機(jī)械制圖與CAD課程教學(xué)改革的探索

【摘 要】根據(jù)高等職業(yè)教育以就業(yè)為導(dǎo)向， 培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才這一培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合機(jī)械制圖課的特點(diǎn)，從近幾年教學(xué)現(xiàn)狀、《機(jī)械制圖》與《CAD》的關(guān)系、課程教學(xué)中應(yīng)注意的問題、機(jī)械制圖與CAD 一體化教學(xué)的前景等幾個(gè)環(huán)節(jié)，反映出《機(jī)械制圖與CAD》這門課的傳統(tǒng)的教學(xué)方法亟待改進(jìn)，機(jī)械制圖與CAD整合式教學(xué)具有學(xué)用結(jié)合、提高繪圖效果和繪圖效率、能培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的人才等優(yōu)點(diǎn)。這一課改，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》的主動性和CAD 軟件的應(yīng)用能力是十分必要的。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制圖 CAD 整合 教學(xué)改革

《機(jī)械制圖與CAD》是我院機(jī)電和汽車類專業(yè)普遍開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，旨在培養(yǎng)學(xué)生繪圖和讀圖能力、空間想象能力、空間分析和解決問題的能力。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的手工繪圖已逐步被計(jì)算機(jī)繪圖所取代，為了能讓學(xué)生走出校園能更好的適應(yīng)社會，滿足企業(yè)對人才的需求，在繪圖能力培養(yǎng)這方面應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生計(jì)算機(jī)繪圖能力的培養(yǎng)，弱化手工繪圖。

近幾年來，我系部的《機(jī)械制圖與CAD》被當(dāng)成是《機(jī)械制圖》與《CAD》這樣兩門獨(dú)立的課程在進(jìn)行授課，從這幾年的教學(xué)過程來看，這樣一種授課方式 不但增加了課時(shí)，而且最終的教學(xué)效果也不佳。一方面，學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖理論部分時(shí)感覺很費(fèi)力，感覺對空間想象能力的要求太高，很多時(shí)候感覺要是能夠看到實(shí)物來對照著理論進(jìn)行學(xué)習(xí)會比較直觀，接受起來也比較容易[1]。由于模型可以是各種各樣的，零件有千千萬，我們不可能給學(xué)生提供所有的實(shí)物，這樣的狀態(tài)給學(xué)生對知識的理解造成了麻煩，會嚴(yán)重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對知識的掌握情況。另一方面，學(xué)生在學(xué)習(xí)CAD 時(shí)，需要回顧已學(xué)過的制圖知識，很多時(shí)候會感覺知識的脫節(jié)，教師在這個(gè)過程中又要花費(fèi)不少功夫幫助學(xué)生撿起被遺忘或之前根本沒理解透的知識。

我們按照高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)，遵循“強(qiáng)化應(yīng)用、培養(yǎng)技能”的原則，為了減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)質(zhì)量，現(xiàn)將這兩門課整合，在教學(xué)內(nèi)容上將注重科學(xué)性、實(shí)用性，打破了原課程的局限性、專業(yè)性，從而確保了學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握更多的實(shí)用知識。這兩門相輔相成的課程結(jié)合到一起會起到事半功倍的效果。一方面在講授機(jī)械制圖理論知識時(shí)穿插CAD軟件的學(xué)習(xí)可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，另一方面從學(xué)生能力的培養(yǎng)來說更有針對性，我們對學(xué)生繪圖能力的培養(yǎng)主要是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)的繪圖，要弱化手工繪圖，那我們平時(shí)的作業(yè)就可以要求學(xué)生都采用計(jì)算機(jī)繪圖的形式來完成作業(yè)，這樣可以避免很多手工作業(yè)的麻煩，比如在線的粗細(xì)和字體上的糾結(jié)、在尺寸標(biāo)注規(guī)范性等問題上的糾結(jié)，還有在講到組合體部分，這部分內(nèi)容主要是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，學(xué)生可以通過自己繪制軸測圖的形式來驗(yàn)證自己對模型實(shí)物體的想象是否正確，也可以通過這樣的一種對照強(qiáng)化對理論知識的理解[2]。同時(shí)通過用計(jì)算機(jī)完成作業(yè)也可以算是以任務(wù)驅(qū)動的形式去掌握軟件的應(yīng)用，同學(xué)們在完成作業(yè)的過程中自然需要操作CAD軟件，這也是對軟件應(yīng)用能力的一種鍛煉，和對軟件運(yùn)用的實(shí)踐?？梢娺@兩部分內(nèi)容如果能夠做到完美的結(jié)合必將達(dá)到事半功倍的效果。

為了使傳統(tǒng)的機(jī)械制圖與CAD繪圖這兩部分在授課中能比較好地融合，做到相輔相成，我們對授課內(nèi)容作了如下安排：1.介紹圖幅時(shí)學(xué)習(xí)繪圖界面的設(shè)置，相關(guān)內(nèi)容為CAD虛擬圖紙柵格；2.講圖框和標(biāo)題欄時(shí)學(xué)習(xí)圖塊和外部塊；3.講比例的時(shí)候讓學(xué)生操作視窗的放大與移動，并讓學(xué)生掌握CAD繪圖的比例為1：1；4.講字體的時(shí)候操作文本的標(biāo)注于編輯；5.講線型時(shí)讓學(xué)生操作圖層管理與控制；6.講到尺寸標(biāo)注時(shí)讓學(xué)生用計(jì)算機(jī)操作如何標(biāo)注尺寸；7.幾何作圖部分平行線對應(yīng)偏移命令的操作、水平線和垂直線對應(yīng)講解輔助作圖工具的使用；8.等分圓周和線段部分對應(yīng)講解點(diǎn)的繪制；9.做正多邊形對應(yīng)講正多邊形命令的使用；10.斜度與錐度對應(yīng)講解坐標(biāo)的輸入法；11.公切線的作圖對應(yīng)講特征點(diǎn)的捕捉；12.圓弧連接對應(yīng)講解繪制圓、倒角和修剪工具的使用、目標(biāo)的選擇；13.畫平面輪廓圖、點(diǎn)線面的投影、幾何體投影部分的講解采用計(jì)算機(jī)完成作業(yè)則是對CAD繪圖命令的綜合應(yīng)用；14.軸測圖對應(yīng)講解CAD三維圖形繪制；15.截交線與相貫線、三視圖表達(dá)方法、零件圖與裝配圖講解采取三維圖與投影圖對照的方式進(jìn)行講解和學(xué)習(xí)，降低學(xué)生空間想象的難度，同時(shí)達(dá)到對學(xué)生三維圖形繪制技能的鍛煉。

對授課內(nèi)容進(jìn)行以上的整合，可以很好的實(shí)現(xiàn)以任務(wù)驅(qū)動的方式來學(xué)習(xí)軟件的操作，反過來軟件的操作又進(jìn)一步的鞏固了相應(yīng)的理論知識[3]。除此之外截交線與相貫線、三視圖的表達(dá)、零件圖與裝配圖這些內(nèi)容對學(xué)生的空間想象能力要求較高，按照傳統(tǒng)的方式進(jìn)行講解，學(xué)生理解起來比較吃力，如果能夠直觀地呈現(xiàn)出實(shí)物的形狀，對照著實(shí)物來講解相應(yīng)的理論能夠非常有效的幫助學(xué)生進(jìn)行理解，可是展示所有的實(shí)物不是很現(xiàn)實(shí)，而這時(shí)我們就可以借助于繪制三維圖形來給學(xué)生呈現(xiàn)實(shí)物，這樣在一定程度上就可以達(dá)到節(jié)約成本提高效率的效果，并且可以讓學(xué)生一邊繪制三維圖一邊想象實(shí)物的形狀，通過倒出投影圖來驗(yàn)證自己所想象的實(shí)物形狀是否正確。

除了考慮內(nèi)容安排上的合理性外，我們同時(shí)還在思考這樣一個(gè)問題，如何更好地讓學(xué)生融入課堂，主動學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情保證教學(xué)的效果。難道除了課堂講授的效果之外，就沒有其他的著力點(diǎn)了嗎？我覺得對學(xué)生的考核評價(jià)也是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生某些時(shí)候非常需要必要的鼓勵(lì)與警示，如果考核方式科學(xué)，則能夠很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生做好了得到肯定時(shí)可能想著要做得更好，沒做好時(shí)感覺到壓力，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行改正以獲取進(jìn)步，通過這樣的方式營造出一種比較積極的學(xué)習(xí)氛圍。為了讓考核盡量做到公正有效，我們把這門課程的考核方式設(shè)定為過程性考核，每個(gè)階段甚至每節(jié)課都對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價(jià)，這樣能比較好的掌握每個(gè)學(xué)生在各階段的學(xué)習(xí)情況，也能給表現(xiàn)好的學(xué)生以鼓勵(lì)，讓表現(xiàn)不好的學(xué)生能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)施情況如圖：

學(xué)生最終的成績由平時(shí)表現(xiàn)和作業(yè)成績共同決定，平時(shí)占40%，作業(yè)60%。其中平時(shí)表現(xiàn)在60分的基礎(chǔ)上進(jìn)行加減，以相應(yīng)符號進(jìn)行記錄，其中遲到、早退、睡覺、玩手機(jī)等情況記錄一次扣5分，曠課記錄一次扣10分，課堂參與互動或者協(xié)助老師同學(xué)記錄一次加5分。每次的作業(yè)采取百分制進(jìn)行打分，最后算出平均分。在平時(shí)成績和作業(yè)成績確定后再乘以各自的權(quán)重得出最終的成績。從上表可以看到，我們在教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行了分組，一是方便平時(shí)的考核管理，二是在同學(xué)中營造一種互相幫助，共同進(jìn)步的氛圍，爭取不讓任何同學(xué)掉隊(duì)。為了達(dá)到共同進(jìn)步的目的，在對平時(shí)成績的考核中設(shè)定組員間的連帶關(guān)系，即組員出現(xiàn)扣分同組成員也要視情況受到牽連，但是組員獲得加分組員不享受連帶加分。通過扣分牽連組員的方式，對學(xué)生起到約束的效果，使學(xué)生有一種不要因?yàn)樽约河绊懡M員的成績的想法，從而培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神[4]。而加分是個(gè)人加分則激勵(lì)學(xué)生一定要積極學(xué)習(xí)，努力獲得高分。

探索如何在學(xué)生操作的過程中穿插理論的講解，如何讓理論很好的指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，也就是以項(xiàng)目驅(qū)動的形式，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中主動的去學(xué)習(xí)理論，在有理論的基礎(chǔ)上指導(dǎo)實(shí)踐、完成項(xiàng)目是本課題的宗旨。《機(jī)械制圖與CAD》課程的改革是一個(gè)長久性循環(huán)和逐步摸索改良的過程，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的更新，除了CAD 技術(shù)在工程繪圖中廣泛使用外，還有更多新興軟件也在普及中，我們要善于將課程改革適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要靈活變化，及時(shí)吸收新技術(shù)和工具來建立全面的課程體系，不斷提高教學(xué)水平。

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