基于信息化的《機(jī)械制圖》項(xiàng)目化課程改革

李慧群

摘要：《機(jī)械制圖》是機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案中先導(dǎo)核心基礎(chǔ)課程。本文以實(shí)現(xiàn)專業(yè)特色鮮明課程改革、培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才為目的，強(qiáng)調(diào)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，加強(qiáng)學(xué)生在空間思維能力、形體構(gòu)形能力、創(chuàng)新能力等方面的培養(yǎng)。在此基礎(chǔ)上介紹了本課程實(shí)施過(guò)程中以UG NX10.0軟件為載體的信息化教學(xué)手段，以學(xué)生為主角的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法的具體實(shí)施措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖;UG;課程改革;信息化

0 ?引言

2019年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》中提出，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，與建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系、建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)的要求相比，我國(guó)職業(yè)教育還存在著體系建設(shè)不夠完善、職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)有待加強(qiáng)、制度標(biāo)準(zhǔn)不夠健全、企業(yè)參與辦學(xué)的動(dòng)力不足、有利于技術(shù)技能人才成長(zhǎng)的配套政策尚待完善、辦學(xué)和人才培養(yǎng)質(zhì)量水平參差不齊等問(wèn)題[1]。為了發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)在職業(yè)教育質(zhì)量提升中的基礎(chǔ)性作用，基于專業(yè)調(diào)研成果和借鑒IEET專業(yè)認(rèn)證的理念，我院在機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中明確畢業(yè)生畢業(yè)3-5年后要達(dá)到的能力主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)：①具備成為機(jī)電一體化技術(shù)助理工程師的能力;②具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神及適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求的創(chuàng)新能力;③具備終身學(xué)習(xí)的能力和服務(wù)社會(huì)的信念。機(jī)械制圖作為機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案中先導(dǎo)核心基礎(chǔ)課程，在學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成兩個(gè)方面起支撐和促進(jìn)作用。因此，針對(duì)當(dāng)前高職學(xué)生的學(xué)情現(xiàn)狀，在機(jī)械制圖課程實(shí)施中引入信息化教學(xué)手段，推動(dòng)項(xiàng)目化教學(xué)改革創(chuàng)新，有利于更好的完成教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施及課程評(píng)價(jià)。

1 ?《機(jī)械制圖》課程簡(jiǎn)介

在工業(yè)生產(chǎn)中，為了準(zhǔn)確表達(dá)加工、裝配對(duì)象的形狀、大小、相對(duì)位置以及材料、加工方法和其它的技術(shù)要求，設(shè)計(jì)者制作工程圖樣時(shí)必須按照投影規(guī)則和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法繪制加工、裝配對(duì)象的圖形并附以必要的文字說(shuō)明。設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者需要利用圖樣來(lái)表達(dá)自己的構(gòu)思，相互之間進(jìn)行設(shè)計(jì)思想的交流。加工制造過(guò)程中，生產(chǎn)者通過(guò)圖樣了解加工對(duì)象的形狀尺寸，控制加工生產(chǎn)[2]。因此，圖樣被形象地比喻為工程界的工程語(yǔ)言。掌握這門(mén)語(yǔ)言是高職機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生開(kāi)展專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域其它課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是日后從事職業(yè)崗位技術(shù)工作的重要能力，并在后續(xù)涉及機(jī)械加工技術(shù)、機(jī)械裝配等若干課程中持續(xù)貫穿運(yùn)用與提高。

2 ?課程任務(wù)實(shí)施案例——泵缸零件

箱殼類零件是組成部件和機(jī)器的主要零件，一般是指具有一個(gè)以上孔系，內(nèi)部有一定型腔或空腔，在長(zhǎng)、寬、高方向有一定比例的零件，大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這類零件在機(jī)械行業(yè)、汽車、飛機(jī)制造等各個(gè)行業(yè)用得較多，如汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，變速箱體;機(jī)床的床頭箱、主軸箱;柴油機(jī)缸體、齒輪泵殼體等[4]。本課程使用的箱殼類零件圖如圖1所示。

本任務(wù)主要的知識(shí)點(diǎn)為：①相貫線：兩立體表面的交線;②局部剖：用剖切面局部地剖開(kāi)機(jī)件所得的剖視圖;③UG NX10.0軟件中墊塊、腔體、局部剖等指令。

本任務(wù)的教學(xué)目的為：①能看懂較為復(fù)雜零件的工程圖圖紙，能獨(dú)立分析較為復(fù)雜零件的結(jié)構(gòu);②掌握箱體類零件造型的特點(diǎn)及造型方法;③能運(yùn)用墊塊、矩形腔體等特征完成箱體類零件的造型。

任務(wù)實(shí)施前，學(xué)生通過(guò)信息化手段進(jìn)行線上學(xué)習(xí)泵缸零件圖紙，復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并完成相關(guān)小測(cè)。教師通過(guò)學(xué)生的在線平臺(tái)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，同時(shí)利用討論版塊引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行重難點(diǎn)討論。

課堂上教師主要進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)講解和任務(wù)分解介紹。泵缸零件的主要結(jié)構(gòu)有底座、十字板筋、圓筒、凸臺(tái)、墊塊等構(gòu)成。

課堂中學(xué)生按照任務(wù)書(shū)要求每人一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行泵缸零件建模實(shí)操。學(xué)生按照結(jié)構(gòu)分析和繪圖指令獨(dú)立自主進(jìn)行三維建模，在這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生逐漸建立起三維空間概念，從多角度和多截面觀察立體疊加，切割和相交等組合關(guān)系中學(xué)習(xí)相貫線的概念，降低傳統(tǒng)畫(huà)法幾何中相貫線的難度。學(xué)生完成泵缸零件的三維建模，大部分學(xué)生都可以做到用自己思路進(jìn)行不同指令組合建模。

課程任務(wù)考核評(píng)價(jià)由考勤，平臺(tái)學(xué)習(xí)情況和課堂實(shí)操三部分構(gòu)成，其中平臺(tái)學(xué)習(xí)情況包含在線材料學(xué)習(xí)、小測(cè)、問(wèn)答互動(dòng)等，三部分構(gòu)成比例分別為20%、20%、60%。學(xué)生課堂實(shí)操可以通過(guò)機(jī)房局域網(wǎng)將完成的任務(wù)傳送給教師，教師通過(guò)局域網(wǎng)實(shí)時(shí)檢查學(xué)生進(jìn)度，進(jìn)行實(shí)時(shí)打分，實(shí)操完成后，通過(guò)在線平臺(tái)反饋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)讓教師和學(xué)生都可以實(shí)時(shí)掌握學(xué)習(xí)情況。

3 ?課程改革開(kāi)展效果

《機(jī)械制圖》這門(mén)課程在我院長(zhǎng)期采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法，以老師黑板板書(shū)講解為主，PPT等多媒體素材輔助為輔，學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中只進(jìn)行了課堂聽(tīng)課、課中課后練習(xí)等。而授課對(duì)象為高職類院校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生，他們主要年齡在17到22歲之間。當(dāng)今時(shí)代學(xué)生普遍對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法接受程度不高，他們比較喜歡動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)操作的基本功參差不齊，沒(méi)有自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，接受新知識(shí)的能力較差。針對(duì)以上情況，課程改革過(guò)程中我們采取了多種教學(xué)方法，鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)，注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。

本課程的主要教學(xué)方法有四種：“教學(xué)做”一體化、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、案例分析法、討論法。其中的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在上文中已進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。同時(shí)在教學(xué)過(guò)程不同階段進(jìn)行教學(xué)反思，教學(xué)反思這個(gè)環(huán)節(jié)我們?cè)O(shè)計(jì)為以學(xué)生自我反思為主、教師反思為輔。首先對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組討論該階段的學(xué)習(xí)情況，請(qǐng)每組一名代表，進(jìn)行自我反思，說(shuō)明錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，然后根據(jù)學(xué)生的反思教師進(jìn)行補(bǔ)充性點(diǎn)評(píng)。使學(xué)生主要通過(guò)自我批評(píng)認(rèn)真反思，強(qiáng)化本階段的知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)并實(shí)現(xiàn)重難點(diǎn)的最終自我突破。

4 ?總結(jié)與反思

通過(guò)近兩年課程改革實(shí)施，教師明顯體會(huì)到了自己角色的轉(zhuǎn)變和課堂教學(xué)效果的提高，教師發(fā)揮主導(dǎo)作用調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，在提高學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握能力和整體素質(zhì)的同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在《機(jī)械制圖》課程開(kāi)展整個(gè)過(guò)程中采用“認(rèn)知、討論、講評(píng)、操作、提高”的方法，在教學(xué)課堂中為學(xué)生創(chuàng)造充滿生氣的學(xué)習(xí)氛圍，為學(xué)生提供充分發(fā)展的教學(xué)環(huán)境，以達(dá)到以學(xué)生為主體的教學(xué)優(yōu)化。通過(guò)這些手段大大改善了學(xué)生厭學(xué)惰學(xué)情緒，引導(dǎo)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)，養(yǎng)成良好自主學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。課程考核采用多元化體制，采用平時(shí)成績(jī)，卷面成績(jī)與實(shí)踐成績(jī)相結(jié)合的方式進(jìn)行。多元化評(píng)價(jià)應(yīng)注重三個(gè)部分：①過(guò)程考核;②實(shí)際應(yīng)用能力考核;③職業(yè)技能考核。綜合考核時(shí)，絕大多數(shù)學(xué)生都完成了教學(xué)任務(wù)要求，通過(guò)對(duì)多個(gè)年級(jí)成績(jī)樣本分析可以看到學(xué)生們的及格率和平均成績(jī)都得到明顯提高，同時(shí)最高成績(jī)也取得了突破，實(shí)現(xiàn)了差異化教學(xué)。

當(dāng)前本課程還存在在線資源不夠豐富和課堂任務(wù)與企業(yè)實(shí)際融合不夠充分的問(wèn)題，針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，我院將通過(guò)建設(shè)立體化教學(xué)資源庫(kù)和編寫(xiě)校企合作教材來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)本課程的改革創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案的通知[R].中國(guó)：國(guó)務(wù)院，2019.

[2]徐家忠.UG NX10.0三維建模及自動(dòng)編程項(xiàng)目教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社：10-12.

[3]胡青泥.面向三維CAD_CAM技術(shù)的機(jī)械制圖教學(xué)研究[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2002，1：138-142.

[4]劉朝儒.機(jī)械制圖[M].高等教育出版社，2005：421-422.