用绘制二维草图,再通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列以及打孔等操作来实现三维零件模型,再由零件模型生成装配体和工程图,整个过程与实际生产中零件的设计、制造过程很相似。Solidworks中的特征主要有:基体特征(拉伸、旋转、扫描等),设计特征(抽壳、筋、孔、倒角和倒圆等),镜像特征(阵列、镜像等)。通过草图中的几何约束及智能尺寸功能创建出3D草图,若草图中尺寸修改,相应模型大小也会实时修改。通过模型库的建立让学生认识大量的立体模型,在潜移默化中培养学生的空间想象力,为提高学生的识图能力打下坚实的基础。

2.2 国标图库的建立

在现实生产中二维工程图纸是用来直接指导生产,它是设计工作的最终体现。利用SolidWorks中三维模型和二维视图的关联性,可由三维模型自动生成二维工程图样,包括基本视图、斜视图、剖视图等并在二维视图中显示尺寸和技术要求,在设计过程中若更改三维模型或其二维视图的尺寸,三维模型和对应的二维视图会自动关联更新[4]。但SolidWorks自身提供的工程图和材料明细表是不符合我国国家标准的,教师需要在教学过程中始终贯彻国标并要求学生在学习的过程中严格执行,一张符合国标标准的工程图纸,不仅包含有图形元素,而且还应该有标准的图框、标题栏、零件编号和明细表元素,在机械制图教学中,利用SolidWorks工程图模块具有的幅面设置、图框设置、标题栏设置、零件序号设置和明细表设置等功能边演示,边讲解,可强化学生的标准意识。在SolidWorks模块中,可以利用已有的三维模型自动生成工程图纸,而且在工程图纸的BOM表中,零件的编号和明细表可以自动生成,并能根据实际情况来任意调整,当装配图中的零件数目发生变化时,明细表可与之联系自动增减。我们可以根据国标或企标要求自定义二者的标准模板并保存起来在需要使用时直接调用即可,图2就是自定义的符合企标的标题栏。通过三维模型及工程图的组合反复学习,让学生牢固掌握相关标准的贯彻,在整个过程中积累更多读图、绘图的经验,提高分析形体的能力以及空间思维力。

2.3 动画库的创建

利用Solidworks的Animator插件,可以模拟和捕获Solidworks装配体的运动,生成基于Windows的.avi动画文件,直观地展示模型多角度观察效果、装配体的工作原理、装配体中零部件的装配关系,还可通过录像功能录制操作过程。同时,还可以在零件文件中为零件模型添加点光源、聚光源、材质和纹理等其他效果,来制作出生动、逼真的动画效果。我们可以将建好的模型信息,比如组合体、切割体相应的制作过程录制下来以及装配体的爆炸图建成动画库,方便学生学习,帮助学生更好的建立三维空间思维。值得注意的是,在模型的输出格式上一般图片文件应存为.tif格式,动画文件存为.avi格式保存,这样在所有基于Windows操作系统的计算机上都可以播放。

3 结语

机械制图的教学强调培养学生实际绘图和读图能力,在教学过程中充分发挥Solidworks三维软件直观性强、使用灵活的优点,提高学生学习的积极性和主动性。机械制图模型信息库的建立,取代了传统的实物模型,大大减轻了教师的工作量,促进了机械制图课程教学手段的现代化,加深了学生对理论知识的理解和新技术的认识,同时也能激发学生学习三维软件的兴趣,提高教学质量、为促进教学改革和技术交流提供了技术支持。

参考文献

[1] 张颖,徐少华.《机械制图》教改新思路[J].2012(29).

[2] 崔丽艳.SolidWorks在工程图学教学中的应用[J].科技教育创新,2008.

篇10

关键词:职教钳工;机械制图;教学质量方法

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)05-0126-02

钳工在成为好的技术工人的过程中,机械制图非常重要。因此,培养职教生拥有好的机械制图的能力是非常重要的。这就需要职教老师能够在提高职教钳工机械制图的教学质量上下工夫。

一、在机械制图的课堂上,教师要讲究教学方法

1.在教学中,要恰当采用语言直观教学。在钳工的机械制图课中,教师采用语言直观教学可以给学生带来更为感性的知识表象,让学生在对直观语言的接受中对机械制图方法能很好地领会运用,记忆也会更牢靠。

2.在钳工机械制图课,教师可以巧妙通过提问和讨论创设情境,激发学生的创新思维。在机械制图课,学生直接向学生灌输知识,也许并不能激发学生的内动力。如果在传授知识的过程中,根据课堂进行的程度向学生提出适当的问题,巧设问题情境,那么可以让学生尽快进入问题探索者的角色,从而达到掌握机械制图方法的能力。机械制图的动手性和理论性都较强,学生在教师问题的诱导下,进入学习情境,培养了创新思维,提高了学习的积极性和主动性。通过问题的讨论,学生可以更加明确机械制图的特点和用处。

3.可以对学生进行立体化教学。钳工专业的工人,会看图维修以及看图做工件才能真正成为技术工人。好的教学方法可以引导学生学习,让学生有效解决学习障碍,维持学生学习的兴趣以及注意力。在机械制图课上,教师可以加强演示,对学生进行立体化教学。

机械制图是要求学生具有一定的空间想象能力的学科。但是,一些学生在刚接触机械制图的时候并不具备这种能力,那么,根据学生的基础,在教学中教师不但要利用生活中常见的一些事物进行各种教学,而且还要让学生了解到物体在空间内的不同方位的形态变化。在上课的时候,教师可以采用一些简单的材料,例如橡皮泥、泡沫塑料等让教师要在课上讲的抽象的概念具体化以及简单化。这样学生在学习钳工机械制图的时候就可以和实际生活联系起来,容易打开思路,也便于掌握机械制图的技能。如果手边没有合适的教具,教师可以制作相应的多媒体课件进行立体化教学,这样不但可以使学生拥有立体感知,还可以采用多媒体课件向学生讲解机械制图的全过程。

4.在教学中,可以采用计算机进行教学。计算机的图形处理技术为机械制图教学的改革和发展提供了非常良好的机遇,在教学中,教师恰当地使用计算机进行多媒体教学可以在很大程度上提高教学效果。

制图课的独立性和实践性使教师在一堂课上要付出很大的精力,常规教学可能会使教学节奏比较乱,如果采用多媒体进行教学,枯燥乏味的内容变得趣味盎然,而且挂面、模型等静物都可以运动起来,在极大的程度上激发了学生的学习热情。在利用多媒体进行教学的时候,学生不但可以利用多媒体制作3D动画图像,还可以利用计算机绘图软件来进行绘图。

结合国家推行的“甩图板”工程,淡化尺规作图,强化学生计算机绘图能力的培养势在必行。虽然在短期内,计算机绘图还不能完全取代尺规制图,但是计算机绘图作为一种绘图手段,可以让学生摆脱尺规作图的枯燥。教师可以在计算机绘图的教学过程中,加大学生快速制图的能力。

同时,教师可以恰当播放参照机械制图进行生产的录像让学生观看,那么学生对机械制图的认识会加深,会取得较好的教学效果。

5.在钳工机械制图的教学过程中,要进行规范化教学。机械制图要确保按照制图的基本规则进行教学,选择恰当的视图配置,图样投影要正确,尺寸标注要准确清晰,符合国际标准,只有在教学中培养学生制图的严谨性,才能保证学生真正走上工作岗位的时候提高学生的工作技能。

二、钳工的机械制图课要杂糅其他学科的教学

机械制图与其他学科关系密切。机械制图是综合性学科,它与几何学、物理学关系都非常密切。如图样中的投影的形成过程是与光学密不可分的,这时教师就要引导学生复习物理学中相应的光学投影的知识。而在基础作图的时候,由简单的基本形体通过切割、钻孔等操作制成的小的零部件在进行机械制图的时候,几何知识的讲解就显得尤为重要。几何知识可以帮助学生顺利完成机械制图中的点线面的作图,可以顺利完成图样中的圆弧链接,可以应对较为复杂的图形。

三、加强学生的实际操作,可以更加有效地提高钳工学生机械制图的教学质量

1.深入生产实践,让学生充分认识到机械制图的重要性。职教生由于基础差,如果仅依靠课堂上的教授可能会产生厌学情绪。那么,在适当的时候,教师可以带学生深入到车间进行实习。学生到工厂参观钳工工人、钳工技师的工作后,他们会更加深刻地认识到机械制图的重要性。同时,学生在实习的时候,可以掌握丰富的实际工件,这些实际操作可以反过来加深学生对机械制图的了解,更有利于学生的绘图制作。

在车间实习的时候,教师可以拿出前几届钳工学生制作出的优秀工件向学生讲解,进行实战制图训练,另外,学生还可以根据自己画的图样在车间进行零件加工,对自己画的图像进行加工,这样学生就会在制作的过程中更深刻地理解机械制图的含义以及制图的方法。

2.教会学生读图、识图。在学生进行车间实习的时候,钳工专业的学生会发现会画图只是初步地掌握了机械制图,能够读图、识图才是机械制图最终要做的。教师可以尝试多让学生接触一些工件以及工件的图纸,让学生进行识图、读图,让学生在读图、识图的过程中,由易到难、由浅入深,形成自己独特的清晰思路,提高制图、识图、读图的能力。

总之,钳工学生的机械制图课要想提高教学质量,采用较好的教学方法以及增强学生的实践能力达到良好的教学效果是一方面,更主要的是我们作为教师,要从培养钳工学生的学习兴趣入手,发挥学生的主观能动性,才能真正达到提高教学质量的目的。

参考文献:

[1]高卫红.浅谈机械制图课程教学的创新与实践[J].职业,2010,(3).