远程教育下以学生技能培养为主的《机械制图》课程资源改革与实践

来源:用户上传      作者:

　　[摘要]本文基于电大远程教育教学特色，从《机械制图》教学实际出发，分析学生在学习机械制图课程时面临的主要困难，以学生技能培养为目标，结合学生实际岗位需求，在教学资源中增加测绘知识，引入三维造型软件辅助教学，提高学生读图和绘图能力，帮助学生提前适应工作情境、强化操作技能。企业反馈表明，学生在生产实习时便已基本具备了用人单位对学生机械制图能力的要求，具备胜任工作岗位的能力。
　　[关键词]机械制图;AutoCAD;测绘;课程资源
　　[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1671-5918（2019）03-0136-03
　　doi：10.3969/j.issn.1671-5918.2019.03.060 [本刊网址]http：//www.hbxb.net
　　一、引言
　　随着国家经济的飞速发展和高校教育研究的不断推进，应用型人才培养的社会需求要求高校应更加注重学生实际技能的培养，《机械制图》这门专业基础课程在专业建设中起着承上启下和贯穿始终的作用。但本课程中较抽象的理论知识和较大的空间思维要求使学生极易产生厌学、畏学想法，如何借助现代教学模式和方法，让电大学生更好地掌握此门课程的核心内容，是本次资源建设工作的重点。
　　电大远程教育的教学模式对教学平台上的各种教学资源提出了更高的要求，学生的学习成效与优质教学资源密不可分，如何设计和完善教学资源显得十分重要。在《机械制图》的整个教学过程中，二维平面图形与三维立体空间的互换是学习的主要内容，设法在“平面形体”与“空间立体”之间构建一座桥梁，让学生在“图”与“物”的思维转换中更自然，是本次课程资源改革的重点和难点。单凭学生的“冥思苦想”和有限的模型是不能有效解决这诸多问题的，对此，本文提出在电大远程教育学习资源建设中引入AutoCAD绘图软件辅助教学的方法来简化这些问题，帮助学生搭建由二维平面视图到三维空间形体之间转换的桥梁;而制图中测绘知识是学生从认识实物到用图形表达实物的重要环节，与学生绘图素质的养成关系密切，因此在本次资源改革中还加入了测绘知识，与组合体、装配图等知识结合，提高学生的综合能力。实践证明，AutoCAD三维软件与机械制图的有机融合以及测绘知识的增设能有效提高学生识图绘图的能力和空间想象能力，并大大提高教学的效率和学生学习效果。
　　二、机械制图课程教学中存在的主要问题
　　通过对本专业学生抽样调查发现，因机械制图课程开设在第一学年，学生刚接触跟专业有关的课程，不易进入学习状态;学生不清楚所学知识在后续课程和工作中有何用，因而学习没有积极性;加之制图课程中的相关国标和需要记忆的知识点较多，学生存在记忆困难，且需要建立二维与三维空间的转换，学生很难系统理解和掌握本课程知识。因此，传统的教学资源已不适应学校培养学生实际技能的要求，与之相适应的教学资源亟需改善。
　　（一）教学方法上的问题
　　在之前的教学资源中，我们采用的是用一些简单的实物模型的方式来表达机械零件的相关结构及形状。但由于教学模型的数量有限、结构和形状比较单一，加之在以往的课程资源中多是采用静态展示的方式来讲解，辅助学生理解制图原理和视图表达方面的效果并不理想，学生接受知识的能力也没有太大提高。对制图课程的讲解，依然沿袭传统教学模式，要求学生通过所展示的平面图，想象其立体形状，再将所想象的立体图形进行平面投影，这种教学方式显得过于抽象，使很多学生难以掌握制图的根本技巧，对制图课程的学习产生不了兴趣，影响知识的吸收转化，甚至让学生产生逆反心理，教学效果大打折扣。
　　（二）教学内容上的问题
　　随着行业的发展，企业与学校对机械制图课程提出了以实用为主，以培养具有实际操作技能的学生为目的的现实要求。由于电大远程教学的局限性，我们在实际的教学中，仍然有很多教学资源是过度偏重理论知识，对测绘训练这种对空间思维能力培养和动手作图能力培养都有重大影响的实践性学习则有一定程度的忽视。
　　三、教学资源改革实施思路
　　（一）课程资源改革原则
　　坚持把学生的技能培养、综合能力培养放在首位，坚持实用与企业需求相结合，注重教学内容的实用性与企业实际实践的紧密联系，创立贴近实战的教学情境，让学生真切感受到其所学习的理论知识是有用的。注重培养合格的技能型和实用型综合性人才，满足企业的用工标准，为学生上岗就业铺平道路。
　　（二）课程资源改革思路
　　本文尝试将AutoCAD三维建模功能引入机械制图教学过程中，仍以机械制图原知识体系讲解为主线，在原有机械制图知识体系完整的前提下，在相交线、截交线、相贯线、组合体讀图、装配图学习时引入三维模型辅助讲解，帮助学生理解知识内容，为制图基本内容的学习服务。并分析学生就业岗位需求，结合生产实际，穿插测绘知识介绍，让学生了解完整的制图流程，提前适应工作情境。
　　1.分析就业岗位，设定教学案例
　　在学习资源改革上不是简单地将原有教学资源进行生硬的整合，或随意在资源中加上几个实例作为提升学生绘图技能的主要手段。需要认真分析学生的就业岗位需求，再结合教学内容进行教学案例以及教学情景的设计。教学案例的选择以生产实际为主，难易适中，过于复杂或简单都不利于学生学习。通过教学设计，将理论知识融人练习当中，始终坚持知识点在何处用，知识便在何处讲的资源建设原则来进行课程资源改革，使教学更贴近生产实际。
　　2.注重技能培养的连续性，与其他教学科目相结合
　　由于机械制图课程与其他专业课程的联系也非常紧密，因此，对于机械制图课程的学习不能仅对本门课程加以学习，还应该重视并加强与其他专业课程的联系，构建相关学科之间的系统教学。由于机械制图与AutoCAD教学内容联系十分紧密，因此，在课程资源建设中可以运用AutoCAD制图手段，辅助学生进行识图与绘图学习，提高学生的绘图技能。 　　四、教学资源改革主要措施
　　（一）教学内容设计
　　教学内容在保持原有知识体系结构完整性的前提下，教学内容由浅人深，以生产实践中的零件为基础。依照点、线、面、基本体、组合体、零件图、装配图、测绘工具与测绘方法的顺序来讲述读图、画图方法以及国家标准的相关规定。
　　（二）教学情境设计
　　在教学资源改革的具体实施中增加测绘知识讲解。在理论课程讲解完后增加零件的测绘知识讲解，让学生可以学习一般零件和部件的测绘方法、步骤，学会使用常用测量工具，如钢直尺、内外卡钳、游标卡尺、螺距规等，通过课件学习让学生认识常见拆装工具（各种扳手、螺丝刀、各种钳、顶拔器等）和目前测量与拆装的发展趋势，通过测绘知识讲解提高学生将来在工作中的动手能力、识图绘图能力、并提高其工程素质。
　　（三）课程资源的建设
　　课程资源仍然以文本，视频，动画，图片等方式呈现。根据电大学生的学习特点，选择把机械制图基础知识用文本方式表达，基本图形的相关视图采用关键字加图片的方式来表达。在线条的粗细及线型等方面可以有不同的颜色来区分。而对于学生理解难度较大的相贯线、剖视图、组合体、装配体的表达则采用三维模型分析用视频讲解方式加以呈现。逐步引导学生从理解基本概念开始，建立平面图形与空间立体之间的转换关系。将AutoCAD三维软件辅助教学过程拍摄成视频，让学生观察更直观，降低学生空间想象负荷。
　　1.AutoCAD辅助截交线、相贯线教学
　　在机械制图中，立体表面形成的交线包括相交线、截交线、相贯线他们是教学的难点，例如在相贯线的教学中，可先建立基本体，设计它们的相交位置，利用参数驱动功能，变换相交的角度以及基本体半径，使学生能更真切直观地观察到不同半径、不同相交角度的形体相交所形成的相贯线的变化过程和投影视图，从原来的静态观察相贯线特征方式变成动态观察，更容易理解相贯线是两个基本体相交时自然形成的立体表面的共有线。
　　2.AutoCAD软件辅助读组合体视图
　　在生产中会面临大量的组合体读图工作，许多电大学生由于缺乏较强的逻辑思维能力，让他们根据三视图想象出组合体的实际形状难度较大。对此，在构建教学资源时尝试在教学中适时地运用AutoCAD的三维建模功能来将问题简化。具体流程可分为三步：一是对组合体进行形体分析并将其分解成各个基本体;二是利用AutoCAD创建各种基本体;三是利用移动，旋转等功能将组合体重新组合成三维模型。这使得组合体的识读变得更为直观，简单。
　　3.AutoCAD软件辅助读剖视、断面、装配图
　　利用Auto CAD软件中的“剖切”命令可将教学模型依据所选平面进行分割，这对剖视图、断面图的教学很有帮助。特别在“全剖”和“半剖”视图中，利用AutoCAD的“剖切”命令将教学模型在指定平面剖开，按照需要移动或旋转。让学生可以更清楚，更直观地观察到模型的内部结构和截面形状，理解剖视图教学内容。
　　4.增设测绘知识，贴近工作实际
　　测绘是机械制图课程中的一个非常重要的实践环节，但是由于电大远程教育的教学模式，学生在实践环節的学习方式与普通高校有所差别，为了更好地引导学生将教材上的理论与实践相结合，达到教学实践基本要求，本文在资源建设时，首先明确测绘的内容和要求，根据学生岗位需要，设定测绘案例，通过视频文件介绍测绘相关要求及方法，使学生了解部件的构造、性能和工作原理。在测绘案例的选择上，尽量选取能覆盖机械制图教学知识点最多的案例。比如，可以选择安全阀和齿轮油泵作为测绘对象加以介绍，因为这两类机构中包含了多种连接类型，涉及了多种配合关系，涵盖了多类典型零件，有标准件和常用件。
　　五、教学资源改革成效
　　将AutoCAD设计软件引入“机械制图”课程资源建设，作为一种教学工具辅助“机械制图”教学，能有效降低学生学习机械制图的难度，提升学习兴趣，拉升教学质量。使学生建立从二维平面到三维立体之间的转换关系。通过教学实践发现，经过改革后的教学资源更能激发学生学习本门课程的兴趣。课程考核通过率也得到了极大改善，测绘知识的增加，使得学生对机械制图全系统流程有了更全面的了解，更贴合企业对机械制图岗位的技能需求，同时也使学生的动手能力、制图能力以及工程素养等有了极大的提高。通过用工单位的调查反馈，学生在生产实习时便已具备了企业对机械制图方面的要求能力。同时提前入门三维软件，也为后续专业课程学习打好了基础。
　　六、总结
　　通过在教学资源中引入AutoCAD三维设计软件辅助教学的方法使枯燥的理论学习变得更直观、更易理解，降低了机械制图教学中抽象教学的难度。测绘知识的增设使学习内容与生产实践联系得更加紧密，课程资源体系更完善，不仅提高了学生的实践能力，也提高了学生的就业能力。实践证明，只有不断地改进教学方法和教学资源，与时俱进，以学生为主体，分析学生的学习特点及所面临的困难，加以针对性的解决，才能使教学资源更符合学生学习特点及需求，培养出符合企业实际需求的技能型人才。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14783399.htm