中職教育《機(jī)械制圖與CAD》一體化改革的思考

朱裕生

（江蘇省常州技師學(xué)院，江蘇 常州213032）

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中職教育《機(jī)械制圖與CAD》一體化改革的思考

朱裕生

（江蘇省常州技師學(xué)院，江蘇 常州213032）

摘要：從《機(jī)械制圖》和《AutoCAD》教學(xué)現(xiàn)狀及其內(nèi)在聯(lián)系分析了《機(jī)械制圖與CAD》一體化改革的必要性、學(xué)習(xí)對象、培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)方法；并從明確教學(xué)目標(biāo)、精簡教學(xué)內(nèi)容、確定教學(xué)模式等方面為《機(jī)械制圖與CAD》課程改革指明方向，同時針對“一體化”教學(xué)模式，提出三種“一體化”課題開發(fā)方案并比較分析其優(yōu)缺點；并指出了“一體化”課改可能存在的問題。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；課程改革；一體化教學(xué)；任務(wù)驅(qū)動

1　改革的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械專業(yè)比較熱門，就讀該專業(yè)的學(xué)生比較多。技工院校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，為了爭奪生源，致使招生門檻急劇下降，生源素質(zhì)也有所下降，呈如下特點；年齡偏小，基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)主動性差，組織紀(jì)律觀念淡薄，自控能力不足。《機(jī)械制圖》是機(jī)械專業(yè)學(xué)生入學(xué)后最先遇到的專業(yè)技術(shù)課程，它是技工院校機(jī)械類專業(yè)一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，理論性和實踐性較強，且比較抽象和枯燥。而中職學(xué)生沒有學(xué)過立體幾何，空間概念較淡薄，空間想象力較弱，學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》難度比較大。如果教法和學(xué)法不當(dāng)，容易使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生厭學(xué)情緒，直接影響他們對后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)，甚至影響學(xué)生未來的就業(yè)。

1.1《機(jī)械制圖》與《AutoCAD》的教學(xué)現(xiàn)狀

《機(jī)械制圖》課程仍沿用傳統(tǒng)的“一張嘴+粉筆+黑板+掛圖”的教學(xué)方法，仍屬于“教師講、學(xué)生聽”的填鴨式教學(xué)模式。教學(xué)內(nèi)容也大多停留在課本知識陳述性的講授上，創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生積極參與的課堂環(huán)境較少。教學(xué)模式是仍知識學(xué)科型，教學(xué)內(nèi)容編排按照理論知識劃分章節(jié)的結(jié)構(gòu)形式，基本是以教師為主導(dǎo)的灌輸式教學(xué)方法。先學(xué)習(xí)點、線、面、投影原理，之后學(xué)習(xí)基本體、組合體內(nèi)容。事實上，點線面的投影關(guān)系、三等六向關(guān)系是比較抽象的，是學(xué)生最難掌握的內(nèi)容。這樣的教學(xué)安排使學(xué)生們在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖之初就產(chǎn)生畏難心理，繼而會失去繼續(xù)學(xué)習(xí)實體的興趣。教學(xué)目標(biāo)仍然沿襲以“畫圖為主”，重理論、輕實踐，重系統(tǒng)性、輕實用性，導(dǎo)致了“教師講得很累，學(xué)生聽得很煩”，背離了以“識圖為目標(biāo)”的原則，背離了中職教育人才培養(yǎng)的目標(biāo)。因為中職教育培養(yǎng)的是從事一線工作的技術(shù)工人，他們的主要任務(wù)是讀懂設(shè)計人員畫好的圖紙，然后根據(jù)圖紙要求選擇合適的坯料，選用合理的加工工藝及裝備，完成圖紙所示零件的制作；或者按照裝配圖要求，完成相關(guān)零件的裝配。因此在這個過程中，能看懂技術(shù)圖樣是首要的，只有能讀懂圖紙才能加工和裝配出合格的產(chǎn)品出來。

傳統(tǒng)《AutoCAD》的教學(xué)基本偏重于軟件的使用，往往忽略與以往知識的結(jié)合，不注重對國標(biāo)、技術(shù)要求、零件圖、裝配圖的要求，而是一味地強調(diào)繪圖工具這一“小芝麻”，實際丟掉的是工程語言的“大西瓜”。

1.2順應(yīng)“一體化”教學(xué)模式

一體化教學(xué)能把“抽象”的理論知識轉(zhuǎn)化到“形象”的實踐中去，能縮短學(xué)生從理論到實際生產(chǎn)的距離，能開發(fā)學(xué)生的空間思維能力，能提高學(xué)生把知識用于生產(chǎn)實踐的能力。《機(jī)械制圖》是實踐性和理論性統(tǒng)一的課程，其實用性更強，符合“一體化”課程設(shè)置規(guī)律。

1.3《機(jī)械制圖》和CAD的內(nèi)在聯(lián)系

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，《機(jī)械制圖》和《AutoCAD》的講授是相互獨立的，導(dǎo)致在教學(xué)內(nèi)容重復(fù)，各教各的，缺乏有機(jī)結(jié)合，致使學(xué)生的識圖能力不足，CAD繪圖也只是以抄圖為主。實際上，機(jī)械制圖是學(xué)習(xí)CAD的基礎(chǔ)，一方面，學(xué)生必須在掌握制圖原理及國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上才能用CAD畫出符合標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械圖樣。另一方面，CAD是促進(jìn)制圖教學(xué)的有效工具，教師利用CAD三維建模與二維視圖進(jìn)行變換，有利于突出機(jī)械制圖的重點、分解難點，提高學(xué)生的空間想象力。學(xué)生則可以利用CAD繪圖代替手工繪圖，大大縮短手工繪圖的時間，提高繪圖質(zhì)量與效率，用更多的時間來掌握制圖理論。而事實上，它們是可以相互促進(jìn)的，如表1所示。

表1　《機(jī)械制圖》與《AutoCAD》課程知識耦合點

2　改革的方向性

針對學(xué)生的實際情況，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作和動手能力，這是中職教育《機(jī)械制圖》課程的關(guān)鍵點和難點。

2.1明確培養(yǎng)目標(biāo)

在理實一體化教學(xué)模式中，首先要確立教育的培養(yǎng)目標(biāo)。確立培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)以“必需、夠用”為出發(fā)點，精簡教學(xué)內(nèi)容，突出實用，注重實踐訓(xùn)練，以會“讀”圖為培養(yǎng)的主要目標(biāo)，提高學(xué)生識讀和應(yīng)用圖樣的能力，以適應(yīng)企業(yè)需要。因此，中職《機(jī)械制圖》的教學(xué)應(yīng)該以識圖為目標(biāo)，堅持以“識圖為主，畫圖為輔”和以“畫”促“讀”?！稒C(jī)械制圖》課程的能力目標(biāo)應(yīng)確定為：（1）能讀懂中等復(fù)雜程度的機(jī)械工程圖；（2）能測量機(jī)械零部件，繪制出表達(dá)合理的圖形；（3）能熟練應(yīng)用一種二維和三維軟件構(gòu)建中等復(fù)雜程度的機(jī)械零件模型并進(jìn)行裝配。

目前，中職教材普遍存在“教材厚，內(nèi)容多，重理論，輕實踐”，針對性不強，沒有強調(diào)以學(xué)生為本位，不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力?！稒C(jī)械制圖》在課程內(nèi)容設(shè)置上應(yīng)以培養(yǎng)目標(biāo)為中心，分專業(yè)分方向?qū)φn程內(nèi)容進(jìn)行精細(xì)改革。目前我校專業(yè)有“模具專業(yè)”、“機(jī)修專業(yè)”、“焊接專業(yè)”，“數(shù)控專業(yè)”，專業(yè)不同學(xué)習(xí)目標(biāo)不同，側(cè)重點不同。

模具專業(yè)：零件以“板”、“柱”、“銷”、“導(dǎo)套”、“斜滑塊”等為主，其結(jié)構(gòu)特征為“方形”和“回轉(zhuǎn)體”，結(jié)構(gòu)相對簡單；教學(xué)應(yīng)以模具裝配圖為主，可以增加實物測繪。

機(jī)修專業(yè)：零件不確定性較強，工作對象較為復(fù)雜，教學(xué)應(yīng)以識讀裝配圖，拆畫裝配圖為主；

焊接專業(yè)：零件以鈑金為主，淡化裝配圖，強化“展開圖”教學(xué)；

數(shù)控專業(yè)：零件以“軸類”，“盤蓋類”為主，其結(jié)構(gòu)特征為回轉(zhuǎn)體，應(yīng)以零件圖教學(xué)為主，淡化裝配圖；

所以建議：《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)可以分為三個階段，第一階段為基礎(chǔ)教學(xué)，服務(wù)為各個專業(yè)；第二階段為專業(yè)教學(xué)，正對不同專業(yè)進(jìn)行強化；第三階段為進(jìn)階教學(xué)，以學(xué)生主動、自愿為前提，進(jìn)行培訓(xùn)考證，加以鍛煉和強化。

2.2精簡教學(xué)內(nèi)容

為了滿足企業(yè)的要求，減輕師生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)效率，就必須打破課程的系統(tǒng)性、專業(yè)性，強調(diào)實用、夠用的原則。有必要對課程知識點進(jìn)行刪減，以中國勞動社會保障出版社《機(jī)械制圖》的零件圖為例，知識點整理如下：淡化基本規(guī)定；去除點線面作圖；弱化截交線和相貫線的理論教學(xué)；利用CAD強化軸測圖，以培養(yǎng)空間建模能力；看懂標(biāo)準(zhǔn)件和常用件的規(guī)定畫法，掌握其基本標(biāo)記；零件圖和裝配圖可以依據(jù)專業(yè)進(jìn)行強化，如表2所示。

表2　零件圖的知識點及技能要求

2.3確定教學(xué)模式

“任務(wù)驅(qū)動”法是一種理論和實踐有機(jī)結(jié)合，以學(xué)生為主體，以項目為載體，以工作過程為導(dǎo)向，實

現(xiàn)理論和實踐“一體化”的教學(xué)模式。運用“任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)模式，設(shè)計理實“一體化”課程教學(xué)方案，以任務(wù)引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識和技能。針對“一體化”教學(xué)模式，對教學(xué)課題開發(fā)進(jìn)行如下分析。

2.3.1“內(nèi)容一體化”：按“章節(jié)次序”進(jìn)行歸納，見表3

表3　

該方案在形式上進(jìn)行“一體化”的課程設(shè)計，但是對課程內(nèi)容并沒有按照企業(yè)要求進(jìn)行整合，理論性性仍然較強，未必能從根本上解決傳統(tǒng)《機(jī)械制圖》的教學(xué)困境。其優(yōu)點：內(nèi)容整合容易，開發(fā)周期短。

2.3.2“實物一體化”：以“齒輪箱”為題材，識圖+CAD+測繪。

齒輪箱中包含軸類零件、盤類零件、箱體類零件、還有許多標(biāo)準(zhǔn)件和常用件，零件圖中也包括很多典型的工藝結(jié)構(gòu)，以“齒輪箱”為題材進(jìn)行項目開發(fā)，能夠涵蓋制圖中的絕大部分知識點，具有代表性和現(xiàn)實性。其優(yōu)點：素材現(xiàn)成，缺點：知識點受現(xiàn)有零件結(jié)構(gòu)限制。

2.3.3“圖紙一體化”：以一份“圖紙”為一個項目，識圖+CAD

打破傳統(tǒng)“按章節(jié)”的教學(xué)模式，以一張“圖紙”為一個項目，把《機(jī)械制圖》作為工程語言進(jìn)行教學(xué)，每張圖紙融合以下四部分內(nèi)容：（1）表達(dá)方法：描述空間結(jié)構(gòu)，可以用CAD三維造型進(jìn)行驗證；（2）尺寸標(biāo)注：設(shè)置問題，考查零件尺寸的識讀；（3）技術(shù)要求：粗糙度、極限配合、形位公差等；（4）標(biāo)題欄：名稱、材料、比例等；這四部分內(nèi)容可謂工程語言的核心，能讀懂這四部分內(nèi)容，意味著教學(xué)目的已達(dá)到。其優(yōu)點：可以結(jié)合“專業(yè)特點”，圍繞“知識點”，以“能力遞進(jìn)、支撐關(guān)系”的思路來開發(fā)課題，把知識點寓于“圖紙”中，以“圖紙”為載體進(jìn)行知識的教學(xué)。工程語言的四部分內(nèi)容在每節(jié)課上得以重復(fù)出現(xiàn)，學(xué)生得以“復(fù)習(xí)鞏固”，克服了“斷鏈”現(xiàn)象，即一次不會，后續(xù)內(nèi)容都不會。缺點：課題開發(fā)難度較大。

3　“一體化”教學(xué)可能存在的問題

《機(jī)械制圖》一體化課程改革必須堅持“必要性”、“可行性”，在堅持“可行性”時必須處理好以下兩個問題。

3.1教師待遇

《機(jī)械制圖》和《AutoCAD》課程改革對教師素質(zhì)的要求更高，能同時承擔(dān)兩門課教學(xué)任務(wù)以及“一體化”課題的開發(fā)等；工作的時間增多，要求全天在班，如果待遇下降，嚴(yán)重影響教師工作積極性。如果強行推進(jìn)，必然造成教學(xué)質(zhì)量下降，事與愿違。

3.2學(xué)生作業(yè)

通常情況下教與學(xué)的時間分配比例為1:1，以目前試點來看，采用“一體化”教學(xué)，學(xué)生如果在一個月內(nèi)學(xué)完兩門課，學(xué)生更本沒有時間消化作業(yè)，進(jìn)行練習(xí)鞏固?；诖藛栴}，可以與其他課程穿插，延長模塊時間便于學(xué)生消化吸收。

4　結(jié)束語

根據(jù)以上對教學(xué)對象、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法的分析，傳統(tǒng)的教學(xué)模式在提高學(xué)生專業(yè)技能，培養(yǎng)學(xué)生實踐操作和學(xué)習(xí)能力等方面存在明顯不足，課程改革工作勢在必行。在改革的過程中，應(yīng)該注重把《機(jī)械制圖》的培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行融合，確立適合企業(yè)需求的培養(yǎng)目標(biāo)，以任務(wù)驅(qū)動法作為教學(xué)模式來改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，做到“教師點撥引導(dǎo)，學(xué)生全面參與”。教與學(xué)都圍繞項目任務(wù)來進(jìn)行，整個教學(xué)過程實現(xiàn)“教、學(xué)、做”合一，保證良好的教學(xué)效果。

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中圖分類號：TH126.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-545X（2016）04-0273-04

收稿日期：2016-01-01

作者簡介：朱裕生（1980-），女，江蘇南通人，碩士學(xué)位，講師，研究方向：機(jī)電一體化機(jī)械控制方向。

Reflection on the Integration Reform of"Mechanical Drawing and CAD" in Secondary Vocational Education

ZHU Yu-sheng
（Changzhou Technician College，Jiangsu Province，Jiangsu Changzhou 213032，China）

Abstract:This paper has analyzed the necessity of"Mechanical Drawing and CAD"curriculum reform，learning objects，training objectives and teaching methods from"Mechanical Drawing"and"AutoCAD"teaching situation and internal relations，indicated the direction of curriculum reform from teaching objectives，teaching content，teaching mode，proposed three kinds of"integration"curriculum development plan and analyzed their strengths and weaknesses for the"integration"teaching model，and pointed out possible problems of the"integration"curriculum reform.

Key words:mechanical drawing；curriculum reform；integrated teaching；task-driven