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浅析机械制图课程一体化工作室的建设

  1 引 言
  工学结合课程需要相应的教学媒体和环境, 应创设尽量真实的工作环境, 让学生有机会完成与典型工作任务较为一致的学习任务。而“机械制图”是一门实践性很强的工程训练课程,其教学的核心就是培养学生的空间想象能力和分析能力。在教学内容设计时, 我们以就业为导向, 以建立机械零件模型、简单机械的拆、查、测、绘等工作任务为引领, 从高职学生特点出发, 遵循机械制图专业理论的学习规律和技能的形成规律, 将教学内容重新整合, 由简到难安排项目, 每个项目再分解成若干个工作任务来组织教学。这样, 在工作任务引领下学习“机械制图”基本技能及相关的理论知识, 使之贴近生产实际, 更好地培养学生的职业能力。
  显而易见, 在传统的教室里无法完成从零件拆、查、测、绘及建模等一系列的工作过程, 传统教室已经不能满足工学结合课程改革的需要。采用一体化工作室可以使以前以课堂为中心的教学模式向以实验、实训为中心的教学模式转变;从单纯理论知识学习转向技能目标的培养, 使技能培养成为职业教育真正的主题。
  2 “机械制图”课程一体化工作室的创建
  在“机械制图”的课程改革中, 以零部件测绘※三维软件造型设计※导入二维软件设计※得到规范零件图为主线。因此在一体化工作室的建设中, 就要满足测量、草绘、三维造型、二维图纸设计等环节的需要, 对应建设一体化工作室相应模块。
  2.1 CAD/CAM设计平台的创建
  在产品设计中, 随着计算机技术的发展, 目前绝大多数的工程技术人员采用了从三维造型设计入手的模式, 先通过三维软件进行造型设计, 直接进行零件强度、干涉等运算, 再导入到二维软件中进行图纸规范化设计, 这样大大缩短了设计周期, 减轻了劳动强度。学生要完成三维造型和二维图纸设计, 就要在一体化工作室中配备有CAD、CAM软件。如AUTOCAD、CAXA、UG、Solidworks、Pro/E等软件。要保证软件的正常运行, 还要根据软件运行环境配置计算机若干台, 满足学生人手1 台。由于“机械制图”课是一门专业基础课, 所以要根据学生的专业类别和CAD软件的特点来选择学生学习的软件种类。如UG软件在模具设计中运用广泛, 所以模具专业的学生在三维造型中可以选择学习UG软件, 利用UG软件进行三维造型;CAXA软件不仅有强大的二维和三维功能, 同时还有强大的CAM即数控加工功能, 所以数控专业的学生可以重点学习CAXA软件, 以保证以后和数控加工更好地衔接。总之, 要尽量根据就业所从事的工作性质要求, 来选择合适的软件进行教学。
  CAD/CAM设计平台的创建, 一方面可以使学生掌握典型零件的三维造型技巧;另一方面可以使学生通过建模, 提高空间想象力。例如在学习截交线部分知识时, 有的学生空间想象力稍差, 很难理解应用点、线、面的投影规律求截交线的方法。这时, 教师可以指导学生运用三维软件建立模型并进行切割, 观察切割后模型的截交线, 使学生快速的理解这部分内容。CAD软件建模在一定程度上相当于把传统的制图课模型电子化, 使用方便且效果好。
  2.2 测绘平台的创建
  要进行典型零件的三维造型, 首先要获取的就是零件各部分的尺寸。通过对零件进行测量, 得到数据,然后绘制出草图进行三维建模。这样, 除了配置有贯穿于教学过程的典型零部件以外, 还要配置和教学容量等值的量具。主要是标准量具和通用量具。标准量具主要有量块、多面棱体、表面粗糙度比较样块等。通用量具(或称万能量具)一般有直尺、平板、角度块、卡尺等。同时, 可根据专业需要, 配置一定数量的专用量具, 如内外沟槽卡尺、钢丝绳卡尺、步距规等。为满足绘图和小组教学的需要, 要配置一定数量的桌子。桌子的数量可不与教室容量等值, 但要能保证绘图和小组测量、讨论的需要。
  通过测绘环节, 学生可以根据不同零件选用适当的计量器具进行检测;熟悉常用典型结构的公差配合和检测方法;正确、熟练地选择和使用生产现场的量具、量仪对零部件的几何量进行准确检测和综合处理检测数据。根据测量结果徒手绘制草图和仪器图。学生可根据绘制的草图分小组来讨论测量结果是否准确、尺寸标注是否正确、机件表达是否合理。一方面提高学生测绘能力, 另一方面可以培养学生严谨和团结协作的职业素养。
  2.3 资料库的创建
  工学结合教学模式强调学生的主体, 学生在做中学, 在学中做。学生在做的过程中, 必然需要查阅各种相关资料文献。这里讲的资料库包括2方面的内容:一方面是与课程有相关性的书籍、标准资料等, 其中包括CAD/CAM软件教程、公差与测量技术、“机械制图”、金属材料等相关书籍, 机械工具手册、标准类文件, 习题集及教师自编辅导资料等;另一方面是电子资料库, 包括电子习题、虚拟模型等。
  书籍、标准类资料可放到资料柜里, 并将资料柜放置在一体化教室里, 便于学生在需要时及时查阅。在资料柜的旁边配置2 ~ 3台计算机, 计算机里储存有教师做好的题集和辅导资料, 同时, 该计算机要能访问学校图书馆, 以方便学生查阅资料柜中没有的电子资料。资料库的创建不仅方便了教师和学生查阅相关资料,同时还提高了学生查阅资料、获取信息的能力。
  2.4 多媒体设备的配置
  在一体化工作室的中, 多媒体设备也是必不可少的。包括:投影机、计算机、中控系统、音响系统。在“机械制图”课使用多媒体设备是为了让传统的教学手段无法讲明白的内容变得简单, 易于学生接受, 使抽象的图像变得直观易懂。利用多媒体教学可很快地培养学生的空间想象能力, 突出教学过程中的难点问题。例如:在讲解剖面图这一部分内容时, 学生容易将剖视图与剖面图混淆, 针对此情况, 可利用教学模型在剖开部位画上剖面线, 就可很直观地让学生区分出剖视图与剖面图的区别, 使教学讲授变得易于理解。
  3 “机械制图”课程一体化工作室的应用效果利用一体化工作室采用多种教学方法, 可调动学生学习的积极性和主动性, 鼓励学生独立思考。培养学生的创新意识, 最大限度地发挥学生的潜能, 提高教学质量。因此, “机械制图”课程一体化工作室应用以来, 教学效果明显。
  从学生角度来说, 在提高了学生的空间想象能力,读图和机件表达能力的同时, 还提高了传统“机械制图”没有涉及的三维造型、测绘、查阅资料、获取信息的能力。通过小组教学, 还培养了学生的团队精神和表达沟通能力。
  从教师的角度看, 教师可以利用一体化教室采用多种教学方法, 如现场演示教学法、实时启发、探究式的教学方法、分组教学法等, 来提高教学效果但在一体化工作室里进行教学对教师的素质提出了更高的要求。在现阶段“双师型”教师普遍不足的情况下,教师首先成为能在一个一体化工作室开展一体化教学的“部分双师”, 不失为一个现实的选择。
  4 结 语
  一体化工作室的构建是职业教育教学方法与手段改革的需要, 是培养应用型技术人才的需要。因此, 建设适合学生学习和专业特点的一体化工作室非常重要。在工学结合教学改革模式下, 应充分建设好一体化工作室, 更好地发挥一体化工作室培养学生职业能力的功能。