机械制图标准的基本规定范文
时间:2024-01-08 17:41:08
导语:如何才能写好一篇机械制图标准的基本规定,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
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【摘 要】文章主要讲述了在机械绘图中如何运用AutoCAD进行绘图、设计,对于机械工程师来说,一定要明白机械制图在机械工程中的绝对地位,为此,我们对机械制图进行分析了解其在机械工程中的重要地位,AutoCAD主要有几种绘图设置,进而对此进行研究。
关键词 机械制图;AutoCAD;绘图设置;研究
AutoCAD(Auto Computer Aided Design)是Autodesk(欧特克)公司首次于1982年开发的自动计算机辅助设计软件,用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面,通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境,让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧,从而不断提高工作效率。AutoCAD具有广泛的适应性,它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行。
一、机械制图在机械工程中的重要地位
在工程界里,图样就是工程师们交流的技术语言,作为载体无时无刻的传递着设计思想,同时,它又是生产过程中加工、检验的主要依据,依据多年经验,强调机械制图在机械工程里的重要地位。
在机械工程中机械制图作为技术语言运用在机械设计、生产以及使用等各个环节。设计者可以通过图样来体现他的意图,制造者也可以通过它知道设计的要求,使用和可以通过它了解设备结构、性能进行操作,所有的一切都是依据图样进行的。因此,所有的工程人员都需要掌握机械制图这门技术语言。
只有掌握了机械制图才可以从事机械工程行业。一般来说,在机器、零部件的设计中,首先依照设计的要求来画装配图用以体现其工作原理、传动路线以及零件之间的关系、结构形状,之后根据装配图来设计零件进行绘制零件图。在生产过程中,装配图是制定机器、部件的装配工艺规程、指导装配、检验以及安装和维修的主要凭据。只有正确的进行机械制图才能做到机械工程岗位上的无障碍交流、沟通,这也是进行技术交流的一种重要方法。无论是谁都要严格遵守机械制图的原理、标准和相关规定,这也体现出国家标准的统一性。随着新时代的到来,我国各个领域都在进行国际接轨,机械工程的国家标准也会逐渐取向于国际化标准。因此,我们必须熟练掌握机械制图这门技术语言,更好的与个国际性技术的交流、探讨。熟悉机械制图的相关法规,一边确立更严谨、权威的制图标准。
二、机械制图中AutoCAD绘图设置方法
运用AutoCAD绘图设置进行机械制图时,默认设置已经不能完全符合制图的标准要求了,我们必须配合一些绘图设置用以符合现今的制图标准。其中主要有以下几种设置方法
1.图层设置
在整个Auto CAD机械制图中最主要的问题就是图层设置的合理性和规范化。这对于绘图效率的提高以及整体管理的方便性都起着非常重要的作用。
首先,就是图层设置的基本要求,在设置时做到简洁,够用就好。因为,从机械制图来说,通常情况都是按照图中的各种线型(粗实线、细点画线以及虚线等)进行分层,此外,像是尺寸标注、文字标注等图元、注释也能分成不同图层。
其次,图层的颜色必须依据国家标准、企业标准来进行设置,如按照线型分类的图层,其图层颜色就参照线型颜色进行设置。在《机械工程CAD制图规则》中,图层颜色与图线颜色相结合,进行设置,如粗实线图层用绿色,细实线、波浪线和双折线的图层用白色,虚线图层用黄色,细点画线的用红色,双点画线得用粉色等。
2.线型、线宽的设置
为了保证制图的清晰化、规范化,机械制图中对于线型的运用十分重视。除了其中一些特定的要求,规定不同对象的不同线型,对其具体画法也有一定要求。在《机械工程CAD制图规则》中已经作出明确规定,点画线宽度默认为0.25毫米,通常取本身线宽的24倍两点的空隙与点的比例通常是7。但是,在Auto CAD自带线型库中却有不同要求,其中二者比例是2完全不符合标准规定。根据这样的情况,在绘图中我们可以通过选择相近线型或是自定义符合标准两个办法解决AutoCAD自带线型与我国机械制图标准不符的问题。
3.字体的设置
在机械制图中,AutoCAD软件通常可以利用CAD的专有字体,后缀名为shx或是 windows系统的通用字体。一般在机械制图中的要求,中文字体一般应用仿宋体,宽度比例设置成0.71,字母及数字应用斜体或正体,通常选择gbeitc.shx(斜体)或gbenor.shx(正体)。在设置文字高度时要在标时设置而不是在文字样式中,高度通常根据图幅设定,A1的是5毫米,A2、A3、和A4的是3.5毫米。
4.尺寸标注样式的设置
AutoCAD默认的标注样式是ISO-25,但是,其中的许多设置都不符合我国机械制图的标准,通常在机械绘图中,我们参考机械制图尺寸注法(GB/T4458·4—2003)所规定的尺寸标注,通过新建、修改标注样式以达到要求。
结束语
综上所述,在机械工程中,机械制图的地位谁也无法取代,然而,运用 Auto CAD软件进行机械制图与设计时,机械工程人员们必须参照我国机械制图的标准,在本文中提到了AutoCAD在机械制图的几种方法,通过其对绘图环境的设置,进而构建一些常用的图块以及模板,使得在工作实践中不断提高机械制图设计的效率、质量,同时,能够更好的适应行业标准的变动更新,适应现今高速发展的技术要求。
参考文献
[1]姚继权,李晓豁.在AutoCAD2004中绘制机械图样的方法[J].辽宁工程技术大学学报,2005(02).
[2]张永茂.AutoCAD2008中文版机械绘图实例教程[M].北京:机械工业出版社,2008.
[3]蔡石坚.基于AutoCAD机械制图规范的模板化定制[J].机电产品开发与创新,2007(04).
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【关键词】机械制图 AutoCAD 工学结合
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0238-01
对于《机械制图与AutoCAD》这门课在教学过程中普遍存在两种情况:一种情况是制图的主要目的是会看图、识图,那还需要《AutoCAD》干什么,或者用几个课时简单介绍下;另外一种情况是机械制图一学期CAD一学期,学生一学年下来什么都懂一点,但是具体来用都不精通,导致教学效果总是提不上去。
一、机械制图教学的现状
我们首先要肯定的是《机械制图与AutoCAD》这门课的重要性,作为机械类专业的必修课,机械图样是设计者表达设计构思,同行相互交流的工具;也是生产者了解加工对象,控制加工生产的依据。可以说图样是工程界中最普及的“工程语言”。AutoCAD是由美国Autodesk公司开发的大型计算机辅助绘图软件,其中一项重要功能是绘制机械图样,为各工种设计人员提供强大的两维和三维设计与绘图功能。要想把这门课学好,还得分别对机械制图和AutoCAD的教学内容作进一步的了解。机械制图重在研究绘制和阅读机械图样的基本原理和规则。重要内容有:正投影法的应用;绘制机械图样的基本规律、基本方法和技能;培养学生的空间想象能力。特点是:枯燥,难懂,在整个教学过程中学生空间想象能力匮乏,学习兴趣不高,尤其到后期的零件图装配图,绘制和识读都很繁琐,导致很多学生都直接放弃。
而AutoCAD恰好相反,作为当前流行的计算机辅助设计软件之一,AutoCAD绘图则可以用一只鼠标简单的实现你想做的任何图。它有统一的线型库、字体库,图面整洁统一。AutoCAD软件中的“撤销键入”“删除”功能可以轻松的把你不满意或错误的地方抹掉,不留痕迹且不影响其他的地方。学生学习的积极性较高,但是分离教学中只强调软件的操作,却淡化了对读图和空间想象力的训练,同时忽略了国家标准的应用。
为解决这一情况,应将AutoCAD和机械制图整合起来,综合利用教学资源,把两者融合在一起进行教学,取长补短,以AutoCAD软件为载体,机械制图为指导,实现课程的整体优化。但仅这样做还不够,这主要锻炼和检测了学生绘图能力和空间想象力,到底会不会看,能不能加工出来还是另一码事,因此还应该与实训车间中实训项目结合起来,提高学生的综合运用能力。
二、提高机械制图教学的质量
以我校钳工实训项目“簸箕”为例,先把教学场地设在机房,做到人手一台机器,教学过程按照“模型讲解示范与模仿熟悉巩固车间加工最后考评”这五步进行。先给学生一张图和一个成品簸箕,看学生能不能看懂图,并把两者联系起来,大多数同学是暂时做不到的。通过测量讲解两者关系,对图有个认识;进入示范与模仿阶段,示范簸箕的主体图形绘制,主要是在利用AutoCAD作图时熟悉常用指令,并注意在讲解过程中穿插机械制图有关国家标准的规定,如线型的选用与含义、投影方法规律、标注的样式、常用的基本绘图方法、标题栏、技术说明等,初期接触,老师操作一步学生紧跟一步,在模仿过程中学生既实现了对AutoCAD软件指令的熟悉与运用,又能达到熟悉并正确运用机械制图的有关国家标准的目的,掌握了正投影理论和画法几何知识,培养了一定的绘图能力、分析识图能力和空间想象力。
在熟悉巩固阶段,自己独立画一遍簸箕的主体图,然后自己绘制出把手的图纸,这个过程是对上一过程的记忆和运用,这要求学生不仅要知道基本绘图规律和方法,还更应该会灵活运用,这个需要学生加强分析能力。这个簸箕图较简单要求学生也徒手绘制一遍,深刻认识徒手绘制和CAD绘制的优缺点。图纸已经印在学生的脑海中,来到钳工车间时材料用具等都已备好,采用工厂模式教法,给学生分组设置生产组长,采用流水作业方式,按工种每个人有不同的任务划线,下料,卷边,铆接,检验等,这些工作每个人都轮流做一遍,让学生对工厂工作流程有个认识,对什么是生产管理有个比较直观的认识。同时学生也会深刻认识到图纸的作用,从划线到检验一步都离不开,但注意划线(在铁皮上画图)这个过程不是简单的把图照搬上,在做的过程中注意结合材料实际情况,在演示制作过程中,要加上钳工的内容,但在讲解中注意分清主要尺寸次要尺寸的作用,同时注意技术说明,使学生对尺寸标注的意义与作用有更深入的理解。
最后考评,做完之后,大家把自己做好的簸箕放到一起,评比谁做得好,做得差的原因在哪里?在整个教学过程中体现了制图在实际生产中的重要作用,即是生产加工的依据,更是检验的标准。这样既解决了教学中学科独立,没有关联性的问题,又能激发学生的学习兴趣,这对提高学生计算机能力、增强学生的职业适应性、提高教学质量,有巨大的作用。还有一个额外收获就是学校打扫卫生用的工具也自己解决了,可以说是一举数得,达到了充分利用教学资源。
三、总结
机械制图和AutoCAD的内容与生产实践紧密结合,学生在生产实习的教学环节中,充分认识到图纸是技术工作的重要语言工具,学习图样的绘制和表达方法,培养学生日后在工作中能够熟练识读和绘制运用机械图样的综合能力,并养成自觉遵守国家制图标准的习惯。利用“工学结合”的培养模式,突出学生职业能力的培养,让学生到工厂后能很好的完成角色转化,快速成长为有知识有技能有素养的高技能人才。
参考文献:
[1]陈洁清.AutoCAD对《机械制图》课程改进作用的探讨[J]新课程研究,2007,7
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一、教学内容整合的指导思想
进行制图教学内容整合的指导思想为强化能力培养的知识,弱化学术性、工程性理论分析的知识;注重学生空间思维能力和实体构形能力的培养,提高学生识读图样的能力水平;在绘图技能上重点培养计算机绘图技能和徒手草图技能;注重使学生养成遵守国家制图标准的习惯。
二、从教学内容方面进行整合分析
1.制图课程体系分析
机械制图课程体系主要包括图样的基本知识、投影基础(包括画法几何和投影作图)和工程制图。
图样的基本知识主要介绍制图国家标准关于图幅、字体、线型等的基本要求。在投影基础中,画法几何是基础部分,教师要按点、线、面、体的投影逐步培养学生的空间思维能力,建立起投影与空间物体的联系。轴侧图的绘制、组合体的识读在培养和提高学生的空间想象力和构型创造力有重要作用。这部分主要使用尺规作图,培养学生科学、严谨的工作作风。其中涉及一些表达几何元素空间关系的图解内容,理论分析性较强,但在实际图样绘制应用较少。因此,教师可以根据职业教育培养目标的需求进行删减与合并。
投影作图部分,主要介绍机件的表达方法,视图、剖视图、断面图和其它表达方法。这部分在课程顺序上起着承上启下的纽带作用,既是对前面画法几何、投影基础知识的综合应用,又是为后面零件图、装配图表达方法选择的有效知识预备,在课程体系中地位比较重要。
工程制图部分是在图样基本知识和投影作图基础上,主要学习零件图、装配图的构成和表达方法,是教材中的重点,也是与生产实际紧密联系的部分。在这部分内容中标准件、常用件的表达遵循国标的规定画法,一些绘图软件以图库方式提供有现成的图形,教师可以采用与零件的图、装配图交叉的方式学习,以达到在实际应用中加深学生对这些零件理解和认识的目的。在零件图的学习中,教师除了要涉及零件的表达方法和尺寸标注外,还要包括尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等技术要求的标注。所以在课程内容整合时,教师可以将“公差与配合”的内容合并到其中,这样一方面可以加深学生对这些知识的理解,另一方面还可以避免学科内容重复,学时资源浪费。
2.计算机绘图与传统机械制图的关系分析
各种计算机绘图软件的广泛使用,尤其是AutoCAD广泛应用于各个领域,极大地提高了绘图的速度,增强了图纸的美观性和准确性,并在图纸的重复利用、保存和管理等方面显示出手工绘图所不能比拟的优越性,实现在工程制图中“甩图板”、“无纸化”。
整合式是最好的一种教学模式。这种模式可以避免添加式的计算机绘图知识学习不深入,技能应用不全面的缺点,也可以克服分离式制图与计算机绘图时间分割、内容脱节的弊端。所以,在将计算机绘图加入传统工程制图时,教师应选用整合式教学。但是,目前还没有比较好的能实现制图与计算机绘图教学结合的教材。在进行教学内容整合中,教师可采用的处理方法是,根据选用的计算机绘图教材AutoCAD 2000的内容体系,选择其中操作技能实用性强的内容,结合制图教学需要整合为若干个功能块,在教学时适时融合进去。
3.内容整合中制图能力的培养重点分析
在教学内容整合中,学生制图能力的培养要以计算机绘图为培养重点,但教师不能完全舍弃手工尺规作图,需要安排少量的手工尺规作图培养学生的标准意识和严谨工作态度,同时还要注重徒手草图能力的培养。徒手绘图是一种专业技能,在实际工作中具有快速、灵活、高速的优点,在捕捉现场设计灵感、现场记录、设计思想的快速交流和表达等方面具有独特的作用,对于培养学生的创意思维能力很有用,教师应予以重视。所以,教师在进行计算机绘图练习的同时应安排必要的徒手草图练习和适量的手工尺规练习。
三、教学内容的整合方法
1.根据培养目标需要进行内容调整
在实现两门课程的教学融合教改时,教师要在保持原内容体系结构的基础上对具体教学内容进行优化整合。第一,内容整合打破“多而全”的思想,贯彻“少而精”的原则。第二,讲授从整体出发,变抽象为具体,注重空间思维能力的培养。第三,将“公差与配合”内容纳入机械制图中。
2.计算机绘图功能“块”化
计算机绘图软件AutoCAD具有强大的绘图功能,在教学实践中要根据学生的需要和实际接受能力进行功能整合,形成几个功能块讲授给学生。在教学融合的改革实践中,教师要配合机械制图的教学内容需要和学生绘图的一般方法步骤,把AutoCAD的绘图功能化分为:绘图命令功能块、编辑命令功能块、标注(尺寸、文本)命令功能块、图层属块、图块与引用功能块等,按照由简单到夏杂、由基础到综合应用的顺序讲授给学生。这样可基本保障和满足学生学维绘图的需要。
3.计算机绘图功能与机械制图教学融合
在实现制图与计算机绘图的教学融合实践中,教师要以制图课程体系为主线,在学习制图的有关章节内容时适时融合进计算机绘图的技能。教师要以“机械制图为理论,计算机绘图为工具”,使学生在学习机械制图原理的过程中掌握计算机绘图技能。教师要改变以往学完制图再学计算机绘图的方法,使学生能够将这两门课程有机联系在一起。
4.在教学中强化学生计算机绘图和徒手草图能力的培养
在制图能力训练的培养方式上,教师应以计算机绘图为主,安排较多的课时让学生上机练习,使学生通过上机作图,掌握对制图投影原理的分析应用和计算机绘图各种技能的灵活使用。同时,教师还要重视和强化学生的徒手草图能力的培养。这个环节主要在课堂学习中进行,让学生采用手工草图的方式补画图线、视图,勾画轴测图。
参考文献:
[1]胡宜民.机械制图课程内容、改革的研究与实践.工程图学学报,2003,1.
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关键词:高职教学 好课 探索 “学”得好
区别于普通高等教育和中等职业教育,高等职业教育培养的是具有“系统的应用知识和持续发展的能力”、“综合应用理论知识解决实际问题的能力”的技术应用型高技能人才。从多元智力理论的角度来看,高职院校的学生,其智力的优势不在于语言智力和逻辑智力方面,而在于形象思维智力比较突出,一般动手能力较强,而且兴趣广泛,具有较强的参与意识和风险意识。所以,作为类型教育的高等职业教育,教学的特点应表现为促进学生擅长的智力成长。那么,在挖掘学生擅长的智力潜能、培养学生应用知识解决实际问题能力的教学设计中,什么样的课堂教学才是符合当前职业教育理念的“好课”呢?
我们以机械类专业基础《机械制图》课程为例,对绘图基本技能训练的“绘制平面图形”内容部分,对照以下几种颇有代表性的教学设计过程,看哪一种能让学生“学”得更好、更有实效。
教学内容:绘制某零件的平面图形。
一、学科式教学设计
就“绘制图形”的基本技能训练来说,传统的学科教学是先系统地讲解国家标准中机械制图的基本知识:图纸幅面的格式、绘图的比例选取、绘图的图线选用规定、尺寸的标注要求等;还有常用绘图工具的使用方法、常用几何图像的画法、平面图形的画法等。然后让学生绘制如图1所示的零件平面图形。结果是,对大多数学生来说绘图难以顺利进行:图纸的选取与绘图的比例不匹配的现象有,尺寸标注不符合标准要求的有,加粗描深不符合线型标准的有…
图1、手柄零件的平面图
这些现象,教这门课的教师深有体会。在“这些学生真难教”的无奈中,要么赶教学进度匆匆而过,要么心存疑虑却苦于不得法。总之,学生应该具备的“绘制平面图形”的绘图基本技能没有得到有效的训练,即教学没有产生实效。
二、常规式项目教学设计
先来看看“绘制平面图形”项目教学设计的几个主要部分。
第一,明确教学目标,能够手工抄绘零件的平面图形。具体说,就是合理选用绘图比例、图纸幅面,熟练使用绘图工具绘制图形,能够准确绘制图形、标注图形尺寸等。
第二,项目任务给出:绘制某零件平面图形。
第三,教师案例示范手柄的平面图形绘制。在绘制的过程中,明示绘制平面图形的步骤:
1、准备绘图。识读图形,对图形的尺寸进行分析,确定各线段性质(已知线段、中间线段、链接线段);确定绘图比例,选取图幅;画出图框和标题栏。
2、绘制底稿图。匀称布置图形,先画出作图基准线——横向尺寸基准线和竖向尺寸基准线;依次画出已知线段、中间线段,以及链接线段。校对无误后,擦去多余的作图辅助线。
3、描深加粗各种线型。对照于线条选用标准,遵照先曲后直、先上后下、先左后右等规则加粗图线。
4、标注尺寸。依据尺寸要素及尺寸标注要求,正确标注图形尺寸。
第四,讲解项目任务相关制图标准的知识点。包括制图标准对图纸、图框、标题栏、比例、图线的规定,尺寸标注方法,常用图形的画法。
第五,学生完成项目任务。
笔者也尝试过这样的项目教学设计,结果是少部分学生能完全符合制图标准规定,把平面图形画好。这说明,学生对运用制图标准基础知识画图,只凭观察教师的示范画平面图与“听讲”画平面图所需的知识,并没有更多更仔细地查询核对制图标准知识,力求准确画出图形(事实上,画得好的学生,是自觉地依照教师的思路探索了相关的知识点),那么,教师即使再怎么努力教学——教的不少、引导学生学的不多,学生依然从“手上”出不来,即没有产生教学实效。
三、知识探索型项目教学设计
就这个手柄的平面图形绘制,笔者曾经尝试采用另外一种方式的项目教学法进行教学设计,取得了较前面提到的项目教学设计更好的教学效果。以下是教学设计的主要组成部分:
第一,明确教学目标:能抄画出零件的平面图形。
第二,给出项目任务:绘制某零件平面图。
第三,教师案例示范手柄零件的平面图形绘制。在绘制的过程中,明示绘制平面图形的步骤:
1、准备绘图。分析图形的轮廓尺寸φ32mm、90mm(75mm+15mm),确定绘图比例2:1,选取图幅a4;画出图框(不要装订边的)和标题栏。
这里主要说出为什么这么确定绘图比例、图幅,简要描述总共有哪些可供选择的标准中规定的“比例”类型、“图幅”类型。同时,引导学生去相应地参考教材探索如何确定绘图比例、选取图幅的知识点:制图标准中绘图比例、图幅的规定,以备自己绘图时能合理、准确地选择。
2、绘制底稿图。分析图形的具体尺寸,确定φ20mm、15mm,φ5mm、8mm,r15mm,r10mm、75mm为已知线段,要首先画出。再接着要画出中间线段r50mm、φ32mm。最后该画出r12mm的链接线段。此处,对照手柄图形分析线段中什么是“已知线段、中间线段、连接线段”,并边画手柄的圆弧连接便说明圆弧连接的画法知识点。同时,引导学生探索、参照教材中线段分析、圆弧连接的知识点,在自己画图时针对不同图形线段的实际情况,分析确定线段性质以找到画图的切入点,进而准确地抄绘原平面图形。校对无误后,擦去多余的作图辅助线。
3、描深加粗各种线型。对照于线条选用标准,遵照先曲后直、先上后下、先左后右等规则加粗图线。此处,先说明适合于手柄的线条类型作为描深加粗的依据,再引导学生探索“常用图线的名称、线型、应用”制图标准规定的基础知识点。而且在引导中要强调,对不同图形的线型一定要在绘图过程中反复探索、总结制图标准线型规定的知识点,达到熟练准确地运用。
4、标注尺寸。依据尺寸要素及尺寸标注要求,正确地标注图形尺寸。此处,边标注手柄尺寸边插入“尺寸标注的要素、标注法”知识点;同时引导学生在绘制其他的图形时注意探索“尺寸注法”的细则,做到标注尺寸的准确明了。
到学生完成项目任务阶段,教师巡回指导,引导学生疏通遇到的问题,比如比例的选择更合理、尺寸的标注更准确等。
在该项目完成的评价中,根据学生绘图的情况,除常规的评价外,尤其要注意肯定他们已有的积极思考、探索知识解决绘制平面图中遇到的学习障碍的可贵之处。同时,对平面图形绘制方法、知识点进行回顾总结,绘图中不容易做好的地方(如圆弧连接、尺寸标注等)所涉及到的知识点,在此时视学生的绘图情况做补充式讲解(或者诸如“尺寸标注”知识点先不讲解,等到学生出现自行探索中解决不了的学习障碍时再详细讲解),不仅能疏通学生的学习障碍,而且能教会学生如何去更有效地探索知识。
项目基本任务完成后,再适当增加难度更大些的项目拓展训练,让学生在绘图技能进一步巩固好的情况下,体验不断地、更多地探索知识、解决所遇学习问题的成就感,以及知识增长、技能娴熟的自信感。
正如戴士宏在《职业教育课程改革》一书语录里谈到的:教师可以少讲甚至不讲知识,但要带领学生做事。在做事的过程中,学生自己探索到了知识,这是真正的“好课”。高级的好课,不是教师“讲”得如何好,而是学生“学”得如何好。
高职教学的“好课”,顺应职业教育理念的导向,应该是在教师的引导下,学生在做事中探索、构建自己的知识体系去解决所遇实际问题。以学生如何能“学”得好为教学设计宗旨,以教师少讲解、学生多探索为教学实施指引方向,这样的“好课”,可以让我们的教学更为实效,让我们的学生更好地积淀以后职业生涯可持续发展所需的知识、技能。
参考文献
[1]戴士宏 职业教育课程教学改革[m].北京:清华大学出版社,2007。
[2]庄国帧 高职教育行动导向教学体系[m].镇江:江苏大学出版社,2007。
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关键词:非机械工科类;工程图学;三维制图
“工程图学”是一门用图形研究工程与产品图形信息表达、图形理解和图样绘制的技术基础课程,[1]其主要目的是培养学生绘图、读图和图解几何问题的能力。该课程根据授课学生的专业与机械工程相关的程度分为三类:机械类、近机械类和非机械类,教学上的区别在于授课的学时数及对授课内容的安排上,不同的高等院校会根据自己学校的具体情况安排学时数和授课内容。[2-4]在三类工程图学课程中,非机械工科类工程图学课程授课学时最少,但同样要求学生掌握绘制和阅读工程图样的基本能力和一丝不苟的工程人员素质。要保证该教学目标的实现,就需要在教学方法和教学内容安排上进行积极探讨。
一、“工程图学”课程教学方法
1.要选择好的教材和与教材相配套的教学课件
目前工程图学类的教材很多,都各有其特点,有的是面向机械专业的,有的是面向近机械类专业(如材料科学与工程专业、测试计量技术与仪器专业等),还有的教材是面向非机械类专业的。所以首先要根据教学对象所属专业来进行选择教材。另外,对教材内容的编排也要特别注意,所选教材的内容应符合由浅入深,逻辑性强,例图适当,讲解清楚等特点,这样,便于学生的课前预习和课后复习。
随着计算机应用的普及,利用多媒体课件辅助教学已经成为一种非常有效的现代化教学手段,借助多媒体课件图文并茂、生动活泼、表现力强等特点,可以渲染教学气氛、激发学生的学习兴趣、有效突破教学的重点和难点,从而收到事半功倍的教学效果。但并不是说只要使用多媒体课件就能起到积极的教学效果,即多媒体教学课件的选择也是非常重要的。首先,所选多媒体课件应具有简洁友好的界面,背景、文字及图形的色彩搭配要协调,布局要合理;其次,课件内容,特别是例题,应与教材紧密结合,课件中的模型应立体直观,最好具有动画效果,投影作图步骤及过程应清楚易懂等等。
2.一定要有与教材及配套习题集相对应的实物模型
从大学生智能发展的一般特征来看,他们已具备了一定的形象思维能力,但个体差异却很大,有的形象思维能力很强,有的却一般甚至较差。形象思维能力强的学生根据课堂内容及典型例题的讲解就能掌握知识点,而立体思维能力差的同学在有限的教学学时内,即使有多媒体课件的辅助,也很难掌握知识点。为了使这部分学生立体思维能力得到提高,订制并购买一批与教材和习题集中涉及的图形相应的立体模型非常必要,这样,立体思维能力差的同学可以在课间或课后及答疑时间通过揣摩订做的实物模型来慢慢吸收知识点,逐步提高他们的形象思维能力。
3.根据学习目标组织教学活动
备好课是讲好课的前提和保障,对于提高课堂教学效果有着直接的意义。备课,就是要在认真学习课程教学大纲、透彻理解与掌握教材的基础上,确定每次课的教学重点和难点,并且要分析为使学生掌握重点和难点应采用的教学方法、应详细讲解哪些内容、应选择哪些具有典型性和启发性的图例、应准备哪些实物模型以及应布置哪些习题等等。若在备课过程中为每次课确定学习目标,则不仅有利于教师正确选择教学方法,妥善地组织教学过程,也有利于学生更好地制定自己的学习计划,减少学习中的盲目性。例如,在准备“工程图学”课程中的某章“机件常用的表达方法”的第一节“视图”时,教学大纲对学生的要求是:熟悉各种基本视图的名称、配置;掌握各种视图的画法及规定。结合教材内容,可以将该节课的学习目标确定如下:能说出视图的种类(名称),并能正确叙述各种视图的概念、绘制方法及标注方式;能根据各视图的概念区别不同的视图,会判断视图的绘制及标注方式是否正确;会对某一几何形体根据要求绘制视图并进行正确标注;能分析出表达某一几何形体外形结构所需要的视图;能用必要的视图表达清楚复杂几何形体的外形结构,并对视图进行正确标注。在细化了学习目标,明确了教学重点和难点的前提下,就可以积极组织教学活动了。例如,可以采用启发式的教学方式,选择教材和课件中比较典型的图例,再结合实物模型,让学生明白什么样的机件结构需采用斜视图,什么情况下采用局部视图或向视图,它们各有什么特点,如何正确配置和标注等等。为使学生容易掌握教学难点,可以准备一些外形较复杂的实物模型,让学生利用所学的几种视图分组讨论出能将其外形表达清楚的各种方案,然后让大家选出最优表达方案。最后,还要根据学习目标,从习题集中挑选出一些习题布置给学生,以使他们巩固课堂所学内容,达到该次课对他们的教学要求。可以看出,备好每一堂课,确定每堂课的学习目标,在教师组织教学活动过程中起着积极的指导作用。
4.答疑、质疑必不可少
非机械类“工程图学”课程的课堂教学学时非常有限,而学生的理解能力各异,一部分同学在课堂内容讲解结束后仍存有疑问是必然的,因此,答疑是提高教学效果必不可少的辅助环节。如果不及时将这部分学生的疑问解答清楚,必然影响他们继续学习该课程的信心和兴趣。答疑时可带一些与课堂内容或作业有关的模型,以助于学生空间思维能力的培养。也有一些同学由于自尊心或其他原因不主动答疑,这时一定要鼓励他们答疑,必要时可请来质疑,最终目的是要帮助学生及时解惑,达到教学大纲对他们的要求。
5.认真批改作业
作业批改量不要少于一半,有精力的话,建议全改。通过每次课后习题的批改,能及时了解学生对每节课知识点的掌握情况。每周可在教学学时中抽出10分钟左右时间对多数同学出错的习题进行讲解,以便让同学及时掌握所学知识点。作业要求尽量独立完成,鉴于“工程图学”课程的特殊性,允许同学之间讨论,但这不意味着作业可以照抄,对照抄的作业一定要通过评语指明,或降低作业分数以给予同学警告。
二、“工程图学”课程教学内容
非机械类“工程图学”课程的授课学时数较少,如果对画法几何和工程制图相关内容面面俱到进行讲授的话,必然会出现“老师教的匆匆忙忙,学生学得迷迷糊糊”的情况,因此一定要精心安排教学内容。
1.减少画法几何授课学时,增加工程制图授课学时
减少画法几何部分的授课学时意味着要对该部分授课内容进行精简。画法几何部分主要讲授点、线、面、基本体以及表面交线(截交线和相贯线)的投影理论和方法,建议直角三角形法、换面法、线面相交、面面相交等知识点均可不讲,在讲述后面内容涉及这些知识点时随时揉进去即可,如截交线部分揉进线面相交的知识、斜视图部分揉进换面法的知识等;表面交线部分以截切面或相贯体等具有投影积聚性的情况作为重点讲授即可。工程制图部分是这门课学习的重点,为使学生能掌握画图和看图的基本能力,建议适当增加零件图和装配图的授课学时数,要带学生详读(从视图的选择、图样的表达到尺寸标注和技术要求等)几张典型零件图和较简单(非标准零件数为4个左右)的装配图,不能将该部分内容一带而过。
2.引导学生及时掌握最新制图国家标准
标准是为了在一定范围内获得最佳秩序、经协商一致制定并由公认机构批准,共同使用的和重复使用的一种规范性文件。正如ISO等所强调的“没有标准,世界的运行将戛然而止……”工程图样被喻为工程界的“技术语言”,学习制图标准的主要目的就是为了更有效地绘制和阅读工程图样。1988年至今20多年来,颁发制图标准的模式是不成批的连续式地,这种模式就要求与工程设计相关的人员必须时时关注是否有新制/修订的标准出现。制图标准作为“工程图学”课的重要内容之一,任课教师应当在第一时间掌握国标修订方面的最新信息,了解我国国家标准体系和国际标准的最新动态,理解新国标与旧国标之间的区别和联系,及时更新教学内容,并引导学生及时掌握最新标准知识。[5]
3.注重实践环节
非机械类“工程图学”课程因授课学时的限制,所以对零件的测绘这一实践环节可能没时间进行,因此计算机绘图(AutoCAD)和尺规绘图练习(至少3次A3图)必不可少。它们不仅有助于学生对国家标准的真正消化吸收,另一方面对培养学生一丝不苟的工程人员素质也有着重要作用。
4.适当介绍三维制图知识
在批改学生三视图的作业时,经常会发现学生根据已知两视图求画的立体草图,这些草图是他们将图形从二维向三维转化过程的结果表达,但由于初学者对立体之间的相对位置、一些立体表面的交线等想象不清,因此影响了立体草图的正确绘制,致使所求出的第三视图也不正确。这种情况说明,如果学生能掌握一些三维制图的基本知识,那么他们就可以通过三维软件本身自动生成表面交线、或根据造型情况与希望形体的符合程度来调整立体之间的相对位置了。教师并不要求学生完全掌握一种三维软件,以Solidworks为例,学生只要能够进行一些常用的操作即可:[6]如通过草图绘制产生基本图形,再对其进行拉伸、旋转、切除、扫描、放样、抽壳等操作来获取任意形状的形体。这样,在学生练习三维造型的过程中,从平面(即绘制的投影图)转换到空间(空间的实物形状)和从空间转换到平面这个空间思维能力也会得到很大提高,从而有助于看图、识图能力的培养。
三、结论
非机械工科类专业本科生的培养目标主要是培养学生的图形与工程素质:即形象思维、图形表达和工程素质。只有通过对教学内容的精心安排,对教学方法的认真研究,才能达到预期的培养目标。
参考文献:
[1]童秉枢,田凌,冯涓.10年来我国工程图学教学改革中的问题、认识与成果[J].工程图学学报,2008,(4):1-5.
[2]黄利平,孟明辰.工程制图课程内容和课程体系改革[J].工程图学学报,2005,(6):156-159.
[3]王建华,毕万全,李晓民,等.工程制图精品课程建设的探索与实践[J].工程图学学报,2006,(6):121-125.
[4]焦永和,张彤,陈军,等.第7次普通高等学校图学教育现状的调查与研究[J].工程图学学报,2009,(3):168-172.
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