談汽車機(jī)械制圖課程教法創(chuàng)新與實踐

陳穎

摘要：在高職院校中的汽車相關(guān)專業(yè)教學(xué)過程中，汽車機(jī)械制圖是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。而在近年來的高職院校教學(xué)改革中，該課程的教學(xué)方法與教學(xué)模式也實現(xiàn)了全面更新。為實現(xiàn)高職院校汽車機(jī)械制圖課程教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量的提升，本文特對其教學(xué)方法的創(chuàng)新與實踐進(jìn)行分析。希望通過本次的分析，可以為該課程教學(xué)的改革與創(chuàng)新提供一些具有價值的參考。

Abstract： In the teaching process of automobile-related majors in higher vocational colleges， automobile mechanical drawing is a professional technical basic course. In recent years， in the teaching reform of higher vocational colleges， the teaching methods and teaching modes of this course have also been fully updated. In order to improve the teaching efficiency and teaching quality of automobile mechanical drawing courses in higher vocational colleges， this article analyzes the innovation and practice of its teaching methods. It is hoped that this analysis can provide some valuable references for the reform and innovation of the teaching of this course.

關(guān)鍵詞：高職院校;汽車專業(yè);汽車機(jī)械制圖;教學(xué)方法;創(chuàng)新與實踐

Key words： higher vocational colleges;automobile major;automobile mechanical drawing;teaching method;innovation and practice

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）17-0241-02

0? 引言

汽車機(jī)械制圖這門課程是高職院校為汽車專業(yè)學(xué)生所開設(shè)的一門基礎(chǔ)性學(xué)科。因為機(jī)械制圖是汽車專業(yè)學(xué)生后續(xù)的圖紙繪制、汽車設(shè)計等各項學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)，所以只有將這門學(xué)科學(xué)好，才可以為相關(guān)專業(yè)學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。因此，在這門學(xué)科的具體教學(xué)中，教師一定要注重教學(xué)方法的創(chuàng)新，以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，開拓學(xué)生思維，促進(jìn)學(xué)生的良好學(xué)習(xí)與發(fā)展。

1? 汽車機(jī)械制圖教學(xué)模式創(chuàng)新的意義

眾所周知，圖紙繪制是機(jī)械學(xué)科中的一項關(guān)鍵內(nèi)容。尤其是在汽車機(jī)械學(xué)科相關(guān)專業(yè)中，汽車機(jī)械制圖更是對其圖紙繪制以及機(jī)械設(shè)計、制造等起到關(guān)鍵性的影響作用。在傳統(tǒng)的汽車機(jī)械制圖這門課程教學(xué)中，最常用的教學(xué)模式就是灌輸式教學(xué)加刻板的練習(xí)。在這樣的教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性不僅難以得到有效激發(fā)，且學(xué)習(xí)效率不高、學(xué)習(xí)質(zhì)量較差的情況十分常見，進(jìn)而對相關(guān)專業(yè)學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)造成了很大程度的不利影響。而在對汽車機(jī)械制圖這一課程進(jìn)行了教學(xué)模式創(chuàng)新之后，通過各種實踐教學(xué)活動的開展、計算機(jī)輔助制圖技術(shù)的應(yīng)用以及UG系統(tǒng)的應(yīng)用，可以讓學(xué)生在理論知識的學(xué)習(xí)中進(jìn)行不斷的實踐與探索，真正接觸到汽車機(jī)械制圖的實踐操作[1]。這對于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)、創(chuàng)新意識的形成以及學(xué)習(xí)積極性的提升都將有著非常積極的促進(jìn)作用，從而可有效提升其學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)質(zhì)量，為后續(xù)的學(xué)習(xí)與研究奠定堅實基礎(chǔ)。

2? 汽車機(jī)械制圖教學(xué)的創(chuàng)新與實踐策略分析

2.1 注重教學(xué)內(nèi)容與實踐的創(chuàng)新? 在對汽車相關(guān)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行汽車機(jī)械制圖這一課程的教學(xué)過程中，教師應(yīng)將專業(yè)人才的培養(yǎng)作為教學(xué)目標(biāo)，將學(xué)生識圖與制圖能力的提升作為教學(xué)主線，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律來進(jìn)行教學(xué)實踐與創(chuàng)新。通過這樣的方式，才可以讓相關(guān)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到良好培養(yǎng)，使其從原本的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，從教師帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)甚至逼著學(xué)生學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)且樂于學(xué)習(xí)的狀態(tài)。為達(dá)到這樣的教學(xué)效果，教師可將一些枯燥的或者是無關(guān)緊要的理論知識簡化或刪除，讓學(xué)生多接觸一些更具吸引力的教學(xué)內(nèi)容，以此來實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與實踐的有效創(chuàng)新。比如，在具體的教學(xué)過程中，教師可以將點、線、面的投影做刪除處理，直接融入引導(dǎo)學(xué)生對三視圖形式的投影規(guī)律進(jìn)行研究。在通過傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行這一部分內(nèi)容的教學(xué)過程中，教師通常僅僅將一個齒輪、圓錐或者是箱體等的零件作為案例來進(jìn)行實踐講解，同時將大部分的時間用來闡述其基本的視圖和投影關(guān)系等的這些理論內(nèi)容。這樣的教學(xué)方式往往會讓學(xué)生感到十分枯燥，并不能激發(fā)學(xué)生足夠的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果也并不理想。為避免此類情況的發(fā)生，具體教學(xué)中，就需要對教學(xué)內(nèi)容及其實踐做出合理的創(chuàng)新，以更加新穎的教學(xué)方式來進(jìn)行實踐教學(xué)[2]。因為汽車相關(guān)專業(yè)的學(xué)生在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的過程中所感興趣的內(nèi)容并不是汽車中的某個零件，而是汽車本身。所以在具體的三視圖投影規(guī)律教學(xué)過程中，教師便可根據(jù)學(xué)生實際，直接將一輛汽車引入到實踐教學(xué)中。在此過程中，教師可帶領(lǐng)學(xué)生去參觀一輛真實的汽車，或者是將一個仿真汽車模型帶到課堂，讓學(xué)生觀察并嘗試著畫出汽車或者是模型的三視圖。接下來，教師便可將這個三視圖作為基礎(chǔ)，鼓勵學(xué)生自主探究基本視圖所具有的投影規(guī)律。

通過這樣的方式，便可讓汽車機(jī)械制圖的教學(xué)實踐內(nèi)容實現(xiàn)良好創(chuàng)新，有效激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并充分發(fā)揮出學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的主體地位，使其創(chuàng)新能力、思維能力和歸納總結(jié)能力得以良好培養(yǎng)。這對于汽車機(jī)械制圖這門課程教學(xué)效果的提升和相關(guān)專業(yè)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)與發(fā)展都將有著十分深遠(yuǎn)的影響意義。

2.2 通過計算機(jī)繪圖技術(shù)的引入進(jìn)行教學(xué)與實踐的創(chuàng)新? 在進(jìn)行高職院校的汽車機(jī)械制圖這一課程教學(xué)實踐中，可以將基于計算機(jī)技術(shù)的二維繪圖以及三維設(shè)計引入，讓計算機(jī)繪圖技術(shù)貫穿在這一課程的整個教學(xué)過程中。這樣的教學(xué)模式將會與當(dāng)今的信息化教學(xué)模式更加相符，無論是教學(xué)目標(biāo)還是教學(xué)方法都更加符合當(dāng)今時代的汽車機(jī)械相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)需求，可通過科學(xué)先進(jìn)的實踐教學(xué)與相關(guān)軟件應(yīng)用來實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作之間的無縫銜接，讓學(xué)生更加適應(yīng)這一行業(yè)在當(dāng)今信息化時代的發(fā)展需求。目前，汽車機(jī)械制圖這門課程的教學(xué)正在由以二維繪圖為重心朝著以三維模型制作為重心的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)形式的二維圖紙繪制需要具備足夠的空間立體想象力，但是對于初學(xué)者而言，這是一項十分困難的內(nèi)容，實踐起來也就更容易出錯，同時也會對學(xué)生的學(xué)習(xí)信心造成不利影響。而三維空間會給人帶來更加真實的視覺體驗，也與人的認(rèn)知規(guī)律更加符合，所以在進(jìn)行汽車機(jī)械制圖課程的創(chuàng)新與實踐教學(xué)中，便可通過三維設(shè)計軟件的引進(jìn)來提升學(xué)生對于汽車中各部分零件結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，然后通過三維設(shè)計的方式來帶動學(xué)生二維設(shè)計的發(fā)展，使其能夠從三維立體模型聯(lián)想到其二維設(shè)計圖紙，能夠從二維設(shè)計圖紙聯(lián)想到其三維形狀，通過這樣的方式，便可在很大程度上提升學(xué)生的識圖與制圖能力[3]。在此過程中，教師應(yīng)為學(xué)生提供足夠的實踐操作機(jī)會，通過上機(jī)訓(xùn)練的方式來加強(qiáng)學(xué)生的識圖與制圖能力。比如，在具體的教學(xué)實踐過程中，教師可以為學(xué)生提供下列的一個任務(wù)工單，讓學(xué)生先明確這個任務(wù)工單上的零件具體尺寸要求，然后通過計算機(jī)三維軟件來進(jìn)行該汽車零部件三維設(shè)計圖的繪制。根據(jù)這個任務(wù)工單上的零部件各個部分尺寸要求，學(xué)生可在三維制圖軟件上制作出一個與這個汽車零部件一模一樣的三維模型。在完成了三維模型制作之后，教師可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生借助于Autocad這一繪圖軟件來進(jìn)行該零件二維工程圖的繪制。

通過這樣的創(chuàng)新實踐教學(xué)方式，不僅可以讓學(xué)生對相應(yīng)的汽車零部件具體結(jié)構(gòu)及其組成之間的關(guān)系做到進(jìn)一步明確，提升其識圖與制圖能力，同時也會使其對相應(yīng)的計算機(jī)制圖軟件加以科學(xué)應(yīng)用，為今后學(xué)習(xí)和工作中的汽車機(jī)械制圖技術(shù)提升奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.3 通過UG系統(tǒng)的引進(jìn)與應(yīng)用實現(xiàn)教學(xué)實踐的創(chuàng)新? 所謂UG系統(tǒng)，就是UGS公司所推出的一款具有強(qiáng)大功能的三維設(shè)計軟件系統(tǒng)，其中主要包括CAD系統(tǒng)、CAM系統(tǒng)以及CAE系統(tǒng)。在UG系統(tǒng)中包含的內(nèi)容非常豐富，比如產(chǎn)品概念的設(shè)計、產(chǎn)品工業(yè)造型的設(shè)計、產(chǎn)品計算與分析、產(chǎn)品三維模型設(shè)計、產(chǎn)品工程圖輸出、產(chǎn)品動態(tài)仿真模擬等。將該系統(tǒng)引進(jìn)到機(jī)車機(jī)械制圖專業(yè)的實踐教學(xué)中，將會對其課堂教學(xué)起到非常良好的輔助作用。比如，在對汽車托架零件進(jìn)行機(jī)械制圖教學(xué)的過程中，教師便可借助于UG系統(tǒng)軟件來進(jìn)行該零件三維實體仿真模擬，然后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)看圖規(guī)律來進(jìn)行汽車托架類零件的識圖。在此過程中，借助于UG系統(tǒng)中的三維模型設(shè)計這一功能，學(xué)生可按照其中的讀圖方法逐步解讀出來。具體識圖過程中，教師可引導(dǎo)學(xué)生先從主體識圖，再從細(xì)節(jié)識圖，因為主體更加容易看懂，細(xì)節(jié)比較復(fù)雜，所以需要先在看懂其基本框架的基礎(chǔ)上再對細(xì)節(jié)進(jìn)行研究，這樣便可有效提升學(xué)生的識圖能力。在汽車托架零件中，最易看懂的主體部分就是其右側(cè)的套筒，這個套筒的高度是60mm，內(nèi)徑是35mm，外徑是55mm。而處于套筒左上角位置的2mm深連接部位是比較令學(xué)生難以理解的部分，所以在主體分析中可先將其忽略[4]。在完成了初步的主體分析之后，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過UG系統(tǒng)軟件來進(jìn)行汽車托架零件的三維動態(tài)模型建立，并將基于UG系統(tǒng)的汽車托架三維動態(tài)模型展示給學(xué)生。

通過對比分析發(fā)現(xiàn)，托架零件左上角位置理解起來比較容易，它是一個長方體結(jié)構(gòu)，其長度是128mm，寬度是50mm，高度是10mm，其頂部有一個切槽，左右兩側(cè)銑出了兩個U型通槽。但是在這個長方體與套筒之間起到連接作用的n形臂理解起來卻比較困難，雖然在剖面圖中已經(jīng)將其具體的尺寸標(biāo)出，但是如果學(xué)生并不能對斷面圖做到良好掌握，或者是不具備足夠的空間想象力，便很難想象出這個部分的三維立體圖。而在借助于UG系統(tǒng)進(jìn)行了動態(tài)形式的建模之后，便可對這個托架零件的三維實體圖加以充分展示，進(jìn)而給學(xué)生帶來一種“柳暗花明”的感覺。通過這樣的方式，不僅可以有效調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，同時也可以進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的自信心，并實現(xiàn)其耐心和細(xì)心的良好訓(xùn)練。在完成了主體以及容易理解的零件部分處理之后，教師便可繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生對細(xì)節(jié)部分進(jìn)行識圖與處理。其中的一個細(xì)節(jié)是處在套筒上的一個凸臺，在展開圖中，其表達(dá)方式是局部視圖，上面設(shè)置了兩個螺孔。在通過UG系統(tǒng)進(jìn)行該模型位置細(xì)節(jié)部分的研究過程中，通過對三維實體模型上的螺孔觀察，可以讓學(xué)生實現(xiàn)符號與實際之間的緊密結(jié)合，以一種更加生動、形象的形式將其細(xì)節(jié)展示在學(xué)生面前，以此來加深學(xué)生的印象[5]。另一個細(xì)節(jié)部分是汽車托架工件上的圓角。在對其進(jìn)行識圖和分析時，可結(jié)合相關(guān)的技術(shù)要求來進(jìn)行分析，第一，圓角R3-R5并未標(biāo)注;第二，鑄件上不可出現(xiàn)裂紋和砂眼情況。由此可見，該零件屬于鑄件形式，其毛坯是砂型鑄造工藝，表面上存在很多的圓角。根據(jù)UG系統(tǒng)中的“倒圓角”這一特征設(shè)置，便可做出工件表面上的這些圓角。在完成了識圖和分析之后，教師可借助于UG系統(tǒng)軟件將這個三維實體仿真圖旋轉(zhuǎn)360°，通過鼠標(biāo)滾輪操作的方式來進(jìn)行局部放大顯示，進(jìn)而將其主體和各個細(xì)節(jié)充分展示給學(xué)生。這樣不僅可以有效避免文字過于抽象所導(dǎo)致的學(xué)生理解困難問題，也可以讓學(xué)生通過實踐探究與識圖分析的形式來達(dá)到良好的零件識圖效果，同時也可以對學(xué)生的圖形理解和制作能力加以良好培養(yǎng)，為學(xué)生今后在汽車機(jī)械相關(guān)專業(yè)中的學(xué)習(xí)與發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

3? 結(jié)束語

綜上所述，在高職院校針對汽車機(jī)械制圖這一課程進(jìn)行教學(xué)的過程中，教師一定要注重教學(xué)的創(chuàng)新與實踐。具體教學(xué)中，不僅應(yīng)對教學(xué)內(nèi)容與實踐進(jìn)行創(chuàng)新，同時也應(yīng)該融入計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，并對UG系統(tǒng)加以科學(xué)應(yīng)用。通過這樣的方式，才可以有效確保汽車機(jī)械制圖這門課程的教學(xué)效果，滿足相關(guān)專業(yè)學(xué)生所需，促進(jìn)學(xué)生的良好學(xué)習(xí)與發(fā)展。

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