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《機械制圖》課程教改的實踐與探索
【論文摘要】根據(jù)《制圖》課程教學的特點 ,從突出以應用能力培養(yǎng)這條主線 ,進行教學內(nèi)容和方法的探索 ,從加強學生形象思維和思維能力的訓練 ,培養(yǎng)學生的識圖、繪圖能力 ,在教學改革中不斷探索突出教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、教學模式的新途徑。
【論文關鍵詞】機械制圖；教改；實踐；探索
昭通學校農(nóng)機類專業(yè)采用的《機械制圖》課程，是2010年8月由胡建生主編、人民郵電出版社出版的全國中等教材審定委員會審定的工科類專業(yè)必修教材，是一門理論性、實踐性、技術性很強的基礎課程。但《機械制圖》課程在農(nóng)業(yè)中專農(nóng)機類專業(yè)教育中，究竟應起什么作用，其理論體系如何構(gòu)建，應重點研究和講授哪些內(nèi)容，應采用何種教學方法最為有效提高教學效率，全國各地中等農(nóng)業(yè)學校農(nóng)機類的授課教師看法不盡一致，因而在教學中既形成了各自的教學特色和教學模式，又積累了不少有益經(jīng)驗。本文就筆者對這些問題的理解和教學實踐作些介紹，以期拋磚引玉。
1．明確課程教學目的，切實轉(zhuǎn)變教學思想
1．1有助于學生機械制圖素養(yǎng)的培養(yǎng)。《機械制圖》課程以機械生產(chǎn)運行為主線，綜合介紹了制圖的基本知識和技能、投影基礎、組合體、軸測圖、物體的表達方法、齒輪及常用的標準件、零件圖和裝配圖等機械制圖方面的內(nèi)容，具有一定的工程技術屬性，屬于生產(chǎn)機械零部件范疇。它按照工程技術的發(fā)展變化，依據(jù)現(xiàn)代工程技術體制建立的最新研究成果，以理論聯(lián)系實際為指導，借助相關學科提供的原理和方法，去揭示機械制圖的規(guī)律性和工程對制圖技術的基本方法，以此尋求正確解決機械制圖問題的途徑和措施，為培養(yǎng)學生正確分析和解決我國工程制圖問題的能力，提高學生的工程制圖技能，推動機械制圖的全面發(fā)展具有重要的意義。農(nóng)業(yè)中專農(nóng)機類專業(yè)學生學習《機械制圖》課程可彌補其在工程制圖方面的制圖素養(yǎng)的不足，有助于學生分析機械制圖運行過程中的現(xiàn)實問題，提高把握機械制圖規(guī)律的能力與水平，從而更好地為現(xiàn)代工程制圖建設服務。
1．2有助于學生形象思維能力的培養(yǎng)�！稒C械制圖》課程是中等職業(yè)學校機械類及工程技術類相關專業(yè)的一門基礎課程，其主要任務是使學生掌握機械制圖的基本知識，獲得讀圖和繪圖能力，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，使其形成良好的學習習慣，具備繼續(xù)學習專業(yè)技術的能力，對學生進行形象意識培養(yǎng)和制圖的規(guī)范性，使其形成嚴謹、敬業(yè)的工作作風，為今后解決生產(chǎn)實際問題和職業(yè)生涯的發(fā)展奠定基礎。促使學生更多地從知識性思考轉(zhuǎn)向方法性思考，有利于學生形象思維能力的培養(yǎng)，增強規(guī)律性、系統(tǒng)性、可判性和邏輯性，從而更好地促進專業(yè)的學習和研究，掌握主動學習的鑰匙。
1．3有助于學生“雙證”需求的培養(yǎng)，突出職業(yè)教育特色。為了拓寬中等職業(yè)教育的服務方向，實行學歷教育與職業(yè)資格證書培訓并舉，并與國家實行的就業(yè)準入制度相配套，《機械制圖》將“產(chǎn)品類CAD技能一級”職業(yè)資格認證對制圖基礎理論的要求融入進來。通過《機械制圖》的學習，既能使中等職業(yè)學校在校學生達到教育部最新頒布大綱的教學要求，又能基本掌握“工業(yè)產(chǎn)品類CAD技能一級”考試應具備的制圖理論知識，滿足學生獲得“雙證”的需求，提升學生的職業(yè)能力。在工程建設和經(jīng)營中，工程技術人員為達到一定的先進工程技術目的，對工程生產(chǎn)過程和生產(chǎn)要素進行組織、加工、生產(chǎn)、修理等。這就要求工程生產(chǎn)技術工作者，不僅要懂得識圖、而且更應懂得并能按照施工圖的技術規(guī)范辦事。一個工程技術工作者，除掌握一定的現(xiàn)代工程制圖技術外，還應掌握一定的基本操作技能，從而對工程制圖及工業(yè)生產(chǎn)起到極大的促進作用。
1．4有助于學生形成良好的綜合職業(yè)素質(zhì)�！稒C械制圖》課程涵界了機器設備的設計、制造、維修，還是機電、冶金、化工、土木、電氣等工程的設計與施工，都必須依賴《機械制圖》的圖樣才能完成，各門學科既相獨立成體系，又互相滲透、相互交叉、高度整合、構(gòu)成了《機械制圖》課程的知識結(jié)構(gòu)體系，學生學習《機械制圖》課程后，有助于掌握本門課程所具有的科學性、系統(tǒng)性、規(guī)范性、實踐性和技術性等諸多特點的認識，為今后在實際工作中，正確處理好技術與加工的關系，力求達到以生產(chǎn)上可行，技術上先進、生產(chǎn)上合理、質(zhì)量上有保證的有機統(tǒng)一，從而培養(yǎng)懂技術、善操作、會生產(chǎn)，具有良好的綜合職業(yè)素質(zhì)的新一代熟練技能者和生產(chǎn)第一線的建設者。《機械制圖》課程必須改革傳統(tǒng)注入式的教學指導思想，樹立終身學習的教學觀，在啟發(fā)式教學思想的指導下，按照學生的認知規(guī)律，按理論探索的順序多法并用開展教學，教會學生會學習，激活學生創(chuàng)新思維，不斷提高空間思維能力和繪圖技能。
2．深化完善教學內(nèi)容，突出教學目標
為適應《機械制圖》學科發(fā)展和發(fā)展的需要，筆者在教學實踐中，不斷深化和完善教學內(nèi)容，立足于理論與實踐的有機統(tǒng)一，這一《機械制圖》課程研究的主題，確立了與原有八大塊(制圖基本知識和技能、投影基礎、組合體、軸測圖、物體的表達方法、齒輪及常用的標準件、零件圖和裝配圖)不盡相同的新八大塊內(nèi)容，并注意在課堂教學中突出重點和難點。
第一章，繪圖的基本知識，即國標的基本規(guī)定：線條、圖紙、字體、繪圖工具、尺寸標注、比例等等；幾何作圖包括等分圓周及作正多邊形、圓弧連接、斜度和錐度、橢圓的畫法等；平面圖形分析及作圖包括尺寸分析、線段分析、平面圖形的繪圖方法和步驟等。該部分作為基本知識，必須熟悉國標《技術制圖》與《制圖》的一些基本規(guī)定；教會學生按規(guī)范從事，使學生知道國家標準《技術制圖》是一項基礎技術標準，在內(nèi)容上具有統(tǒng)一性和通用性，在制圖標準體系中處于最高層次；國家標準《機械制圖》是機械專業(yè)制圖標準，他們是圖樣繪制與使用的準繩，因此，學生必須嚴格遵守這些有關規(guī)定。幾何作圖是方法，形象直觀，通過引導提高學生的興趣和愛好，讓學生自主練習。
第二章，投影基礎：本篇首先介紹了投影法和視圖的基本概念、三視圖的形成及其對應關系，點、直線、平面的投影、基本體的投影和基本體的尺寸標注。本章是教學的關鍵，要求學生理解投影法的概念，熟悉正投影的性質(zhì)；讓學生初步掌握三視圖的形成及其對應關系，能繪制和識讀簡單形體的三視圖；掌握點的投影規(guī)律，熟悉直線和平面的三面投影，掌握特殊位置直線和平面的投影特性；熟悉基本體的視圖畫法及表面上取點、線的作圖方法及尺寸注法；掌握用特殊位置平面截切基本體的畫法和尺寸注法。
第三章，組合體。本篇著重介紹組合體的形體分析、組合體三視圖的畫法、組合體尺寸標注、看組合體視圖的方法。課堂講授主要理解組合體的組合形式和畫法，熟悉形體分析法；掌握組合體三視圖的畫法和識讀組合體三視圖的方法；掌握看組合體視圖的基本要領，能根據(jù)視圖想象出組合體的空間形狀；能識讀和標注簡單組合體的尺寸；掌握兩異徑圓柱正貫和同軸回轉(zhuǎn)體相貫的相貫線畫法。
第四章，軸測圖。本篇介紹軸測圖的基本知識、正等軸測圖、斜二等軸測圖簡介。課堂講授主要了解軸測圖投影的基本概念、特性和常用軸測圖的種類；了解正等軸測圖的畫法，能畫出簡單形體的正等軸測圖；了解圓平面在同一方向上斜二軸測圖的畫法。
第五章，物體的表達方法。本篇首先介紹了視圖，然后分析了剖視圖、斷面圖，最后介紹了局部放大圖和簡化畫法。課堂講授主要要求學生熟悉基本視圖、向視圖、局部視圖和斜視圖的形成、畫法及配置關系；理解剖視的概念，掌握與基本投影面平行、用單一剖切面獲得的全部視圖、半剖視圖和局部剖視圖的畫法與標注，掌握識讀剖視圖的方法；了解用單一斜剖切面、幾個相互平行的剖切面、幾個相交的剖切平面獲得的剖視圖的畫法與標注；能識讀移出斷面、重合斷面和局部放大圖的畫法，以及常用的簡化畫法。
第六章，螺紋、齒輪及常用的標準件。本篇介紹了螺紋、螺紋緊固件、齒輪、鍵連接和銷連接、滾動軸承、彈簧。課堂講授主要了解螺紋的形成、種類和用途，熟悉螺紋要素；掌握螺紋規(guī)定畫法和標注方法；熟悉常用螺紋緊固件的種類、標記與查表方法，能識讀螺栓連接、螺柱連接和螺釘連接的畫法；了解直齒圓柱齒輪輪齒部分的名稱與尺寸關系，能識讀和繪制單件和齒合的直齒圓柱齒輪圖；了解鍵、銷的標記，平鍵連接與銷連接的規(guī)定畫法；了解常用滾動軸承的類型、代號及其規(guī)定畫法的簡化畫法；能識讀圓柱螺旋壓縮彈簧的規(guī)定畫法。
第七章，零件圖。本章介紹了零件圖的作用和內(nèi)容、典型零件的表達方法、零件圖的尺寸標注、零件圖上技術要求的注寫、零件上常見的工藝結(jié)構(gòu)、讀零件圖、零件測繪。課堂講授主要理解零件圖的作用和內(nèi)容，熟悉典型零件的表示法；了解尺寸基準的概念、零件上常見工藝結(jié)構(gòu)的畫法和尺寸注法，熟悉典型零件圖的尺寸注法；了解表面粗糙度的概念，掌握表面粗糙度代號的標注和識讀；了解極限與配合的概念，掌握尺寸公差的標注和識讀；能讀中等復雜程度的零件圖；掌握零件測繪的方法，能繪制簡單的零件圖。
第八章，裝配圖。本章介紹了裝配圖的表達方法、裝配圖的尺寸標注、技術要求及零件編號、裝配結(jié)構(gòu)簡介、讀裝配圖。課堂講授主要了解裝配圖的作用和內(nèi)容，熟悉裝配圖的基本畫法和簡化畫法；理解裝配圖的尺寸標注；熟悉裝配圖上零件序號的編排和明細欄的使用方法；熟悉識讀裝配圖的方法和步驟，能識讀簡單的裝配圖。
3．改革教學計劃，啟迪學生理性思考
《制圖》課程信息量大，知識點多，涵界面廣，為了激發(fā)學生的學習興趣，激勵并發(fā)揮學生的空間想象力和思維能力力，培養(yǎng)學生獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力，采取了以下做法：
3．1合理組織課堂教學內(nèi)容，有效實施課堂調(diào)控�！稒C械制圖》課程理論性強，教學課時有限。要在有限的教學時間內(nèi)完成授課內(nèi)容，教師要花相當精力消化內(nèi)容，并根據(jù)教學目的和要求決定內(nèi)容的取舍，注意吸收工程技術的新技能、新理論、新經(jīng)驗，為教材注入新的活力，使學生開闊視野，獲取新知，激發(fā)創(chuàng)新意識，做到研究新情況，解決新問題。確定本課程的重點章節(jié)和各章節(jié)的重點、難點、疑點和關鍵，處理好點面關系，有效分配教學授課時間，力求教學中突出重點、突破難點、分析疑點、講透關鍵。同時，教師授課時要注意收集學生的各種信息反饋，掌握學生消化教學內(nèi)容的程度，并及時微調(diào)教學計劃的進度及內(nèi)容，充分發(fā)揮“教為主導，學為主體”的作用，使教學“雙邊”活動相輔相成，增強的吸引力，達到“聽之有趣、學之有識、思之有理。”
3．2貫徹理論聯(lián)系實際教學原則，密切注視生產(chǎn)實踐。理論聯(lián)系實際，加強實踐教學環(huán)節(jié)的教學，加大現(xiàn)場教學的力度；使課程教學內(nèi)容與學生技能培訓考證結(jié)合起來。嘗試把課程建設成雙證課程，把素質(zhì)能力培養(yǎng)貫穿于課程教學之中，體現(xiàn)了中專實用性人才培養(yǎng)的特色。在教學中既要講清機械制圖的概念、原理，又要分析學生的思想、學習、生活及其中所遇到的實際問題，以技術應用能力為主線優(yōu)化整合課程。按照“以必需、夠用為度”和“強化應用，培養(yǎng)技能”的原則和課程體現(xiàn)“實用性、適用性、先進性”的原則，重新組合適合農(nóng)業(yè)學校特色的農(nóng)機類教學內(nèi)容。把以信息技術為主體的現(xiàn)代教育技術應用于《機械制圖與CAD》課程教學的全過程。同時，讓學生寒暑假期到工廠參加生產(chǎn)實踐，開展研究，這種從理論到實踐，從實踐到理論，既可將工廠生產(chǎn)零部件實際引入教學，豐富教學內(nèi)容，又能增強學生感性認識，引發(fā)學生進行深層次的理性思考，增強學習的自覺性，提高學生調(diào)查研究問題、科學分析問題和解決問題的能力。
3．3打破傳統(tǒng)注入式教學，力求教學方式多樣化。傳統(tǒng)注入式的授課教學，嚴重扼殺了學生的創(chuàng)造性思維，破壞了教學內(nèi)容的思維價值，妨礙了學生思維品質(zhì)的優(yōu)化。近年來，在課堂教學以講授為主要授課形式的前提下，一改過去“注入式滿堂灌”的做法：一是課堂教學過程中恰當?shù)卣莆罩v授、提問、討論、做與練的順序和時間，保證完成教學任務，同時要為學生留出時間進行思考、回答，必要時給予啟發(fā)誘導，讓學生積極主動參與教學的全過程。二是采取直觀教學的方式，在《機械制圖》教學中運用模型、實物、掛圖等直觀形象的教學方法，把學生不容易理解的抽象理論和復雜視圖，變得形象、具體、直觀，讓學生看得見、摸得著、易掌握、記得牢。例如：在組合體的形體分析中，讓學生先看一些諸如長方體、棱柱、梭錐、圓柱、圓錐、圓球等簡單、典型的基本形體，對照這些形體，熟悉這些空間形體相對應的視圖，實現(xiàn)從空間到平面、由平面到空間的相互轉(zhuǎn)換，幫助學生將復雜視圖分解成簡單圖形，為識圖和繪畫組合體視圖打下很好基礎。通過直觀教學，學生更容易理解投影規(guī)律，認識實物與圖形之間的關系，使投影規(guī)律在學生大腦中構(gòu)建起清晰的視圖關系，有效地培養(yǎng)空間思維能力和表達能力，提高學生識圖、繪圖能力，從而達到良好的教學效果。三是要求學生每學完一章內(nèi)容，在學生中開展如繪圖技能比賽、機械圖識圖比賽和繪圖比賽等活動。這些積極有益的活動使不少同學在學校便感受到學習所帶來的愉快。四是采取多媒體課件。多媒體教學是一種新型的現(xiàn)代化教學方式，利用計算機、投影儀等多媒體設備，將文字、實物、圖像、聲音等多種媒體向?qū)W生傳遞信息,以其豐富多彩的教學內(nèi)容有機結(jié)合在一起，運用到教學當中，比傳統(tǒng)方式內(nèi)容更豐富、表達更生動、形象更具體、手段更完善、收效更顯著。將逼真的三維立體圖與抽象的二維工程圖相對照，使三維和二維相互轉(zhuǎn)化，充分顯示投影規(guī)律、視圖方法、繪圖技術等，使傳統(tǒng)教學難于講清的內(nèi)容，化難為易、化繁為簡，使抽象的視圖變得更直觀、形象、生動。優(yōu)化了教學過程，解決了課時減少而教學內(nèi)容多的矛盾，節(jié)約了教師課堂板書的時間，增加了課堂教學的信息量，實現(xiàn)人機互動、靈活教學的立體化教學目標，使教學獲得最大的效率。例如：講到“螺紋的加工，為什么要有螺紋退刀槽”這部分內(nèi)容，我們給學生放映機床加工的影像片效果很好，學生不但掌握了螺紋的五大要素而且還了解了加工的方法和工藝要求。同時，多媒體課件可以實現(xiàn)不同角度的瀏覽、不同視圖的切換、不同方向的剖切、立體模型與線條圖的轉(zhuǎn)換、裝配體的爆炸和裝配等功能，使《機械制圖》成為真正意義上的立體化制圖教材，為學生學習機械制圖和任課教師輔導提供極大的幫助，大大減輕學生的學習負擔。此外，還可選擇邊講邊練，講練結(jié)合法、互動教學法、分層教學法等，盡可能為學生創(chuàng)造更多的機會，充分調(diào)動學生作為教學主體的積極性，讓學生在學習與實踐中不斷提高和升華。
為了培養(yǎng)學生的識圖能力、繪圖能力及空間想象力和制圖技術應用能力，以適應現(xiàn)代工程技術對復合型人才的需求。根據(jù)農(nóng)業(yè)中專學生的特點，從機械制圖課程的教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、教學模式等環(huán)節(jié)上進行了改革、探索和研究，特別強調(diào)二維平面圖與三維空間的物相互轉(zhuǎn)化的思維模式，采用教學方式的多樣化。實踐證明，極大地提高學生的學習積極性和主動性，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和形象思維能力，有利于學生綜合技能的培養(yǎng)，有效地提高了《機械制圖》的教學質(zhì)量和教學水平。
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