機械制圖課程設計總結范文
時間:2023-03-30 00:46:48
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篇1
論文關鍵詞:機械制圖,教學改革,教學體系
1.引言
機械制圖課程是機械類專業的重要技術基礎課程,該課程重在培養學生讀圖和繪圖能力,要求學生具備一定空間想象力和思維力、掌握機械制圖的國家標準,并能熟練利用合理的表達方案進行繪制機械產品裝配圖和零件圖,是一門理論性和實踐性都很強的傳統課程。隨著科技的發展、產業結構的調整,社會對機械類應用型人才培養的要求不斷提高,對畢業生機械制圖能力的要求越來越高,傳統的教學形式已很難適應科技社會的發展。如何更新教學觀念,建立新的教學體系,探索新的教改模式已經逐漸成為眾多大學面臨的新課題。本文詳細分析了當前本科院校機械制圖教學中存在的問題,從教學體系、教學過程設置、助學、考核著手,探索了機械制圖課程教學改革的新思路。
2.機械制圖教學現狀
2.1學生素質差異大,學習積極性有待提高
隨著高校擴招規模的加大,學生入學成績參差不齊大。就機械類大方向來說,不同的專業學生入學成績也存在差異,冷門專業與熱門專業的學生文化基礎差距較大。因而,教師若按同一標準組織教學,存在一定困難。相比五年前,當前大學生學習主動性也逐步下降。很多學生學習目的性不明確,單純地追求考試過關,而不潛心研究知識體系,學習缺乏鉆研精神??傮w來說,課堂學習積極性較以前畢業生明顯降低,課堂上容易出現聽不懂的狀況,從而對課程的學習產生厭倦和畏懼心理。
2.2教師教學活動單一,易缺乏科研經驗
目前,許多高校機械制圖教學是由專門的制圖教研室進行,任課教師長期從事單一的制圖教學活動,科研活動也只是局限于制圖教學研究、教材教案編寫和課件試題庫開發等。這樣容易造成教師的知識結構單一化,缺少實際設計研究經驗。此外,隨著高校教師隊伍整體學歷的提高,大量從高校畢業的博士碩士直接參與制圖教學,這些人缺乏實際專業應用經驗,從事教學后也不能有很好的機會在機械學科方向上開展實際設計開發研究,知識構成會隨著工作年限的增長不斷退化。教師本身教學的單一性使得高校制圖教學更偏重于圖形投影知識,而不能有效地同機械類學科特點結合在一起。
2.3多媒體教學節奏快,課堂講解難以深入
為適應“厚基礎、寬口徑、高素質”的人才培養目標和“平臺化”的本科通識教研模式,許多高校對機械制圖教學大綱進行了重新修訂,大幅縮減了制圖課程的學時。此外,由于招生數量的增多,一些高校制圖課程都采用合班上課的形式,學生人數眾多,很難保證所有學生都能看清板書和掛圖等。為在有限的學時內,讓學生快速掌握制圖理論知識,各高校基本摒棄“掛圖+模型+板書”的傳統教學模式,采用更為現代化的多媒體教學。用幻燈片代替傳統的掛圖,利用豐富的動態直觀圖像創造形象、生動、有趣的教學環境,有效地吸引了學生的課堂注意力,有助于提高教學效果。但由于授課內容較多、每張幻燈片停留時間較短,授課時省略了邊繪圖邊講解的過程,學生對課件內容的理解不夠深刻。往往一節課結束,學生只知道幾個概念,對知識點的認識只停留在表面,根本不懂如何繪制投影圖。
2.4教學內容與實際聯系脫節,教學實效性弱化
由于學時的減少,機械制圖課程中有關畫法幾何的內容大量減少。而畫法幾何是使學生的思維由表及里,從感性上升到理性,從空間到平面,再從平面到空間最后再回到屏幕的邏輯思維方法。減少對學生相關思維能力的訓練,則會減弱學生對空間物體表象的感性認識,削弱學生空間構造能力的發展,最終影響學生基本制圖能力。在教學內容上,機械制圖教學一般包括制圖的基本知識、組合體、機件表達方法、標準件和常用件、軸測圖、零件圖和裝配圖。其中,組合體和機件表達方法部分內容較多,重在培養學生畫圖和讀圖能力。零件圖和裝配圖部分的內容沒能很好地結合實際??傮w來說,機械制圖教學內容過于偏重機件的詳細畫法,即側重培養學生“畫”和“讀”技能,而與機械行業具體實踐關聯性差,使得整個教學與培養機械人才的大方向產生了些許偏離。
2.5課程開設孤立化,學生缺乏相關基礎
大多高校在大一開設機械制圖課程,此時學生還未進行機械專業的入門課程學習,有些專業的學生甚至還沒參加金工實習,因此學生對一些常見機械加工方法、工藝結構等實際應用知識缺乏初步認識,從而導致機械制圖的整個教學過程難以同產品設計開發、實際應用環節有機整合,削弱了機械制圖課程同后續專業課程、課程設計、畢業設計的關聯性。等到畢業設計時,學生的繪圖能力嚴重不足,很難選擇合適的表達方案繪制正確的投影圖,尺寸和技術要求的標注也十分隨意。孤立地開設機械制圖課程,人為切斷該課程同整個機械學科的聯系,使得該課程基本沒有體現真正的實效性,課程的開設對學生制圖能力的培養難以達到預期效果。
3.教學改革思路
3.1教學體系系統化
機械制圖課程的實踐性和基礎性非常強,講授的知識面寬并且設計后續專業課程內容,必須與相關課程形成良好的配合,形成一個全方位的整體學習系統。應當建立系統的教學體系,教學需突出實用性,并有效融合機械相關知識。
將機械制圖課程定位于培養設計制圖能力,而非單純的制圖技能。在機械制圖課程開設之前,可進行金工實習以及機械基礎知識入門學習;利用機械制圖課程設計,初步將機械制圖訓練過程與機械設計聯系到一起,體現設計制圖的思想。并在后續專業課程的開設中,指定制定循序漸進的教學方案,形成以設計—工藝—繪圖為主線的課程學習體系,將制圖課程的學習深化到后續課程之中,使學生的制圖水平在后續課程的學習中得到不斷提高和升華。
3.2教學設置實用化
以遵循國標規定為前提,進行繪圖表達方案講解,加強設計制圖能力的培養,并注重手工繪圖能力的訓練。教學開展過程中,可從如下幾點進行有針對性的變革:
(1)改善師資結構,強化教學實用性
打破教研室限制,不設置專門的機械制圖教研室,改由機械設計、機械制造等專業課教師直接擔任機械制圖課程。利用專業課教師豐富的實際課題研究經驗,避免了制圖教學過程的單一性。教學過程中,有針對性地將專業研究成果、經驗和成功開發案例引入制圖教學,從而實現制圖教學同實際應用的有機聯系,使得機械制圖課程的教學真正脫離傳統意義上的讀圖繪圖訓練,從而更適應行業發展需要。
(2)豐富課堂教學手段,增強教學效果
改善單純的多媒體教學方式,教師適當采用繪圖軟件增加授課效果。對于一些難點和重點,教師必須進行實際繪圖,逐步細致講解繪圖過程。由于受教室場地、光線、學生人數等客觀因素的限制,黑板作圖只能對教室前幾排的學生有良好的教學效果;此外,黑板作圖耗時費力,影響教學進程。這時,教師可利用二維繪圖軟件(如AUTOCAD)模擬完成黑板教學,既可保證圖形的清晰性,又加快了繪圖速度。通過對某些局部的放大顯示,保證了圖形的良好可讀性。此外,可利用三維軟件現場建模,及時幫助學生構造形體的空間形狀,有助于學生空間思維能力的培養。
(3)強化課程設計環節,注重理論學習的創造性培養
延長機械制圖課程設計時間,將單純的零件測繪實踐改為“測繪+設計”的模式。首先,給出某種產品的部分零件實物,讓學生完成零件的測繪;然后,根據測繪數據、依據具體設計裝配要求,自主設計個別主要零件;最后,繪制完成整個產品圖紙。這種課程設計模式,既訓練了學生對卡鉗、游標卡尺、量角規等常見測量工具的使用技能,又培養了學生創新設計簡單零件的能力。以培養學生設計制圖能力為目標,要求學生在課程設計完成后,交出成套手繪草圖、AUTOCAD電子圖稿和全套打印圖紙。經過課程設計,學生通過零件的測繪、設計,可熟悉產品出圖的全過程,并加強了自身徒手繪圖、計算繪圖能力。
3.3助學形式網絡化
開發網上助學系統,開展網上學習、測試和答疑。校園網絡的普及使學生能夠更為方便地接受遠程教學,更好的吸收知識??衫眯@網絡優勢,研制開發網上助學系統,系統設置學習模塊、測試模塊、答疑模塊。學習模塊主要提供教師上課所用的課件和教案,對課程的重點難點進行分析,并配備了相應的例題解析;此外,該模塊還鏈接其他高校制圖精品課程網頁,為學生提供更為豐富的學習資源。針對機械類不同專業教學需要,在訓練測試模塊設置了不同難度的測試習題。系統開辟教師在線答疑專欄,學生通過網上留言或發郵件方式向老師提出問題,同時師生間也可通過BBS論壇交流學習信息。學生可利用該系統,結合自身的專業特點和學習情況,選定相應難度的試題,利用系統的二維繪圖功能完成解題過程。系統自動對學生輸入的答案做出判斷,給出學生成績,并提供正確答案以供參考。
助學系統充分利用網絡生動、直觀、形象、和交互的特點,既能幫助學生更好的掌握課堂知識,又能幫助教師及時了解學生對知識點的掌握程度,并能根據情況調整課堂教學模式,形成教師學生互動學習、人機交互的良好教學機制。助學系統的主體框架如下:
圖1助學系統框架
3.4測試方法的人性化
制圖考試形式不能僅局限于簡單的書面測試,而要根據該課程的特點分段考試,機械制圖成績構成如下:
制圖基礎考試(40%)+課程設計(30%)+軟件知識考試(15%)+平時成績(15%)=機械制圖總成績(100%)
(1)對于制圖基礎部分的內容涉及得都是基礎知識,重點在于讓學生掌握基礎理論,及讀圖和畫圖的基本方法,是可采用閉卷的形式考評學生的掌握程度。當然,可采用標準化考試模式,即采用考試選題系統,直接讓學生上機考試。該部分考試成績占學生總成績的40%。
(2)設計制圖部分,重點要求學生掌握設計繪制機械零件圖紙及裝配圖紙的能力。由于該部分內容跟專業結合較緊密,應作為考核的重點。該部分可通過“測繪+設計”課程設計的形式,讓學生參與整個機械零件圖紙繪制過程,既考核了學生對零件圖、裝配圖部分知識的掌握程度,又培養了學生設計創新能力,并考核了學生手工制圖和計算機繪圖能力。該部分以圖紙形式提交給教師,考核成績占總成績的30%。
(3)AUTOCAD軟件的考核部分可借鑒AUTODESK公司工程師培訓要求,采用試題庫的形式進行。
考試直接在電腦上進行,每個學生的試題均從試題庫隨機抽取,題型各不相同??荚囍饕己藢W生對AUTOCAD軟件的基礎知識的掌握程度,考試成績占總成績的15%。AUTOCAD軟件的實際應用操作能力考評則在課程設計中進行。
(4)此外,根據學生平時課堂出勤率、課堂表現、作業情況等多個因素,給出學生的平時成績,該部分占學生總成績比重的15%。
4.結束語
本文針對當前機械制圖教學中出現的問題,提出相應的改革措施,并在試點班級進行了改革嘗試。結果表明,該班級的學生機械制圖素質較其他班級有很大的提高。從后續相關專業課程的課程設計反饋信息來看,試點班級的學生設計圖紙的可讀性高,錯誤率低。機械制圖教學改革是一個長期漸進發展的過程,需在實踐中反復摸索,不斷積累經驗,總結成效,文章提出的相關教學改革措施對其他高校的改革具有一定的參考價值。
參考文獻
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篇2
中職院校機械專業課程設置中,《機械制圖》是其中較為基礎的專業課程之一,在中職教育重要性得以進一步凸顯的當代社會,如何構建中職機械制圖教學高效課堂,值得每一名中職機械制圖專業教師分析探究。本文圍繞中職機械制圖教學實踐,從中職機械制圖課程的屬性特點分析入手,重點總結構建中職機械制圖教學高效課堂的策略要點,以資借鑒。
【關鍵詞】
中職;機械制圖;高效教學;要點
中職機械制造等專業在課程設計上,《機械制圖》都是必不可少的基礎課程。由于中職機械制造專業涉及到一些較為縝密負責的計量及計算內容,學生需要兼具機械繪圖技能及極強的邏輯思考能力,最終落實到機械設計或制造圖紙上[1]。而受制于中職院校學生學習能力參差不齊等因素,中職《機械制圖》課程教學需要在教學模式上加以創新,打造契合中職教育特點的機械制圖高效課堂,以此改善及提升中職機械制造專業學生專業技能水平。
一、以激發及調動學生的機械制圖學習積極性為目的,構建教學新模式
中職教學主要是以課堂教學為基本形式,圍繞專業課程基礎知識講述及知識實踐應用而形成一種教學模式或常態。以往中職專業課堂教學主要以教師主導型的灌輸式教學方式為主,一方面有悖于中職教育注重實踐性的特點,另一方面也不利于學生學習積極性的提高。受此影響,中職課堂教學收效不高。中職機械制圖教學涉及到較多的邏輯思維及抽象思維運用,需要學生充分調動學習熱情,以此作為營造構建中職機械制圖教學高效課堂的基礎和前提。作為教師而言,其在設計機械制圖教學計劃,或確定機械制圖教學方法時,要充分顧及到中職機械制造專業學生的學習力,借助多媒體教學手段的跟進,構建融合專業性、科學性及充滿學習樂趣的課堂教學氛圍[2]。例如,在中職機械制圖教學中,涉及到制圖部分的基礎知識,如點線面及其投影,內容較為晦澀枯燥,需要學生充分發揮其邏輯思維及抽象思維,該部分內容就成為中職機械制圖學習的難點。此時,教師可以將教室的墻、面及學生的位置方位作為比喻對象,通過設置空間直線段及空間平面形的方式(如:以教室墻壁作為面,以學生座位作為空間點,以學生課本作為空間平面形),可以輔助學生總結制圖中點線面及相應的投影之間的內在關系,再經由師生討論交流,最終突破教學難點。
二、豐富中職機械制圖教學的方式方法,借助現代教學手段提高教學質量
中職機械制圖教學在教學實踐中形成了一套較為有效的教學手段及方法,這些教學方法經過實踐驗證,在教學收效上較有保證,例如,涉及到機械制圖中的字體設置、零件裝配圖紙、制圖的尺寸要求、圖線的布局及畫法、機械制圖圖紙的閱讀等,早期教學環節形成的教學做法,如板書書寫、板圖繪制、線條設計等,都符合國家制定的機械制圖標準范式。對這部分內容,教師應沿襲以往的教學方法,培養學生制圖嚴謹的思維意識。此外,在中職機械制圖教學中,一些較為重要且抽象的知識點學生在理解上較為困難,例如,結構復雜體的模型制作、截交線及相貫線等,教師除了可以采用實例教學方法外,針對機械幾何體截交線及相貫線,以及相應的投影畫法等內容,教師可以借助多媒體教學手段的輔助,使教學過程兼具圖文多樣性及視聽綜合性,如此就可以讓學生在更加形象直觀中獲取相應的知識點,增進課堂教學效果。而在機械物體的內外部空間演示上,教師可以綜合采用模具實例教學、多媒體教學、AutoCAD教學等多種方式,通過動畫演示及步驟分解,使學生對機械復雜物體及元件的構成及繪圖要點加以全面熟悉及掌握,一方面可以充分調動學生的學習積極性,另一方面可以讓學生通過關聯學習,盡快掌握AutoCAD軟件使用技巧,達到一舉多得的教學效果。
三、合理分配及設計中職機械制圖課堂線上線下教學內容
首先,在中職機械制圖課堂教學環節,針對機械制圖的基礎內容及重要內容,教師應通過著重講解的方式,在師生互動交流學習中,達到預期的教學目的。針對這一部分內容,教師應更多采用精講的教學策略。在線上課堂中,由于課堂講授時間有限,學生的學習注意力集中時間也較短,教師此時就要根據中職學生的生源特點,摸清學生的學習能力狀況,注重采用直達重點的教學方法,如案例式教學,將機械制圖教學的重點及難點進行集中講解及突破[3]。作為中職機械制圖教學來說,機械制圖是機械制造專業學習的基礎及前提,教師在教學目標上應圍繞提高學生的制圖及識圖能力設定,通過采用《AutoCAD》教學及機械制圖交叉教學的方式,使學生能夠通過混合學習,對相關知識點達到觸類旁通的學習效果。在對重點進行集中講解后,教師還應趁熱打鐵,對學生理解過程中較易陷入誤區,或在練習中較易出錯的內容進行課上專項訓練,讓學生可以在線上課堂教學中就能夠對本節課的重點及易錯點加以深入理解[4]。
結語
綜上所述,在中職教育重要性愈發凸顯的新時期教育背景下,中職教學應在方式方法上予以豐富創新,在教學模式上進行重新建構。作為中職機械制圖專業教學而言,其存在較大的教學及理解難度,中職機械制圖教師要著眼于學生學習積極性的調動,結合中職學生實際情況,通過教學手段的擴充,線上線下課堂練習的跟進,提高中職機械制圖教學的成效。
作者:姚園園 單位:泊頭市職業技術教育中心
參考文獻:
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篇3
【關鍵詞】機械制圖;教學內容;教學方法;教學改革
1.引言
“應用技術型”本科院校培養的是能在一線把成熟的技術和理論應用到實際的生產、生活中的技術型人才。機械制圖是高校工科學校學生必須學習的一門專業基礎課。工程圖是工程界的語言,因此該課程主要旨在培養學生基本的作圖能力、作圖時所必須遵守的規則和創新思維的空間想象力,使得學生畢業后能夠成為一名合格的技術應用型人才,這就要求學生不僅能夠讀懂工程圖,還必須能夠繪制工程圖。機械制圖是學生后續學習專業課和做課程設計所必備的基礎知識,也是所有制圖的基礎。為了使學生更能適應以后的工作,靈活的運用自己的知識,針對傳統的教學模式中存在的弊端進行改正,提升教學課程的整體水平,將來更好地培B出更多的能夠服務于一線的技術應用型人才。
2.機械制圖課程存在的問題
通常機械制圖的課程安排在大一學習,學生沒有進入企業參觀和到學校實驗室實習,基本沒有機械方面的常識,影響了教學質量和效果。機械制圖課的學時較少但包含的理論知識較強,課后需要大量的時間做習題,導致學生對這門學科的學習感到枯燥無味,學習積極性不高,很難培養學生的空間想象力。學生由高中老師保姆型的管理到大學自主管理的轉變需要
3.機械制圖教學內容的改革
計算機制圖的改革。傳統的作圖方法主要是手工作圖,而今天隨著計算機技術的發展,電腦和作圖軟件的發展,使得作圖效率有很大的提高,同時學生也具備良好的計算機基礎,學校的軟件和硬件設備也較好,因此在教學改革過程中加深對計算機作圖的教學,在學生正確掌握基礎知識的前提下,選擇一種比較通用的計算機作圖軟件(AutoCAD軟件),利用上機教學,把基本的繪圖和編輯命令傳授給學生,讓學生自己動手畫零件圖形,并布置一定的課后作業,及時督促學生完成,直至學生能熟練運用計算機來繪制機械圖。
為了提高學生的空間想象能力和學習興趣,在教學過程中引入三維造型軟件。通過上機學習,使得學生掌握基本的建模方法,提高對組合體的識讀,并且通過課后大量典型機械零件模型實例的建模指導練習,培養學生三維建模的學習興趣,激發學生的創新活力。
4.教學方式和手段的改革
在教學過程中合理安排實習工廠和實驗室觀摩,在課程中間安排學生到相關的企業實踐教學基地下廠實習,期間教師與企業工程師合作把企業成熟項目的某一部分轉化為教學案例和練習項目,從而提高學生的實際應用能力和工程素質。在課程最后可以請企業工程師走進“教學課堂”,將企業最新技術及前沿發展帶到學校使課堂教學與企業生產對接,與校內教師的教學形成互補,使學生及時了解和掌握行業企業最新的技術和熱點,激發學生的學習興趣。合理使用多媒體動畫等輔助教學手段。使得傳統教學方式與多媒體教學的優點有機結合,如PPT與板書掛圖結合、三維動畫與實物模型結合等。充分利用多媒體提高教學效果的同時,更應保留某些不可替代的傳統教學模式,如徒手繪圖能力的培養。徒手繪圖由于具有快速、靈活、高效、受條件限制少等特點,在生產一線中具有很強的實用性,它也是學生進入企業后必備的一項技能,同時也是計算機繪圖的基礎和前期底稿。因此,機械制圖教學中應加大徒手繪圖的教學比重,這不僅可以激發學生學習制圖的興趣,更能提高學生的工程素養。
5.考核方式的改革
平時機械制圖課程對學生的考核方式主要是最后的期末考試成績,現在考核方法引入“過程評價”,將考核放在平時,注重學生的能力培養,增加平時成績所占的比例。例如學生課程出勤、課堂與實習表現占10%,實習報告占20%,計算機制圖作業占20%,手工繪圖作業占20%,期末考核占30%,最終得到學期總評成績,增加對學生的過程管理。
6.結束語
在當前高等教育不斷改革背景下,對機械制圖教學進行反思并探索改革顯得尤為重要。這次教學改革主要在教學內容、教學模式、教學手段以及考核方法等方面進行變革。目前機械制圖不斷壓縮的課時量與社會對畢業生工程素質要求之間的矛盾、課堂教學內容和方式與學生對本課程的興趣和熱情之間的矛盾等使得課程的教改之路任重而道遠。高校制圖教師應該不斷探索和總結教學經驗,努力使培養的學生在綜合素質和能力上得到更大程度的鍛煉和提高,最終畢業后才能夠成為一名合格的技術應用型人才。通過本次的機械制圖課程改革,對大多數的學生對于培養良好的學習習慣和學習興趣取得了較好的效果,為了使得更多院校的學生取得良好的成績,應當堅持課程教育的改革。
參考文獻:
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篇4
【關鍵詞】 機械制圖;工程化視角;工程實踐;教學設計;教學改革
社會對人才的需求是多層次的,工程實踐中不僅需要研究與開發領域的科研型人才,更需要在一線從事制造、加工、運行、檢驗等與工程實踐緊密結合的工程應用型人才。工程應用型人才不僅要具備扎實寬廣的理論知識,還必須經受一定的工程實踐訓練,具有分析和解決實踐中遇到的工程實際問題的能力。[1]
一、機械制圖課程教學現狀
機械制圖是高校機械類專業必修的一門重要的專業技術基礎課,既有系統理論又有較強較多的實踐。在專業培養方案中,承上啟下,培養學生的專業素質和工程素養,為后續有關課程的學習和今后工作打下基礎。目前,機械制圖教學中存在一些問題[2],阻礙著教學質量的提高。
1、課時少,內容多,知識點瑣碎,教學單一
機械制圖的主要內容以投影理論為基礎,側重形體表達。內容枯燥抽象,知識點瑣碎且涉及面廣,教師講課方式為“教師講,學生聽”,單調無趣。
2、重理論輕實踐
教學中強調課程體系的理論性與完整性,忽視培養學生的工程實際能力,實踐與理論間缺乏過渡與銜接。
3、過度依賴計算機繪圖軟件
隨著計算機圖形學技術的發展,計算機輔助繪圖成為近年高校教學的主流。這種教學模式忽視理論與實踐教學,過分注重上機操作,使學生在缺乏理論基礎的前提下進行操作繪圖軟件的大量練習,造成其“知其然而不知其所以然”,教學目標成了“培養簡單的制圖員”,而不是具有讀圖、繪圖能力的工程型人才。
二、基于工程化視角的機械制圖設計定位
機械制圖課程的教學目標是培養和訓練學生繪制和閱讀工程圖樣的能力,是基本技能的培養和訓練?;诠こ袒暯沁M行機械制圖教學設計,要遵從工程教育(技能訓練)的特定屬性―實踐性,改革傳統教學模式,少理論講解,多工程實踐訓練,強調以工程實踐輔助理論知識掌握,基于工作過程與生產實際設計教學內容,培養實踐能力較強的工程化應用型人才。
三、基于工程化視角的機械制圖工程素質培養
基于工程化視角的機械制圖教學設計,必須從以教師為中心向以學生為中心、從教師講為主向學生練為主、教師從講授型向指導型轉變,因此,需對機械制圖的課程體系進行改革,教學過程進行重新設計,探索具有工程實踐特點的教學模式,提高教學質量。
1、理論部分教學設計
(1)根據教學內容,選擇工程實物的合理形式輔助學生理解。在講授投影基本理論時,利用實物模型或掛圖授課;在講授基本體時,請同學分組制作紙制模型;在講授組合體、零件圖、裝配圖時,利用三維造型軟件制作的三維虛擬模型進行展示輔助教學;在講授裝配體、標準件、典型結構、典型產品時,通過動畫與爆炸圖模擬工程實際中的產品裝拆、運動及功能。
(2)請學生攜帶分組制作的紙制模型,引導學生觀察實物模型,同時組內同學協作進行投影實驗,歸納、總結、掌握投影理論內容。將往屆學生實訓制作的實際零件帶入課堂,分組下發,引導學生觀察討論實際零件的結構特點與繪圖規律,幫助學生盡快建立空間想象能力與邏輯思維能力。
(3)選用企業在產零件,實現教學與生產的“零距離”銜接。將工廠實際零件以及相關生產資料帶進課堂,采用引導觀察、理論講解、分組討論、練習繪制等步驟,實現講與練的無縫結合。學生在此過程中遇到的任何問題,均可以組內討論、自行查閱或請教老師的方式解決。在教學過程中,結合使用生產實踐、現場教學、多媒體課件虛擬演示、真實零件觀察與測繪、分組討論等多種教學設計,使學生不但掌握工程語言,同時接觸實踐工作,提高學習興趣。
(4)在互聯網+背景下,網絡資源空前豐富,結合機械制圖的精品課程資源、微課、云班課、慕課等網絡資源,要求學生課前預習、課中討論與互動,課后重點復習,加強理論教學。
2、實踐部分的教學設計
(1)采用工程引導的方式,組織學生到制造企業參觀實習,進行生產現場參觀―專家講座―生產線上正在加工的產品實物―產品實物的圖樣分析、討論、閱讀―表達方案分析―技術要求分析―工藝卡片閱讀等過程,讓學生盡量接近生產實際,培養讀圖及正確的零件表達能力。
(2)手工繪制零件圖。依照所參觀的制造企業的產品,分析此產品的工程圖樣(包括裝配圖和零件圖),依照國家標準,要求學生在合適的圖紙幅面上按比例繪制零件圖,包括標注尺寸與公差,書寫技術要求等,組內同學互相檢查修改,最后提交。
(3)校外實踐與專家講座。組織學生到各類制造企業參觀,了解各種加工方法的對應圖紙,邀請校外專家到校開展專題講座,開闊學生視野,激發學習熱情。
(4)企業零部件三維繪制大賽。教學設計中,將三維造型貫穿整個教學過程。結合生產實際,根據產品的設計過程,擴展構形及表達內容的深度,將公差與配合、表面粗糙度、技術要求等內容,應用計算機繪圖技術,進行零件綜合表達的三維模型繪制,逐步培養學生的工程實踐能力。
3、理實兼具的綜合性教學設計―典型部件測繪
典型部件的測繪能鍛煉學生的動手能力,增強其理論聯系實際的能力,培養工程意識,提高工程素養。[3]
首先將學生分組,組內同學共同完成測繪任務。部件拆卸前,先觀察實物、閱讀參考指導書和查閱相關資料,了解部件的結構、性能和工作原理。拆卸過程中,邊拆卸邊徒手繪制裝配示意圖。在拆卸過程中,練習使用常用測量工具、拆卸工具,討論體會常用工具的工作原理以及精度。部件的拆卸過程既能夠提高學習興趣、培養團隊精神,又可以開闊學生視野、提高工程素質。
其次,部件的手工拆裝測繪結束后,組內同學需要完成并提交如下作業:尺規繪圖一份、計算機中進行的三維造型一份、由三維造型生成的二維工程圖一份,裝配圖一份、爆炸圖一份。在三維參數化造型軟件中依次對部件中的各個零件進行三維建模、生成零件的二維工程圖,進行零件的裝配過程以及生成裝配圖。
最后,完善、補充所需提交的作業資料。典型部件的測繪實踐中,涉及到的課程有公差配合、測量技術、拆卸與裝配、參數化三維建模、二維造型、國家標準查閱、典型件的典型畫法、工藝結構及安裝順序、尺寸標注、技術要求等等,在繪制的工程圖樣上,將涉及到的上述內容進行完善補充,最后提交給教師。在整個測繪過程中,學生的工程素養得到了極大的鍛煉,一方面學習了與制圖相關的若干課程的部分內容;另一方面,對實際的設計過程有了深入的體會,對徒手繪圖的必要性與重要性有了新的認識。
四、結束語
機械制圖是工程類專業重要的技術基礎課程,因此,教學設計上必須要體現“工程化、應用型”的培養目標,與工程應用實踐緊密結合,才能培養出合格的應用型技術人才。
基于工程化視角的機械制圖教學設計,從工程應用的角度,進行理論與實踐的教學設計,結合工程實踐中典型的零件測繪,培養學生的空間想象能力和實踐動手能力,強調現實世界的直接真實學習訓練,通過獲取直接經驗學習理論知識,符合工程化視角下的工程應用型人才培養模式。
【參考文獻】
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篇5
關鍵詞:機械基礎課程;創新教育;能力培養;教學探索
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1009-0118(2012)-03-0-02
隨著普通高中的擴招,職業學校特別是中等職業學校生源數量下降,學生整體素質滑坡,個體差異也較大:不同年度入學新生成績總體呈下降趨勢,同一年度內入學新生的成績差距也很明顯,即使同一個專業、同一個班級學生的個體差異也很大。因此,在這種情況下要進行教學改革,細分教材,細化教學目標,針對不同層次學生,制定不同的教學目標和要求,采用不同的教學方法。
一、以培養創新能力為主線,改革課程內容和課程體系
教學體系的改革要保證學生創新能力的培養,尤其是建立以培養學生的工程意識和創新設計能力為主的新體系。機電產品的設計一般要經過產品的規劃、方案設計、技術設計、施工設計等幾個階段。學生通過機械基礎系列課程的學習,不僅要掌握這些階段所需的基本理論知識,還應掌握其現代設計的基本方法與創新設計的基本思路。因此,需要明確各課程在培養學生工程意識和綜合創新設計能力方面的任務。如畫法幾何及機械制圖課程注重培養空間形象和創造性構形的設計能力;工程材料及機械制造基礎課程注重培養工程意識和實踐動手能力;機械原理和機械設計課程注重培養創新設計的能力等。
各門課程要根據自身在系列課程中的地位和作用,從培養創新能力出發,對教學內容進行重組和優化。如在工程制圖教學中穿插形體設計、構件設計等內容;機械原理課程由傳統的以機構分析為主轉向以培養學生綜合能力為主,突出執行系統設計的思想,加強機械運動方案設計的內容,強化機電一體化思路,介紹氣、液、電驅動的機構和機電一體化的執行機構,以開闊學生的思路。
二、加強機械系統整體觀念,以工程實踐為目標,改革實踐教學體系
(一)實踐教學體系和內容的改革
過去的教學體系重理論,輕實踐,加之教育經費投入不足,實驗較少,效果較差。經過多年探索,我們更新了實踐教學內容,完善了實踐教學體系,增加了實驗課學時,改善了過去教學的不足之處。比如,為培養學生的工程實踐能力,配合機械制圖課程零件圖和裝配圖教學,我們開設了“典型機器拆裝及分析實驗”。通過實驗,使學生對某些機構有了感性認識,對公差配合工具使用和裝配工作的一般規范有所了解,增強了學生的工程意識,提高了學生學習機械的興趣,為零件圖和裝配圖的學習打下了良好的基礎,使學生順利地從純幾何構形過度到機械零件構形設計。
(二)課程設計與實踐教學新體系
工程意識和創新能力的培養,關鍵在于將許多學科知識與經驗綜合應用,強調實踐性,重視解決問題。為了提高這一環節的教學效果,我們對原課程的“大作業”和“課程設計”等環節進行了以下改革。
1、增加“幾何造型與構形設計”
為了培養學生的空間形象和創造性構形的設計能力,工程制圖將教學重點從制圖方法轉向工程設計思想和創新意識的圖形表達,啟發學生學會觀察生活實際中接觸到的常見物體的構形和表達方法,并要求學生設計出具有創意的作品,將幾何體的截交線、相貫、組合體構形等上升到實際應用中,真正將工程設計與工程制圖結合在一起,培養學生創造性思維和用圖形表達設計思想的能力,為后續的產品造型設計奠定基礎。
2、增加“零件金工工藝設計”
該設計用一周的時間完成兩項內容,一是單工種的工藝設計。將鑄造、鍛壓和切削加工工藝分開進行,以考察學生對某一工種的工藝設計掌握的情況。內容包括材料加工方法的選擇,零件的結構工藝性分析,主要工藝過程和工藝參數的確定和計算,工藝圖的繪制和工藝卡的編制。二是綜合性工藝設計。讓學生完成一個零件從毛坯到成品的全部工藝過程設計,來考察學生綜合運用工藝知識的能力。內容包括毛坯成形工藝的確定,材料的選擇,工序及工藝的確定,機加工方法的確定,工藝參數的計算,工藝圖的繪制及工藝文件的編制等。
3、改革機械設計課程大作業
針對原課程側重于典型零部件分析的機械設計大作業,我們改為以設計為主的簡單機械設計訓練。如千斤頂的設計,學生通過調查、查閱資料,設計出了多種千斤頂的方案:汽車用千斤頂、圓錐螺旋千斤頂、蝸桿螺旋千斤頂、單一螺旋千斤頂和壓力機等。通過千斤頂多方案的設計比較,學生不僅掌握了傳動方案的設計方法,開闊了眼界,同時培養了創新設計的能力。
4、將機械原理、機械設計的課程設計整合
將機械原理、機械設計的課程設計整合,通過一個有生產背景的實踐課題,以設計對象為主線,使學生通過原理方案的設計、執行機構的設計、傳動方案的設計、結構設計等過程,加深對機械系統的整體認識,加強設計中的工程意識,這樣就培養了學生的綜合創新設計能力。
三、進行創新性教育,營造培養創新能力的環境
機械創新設計課程改變了以教師為中心的教學方式,讓學生積極主動地參與教學的全過程。在導學上下功夫,注重學習方法的指導,教會學生思維方法,突出教學方法的多樣性,努力嘗試將問題教學法、情景教學法、范例教學法、探索教學法引入課堂;教師向學生講授創造性思維、創造原理、常用創新技法、機械創新設計方法及創新設計典型實例分析等內容;讓學生了解機械領域發展的現狀和趨勢,找出有創意的機械產品進行分析;激發學生對周圍所熟悉的問題或物品進行分析、探索,提出改進的思路,如“不影響別人的叫醒裝置的設計”“自行車的改進”等等;對典型的有創意的產品進行拆裝實驗,分析其創新點,總結創新的思路和方法;完成小論文、研究報告、創新作品。學生對這些問題充滿好奇和求知欲,因此會積極地去發現問題、提出問題、解決問題。學生在這種環境中充分發揮自己的想象力,激發創新設計的興趣和欲望,提高了創新設計的能力。
參考文獻:
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篇6
【關鍵詞】 機械工程圖AutoCAD出圖打印出圖
工程圖是表達設計思想、制造以及進行技術交流的重要工具,是工程界的一種語言。因此,對于工程圖的畫法、尺寸標注等都必須作統一的規定。這些規定即制圖標準,國家標準《技術制圖》與《機械制圖》是我國頒布的兩項重要技術標準,它統一規定了生產和設計部門必須共同遵守的制圖規定,是繪制、閱讀技術圖樣的準則和依據。然而幾乎所有個人與單位都有著或多或少的不遵守規定,有些是不知道有此規定或標準,有的則是不知道如何達到標準。隨著計算機輔助設計的普遍運用,電腦打印的圖紙問題更是層出不窮。例如,中文字體字高不符、標題欄大小規格不正確、尺寸標注格式不正確,以及標題欄中比例與實際出圖比例不一致等等,本文基于借助AutoCAD系統出圖中容易出現的問題談談解決技巧。
1 利用AutoCAD繪制專業圖
將機械制圖標準應用到AutoCAD。
1.1 嚴格按國家標準(GB/T14689-2008和GB/T10609.1-2008)繪制圖紙幅面、圖框與標題欄
(1)先設置機械圖中常用的圖層,粗實線、細實線、點劃線、虛線、雙點劃線等。
(2)應用“直線”、“偏移”、“修剪”、“文字”等命令繪制圖框及標題欄。
1.2 將所繪的標準圖幅及標題欄存成機械標準樣圖(*.dwt)
以A4樣圖為例,在標準圖框及標題欄繪制好以后,設置粗糙度的屬性塊,以及文字樣式、尺寸標注樣式和多重引線樣式等,然后圖形另存為*.dwt格式,編輯樣圖名稱為A4圖框。見圖1。
1.3 按形體的真實大小即1:1繪圖(即按尺寸直接繪圖)
所有的圖形在電腦中從無到有的繪制過程,都必須按1:1繪制,不必考慮最后出圖的比例,以免尺寸按比例計算過程中發生錯誤。
1.4 樣圖與所繪真實圖合成
(1)調用所選的圖框樣圖,例如A4圖框。見圖2。
(2)同時打開真實圖,將1:1繪制的真實圖復制到樣圖中。
(3)利用縮放命令對真實圖進行合理縮放,使圖形按比例縮放后能恰好放入樣圖中的圖框,且保證圖形略小于圖框的繪圖區域,以便標注尺寸及寫技術要求等??s放比例應按國家標準GB/T14690-1993選用,不可隨意編制。在繪制同一機件的各個圖形時,原則上應采用相同的比例。
(4)填寫標題欄中的比例,并更改所有尺寸標注樣式中的測量比例。
在標題欄的“比例”一欄中填寫前一步縮放的比例。見圖3(若縮放命令使用時比例為0.5,則對應填寫1:2)。
填寫完比例后應立即更改標注樣式,此圖涉及的每種標注樣式都應更改。如標題欄中比例為1:2,則點擊標注樣式中的“修改”,并選擇“主單位”模塊,再更改“測量單位比例”一項,輸入“2”,然后單擊“確定”退出。使用同樣方法依次更改所有自定義的標注樣式。
2 專業圖中其他細節設置
2.1 標注尺寸
分別選擇不同的標注樣式對所有尺寸進行不同的標注,同類尺寸應一次性標出,比如線性尺寸、直徑尺寸、圓角尺寸、角度尺寸、尺寸公差等。對個別尺寸用“properties”即對象特性命令進行更改。也可以借助“matchprop”即特性匹配命令進行批量修改。
2.2 繪制剖面線
在已經被縮放了的圖形中繪制剖面線。若在縮放前繪制剖面線,則剖面線之間的間距會在縮放后產生過大或過小的現象,使其不便于讀圖。因此,應在縮放后繪制剖面線。而且CAD中剖面線應在標注尺寸后繪制,以便剖面區域中有尺寸標注時,電腦自動斷開尺寸區域,使所有尺寸數字不被剖面線穿過。剖面材料符號應按有關規定選用。
2.3 寫技術要求
在零件圖或裝配圖的標題欄附件注寫技術要求,如零件圖中表面粗糙度、尺寸公差、幾何公差、熱處理、表面處理、鑄造、鍛造或機加工的工藝要求等,以及裝配圖中機器或部件的規格性能、裝配、檢驗、使用等方面的要求和條件。
2.4 填寫標題欄
標題欄在圖框的右下角,應盡可能填寫完整,若是裝配圖則還需填寫明細欄。標題欄中包含零件的名稱、數量、材料、作圖比例、圖號及設計、審核、批準人員的簽名、日期等。正規的圖紙,設計的人名、日期、圖樣名稱、圖樣代號、材料、比例為必填項,其余項也盡可能填上。
3 打印設置
3.1 選擇打印機
在“打印”對話框中的“打印機/繪圖儀”選擇項中,選擇與圖紙所在電腦相連的打印機型號,若找不到對應型號,則需先安裝打印機。
3.2 圖紙尺寸及打印比例
在“打印”對話框中的“圖紙尺寸”選擇項中,選擇與圖框尺寸一致的尺寸,比如上例圖紙打印應該選擇A4。然后在“打印比例”選擇項中,先去掉“布滿圖紙”選擇項前空格內的“(”,再點擊“比例”后的“自定義”項,選擇“1:1”。見圖5:
3.3 打印圖形
在“打印”對話框中的“打印區域”選擇項中選擇“窗口”,再用單擊“窗口
4 結語
總結以上過程,共可分成十步:(1)創建符合機械制圖標準的樣圖。(2)選合適的樣圖新建一張圖。(3)在圖框附近按形體真實大小(即按尺寸所注大小)畫出所有視圖,但不注尺寸、不寫文字、不畫剖面線。(4)用SCALE命令,基點定在視圖內某一點處,輸入比例系數X,將所有視圖(不包括包括圖框標題欄)縮放1/X倍。(5)在標題欄中在“比例”對應的空格輸入“X:1”。(6)在標注樣式中,將“主單位”中的“測量單位比例”下的比例因子改成“1/X”。(7)用ZOOM命令,選擇“A”選項使縮放后的圖形全屏顯示。(8)再將視圖用“MOVE”移動命令移入圖框,注意布局合理。(9)標注尺寸、繪制圖中的剖面線(剖面材料符號)、注寫文字。(10)打印設置:圖紙尺寸按圖框尺寸選擇,打印比例永遠設置成1:1。
參考文獻:
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篇7
針對應用型本科的培養特點,分析總結了機械設計課程設計中存在的問題。該文介紹了采用較直觀,且帶有一定解釋和索引功能的圖解圖示教學方法,讓學生更容易、更方便地理解設計內容和設計方法,以便更好地完成機械設計課程設計,提高教學質量,也為其他地方高校創新人才培養提供一定的參考價值。
關鍵詞
圖解法;機械設計;課程設計;教學實踐
機械設計課程設計是機械專業學生必不可少的一次實踐性教學環節。目前,各個高校大都采用的是比較經典的題目《帶式輸送機的設計》,要求學生主要設計輸送機傳動系統中的齒輪減速器。在各類《機械設計課程設計指導書》以及《機械設計課程設計手冊》中,雖都有減速器結構設計圖樣,但是,由于圖樣是經大比例縮小的,許多細節不能表達清楚,甚至還容易造成誤解[1-2]。機械設計課程設計的安排只有短短3周時間,在這個時間段里,正值期末考試,厚厚的一本設計指導書學生沒有時間閱讀。雖然,在此之前學生們也做過減速器模型的拆裝實驗,但實驗時間短,學生沒有留下更深的印象,甚至機器中某些零部件的名字和作用都不清楚,更不用說進行合理的設計和正確的選取。另外,本次設計是機械類專業的學生第一次接觸這么復雜的裝配圖,從何處開始設計、怎么設計,令他們感到茫然;在繪制零件圖時,除了課本上講解過的V帶輪、齒輪、鏈輪及軸以外,對零件的結構設計或者是標準件、外購件的選取更是不知道如何下手。學生失去信心后就糊里糊涂地照抄圖,甚至是按比例描圖,不能很好地達到教學目的[3-4]。在具有豐富設計生產實踐經驗的老師的指導下,我們分析了典型的減速器的結構裝配圖,然后,局部分解并標出該處關鍵零件的名稱、作用以及設計選取途徑,用圖解圖示的辦法,很好地詮釋了結構設計及設計方法,直觀明了。經過近幾年在教學過程中的不斷完善和補充,逐漸形成了一套圖解法的教學模式,取得了良好的效果。
1圖解法授課措施
圖示圖解法,就是將所表達的重點部分用圖示的辦法表現出來,同時注有簡潔的文字說明,相對純文字的敘述,圖解法作為一種教學方法,更加直觀、清晰、生動,容易被學生接受[5]。
1.1三維做出總裝配爆炸圖在課程設計開始之前,指導教師利用三維軟件Pro/e或其他軟件做出一個三維的裝配模型圖,表現出減速器整體形狀,用三維爆炸圖來展示減速器各個部分的名稱和作用,讓學生對減速器有個感性認識。
1.2用二維圖紙進行結構設計選擇視圖,從繪制裝配圖的第一條線開始,到整個裝配圖的完成,分步驟,每隔一個重要環節制成一張圖,這樣便于學生作為參考。如圖1所示為在裝配圖繪制時,中心線位置的確定、畫好齒輪后箱體內外壁線的位置、油溝的位置,及上下箱體凸緣的寬度和厚度。其中,分箱面凸緣的寬度尺寸A=δ+c1+c2,此處的c1和c2是分箱面連接螺栓的扳手空間尺寸,查機械設計手冊可得。如圖2所示為如何確定減速器中高低速軸的各軸段的直徑和長度及支撐軸承的型號和位置。用類似于圖1和圖2的過程圖共計25張,基本上就能夠把減速器結構設計的整個過程表達出來。教學時,可以將這部分圖紙做成PPT,逐張圖按照順序給學生講解設計過程。
1.3分析結構重點和學生容易出錯的部位根據減速器實際生產和裝配的實踐經驗,再針對學生對結構常見的疑惑和設計過程中容易出現的錯誤和問題、注意事項等,采用局部放大的形式,制作成圖片,同時,用文字形式簡述該局部的名稱、作用以及設計依據的出處和設計要求。如減速器上檔油盤的設計注意事項,當齒輪速度大于等于2m/s時,采用飛濺,但不希望飛濺起來的油直接進入軸承,所以在箱體和箱蓋的結合面處加油溝和導油結構,把油引入軸承,同時在小齒輪處加檔油盤。詳細結構如圖3所示。另外,軸承的選用和位置的確定時需注意:軸承外圈端面要與箱體內表面有5~10mm的距離,軸承使用時一定要考慮便于拆裝,因此軸肩尺寸和軸套尺寸一定要嚴格按照軸承標準中給出的尺寸進行設計。詳細結構如圖4所示。對繪圖容易出錯的地方用圖形表達出來,讓學生避免出現同樣的錯誤。如圖5所示的是螺紋連接處的畫法;同時把學生畫圖時容易遺忘的地方也局部放大重點表達出來,如圖6所示的是六角螺栓和油塞的畫法和位置,畫圖時要嚴格按照設計手冊所規定的尺寸畫,油塞設計位置時要考慮能夠把全部的油放完。用以上這樣的圖片共40張,基本上就可以把減速器設計過程清晰明了地展示給學生。最后,繪制出一張典型減速器的正規裝配圖,把以上的局部說明,按照相關位置標出文字,授課時,先將局部圖片用PPT形式給學生講述。學生繪制圖紙時,將帶有說明的裝配圖掛在教室,以方便學生隨時查看,提高學習效率。
2注意事項
2.1注重圖紙表達的完整性學生先期所學的機械制圖,更多的是注重了零件圖形部分的表達,在本次課程設計中零件圖和裝配圖的設計,更要注重圖紙內容的完整性,不僅僅是要正確表現零件的結構,還應該強調尺寸的正確標注、適當的加工要求、材料的合理選擇;以及熱處理要求等信息,力爭完整、正確、全面的圖紙表達能力的培養[6]。
2.2邊計算邊設計部分學生只重視數據計算,不重視結構設計,總認為制圖前,要把各個尺寸計算出來,導致整個設計費工費時。要提醒學生有些地方是邊結構設計邊定尺寸的。
2.3嚴格按照國標制圖標準件選擇與裝配結構,必須按照國家相關標準制圖。例如,安裝軸承位置的軸肩尺寸、端蓋形式及其尺寸、密封件位置對軸的要求等,應該按照相關標準要求設計,不能自由發揮。對國標沒有明確規定的部分零部件,也要參照《機械設計課程設計手冊》推薦內容設計。
3結束語
經過幾年的實際應用,圖解法教學取得了很好的效果。學生能夠更快地進入設計狀態,思路清晰;能夠更加方便快捷地運用工具書,照抄圖描圖現象明顯減少;課程設計完成質量得以提高,良好、優秀率增加。
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篇8
一、讓學生明確學習任務,激發學習動機
做任何事情,首先要明確目標是什么?,F招收的中專生都是初中畢業考上的,所以,這門技術基礎課對于一直學習文化基礎知識的學生們來說,是一個全新的話題,是一個未知的世界。第一,開門見山提出論據“機器”“零件”必須用圖樣來表達;第二,根據前述論據作出以下全稱判斷“圖樣是生產中最基本的文件”;第三,然后水到渠成地推出下述論題“為了滿足現代化生產的需要,圖樣必須正確、完整、清晰、合理,即繪圖者必須做到三過硬:思想、技術、作風過得硬”。在這種三段論的“論據――判斷――論題”的推理過程中,反映出三個概念是“圖樣――生產的基本文件――三過硬”,這就把學生、圖樣及生產有機地聯系在一起,引導學生進行積極的思維活動進入“三過硬”的意境。
二、發展學生智力,培養學生能力。
“機械制圖”是一門專業基礎課,主要是培養學生的繪圖能力和識圖能力,影響這兩方面能力的主要因素是空間想象能力。因此,在教學過程中要采取科學有效的方法培養學生的空間想象能力,
1.用三維投影體系培養學生的觀察能力
在上課過程中,要利用三維投影體系引導學生先分析簡單物體的投影,觀察其投影的效果,通過各種不同的簡單立體的投影,讓學生進行“觀察――思考、再觀察――再思考”其投影規律,反復演示立體放在三維投影面中的投影過程,讓學生直接觀察到由三維立體向二維平面轉化的過程,弄清轉化過程的本質和原理,讓學生在大腦中建立清晰的空間概念。
2.強立體轉換平面的實際體驗,培養學生的空間想象能力
要培養學生的空間與平面的實際體驗轉換的能力,必須從具體形象思維入手。利用橡皮泥進行模型制作實際訓練,找到空間與平面相互轉換的形體,是從形象思維過渡到抽象思維的一個重要途徑。在制圖教學中,讓學生根據三視圖用橡皮泥進行基本體和各種模型的制作,并且借助模型制作進行正確補圖補線,有些圖線能直接按投影規律補作,而有的圖線卻不那么容易直接補畫其投影,還必須根據已知的不完整的視圖想象出其立體形狀。例如,分析壓塊的三視圖:主視圖左上方的缺角是用正垂面(P面)切出的;俯視圖左端的前、后缺角分別是用兩個鉛垂面(Q面)切出的,左視圖下方的前、后缺塊則是分別用正平面和水平面切出的。通過以上分析可知,壓塊的外形是一個長方體被幾個特殊位置平面切割后形成的。在此基礎上用橡皮泥做出模型,再補畫線就容易多了。通過以上訓練,學生的空間想象能力得到迅速提高。在一定的階段,橡皮泥模型制作實際操作能起到一點通的作用,這種特殊作用是實物模型或掛圖等無法實現的。
3.加平面轉成立體的軸測圖練習
在制圖教學中,軸測圖練習是十分必要的,它可以有效地培養學生的空間想象能力。讓學生根據平面視圖繪制軸測圖,是立體轉平面的逆向思維過程,它是訓練識圖及繪圖能力十分有效的環節。對物體進行分析、想象的過程,有效地溝通了平面與立體之間的關系,并以可視圖形,使平面向立體轉換過程具體化。起到了實物模型難以取代的特殊作用,使學生的空間想象能力得到快速提高。
三、培養學生識圖和繪圖能力
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關鍵詞:機械零件課程設計 教學方法 教學效果
機械零件課程設計是工科類中等專業學校學生第一次比較全面地運用所學的專業理論知識和生產實踐知識,并借助設計資料、標準、規范和一些經驗數據進行的綜合設計訓練。機械零件課程設計是一門實踐教學課,其目的是培養學生理論聯系實際的設計思想,讓學生掌握機械設計的一般方法,能利用所學知識解決工程實際問題。通過學習,最終讓學生掌握一般機械傳動裝置、機械零件的設計方法及設計步驟,同時對學生進行基本技能訓練,例如計算、繪圖、熟悉和運用設計資料(手冊、標準、圖冊和規范等),讓學生了解、掌握常用機械零件、機械制圖、機械傳動裝置、簡單機械的設計過程和實施步驟。
機械零件課程設計的課題很多,而選擇帶式運輸機的設計計算為零件課程設計的典型題目,其難易程度符合工科類中等專業學校教學大綱的要求。內容包括電動機功率及類型的選擇、帶傳動和齒輪傳動的設計計算、軸和鍵的設計計算、軸承的選擇和軸承壽命的計算以及減速箱的結構和附件的設計等。就課題的工作量來說,除上述內容外,學生還需完成減速箱的裝配圖和部分零件工作圖。對于理論知識與實踐經驗均不足的中專學生來說,要在規定的時間內圓滿完成以上任務不是一件容易的事情。
采用什么樣的教學方法來指導學生,以較高的效率完成這一設計工作呢?筆者認為,采用“分步教學法”(即一看、二講、三討論、四總結、五答辯),指導學生進行機械零件課程設計,可以較好地達到預期目的。
一、看
要進行機械零件設計,必須認識設計對象。鑒于機械零件設計一般安排在下廠實習以前,學生現有的實踐經驗不足,因此必須由指導老師帶學生到實習工廠進行一次減速箱的現場拆裝,使學生對減速箱的組成、類型、結構、附件和作用以及機械傳動裝置有一個完整的感性認識。若條件許可,教師最好一并介紹幾種外形各異、采用不同類型傳動方式的減速箱,以開闊學生視野。
二、講
指導老師的講授包括平時的機械零件理論課程講授和進行零件課程設計時的講授兩部分。首先,對于教材的講授,要有的放矢地提出理論課結束后將要進行的機械零件課程設計任務。如帶式運輸機,教師要概略地闡述在帶式運輸機的設計過程中將要遇到哪些問題,用哪些知識去解決,把機械零件的各章內容用一個實際問題有機地聯系起來。這樣,學生學習時就可以不斷地體會教材本身的完整性和各章之間的相對獨立性,從而帶著帶式運輸機這個待解決的實際問題積累知識,為機械零件課程設計打下堅實的基礎。其次,在講授機械零件課程設計初期,學生已經掌握了一定的設計知識,但接到具體的設計任務時卻往往感到不知從何下手,即對機械零件課程設計的程序缺乏全面了解。在這個階段,教師講授的重點則要結合課題講清設計程序、步驟以及在設計過程中應正確對待的一些問題,如查閱已有資料與創新的關系,正確使用標準和規范,零件強度、剛度的計算與結構和工藝要求的關系,以及如何處理計算與圖幅的比例關系等。在講授傳動裝置的總體設計時,教師要求學生按照規定的傳動方案選定電動機的功率、型號,合理分配傳動比以及計算傳動裝置的運動和動力參數等,具體的運算過程留給學生自己完成。
三、討論
經過減速機實地拆裝和教師的講授,學生們對帶式運輸機的整體設計過程已經比較清楚,即可按照“三邊設計法”(即邊畫圖、邊計算、邊修改)進行設計計算。在這一階段,教師工作的重點應轉到觀察發現學生們在設計過程中出現的錯誤上來,特別是一些共性錯誤,進行歸納分類,為機械零件課程設計答辯收集資料。在適當的時候,教師可組織討論,讓學生自己提出糾正錯誤的辦法。在討論中,教師只作啟發性的引導,經過討論待問題已基本清楚時,再由教師作總結性發言。這種討論大致要經過兩輪,第一輪要解決傳動裝置的總體設計和傳動零件設計計算中出現的問題,第二輪要解決減速箱的結構、附件及在工作過程中可能出現的問題。
四、總結
總結,即整理編寫設計計算說明書。設計計算說明書是圖紙設計的理論依據,又是設計計算過程的整理和總結,它是設計工作的一個重要組成部分。毫無疑問,學生自我總結、編寫設計計算說明書的過程是獨立獲取知識的過程。通過總結,學生回過頭來系統地分析整個設計過程中存在的問題,進行必要的更正和修改。同時還可以通過這一典型的課題設計,從中悟出一般機械設計所遵循的普通規律,舉一反三。在這一階段,教師要提出統一要求。
五、答辯
答辯是機械零件課題設計的最后一個教學環節。學生準備答辯的過程是一個不斷深化設計知識的過程。課程設計完成后的全部圖紙與說明書應有設計者和指導教師的簽名,未經指導教師簽名的設計不能參加答辯。由指導教師組成答辯小組按設計小組進行答辯。答辯時按說明書編寫順序,設計者首先對自己的設計進行5~10分鐘的講解,說明主要解決的問題,然后回答教師的提問。每位學生的答辯時間不超過15分鐘。課程設計成績根據學生平時設計情況、課程設計質量以及答辯情況,由答辯小組綜合衡量、討論評定。本課程設計成績為百分制,其中平時表現占30%,以做課程設計時的表現為主要依據;設計質量占50%;答辯占20%。
篇10
在第三學年春季學期期末,機械設計制造及其自動化專業的學生利用3周的時間進行機械制造技術基礎課程設計。
1.課程設計目的
機械制造技術課程設計是在學院機械制造技術基礎課程結束、完成生產實習之后,進行的一項綜合f生課程設計,是機械類專業重要的實踐教學環節。通過課程設計使學生一方面獲得綜合運用學過的知識進行工藝設計和夾具設計的基本能力,另一方面能鞏固與擴大工藝知識、結構設計知識,為畢業設計做準備,為后續課程的學習及今后從事科學研究、工程技術工作奠定堅實的基礎。
通過機械制造技術基礎課程設計實踐環節,學生能夠運用機械制圖、機械設計、工程材料、機械制造技術基礎等課程中的基本理論和生產實踐知識正確地解決零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題,合理完成夾具設計的訓練,提高結構設計能力,學會使用相關的手冊及圖冊資料。
2.課程設計特點
(1)涉及的知識面廣。設計過程中涉及很多課程知識,包括工程圖學、機械工程材料、機械原理、機械設計、互換性與測量技術、機械制造技術基礎等相關知識。機械制造技術基礎課程設計是將綜合知識合理運用并有機結合起來的訓練過程,一些基礎課程的掌握程度對課程設計順利完成至關重要,應融會貫通。
(2)課程設計實踐性強。課程設計是以機械制造中的工藝問題和夾具設計作為設計內容,從培養學生應用能力出發,以工藝為主線,注重機械制造技術應用能力的培養和工程素質教育,對培養學生分析問題和解決問題的能力、創新能力、實踐能力等起著重要的作用。
(3)知識靈活性大。工藝理論與工藝方法的應用具有很大的靈活性,在不同的條件甚至在相同條件下可以有不同的處理方法,必須根據具體情況進行客觀的分析。機床夾具設計可以有多種設計方案,需要對各設計方案進行比較,分析各方案的優缺點,選出最佳設計方案。
(4)與企業工廠生產聯系密切。設計內容與工廠的實際加工生產環境緊密相關,很多設計的題目就是直接來源于企業工廠,生產實習效果的好壞直接影響到課程設計的效果。由此可見,課程設計不能局限于書本的知識,更重要的是與生產實際聯系起來。
(5)需要設計資料比較多,查找難度增大。設計時理論計算和結構繪圖要查找相應教材、設計手冊和圖冊,包括機械制造技術基礎、機床夾具設計、機械制造工藝學課程設計指導書、機械制造技術基礎課程設計指南、機械制造工藝設計簡明手冊、實用金屬切削加工簡明實用手冊、機械零件設計手冊、機床專用夾具圖冊等資料。在這門課程設計之前學生接觸設計手冊和圖冊比較少。
二、機械制造技術基礎課程設計現存的主要問題和弊端
1.設計目的不夠明確,對課程設計重要性認識不足
學生對課程設計的目的和重要性普遍認識不夠,一些學生沒有認識到這是一次理論聯系實際和鍛煉實踐能力的好機會。課程設計期間大多數學生不能將學過的理論知識和設計內容有機聯系起來,對有些問題不能主動去思考和分析。受傳統教學思想的影響,將此次課程設計與一些基礎課程設計同樣對待,認為可以對照設計指導書設計步驟和相關圖冊就可以完成,設計的自主性不強,造成設計效果不理想,不利于學生實踐能力的培養。
2.學生綜合運用理論知識和信息資料的能力較弱
學生不會從設計題目和任務中發現主要問題,抓住主要矛盾,主要表現在對學過的知識掌握不夠扎實,不能和設計內容結合起來,在設計開始階段無從下手,等待和依靠指導教師來指導。學生缺乏參閱文獻資料中有用內容為設計提供所用的思路和方法,導致了對設計內容、要達到的目標不清晰,設計思路混亂,創造性體現不出來。
3.學生表達設計意圖的能力普遍較差
大部分學生對設計計算說明書的撰寫極不規范,如對設計思路、原理、方法的闡述條理不清,不能對現已取得的相關結論、成績及存在的問題作出必要的闡述,目錄和內容對不上,缺少參考文獻等。部分同學在答辯中不能在規定的自述時間內恰到好處地介紹自己的設計內容,論述主次不分,不能將解決問題的思路和方法正確表述。夾具設計時,零件裝配關系漏標,零件的制造工藝和裝配工藝差,裝配圖結構繪制不規范,結構設計基本功有待提高。
4.缺乏團隊協作精神
盡管學生們能夠獨立思考,完成設計任務,但還需要集思廣益,吸取別人的正確意見。在實際設計過程中往往出現兩種不良現象。一種現象是部分同學對設計中出現的種種困難容易產生畏難情緒、缺乏自信,不愿刻苦鉆研,最后干脆放棄自己的嘗試,等待抄襲別人的成果。另一種現象多發生在由幾個同學組成的設計小組中,在設計中同學大多各自為政,各行其是,導致同學間的設計進度不一,無法按時為同組同學提供必要的設計參數而浪費許多不必要的時間,或者負責總體的同學包攬了大部分的工作,其他的同學的積極性沒有調動起來,顯得無所事事。
以上一些問題暴露出學生實際動手解決問題的能力差,綜合能力的不足,主要原因是學生長期受到“應試教育”的影響,以對學生灌輸現成的知識為目的,以卷面考試評價學生成績,由此養成學生只會死記硬背、不會舉一反三。學生的思維處于嚴重封閉的狀態,不能隨機應變,獨立地從事設計工作。
三、探討課程設計教學體系的改革發展思路
在機械制造技術基礎課程設計教學環節上,盡量利用課程設計一些優勢,培養學生的創新意識和實踐能力,提高學生的綜合素質。
1.明確課程設計培養目標。轉變課程設計理念
機械制造技術基礎課程設計既是鞏固學生已學過的知識而進行的教學環節,又是學生在完成生產實習之后將生產實踐與理論知識很好結合的一次綜合訓練過程,可以為畢業設計打下良好基礎。機械制造技術基礎課程設計不能被簡單地看成只是教學中的一個過程,要轉變課程設計理念,充分認識到課程設計是培養學生實踐能力、創新精神和綜合素質的最有效途徑,通過課程設計來全面培養并提高其獨立工作能力和主動適應專業工作環境的素質。
2.加強課程設計指導教師隊伍建設
教師能否正確引導學生在設計中發現問題,解決問題,提高學生對課程設計的熱情,這對保證課程設計質量至關重要。建立一支高素質的課程設計指導教師隊伍是提高課程設計質量的關鍵。指導教師在設計過程中處于主導地位,應重視指導老師的培養工作,盡量多安排富有經驗的教師指導設計。另一方面要加快對年輕教師的培養,穩定現有的指導教師隊伍。
3.重視課程設計題目的選擇,豐富課
程設計內容
課程設計題目的選擇是否合理將直接影響到學生完成課程設計的效果,課程設計題目設置既要符合教學要求,內容上要有現代意識和一定的先進性,又要讓課程設計題目具有一定的實用性、可行性,還要嘗試題目的多樣化,擴大課程設計知識范圍。讓學生根據個人能力自主選擇給定的設計題目,教師對學生選擇設計題目的難易程度做到心中有數,整體把握。只有設計題目的多樣化,才可以拓寬知識范圍,同時加強同學們之間、師生之間的多溝通、交流、合作,豐富課程設計內容和設計思路,多方位培養學生互助精神和團隊精神。
4.加強課程設計管理工作,提高設計質量
由于高校招生規模的不斷擴大。學生人數的增加,勢必給課程設計的組織管理工作帶來了一定困難,需要建立和完善課程設計管理制度。課程設計教學大綱要進行適當的修改與更新,以適應課程設計內容的變化要求。制訂嚴格課程設計紀律,強調遵守課程設計紀律的重要性,加強課程設計的過程管理工作。
5.強調學生在課程設計中的主體地位
在課程設計開始前,首先就要讓學生們明確自己是這個實踐活動的主體,從領會題目、查閱資料、確定實現方法到設計、計算乃至設計說明書完成,都要親歷親為,消除學生們的依賴心理,更有助于發揮他們的主動性和創造性,提高他們的實踐能力。這樣一來,在他們今后遇到問題時就會獨立分析、思考解決問題的辦法,這樣也就達到了課程的目的。
指導教師從開始布置設計任務時就要引導學生了解設計目的、設計題目產生的背景、研究意義與應用價值,解決遇到的問題可能需運用哪些知識、技能和方法,發揮學生課程設計主體作用,讓學生自主制定可行的工藝路線和結構設計方案,并能正確評判設計結果。
6.客觀評定課程設計成績
考核是對學生在整個課程設計階段的表現和工作質量的全面評價,也是調動學生實習積極性的一個措施,要嚴格實習考核,確保實習質量。
在過去對某些個體評價成績的方法,比較多地強調過程評價及印象分,無法對某些個體參加課程設計、對問題解決的基本能力進行評價,對學生實際動手能力的提高關注不夠。關注過程、兼顧結果,強調評價項目多元,是課程設計本質的內在要求。從實踐上看,如果課程設計成績評價的具體指標體系或評價要點、評價制度、評價方法不易落實或太繁雜,將達不到課程設計成績評價的目的。通過實踐證明,課程設計成績評價的技術問題可采用將課程設計的目標具體化,把課程的總體目標具體分篇為若干個基本指標,每級基本指標對應具體的成績,總體成績即為各個基本指標所得成績的綜合。各基本指標的設置應能根據具體實際,設計成可觀察、可測量的項目。通過這樣的方法來評分,更能較真實地反映某個個體在課程設計過程中的實際情況,避免錯誤打分和憑印象給分的現象,反映學生課程設計真實成績。
在機械制造技術基礎課程設計的成績評定基本指標包括出勤考核(占20分)、繪制圖紙質量(占30分)、設計說明書(占30分)、答辯表現(占20分)四項。出勤考核能客觀反映學生出勤情況,工作態度,有利于調動學生的積極性。繪制圖紙質量能反映夾具結構設計是否緊湊合理,是否具有創造性,是否符合國家制圖標準。設計說明書能反映零件加工工藝規程制訂是否合理,計算是否準確和詳實,說明書撰寫是否規范等等。課程設計完成后,要進行課程設計的答辯,進一步檢查和總結學生在課程設計過程中對所用有關的理論、概念和方法的理解和應用的情況,進一步掌握學生獨立完成課程設計的程度和能力,根據學生回答教師提出的問題情況,更準確地了解學生對設計的態度、創新意識及獨立完成的能力。
四、發揮課程設計優勢,提高學生綜合素質和能力
1.提高學生資料檢索的能力,學會查找和使用資料
學生選定設計題目后就要準備合適的參考書、手冊和圖冊,在工藝設計過程中借助“機械制造工藝學”、“機械制造工藝設計簡明手冊”、“切削加工簡明實用手冊”和“實用金屬切削手冊”等資料制訂出零件的加工工藝規程,在夾具結構設計過程中借助“機床夾具設計”、“機床專用具圖冊”和“機械制造技術基礎課程設計指南”等資料確定零件加工專用夾具結構方案。通過設計資料的使用,學生可以掌握設計一些數據的查找方法和查找過程,可以培養學生獨立分析和解決問題的能力,進一步熟悉和了解本專業領域相關的科學技術。
2.鍛煉和提高學生動手能力
在課程設計完成過程中,學生在工藝設計時對零件進行工藝分析的基礎上,制訂零件的工藝路線和劃分粗、精加工階段,分析比較零件加工方案后再從中選擇比較合理的加工方案,進行必要的工序尺寸計算,根據粗、精基準選擇原則合理選定各工序的定位基準,選擇機床及夾具和刀具,確定加工余量及工序間尺寸與公差,確定切削用量和時間定額。學生在夾具結構設計時要能夠根據工序卡片規定的定位夾緊方法,正確選擇夾具元件,能正確進行定位誤差和夾緊力計算,合理布置夾緊力作用點、作用方向和正確確立夾緊結構,能夠根據國家制圖標準運用必要的視圖完整地表達出零件專用夾具結構,能正確標注設計尺寸,合理標注技術要求。以上獨立的設計工作對學生實際動手能力的提高意義非常重大,為畢業設計和今后工作奠定了堅實基礎。
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