時間:2023-02-27 11:13:40
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關鍵詞:模具;教學改革;技能型人才
一、改革原有的實訓教學模式,推行模塊化教學
在模具實訓教學中推行四個教學模塊,堅持“教、學、做”合一,工學結合的教學方法,并在教學實踐中采用講練結合、實踐先行、趣味伴行、模塊化教學方式組織實施。根據模具專業人才培養目標,基于就業崗位需求,基于工作過程將模具實訓教學以四個教學模塊的形式開展教學,模具實訓教學模塊內容如下:
1、專業技能教學模塊:
1)模具鉗工基礎實訓教學模塊:
主要完成模具鉗工基本操作技能教學,使學生熟練掌握模具鉗工所有基本操作技能,打好模具鉗工基本操作技能基礎。
2)拓展實訓教學模塊:
主要完成車床的、銑床、磨床、焊接等設備的基本操作技能,使學生了解普通機械加工方法、加工工藝,培養學生“一專多能”,拓展就業途徑。
3)數控實訓教學模塊:
主要完成數控編程與操作、數控仿真技能、CAD/CAM軟件應用教學,了解先進的加工工藝和加工方法。
2、核心技能教學模塊:
1)模具拆卸、測繪實訓模塊:
主要完成沖壓模具、塑料模具的拆卸、測繪實訓教學,將測量技術、機械制圖、極限配合與技術測量基礎、模具材料熱處理、沖壓工藝與模具結構、塑料工藝與模具結構等多門理論課程融會貫通,使學生在拆卸、測繪實訓教學中應用所學的專業理論課程。
2)模具安裝、調試、維修實訓模塊:
主要完成沖壓模具、塑料模具的安裝、調試、維修實訓教學,了解模具使用設備沖床、注塑機等,掌握模具安裝、調試、維修方法。
3、趣味課題制作實訓教學模塊:
通過趣味課題制作實訓教學,主要是提高學生學習興趣,激發學生學習熱情,展示學生的學習成果。
4、技能鑒定實訓教學模塊:
主要完成技能鑒定實訓教學。
二、合理安排模具實訓四個教學模塊,制定優化的實訓教學計劃
改變以往在2-3學期以模具鉗工基本操作技能教學為主的模式,學生實訓了很長時間還不知道模具專業到底是干什么的困惑。優化模具實訓教學計劃,合理安排模具實訓四個教學模塊的實施。
1、第一學期在以模具鉗工基礎實訓教學模塊為主的基礎上,增加趣味課題制作實訓教學模塊,提高學生學習興趣,激發學生學習熱情,展示學生的學習成果。
2、第二學期在模具鉗工基礎實訓教學模塊和趣味課題制作實訓教學模塊的基礎上,增加拓展實訓教學模塊和模具拆卸、測繪實訓模塊。使學生了解普通機械加工方法、加工工藝,培養學生“一專多能”;學生在拆卸、測繪實訓教學中了解專業內容,鞏固專業思想。
三、模塊化教學在實訓教學中的具體做法
根據自己在教學中的具體實施的情況,現將部分實訓教學模塊在實際教學中做法總結如下:
1、模具拆卸、測繪實訓模塊
模具拆卸、測繪實訓模塊教學目的:一是通過拆裝了解模具結構,模具零部件的作用,模具的拆卸方法、組裝順序,模具工作原理,拆裝工具的使用等;二是通過測繪了解模具零件的尺寸,繪制測繪零件草圖,繪制零件正規圖,標注零件的尺寸及公差,零件的材料,技術要求等。
模具拆卸、測繪實訓模塊在實際教學中采取分階段逐步實施,在第二學期引入模具拆卸、測繪實訓模塊時,因部分專業課還未開設,學生專業理論知識欠缺,那么這一階段以模具拆卸教學為重點,通過拆裝了解模具結構、模具零部件的作用、模具工作原理,掌握模具的拆卸方法、組裝順序、拆裝工具的使用。
2、模具制造實訓模塊
模具制造實訓模塊教學目的:通過模具制造實訓使學生掌握模具的加工方法、加工工藝、模具零件的加工、模具裝配,鞏固專業思想。模具制造實訓模塊內容包含沖壓模具制造實訓教學和塑料模具制造實訓教學。
1)在模具制造實訓模塊教學實施中,采取個人獨立完成到小組協作完成的教學模式;遵循漸進、有簡到難的教學順序;講練結合、實踐先行的教學手段。
2)學生第一次進行模具制造實訓課題時,要求學生每一個人獨立完成模具制造,使學生掌握模具制造從零件的準備、零件的加工、零件的組合、模具裝配整個過程,鍛煉學生獨立完成模具制造的能力。
在后續進行模具制造實訓課題時,采用小組協作完成的教學模式,小組成員四人,推選小組組長一人全面負責模具制造的進程、任務分配、協調小組成員零件加工精度和加工進度,通過模具制造實訓培養學生團隊協作共同完成課題,增強班級觀念,團隊觀念。
其次模具制造過程組織管理,模具制造零件多、標準件使用多,如果組織管理安排不當,將可能造成零件丟失、標準件使用過多、鉆頭鉸刀絲錐等工具損壞嚴重、零件加工精度不高、模具制造效果差等情況。在實際教學中對模具零件加工提出要求,零件精度按圖紙加工,如果圖紙未規定公差則由教師制定公差,將零件的加工按課題要求對待,每加工好一個工件先由組長進行初檢,教師進行復檢,然后教師按小組分類統一管理工件,這樣教師可以掌握模具制造進度、零件加工精度、有效的控制原材料的使用和標準件使用等情況。在成績評定中采取以小組為評定對象,展開小組間競賽,綜合考察模具制造中模具零件的加工精度、零件組合精度、模具裝配精度、原材料的使用數量、標準件使用數量、工具損壞情況、團隊協作情況、模具制造總體用時等方面評定出小組得分,再由小組成員根據小組得分、各自在模具制造中工作情況評定出小組每一個成員的成績;以小組考核的方式評定成績,可以有效地調動小組每一個成員,鍛煉學生之間的相互協作能力,培養團隊意識,增強團隊觀念。
參考文獻:
微課只講授一兩個知識點,沒有復雜的課程體系,也沒有微課眾多的教學目標與教學對象,看似沒有系統性和全面性,許多人稱之為“碎片化”。但是微課是針對特定的目標人群、傳遞特定的知識內容的,一個微課自身仍然需要系統性,一組微課所表達的知識仍然需要全面性。利用其短小精悍的功能,可以很形象具體地教會學生詳細的操作流程,學習必將成為一種方便快捷的學習方式。
第三批全國示范院校的建設,迅速推進了微課使用率。
以筆者所在的職業中等學校為例,在示范校建設的這兩年來,校內全覆蓋網絡,實現光纖寬帶接入,全校范圍內完成寬帶網絡“班班通”建設,所有教室配備多媒體投影設備、電子白板教學設備,各教學部實現數字化辦公條件。筆者所在的機械加工部還可以通過PLM(CAD/CAM)實訓室、數控銑維修與維護實訓室、數控車維修與維護實訓室、裝配鉗工實訓室等有利條件,為微課的拍攝提供多元化環境。隨著學校官網內資源庫逐級建立完善,學生可以隨時隨地通過臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦,手機等移動終端設備進入到網絡平臺里觀看微課教學,并參與評價活動。這些都極大地方便了微課的錄制、傳播和使用。
微課為《機械零件測繪》課教學提供便利,讓“教、學、做”實現一體化。
根據數控技術應用專業學生的認知特點和學習規律,筆者使用“微課”作為教學媒體,主要是為了突出“做中學,學中做”的教學理念,反映課堂中實際操作教學環節,相對于傳統一節課要完成的復雜眾多的教學內容,“微課”的內容更加精簡。微課程課時一般比較短,教學材料小,具有很大的靈活性,所設計的活動和零件測繪的每個典型實例息息相關,在實施的過程中,教師要扮演內容呈現者、學習幫助者和課程設計者等多重角色。
課前使用――讓微課成為學生學習新知的引路人。
在課前的預習階段,學生初次學習新知識,他們肯定會對《機械零件測繪》課教材中專業術語與操作方法有很多疑問。此時的微課,主要是指導學生如何將抽象的知識轉化為淺顯易懂的概念。為學生學習新知識、會實際操作提供方法。例如,在預習軸類零件測繪時,有的學生可能會對軸的種類形狀有異議,當直觀地看到實際產品時,才會加深理解。
課中使用――利用微課大大縮短教授時間。
實際操作課在課堂教學中,要讓學生以小組配合的形式完成一個項目式教學。例如,在學習《軸類零件測繪》一課時,學生通過課前自學教材以及觀看微課《軸類零件簡介》,基本掌握了有關軸類產品的特點及形狀。隨后關于軸類產品的具體測繪方法都將在課堂上使用微課教學展現給學生。讓學生跟著的視頻里操作步驟一步步完成測繪。
課后使用――提高學生循序漸進、舉一反三的能力。
課后使用的微課使學生在動手能力方面學會舉一反三。通過課堂上對普通軸類產品測繪能力的掌握,課后讓學生觀看其他有關實際應用產品方面的測繪微課,可以讓學生的操作能力再上一個階梯。
針對上述微課使用特點,我們不難發現,使用微課形式能非常有效的促進《機械零件測繪》課的學習。在今后的教學過程中有的放矢的制作微課,學生在學習過程中便會有效的根據自身特點和學科特點,充分發揮微課在時間和空間上的優勢,很好的解決學習上的困惑,達到事半功倍的效果。
《汽車機械制圖》課程是職業院校汽車制造與裝配專業的一門技術基礎課,是學生學習機械基礎、機械制造等課程的基礎,如果沒有圖樣的指導,學生將無法分析和選擇加工汽車零部件方法、從而無法制造出合格的汽車零部件,在學習過程中,普遍存在者眼高手低,一接觸實習車間的實踐機加工就發懵的問題,如何能打破這一制約學生發展的瓶頸,成為當前教學非常棘手的問題,打破常規教學,讓理論與實踐一體化,課堂教學與實習車間無縫對接讓呆板的課堂講解轉變為學生動手與動腦能力的結合,讓學生在做中學,學中做,用較短的時間掌握相關操作技能的要點,反過來又可以通過實踐促進繪圖理論的理解。結合自己對理實一體化的理解經過一段時間的教學摸索總結出以下幾點:
一、模塊式教學,實施理論指導實踐
《汽車機械制圖》課程的知識點可以分為基礎知識模塊、點線面模塊、組合體模塊、零件圖模塊、裝配圖模塊,各模塊之間層層遞進聯系密切,我認為在基礎模塊教學中采用"先學后教,當堂訓練"的教學策略,通過教學目標與自學指導,讓學生自學初步認識繪圖工具與使用方法,再通過多媒體課件演示工具的使用要點,展開互動式討論糾正學生繪圖中使用錯誤,比一比看誰的方法即高效又正確,從而激發學生的學習興趣,使學生在糾錯中形成正確的知識。
點線面模塊采用"實踐帶動理論"教學策略讓學生參觀實習車間找出四種典型零件,分析其形狀找出共性問題并結合"口訣"教學讓學生在最短的時間分清各種點線面的位置及特點為下一步的組合體教學打下基礎。例如點的投影可以用機床頂尖為實例以點的"投影永遠是點,點的位置是三坐標決定"的口訣加深點的理解。
組合體模塊為形體過渡到零件的一個關鍵環節應采用"理論強化實踐"的策略,采用多媒體動畫演示各種零件的組合類型及組合過程讓學生充分感受零件的千變萬化和基本體的形態,緊緊抓住"讀"和"畫"兩大環節,然后在加以典型組合體練習,采用"頭腦風暴"老師不直接說出答案讓學生自己找出學習過程中的錯誤完善形體分析能力,并寫出實習日記,讓學生空間想象能力加以鞏固和提高。例如組合體中綜合類較多可舉支架類模型講解組合特點和形體分析方法,輔助采用動畫立體模型展示準確分析變化形式,集思廣義通過不同的思路構建形體空間想象能力,并準確補畫視圖的圖形與漏線。
零件模塊采用"參觀和測繪"相結合的策略,第一步讓學生參觀車間內的機械加工順序,并加以記錄,回到教室再觀看相關的教學視頻與記錄對比總結出典型零件的幾個相關要素;圖形、尺寸、技術要求等并最終找出零件的一些共性特點,為下一步同學們學習裝配圖打好基礎,特別注意和已學過的機械類專業課結合讓理論知識點與實踐相結合適應實習生產強化學生對圖紙的理解。例如參觀直軸的加工方法注意分析每道工藝的流程卡片及圖形中的尺寸,回到教室后觀看直軸視頻分析直軸的圖形、尺寸、技術要求加以提煉簡化更容易區別其它類型零件第二步測繪零件通過測量零件的尺寸繪出草圖并畫出標準圖紙體會零件四要素的重要性讓理論在測繪過程中轉變為實踐經驗。例如在課堂中分組讓同學們測量軸類、支架類、箱體類等幾類零件既可以用到繪圖知識又可以用到測量技能,通過同學們的協同合作提高工作相率的同時還提高學生的機加工工藝分析能力。
二、合理控制理論與實習時間,讓學生逐步適應生產環境
由于前面的模塊知識需要一定時間的生產實習才能有效的轉變成技能,結合前面的五個模塊制定實習計劃,基本比例為1:3即理論為1實踐為3,例如在零件圖教學過程中理論講解各零件的特點為10課時實踐測繪與標準繪圖應為20-30課時,通過學生的逐漸認知、了解、掌握等4個層次逐漸內化為學生的知識技能為今后的就業做好充分準備。
三、采用綜合實訓的方法,讓同學們撰寫實訓報告
第一步經過車工與數控實訓,同學們從圖紙分析到零件加工順序分析到零件機加工步驟,讓學生學以致用實現知識的綜合運用從而攻破了動手能力差的難題。
第二步撰寫實訓報告,指導學生完成從畫圖到產品出廠的全過程分析,及時發現問題解決問題進一步修正,扎實走好每一步。
四、合理選用實習環境,根據理論課的要求布置
根據模塊的不同選擇實習環境,例如在講點線面的時候以鉗工實訓車間的工件為目標,便于學生觀察零件圖可采用機加工車間或仿真模擬實驗室為目標,需要時可在專門的繪圖室進行練習,在不同的嘗試中來體驗成功的樂趣。
五、鼓勵學生動手操作,提出相應建議
一、模具專業實訓課程的設計
模具產品從設計到生產是一個十分復雜的過程,它包括模具產品設計、模具結構設計、模具加工制造和塑件生產等方面,需要產品設計師、模具設計師、模具加工工人協同完成。筆者所在學校是中職技校,學生來源主要是初中生和少數高中生,培養的學生就是生產第一線的工人,就業崗位定位在模具制造熟練操作工或模具加工工藝師(極少數)。因此,筆者覺得筆者所在學校應推行專業針對性和實用性強的模塊式教學方法(見圖1)。
1. 模塊一:模具拆裝測繪
作為直接生產操作工人,看懂讀懂機械工程圖是關鍵。因此,組織學生拆開各種模具教具實物進行測繪練習,讓學生把所有零件圖和裝配圖在紙上草繪,再用電腦軟件繪圖。此法有以下優點:
(1)能結合以前所學模具基礎理論知識進一步熟悉模具典型結構,為模具裝配實訓做準備。
(2)制圖知識得以學以致用,并強化AutoCAD電腦繪圖。
(3)把原來逐件制作純消耗材料實訓變為逐漸引導學生把圖紙繪制出來的零消耗實訓,
團隊合作精神的培養。
(4)為CAXA實訓做準備。
2. 模塊二:實訓教學結合理論知識學習CAXA(或Pro/E、UG)
實訓時,可分組發放產品圖紙,學生根據模具制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產批量,用模具設計軟件選擇相應的設計步驟、參數、計算公式以及標準模架等,最后給出全套模架結構設計圖。要求學生利用軟件對此模具進行開模、合模、制品推出的全過程仿真練習,了解了模具制造全過程,從中找出設計的不合理處,為下一步加工實訓做準備。
3. 模塊三:普通機械,數控編程加工
對模具來說,一般標準零件是可以直接訂購的,如標準模架、導柱、導套、頂針等,但模具的凸凹模(或型腔)是要進行加工得到的。任何零件的加工基本上都是要經過粗加工半精加工精加工的這一過程。模具一般是單件產品,因此加工一般是普通機械加工去除余量,再經數控機床編程進行半精或精加工。所以,這就要求學生能編寫模具零件加工工藝規程,并能熟練地使用普通機床(如車、銑、刨、磨等)加工出合格的模具零件,且在下道工序能用手工方式和CAM方式編寫數控加工程序,操作數控機床(加工中心、數銑、線切割、電火花等)加工出合格模具零件。
4. 模塊四:模具裝配、修配、調整模塊
模具裝配、調整不可能直接進行,此模塊就要求學生具備鉗工的一般技能。鉗工一般內容包括:劃線、工量具的使用、鏨削、鋸割、銼削、鉆孔、攻螺紋、套螺紋等,而這些基本技能的學習不能像學普通鉗工那樣照搬應用,要結合模具結構進行研究、總結,發現沖壓模具的凸凹模、塑料模具里的鑲件是鉗工技能訓練中的旁證,可將四方體、六方體、圓弧銼配、十字配作、角度配作、鉆孔、攻絲、套絲與裝配等綜合在一起制作一本可行性的實訓校本教材,既可減少實訓材料的消耗,又可提高學生的動手能力,同時可檢驗學生模具課程學習完成的情況。
在此模塊中,裝配最難點應屬配鉆、攻絲。因為孔的形位精度、尺寸精度關系到裝配的位置。教學中,我們要學生自己設計所需孔深,把在理論課學到的螺紋底孔直徑計算公式運用到實訓操作中,在廢料上按鉆通孔、鉆小孔、鉆斜孔、擴孔、锪孔、鉸孔、逐步過度到鉆盲孔、鉆多工件。盡管圖紙上不一定要求螺絲清根,但實際的工況是要清根的。這樣學生知道了在盲孔攻絲中為了滿足圖紙規定要求,必須準備好空間讓出絲攻到足夠深度。這就要把孔鉆深點,但若鉆的太深超過切口就會鉆到下一個零件上去,則會造成偏心問題。因此,應設計些簡單的配合組裝圖,讓學生進行加工并裝配,為下一步裝配模具做準備。
等掌握一定的技能技巧后,可把前面機加工合格的模具零件進行裝配、調整、試模實訓,試模合格后把此模具進行點評、展示,會讓學生有成就感。這樣,專業針對性明顯增強,學生對專業學習目的更為明確,學習的積極性大大提高。經過該實訓,學生能夠將既往所學的相關專業知識進一步鞏固,達到融會貫通的目的。
以上模塊可打亂順序進行,以解決機床、電腦設備少,學生多的矛盾。有針對性的讓學生分批分模塊進行實訓,同時在實訓中以工廠的標準和要求對學生進行管理,使學生在掌握技術的同時,也通過了崗前培訓。畢業時能獨立操作,盡量做到“零距離”上崗。
二、實際案例
圖2手柄
工件名稱:手柄(見圖2)
生產批量:中批量
材料:Q235-A鋼
材料厚度:1.2mm
經過模具設計軟件的學習之后,發放模具成品圖紙給學生,讓學生分組(5~10人/組)用Pro/E等模具設計軟件在專業教師的指導下,根據圖紙的技術要求等進行模具設計計算(見圖2)并轉化為二維的裝配圖(見圖3),零件圖。此階段是建立在模塊一、二的基礎上才可進行。
圖3二維裝配圖
經專業指導教師檢查合格后,可根據零件圖和裝配圖編制工藝并進行加工,加工的方法很多,可以是機加工,數控特種加工,也可選用鉗工加工。工作量大的可選用機加工,如模架,可用加工中心數控編程或用MasterCAM軟件進行編程方法進行加工(機加工模塊實訓);精度高的可用特種加工,如落料凸模,直通式,采用線切割加工,2個M8螺釘固定在墊板上,與凸模固定板的配合按H6/m5。整體凹模,各沖裁的凹模孔均采用線切割加工(特種加工模塊實訓);而簡單的,可采用模具鉗工技能,如導料板、卸料板可先銼削、磨削后再鉆孔(模具鉗工技能實訓)。
最后等所有的零件都加工好以后,就可以進行裝配、調整、試模。根據級進模裝配要點,選凹模作為裝配基準件,先裝下模,再裝上模,其中要注意孔的配鉆并調整間隙、試沖、返修(模具鉗工技能實訓)。
三、結束語
由于每個學校的設備、條件、資源等不一,教學方式的不同,普通固定的教材不適于每個學校。因此,針對“實用、夠用”原則及模塊式教學,應開發相應的校本教材,如已開發的《鉗工技能實訓》和待開發的《模具測繪實訓》以及《機加工、數控實訓》。這樣針對性的進行模塊式教學,會使教學目的明確,技能的掌握更簡明快速,學生的適應會更好更快。模具專業實訓課程的開發,是一個過程很長很遠的研究方向,模具實訓老師的專業進取也得不斷更新和提高,才能適應新技術的改革和創新。
(作者單位:廣西石化高級技工學校)
1.1教學方法傳統單一
傳統教學是先由教師把非常系統的知識講完,讓學生進行知識儲備,然后再應用某些知識點進行練習訓練。“計算機工程制圖”授課一般是先課堂授課,黑板板書加上一些PPT課件和教學模型展示,布置作業,而后是AutoCAD授課與上機練習,最后是零部件測繪實訓。并且未能根據課程內容和學生特點,靈活運用現代教育技術和教學方法。這樣教學的弊端是學生在毫無目的地被動接收,學習沒有積極性,學習效果往往不夠理想。
1.2課程實踐性不夠強
高等職業技術教育作為高等教育的一個重要組成部分,培養的是具有高素質的技能型復合人才。但當前多數學校制圖課程教學中,重理論,輕實踐,而且理論與實踐教學不能有效結合,使在校學習的內容與生產企業的實際工作過程脫軌嚴重,沒有很好地體現職業性、實踐性和開放性的要求,因此很難培養出學生真正的職業技能。
2.課程建設思路
通過對課程教學中存在的主要問題進行分析和企業實際生產調研,結合國家級精品課程評估指標,課題組明確了建設《計算機工程制圖》精品課程的思路。按照“實用為主、必須和夠用為度”的原則重組與企業人才需求相適合的課程體系和內容;根據課程內容體系,建設與之相適應的教材、教學方法與教學手段;強化教師培訓與再教育,建設一支教學觀念新、教學水平高、教學手段先進、職稱結構合理的“雙師素質”教師隊伍;堅持走工學結合的道路,開展校企交流與合作,建設一流的校內實訓基地和校外實訓基地,進而完善教學設施;完善學生專業基本技能、職業綜合技能、創新意識和創新能力的培養,滿足學生未來就業崗位需要。
3.課程建設內容與成果
3.1教學內容
課題組認真研究相關專業人才培養目標,遵循國家制圖員職業資格考試的標準要求,進行了崗位需求調查,并且經過大量的企業調研,發現機械設計與制造、化工等工科類專業學生就業主要從事制圖、產品檢驗與研發、機床操作、技術改造、設備管理與維修等職業崗位。2000年以前,我校的《機械制圖》和計算機繪圖《AutoCAD軟件》課程分別單獨設置,計算機繪圖課程安排在學習完工程制圖課后開設,總學時144學時,其中實踐學時16學時,占總學時11%,課程內容強調知識的系統性、完整性與嚴謹性。2000年后合并為《機械制圖及AutoCAD》,對教學大綱和教學內容進行了更改,適當降低了畫法幾何、機械制圖部分內容的難度要求,開始注重生產實際需求,高度重視讀、畫工程圖樣能力的培養,總學時調整為124個學時,實踐學時24,占總學時19%。2003年,我們將“機械制圖”和AutoCAD軟件課程整合,編寫完成了面向21世紀規劃教材《計算機工程制圖》、《計算機工程制圖實訓教程》,獲我校教學成果二等獎。2006年我們以我校機械制造與自動化專業被國家教育部確定為高職高專教學改革示范專業為契機,對課程進行了重新設計,探索基于工作過程系統化的課程開發,將《機械制圖》、《計算機繪圖》、《零部件測繪》有機整合,并注重“實用為主、必須和夠用為度”,教學內容強化了實踐教學,制定了新的教學大綱,總學時變為128學時,實踐學時62,占總學時49%。2009年,我們編寫出版了基于工作過程的《計算機工程制圖與測繪》和《計算機工程制圖與測繪實訓教程》,內容選取力求與工作崗位的需求緊密相連,比如實訓項目———減速器全套圖紙測繪的主要學習任務就包括螺紋畫法、軸類零件畫法、箱體類零件畫法、裝配圖畫法、計算機繪圖、公差知識及測繪方面知識的使用等,該教學內容的工作對象包括機械零部件、設計方案、要繪制的工程圖樣和三維造型等,運用CAD/CAM軟件、繪圖工具及儀器、測繪用工量具等各類工具。教材的使用取得了很好的教學效果。
3.2教學方法和手段
3.2.1教學模式設計把課程學習內容聯系企業生產實際,提出各種任務,進行任務驅動式教學。將學生置于提出問題、思考問題、解決問題的動態過程中學習,比如利用常用的減速器模型,提出減速器的某個零件屬于哪一類零件,如何表達繪制該類零件圖,零件圖上哪些尺寸是重要尺寸,哪些表面有表面粗糙度的要求,零件圖有何用處等任務。引導學生進行主動思考,優化了教學過程,從而提高了課程質量和效率。課程實踐教學充分利用校內外實習、實訓基地,邀請工廠技術人員現場指導。由企業教師有針對性地安排與課程相關的任務并指導學生,使學生在學中做,在做中學,讓學生在生產實境中體驗圖紙表達的內容,深切體驗到知識的實用性,從而提高學生的讀識圖能力和繪圖能力,也培養了團隊合作精神及適應社會的能力。工學結合應該是課內結合與頂崗實習等相結合,課內結合應為最終的頂崗實習做好準備。通過頂崗實習,使學生在真實的環境中進行實踐鍛煉,在企業教師的指導下,完成真實工作環境下的測繪、計算機繪圖及其它任務,強化學生專業能力和崗位適應能力。同時結合本課程的教學內容及進程,開展了創新設計大賽、計算機繪圖競賽,參加《計算機工程制圖》課程網站開發的建設等實踐性環節,取得了較好的實踐效果。3.2.2根據不同內容采用相應的教學方法(1)采用現代化教學手段(利用多媒體課件等)講授制圖基本知識部分(體上的點線面、基本體與組合體),大量運用模型演示與動畫模擬,對學生進行空間想象思維訓練。同時講解計算機繪圖(CAD)的基本操作和繪圖命令,使抽象的理論變得直觀、形象,容易理解。(2)按工作過程導向講授機件表達、零件圖和裝配圖,對學生進行機械制圖基礎訓練。打破章節界限,采用幻燈片、模型、零部件實物展示臺和臺虎鉗等真實零部件進行教學,并利用多媒體課件加以操作演示,同時講解計算機繪圖(CAD)的零件圖、裝配圖、標注等內容。模擬了生產工作過程,也提高了直觀性與趣味性。(3)測繪實訓教學。針對具有工程意義的減速器、臺虎鉗、齒輪泵等做零部件測繪、手工繪制草圖能力訓練,再利用計算機軟件把全套工程圖樣繪制出來,而后總結撰寫測繪實訓報告。這樣提高了學生動手和構圖的能力,同時也強化了計算機繪制工程圖樣的能力。3.2.3采用多種現代教學技術手段采用先進的教學手段、利用多媒體課件和網絡教學,可增加大學生獲取知識的信息量。在理論和實訓教學中,課程組教師制作了集圖片、動畫、flash和聲音為一體的《計算機工程制圖》教學課件,建立三維模型、虛擬項目等仿真教學環境,全部教學過程采用多媒體授課方式,并結合其它方式。多樣的信息承載形式,豐富了學生的空間想象力,提高了教學效果。依托校園網,建設精品課程網站,將《計算機工程制圖》課程的電子教案、多媒體課件、課程教學視頻、三維模型、實訓項目、練習題庫等相關資料全部上網,實現開放式教學。豐富的網絡資源可以滿足本課程學生自主學習和上網學習的需要。
3.3教師隊伍
我校極為重視青年教師的培養,采用培養和引進相結合的辦法,大大提高了師資隊伍素質。制訂師資培養計劃,鼓勵青年教師參加理論進修和企業頂崗學習,每年完成不少于一個月到企業單位頂崗,以提高生產實踐經驗,增強職業能力。同時對企業兼職教師進行師德培訓,支持其參加高等教育學和高等教育心理學的課程學習,以增強其執教能力。經過幾年的培養,教師隊伍中全部具有多種職業資格證書,專任教師全部是“雙師型”教師,在企業中擔任技術服務。部分教師為河南省成人制圖學會成員,教師教學理論及實踐水平大幅提高,教學觀念新穎、教學水平較高、教學手段先進。已經形成一支老、中、青結合的較為理想的教學隊伍,且各自所學專業形成交叉,知識結構很合理。組成了不同知識層次和年齡的教學梯隊;教學隊伍中從事課堂教學的教師6人(其中3人兼帶實驗),專職從事實踐教學的教師4人;校外兼職教師4名,均系工學結合單位的生產實踐經驗豐富的技術人員,參與了課程的設置、教學內容的制定,負責本課程實踐教學環節,實現了教學過程的開放性。
3.4教學條件
《計算機工程制圖》是我校機電、化工、建筑等工科類專業的技術基礎課程,學校對該門課程的建設、發展給予了高度重視。為保證該課程教學的順利實施,已建設了良好的校內教學與實踐環境。為保證學生在校學習與實際工作的一致性,強化學生專業能力、方法能力和崗位適應能力,學校加強了校外實習基地的建設,與河南中軸控股集團股份有限公司、焦作三島輸送機械有限公司、廈工機械(焦作)有限公司、焦作科瑞森機械制造有限公司、焦作市邁克冶金機械有限公司等5家單位建立了長期合作關系。可以滿足學生企業認知實訓、課程實訓和生產性實習等實踐教學的需要。
4.課程建設成效
《計算機工程制圖》精品課程建設符合教育部教高[2006]16號文件精神,很好地實現了工學結合與一體化教學。課程組全體教師經過幾年的努力,取得了較好的成效。清華大學著名教授王先逵在聽取了《計算機工程制圖》的教學匯報后,給予高度評價,認為這門課程的改革力度較大,具有較高的可操作性,走在了工程制圖課程改革的前列,是一項有積極意義的嘗試,能夠提高學生的學習興趣和課程的教學質量。近5年,在《計算機工程制圖》課程教學團隊的教師每學期期中教學檢查中,學生的評價結果均為優秀、良好水平,平均得分97.75分,并多人次獲得“受學生歡迎的教師”稱號,均評為優秀,同行專家及我校督導組聽課評價較高。根據對機械制造與自動化專業、應用化工技術專業近5屆畢業生回訪調查,畢業生認為《計算機工程制圖》課程對自己的讀畫工程圖、計算機繪圖、協作能力等多項能力幫助很大,課程教學體系使自己學習了生產技能、團隊意識,為盡快適應崗位打下了堅實的基礎。近5年,通過對近20余家用人單位的問卷調查,用人單位對學生的制圖水平給予了充分肯定。認為畢業生的制圖功底較為扎實,識圖能力很強,進入角色較快,適應能力強,基本達到了畢業能直接上崗的要求。目前有約60%的畢業生從事與設計、維修和測繪等相關工作,滿意率達到95%以上。
5.課程建設完善思路
關鍵詞:一體化教學;師資隊伍建設;教學場地;課程與教材;鉗工實訓
一體化教學是以國家職業資格為依據,以綜合職業技能培養為目標,以校企合作為紐帶,以典型工作任務為載體,以學生為中心,把工作任務和學習任務相貫通,把工作過程和學習過程相連接,使學生在工作中學習,在學習中工作。
在具體實施一體化教學中,應使理論教學與實踐教學有機結合。一體化教學的實現途徑可以明確地表述為“四個一”,即:一體化師資、一體化教材、一體化教學場地、一體化課程方案。也是一體化教學得以實施必須具備的四個基本條件。只有抓好這四大項建設,我們所期望的一體化教學才能真正落到實處。
1.一體化師資隊伍是實施一體化教學的首要條件。隨著技工院校教學模式的不斷改革和發展,對技工院校的師資隊伍建設也提出了更高更新的要求,教師的類型也從理論教師和實習指導教師過度到“雙師型教師”,再發展到“一體化教師”。一體化教師是企業工作者和教育工作者的結合體。教師不僅要傳授理論知識和操作技能,而更重要的是要讓學生在(盡量)真實的職業情境中學習“如何工作”。它的核心特征是理論學習與實踐學習相結合,促進學生認知能力發展和建立職業認同感相結合,科學性與實用性相結合,符合職業能力發展規律與遵循技術、社會規范相結合,學校教學與企業實踐相結合。
我校在培養師資隊伍上下足了力氣,總的來說,分三方面的內容:走出去、引進來和校內培訓。
首先說走出去,選送骨干教師赴外培訓。(1)到企業去,近幾年,學院每學期都安排教師到企業參加生產實踐,實踐完畢回校總結匯報、探討交流。到目前為止,已有120多 人次分別到河北遠大閥門集團有限公司、邢臺德龍鋼鐵有限公司、建滔(河北)化工有限公司、邢臺北人印刷有限公司等企業參加生產實踐。(2)、到第一批一體化課改試點院校去,學習他們的寶貴經驗 ,結合我院的實際情況,因材施教。從2011至今先后送出15 名教師分別到北京工業技師學院、廣東高級技師學校、廣州市工貿技師學院、常州技師學院、寧波技師學院學習取經。
其次引進來,請職教課程專家到我校,講解一體化課程的基本概念、開發流程、教學方法、評價模式。從2011至今,先后有人社部課程開發專家劉春、承德技師學院院長張新啟、揚州技師學院中德技師培訓分院院長劉海光及兩位專家到我校傳經送寶,為我校一體化教學改革給予了無私的指導與奉獻。
最后,舉辦校內培訓,我院利用每周六分批分期對全院各專業教師進行一體化教學培訓,迄今為止,已有238名教師接受培訓。我有幸作為第一批學員,經過學習、試講、考核成為第一批一體化教師。
2.一體化教學場地是實施一體化教學的有力保障。我院各專業實訓設備先進齊全,有汽車檢測與維修實訓場,有鉗工實訓場,有先進的五軸加工中心等一批先進的實習實訓場地。按照現代企業生產一線的工作環境設置學習工作站,配備的教學設備是當前現代企業的主流設備,在邢臺市乃至河北省同類學校中處于領先水平。2009年被人力資源和社會保障部定為高技能人才培養示范基地,被河北省人社廳定為金藍領技師培訓基地。2010年被人力資源和社會保障部定為全國技工院校師資培訓實訓基地。
我系在鉗工實訓中實施了工學結合的一體化教學。鉗工實訓場地6個,臺虎鉗400臺,臥式臺鉆24臺,均按照生產與實訓教學一體化標準建設。并根據企業生產工作環境設立學習工作站。讓學生在實訓中感受企業的氛圍。
3.一體化課程及一體化教材是實施一體化教學的關鍵因素。按工學結合一體化課程標準的要求,在鉗工實訓中,我們給學生呈現的不再是原有的以章、節、目為結構的教材,而是一個個經過提煉的學習任務,每個任務來源于企業的工作實踐,以工作過程的方式呈現給學生,教學過程也和工作過程相一致。如開瓶器的制作、鏨口榔頭的制作、劃規的制作、平行壓板的制作、六角四方鑲配件的制作、鑰匙的配制等。因此,學習任務是學習和工作任務的融合。按學習任務的性質又分若干模塊,簡單學習任務分為零件測繪、零件制圖、金屬材料、零件加工等四個模塊,復雜學習任務分為零件測繪、零件制圖、零件加工、金屬材料、零件裝配調試等五個模塊。每個模塊圍繞各學習任務按“簡潔、使用、夠用,兼顧學生后續發展”的原則實現課程的綜合化體系。每個模塊的教學都圍繞著同一個學習任務而展開。
這樣,由簡單學習任務到復雜學習任務的工作過程中,逐步完善學生的知識體系。同時,以工作任務為依托,學生的角色逐漸向企業員工角色靠近,實現了學習過程向工作過程的轉變。體現了以能力為本位的職教理念。
4.采用適合技工學校學生特點的學習方式。在鉗工實訓中我們采用分組互動、合作學習。而且在教學中都滲透著六步教學法,行為導向教學法等,在六步教學法中突出了對學生能力的評價。同時小組成員相互依賴,相互溝通,相互合作,共同負責學習某些課題,從而達到共同學習的目標。合作學習的形式不僅培養了合作的意識和能力。而且通過小組成員的相互交流和相互啟發,可以培養學生的溝通和社會協商能力(關于傾聽別人的意見、包容不同意見的能力)。
總之,在鉗工實訓中實施工學結合的一體化教學,是符合技工學校學生特點的先進的教學模式,在這種模式中,不僅讓學生掌握了理論知識和鉗工技能,而更重要的是讓學生在(盡量)真實的職業情境中學習“如何工作”,感受到個人在崗位的責任及團結協作的重要性,及熟悉標準、規范的生產過程和運作規律。從而實現理論學習與實踐學習融通和一,能力培養和工作崗位對接合一,實習培訓與頂崗工作學做合一。真正做到教、學、做的統一,實現學生全面發展,為學生高質量就業奠定基礎。
參考文獻:
[1]趙志群. 職業教育工學結合一體化課程開發指南【M】.北京:清華大學出版社. 2009.
關鍵詞:機械制圖 學習興趣 教學質量
中圖分類號:G421 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)05(b)-0167-01
當代中職學校的學生,好玩、厭學、叛逆心理較為嚴重,教師的教學如僅從“老師教”的角度考慮,一味地照本宣科、因循守舊已經很難達到預期的教學效果。在教學中,如何更多地從培養實用型的“學生學”的角度出發,調動學生的主動思維能力,更好地激發學生的學習熱情,培養學生的學習興趣,變被動學習為主動學習,是每個中職學校教師必須思索的問題。筆者在機械制圖課程的教學實踐中,對如何提高學生的學習興趣,使教學質量得以提升做了些探索。
1 興趣激發從緒論開始
俗話說:“良好的開端是成功的一半。”對于剛踏入中職學校的大多數新生來講,什么是機械?什么叫機器?機械工廠什么樣?感到非常迷茫。作為新生第一個認識的專業基礎課教師,制圖教師所肩負的任務就顯得尤為重要。為此,筆者在課前做大量的準備工作,到合作企業去實地拍攝各類型的機床、零件,再回到學校實訓車間,用VCR將車間現有的機床設備、測量工具及儀器、儀表,以及簡單零件的加工過程都拍攝下來。在網絡上又收集了一些資料,制作成課件。
第一堂課用多媒體教學。先讓學生看VCR,這樣學生對機械工廠、機器、零件、測量工具有了初步的認識。再把二級減速器教具模型搬到課堂,將減速器里的齒輪、軸承等零件拆卸下來,再裝配上去,使學生簡單了解減速器干什么用的?各個零件在機器中所起的作用是什么?等等。學生很興奮,他們在興奮中了解了機器、零件、機械工廠,在“寓教于樂”的教學氛圍中大大激發學生學習制圖課的興趣,使其產生求知欲望,其次將往屆學生畫好的零件圖、裝配圖、制作的教具模型等作品展示給新生,鼓勵學生,讓他們有一種欲望:通過學習自已也會有作品,也能達到甚至超過老生。從而充分調動他們學習的積極性和主觀能動性。在第一堂課上還要跟學生強調:機械制圖這門課程的知識掌握程度將直接影響著以后的專業課程的學習、畢業證、技能等級證的取得,及今后到工作崗位的工作質量。以此為契機教師再闡述該課程的性質、任務、學習內容、學習方法及本課程的發展史。再對制圖課提出學習要求和學習方法。
2 采用直觀性教學,激發學習興趣
在教學過程中,常聽到有學生說:“物體的空間形狀就是想不出來”。學生的這種現象我們很容易理解,那么如何把教師傳授給學生的知識轉變成學生自己的知識。例如:在講解“三面視圖的形成及其投影規律”時,可以利用教室的黑板面、地面、墻面作為三投影面體系,并且配合用粉筆盒拆開演示三視圖的形成,把這些知識直觀地傳授給他們。教師還可以把粉筆頭、手里的筆、三角板等實物分別看作為點、直線、平面等基本幾何元素,把它們放在教室所代表的三投影面體系中,并擺出各種空間位置,讓學生觀察其投影效果,并通過自己的觀察分析,畫出點、線、面的三面投影,總結出其投影規律。通過日常生活中這些直觀的物品,激發學生的好奇心和求知欲。還可以運用軸測圖幫助讀圖。學生面對一組較復雜的視圖不可能很快就看懂,必須分割幾個部分構思推想,然后綜合構思出機件的整體形狀。困難在于想象出后一部分形狀又忘了前一部分形狀,較難形成一個清晰完整的整體形狀。用富有立體感的軸測圖來描述整個思維過程則可解決上述問題。在讀圖過程中,把想象出的每一部分形狀及相對位置都用軸測圖記錄下來,然后仔細分析連接處性質,交線形狀,等等。這樣讀完圖,一幅完整的軸測圖就呈現在眼前。通過空間想象,學生把二維的圖樣與三維的軸測圖很好地聯系起來,對學習制圖有非常大的幫助,學習起來也輕松多了,這些直觀的教學手段,更加增強了學生的學習興趣。
3 采用多媒體教學,鞏固學習興趣
多媒體教學通過畫面的直觀演示,使原本抽象的內容變得直觀形象,大大激發學生的學習興趣。借助多媒體可以使制圖中實物與視圖、視圖與實物的轉換起到一個橋梁的作用。
在制圖課的傳統教學中,教師僅用模型與掛圖來實現教學過程,收到的教學效果甚微,隨著現代工業的發展、教材的不斷更新,模型和掛圖已無法適應現代教學的需要,往往學生在學習過程中感到枯燥無味。如果將課堂教學內容制作成課件進行多媒體教學,則可大大提高學生的學習興趣,教學質量也得以提高。例如:在講組合體的疊加、切割、圓柱的相貫等內容時,這些形體的形狀較復雜,僅憑教師在黑板前講很難說清楚,借助多媒體教學軟件可以很直觀地展現這些組合體的立體圖、可以從各個方位進行觀察,拓展學生的空間想象能力,學生的興趣越學越濃厚。
4 學習過程中,興趣得到升華
在技師班的教學過程中,將《機械制圖》與《CAXA電子圖版》這兩門課融合一起,取得良好的教學效果。當講到制圖課的模塊十二裝配圖的任務4:測繪減速器時,電子圖版課已經將前面的基礎知識講完,應該做綜合練習。這樣,將全班33名學生分成6個小組,每組5~6人,每組選一名學習較好的同學為組長。首先對任務進行描述:何謂測繪、裝配圖測繪什么、測繪的種類和測繪的目的有幾種,部件測繪的方法和步驟。其次進行任務實施:了解和分析裝配體的性能、結構及工作原理,如何拆卸零件、注意哪些問題、畫出裝配示意圖。再測繪零件、畫零件草圖、正式零件圖,最后由組長畫裝配草圖、畫出裝配圖。任務書連同減速器、游標卡尺等工具一同發給學生。制圖課畫完零件圖的同時,到機房用CAXA電子圖版軟件繪制零件圖,學生學習興趣空前高漲,他們看到自己用計算機繪制出的圖形并打出圖紙,同學們感到非常自豪,特有成就感。從手工繪圖到計算機繪圖,學生又有了一個比較的過程,都覺得手工繪圖太麻煩了,所以學生都愿意用計算機進行繪圖,最后全班6個小組的手工繪制零件圖、裝配圖,及電子版的零件圖、裝配圖的任務全部圓滿完成。此時又把電子圖版這門課的學習興趣調動起來。
綜上所述,在《機械制圖》課程教學中,教師通過嚴謹規范的工作作風,運用適當的教學手段,時時不忘記學生學習興趣的激發,才能使教學質量得到有效地保障,使學生順利掌握制圖課的內容,為后續課程的學習奠定堅實的基礎。
參考文獻
[關鍵詞]:一體化教學 雙線梯形螺紋絲桿 綜合職業能力
近年來,傳統教學方式已經不能滿足社會對高技能人才的高標準需求。全國各職業院校都在進行著一體化教學改革,大部分是將專業理論課與實訓課簡單的拼湊在一起,缺乏自己的內涵和創新。本文以車削雙線梯形螺紋絲桿為例,從學習目標、學習過程和學習評價等三方面探討如何實施一體化教學改革。
一、學習目標的一體化
學習目標實例:閱讀生產任務單,按照加工數量等要求,明確工時,領取生產任務;能列舉多個多線梯形螺紋絲桿的應用場合;根據實物測繪圖樣,查閱相關資料并進行計算,制定零件的加工工藝(繪制工藝草圖);能通過小組合作進行更深入的市場調查,填寫市場調查表,并能進行簡單的成本核算,填寫成本核算對比表(如購買成品與加工制造的成本對比、采用不同加工方法的成本對比等),選擇合理方案;能根據加工要求正確刃磨多線外梯形螺紋車刀;能根據線數的不同正確選擇多線螺紋分線方法;能測量外梯形螺紋并進行數據記錄處理;能深入了解不同作用、不同材料絲桿的一些特殊熱處理方法;能按車間5S管理和產品工藝流程的要求,正確放置絲桿零件并進行質量檢驗和確認;能按車間要求,規范填寫交接班記錄表;能主動獲取有效信息,展示工作成果,對學習與工作進行反思總結,并能與他人開展良好合作,進行有效的溝通。
設計目的:現階段各學校的一體化教學改革,都局限于將理論課與實習課進行簡單的合并,為了一體化而“一體化”,沒有考慮到一體化的真正目的是以培養學生的綜合職業能力(即專業能力、社會能力和方法能力)為目標。在實訓課堂上,除了要培養學生車削雙線梯形螺紋絲桿的專業能力以外,還將社會能力和方法能力也作為學習的重點(如資料的查閱、工藝的制定、工作中與他人的合作等)。
二、教學過程的一體化
工作情境描述實例:本校醫務室的一批醫療床絲桿出現損壞,為節約成本,學院決定利用現有生產條件自行加工一批醫療床絲桿,數量為30件,工期為2周,包工包料,零件尺寸見圖樣,由本班承擔完成加工任務。
設計目的:為了更好的提高學生的學習興趣,盡量要根據學校現有條件確定學習任務,這里以學校醫療床的絲桿損壞這個可以真實模擬的任務為情境,讓學生感覺到自己在做的事(學習車削雙線梯形螺紋絲桿)是件有意義的事,而不是那種無聊的重復的操作練習。
學習過程描述實例:學生在教師指導下,從學院設備資產處領取醫療床絲桿制作任務書及資金,簽字確認;根據實物進行測繪,制定適合本校現有條件的工藝規程文件,并結合交接班記錄,制定各崗位加工計劃;各小組通過市場調查,進行成本核算,確定購買材料的種類以及三家以上商家的產品價格對照,確定并購買材料;準備工量夾具及車床,按車床安全操作規程,裝夾刀具和工件;合理選擇切削用量和切削液,按工藝和圖樣要求切削加工工件及對工件進行熱處理等,加工過程中要適時檢測并進行質量分析確保產品質量;加工完畢后規范存放零件,送檢并簽字確認;按照規范清理場地、歸置物品、保養設備并填寫保養記錄,下班前填寫交接班記錄;制作PPT或VCR展示產品制作學習過程,小組互評、成果匯報,教師總結點評。
設計目的:學者加芬科爾曾說過:“每一種職業歸根結底都只能在實踐中才能學會,這與職業的種類無關,數學家如此,卡車司機也是如此。”因此,在設計學習過程的時候,要將大的任務分成若干個小的工作載體,在工作情境中遵循“收集資料――計劃――決策――實施――檢測――評估“的工作步驟,從學習伊始就培養學生獨立學習、計劃、實施和檢查的能力,并學會用這些方法獨立解決學習中(乃至今后的職業生涯中)遇到的問題。
另外,在學習雙線梯形螺紋絲桿加工的過程中,還涉及到很多的相關專業知識,在這里也需進行一體化的處理,要以培養應用型人才為目的,將涉及到的知識都進行教學處理,例如,在以前的學習中沒能完全掌握理解的,可以在這里重點講解或引導;這次的車削雙線梯形螺紋絲桿沒能掌握或理解的知識,也可以在下一個任務中繼續通過實際應用去掌握,真正做到“學以致用、學以夠用、學以能用”。
三、評價的一體化
評價要求實例:任務書及資金的領取,資金是否規范;測繪方法是否正確,有無不規范操作,圖樣繪制的正確性,有無原則性錯誤;能否根據本校現有條件制定合適的雙線螺紋絲桿工藝規程文件;市場調查、成本核算過程中與人溝通的能力、與小組合作的能力及節約資源能力;車床操作的熟練程度,準備是否充分,加工過程中應對產品質量問題的分析與解決能力;5S的執行情況,交接班記錄是否規范;自我總結能力,批評與自我批評、贊揚與自我贊揚是否能做到實事求是;成果匯報與展示能力。
設計目的:對學習效果的評價是反饋教學效果的最直接方式,是促進學生不斷提高學習興趣與學習效果的有效措施,主要通過形成性評價和終結性評價來實現。形成性評價包括學習過程、資料收集等,終結性評價包括綜合知識、專業能力等。在車削雙線梯形螺紋絲桿的教學中,不能等到零件結束了才進行簡單的尺寸測量,要在每一個小的工作載體結束時評價,如有必要在過程中就可有針對性的進行評價,做到按時和切實評價。師生之間、同學之間也可進行評價,在增進師生間的感情與信任的同時,也可就實訓時遇到的共同問題進行探討。
本文以車削雙線梯形螺紋絲桿為例,推薦了一個大方向上的一體化教學模式,這種教學模式在現階段還存在著會有這樣或那樣的問題,但其優點是使學生具備了較高的綜合素質,能夠運用科學的方法解決真實的工作情境中出現的問題,使其具備從事一個(或若干相近)職業所必需的本領,實現了個人職業成長和個性發展,促進了個人的職業生涯發展。
參考文獻:
[1]Allan C.Ornstein.Teaching and Schooling in America.Pearson Education,2003.
關鍵詞:畫法幾何;機械制圖;計算機二維繪圖;三維實體設計;零件測繪
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)12-0099-02
進入21世紀后,隨著計算機應用技術的發展,計算機輔助設計(CAD)、輔助制造(CAM)等技術的應用,工程圖學類課程作為一項服務于工程設計與制造的技術課程,其教學內容及教學目標均發生了極大的轉變。它不再單是培養繪制、識讀工程圖樣的專業基礎課,它逐漸成為研究圖學理論與圖形表達的綜合基礎課程,是研究工程與產品信息的表達、交流與傳遞,培養學生工程素質、形象思維及創造性思維能力的主要技術課程。因此,隨著新形勢的發展,完善工程圖學類課程體系,培養CAD應用技能復合型專業人才,已變成了當今社會的必須。
機械專業工程圖學類課程是一個課程體系,不僅包括傳統的工程制圖內容,如畫法幾何、機械制圖,也包括計算機二維繪圖和三維實體設計等內容。作為專業基礎課程,它有著很強的實踐性,還需要配合有機械零部件測繪的工程實訓內容。從內容上,它不但研究圖學理論與表達,還培養圖形繪制能力、三維實體設計等。目前計算機三維實體設計正變得越來越重要。大學階段,按不同的時間階段與各部分學習、應用的內容相結合統一考慮,他們之間的具體關系見圖1。
工程圖學類課程不僅是學習一門理論知識,更是培養學生的一項專業技能,是培養學生創新思維與能力的課程。完善課程體系內容,加強教學方法的研究,使其更具有系統性、實用性和科學性,使學生學以致用、學用結合,在應用中不斷完善和提高,對培養新一代工程技術人員有著積極的作用。
一、學習畫法幾何內容,掌握繪圖理論
畫法幾何是研究投影法、投影規律等基本理論的,它是培養學生識圖和繪圖能力、空間想象和構思能力的起點,該部分內容在學生創新思維和創新能力培養中起著舉足輕重的作用,它是掌握后續相關專業基礎課和專業課的重要基礎。
學習該部分內容,點、線、面投影是學習基本體的投影基礎,從線、面出發,由淺入深、循序漸進,讓學生抓住物體的特征,注意物與圖的相互轉化,形成空間思維能力。學生在掌握正投影理論的基礎上,使研究問題的對象由二維平面發展到三維空間,培養了學生的空間思維、形象思維能力。組合體部分的內容,起著承上啟下的作用,它由研究點、線、面和基本體的投影過渡到組合體,并為后面的表達方法和零件圖做前期鋪墊。講解組合體時,借助三維建模軟件生成實體模型,以獲得感性認識,可以對解題產生啟示作用。讀圖時,引導他們從體的認識再逆向思維到點、線、面,將抽象的二維轉換成形象的三維,實現物體與圖形的轉換,提高空間想象能力,培養學生的繪圖和識圖能力,為后續課程打下堅實的基礎。同時,講解時可引入三維軟件進行三維建模,引起學生對三維設計軟件的好奇心,激發學習欲望。
二、將專業制圖與計算機二維繪圖合并為機械制圖及計算機繪圖
專業制圖進一步培養學生繪制、識讀零件圖、裝配圖的能力,要求學生掌握國家標準的規定,掌握零件圖、裝配圖的繪制內容和要求,要求學生能利用繪圖儀器、計算機軟件正確繪制符合國家標準的機械圖樣。通過零件圖繪制、識讀,了解零件的結構、設計與零件工藝、加工方法、加工順序等知識有關;通過零件圖表面粗糙度、極限配合以及形位公差等,對將來的專業課程,如機械制造、金屬材料及熱處理等有所了解;通過裝配圖,使學生了解到新產品的開發設計順序,了解設計時要考慮的內容。通過以上一系列內容的講授與應用,提高學生的綜合能力和解決實際問題的能力,培養學生的實踐能力。
二維繪圖以常見的AutoCAD軟件為例,學習時,首先講解AutoCAD的簡單繪圖、編輯功能,使學生可以繪制簡單的圖形。教學中可以從實際的案例出發,把學習的重點放在繪制具體實例上。通過繪制具體圖形,把要學習的具體命令融入到具體實例中,在使用中不斷練結。然后,根據需要介紹的專業制圖的內容,增加零件圖和裝配圖,逐步介紹AutoCAD的其他功能,用以繪制復雜的符合專業要求的零件圖、裝配圖。
繪制圖形時,可以將尺規繪圖和計算機繪圖結合起來繪制。通過教學實踐比較發現,尺規繪圖環節不僅加強了繪圖技能,對培養學生嚴謹、認真負責的學習、工作態度有重要意義,同時在尺規繪圖過程中學生對知識的理解和運用有實質性的進展。在計算機繪圖普及的今天,尺規繪圖不但不能削弱反而更需要適當加強。繪制過程要求學生繪制的圖形要符合國家標準,繪制時逐步利用AutoCAD的輔助功能,實現快速、準確的繪圖。通過這種教學方法,整個教學過程能夠學以致用,學用結合。
三、進行三維實體設計,為實際工程設計奠定基礎
實際生產中,二維設計在其表達方法上有其自身的局限性,所以隨著計算機的發展,三維建模技術應運而生。三維建模使得設計和制造的理論技術發生了巨大變化。通過三維實體設計軟件可以對零件進行三維建模,進行虛擬裝配,能夠直接在計算機上對設計出的零件進行虛擬加工和裝配試驗,檢查零件的加工工藝性和裝配質量(是否有干涉、松動等),并以有限元分析軟件為平臺對模型結構進行強度和剛度分析,從中及時發現設計缺陷并進行結構優化。這一技術縮短了時間、提高了設計效率,從而減少昂貴的試驗費用。同時利用三維實體設計軟件,可以將三維模型直接生成二維的零件圖,這種方法準確、直觀,減少了繪圖工作量,提高了零件設計的效率。尤其對于復雜的幾何造型、不規則復雜曲面等的投影,視圖中的交線(截交線、相貫線)能夠自然生成,避免了二維圖形的繪圖。
三維實體設計在學習時,可以采用循序漸進的方法,由易到難,結合實際練習。初學者可按照由下至上的設計方法,先對各個零件進行三維建模,然后按照相應的配合、約束關系進行裝配,裝配后對裝配體進行模擬動畫,進行工作原理模擬。熟練后可采用由上至下的設計方法,根據自己的想象構思,進行設計和修改,一邊裝配、一邊建模,方便、快捷。
現代企業的設計、生產、制造模式正朝著信息化方向快速轉變,三維實體造型已經成為從設計構思到數據采集、數控加工等的主要模式,三維實體設計技術逐步成為工程技術人員必備的一種現代技能,是現代制造工程人員必須掌握的重要技術。目前,國內大、中型企業許多采用Pro-E、CATIA、SolidWorks等三維軟件進行設計。
四、進行零部件測繪,培養學生工程實踐
機械零件測繪是機械類專業重要的基礎性實踐教學環節。機械零件測繪是以真實零件為測繪對象,要求學生利用測量工具對零部件進行測量,然后繪制草圖、計算機繪圖以及進行三維建模和裝配。通過對零件的測繪,要求學生對零件的測量結果和加工工藝進行尺寸分析,從而得到有效的數據,根據測量分析結果繪制零件草圖,依據草圖繪制出正規的零件圖和裝配圖,或者直接創建三維模型,通過三維模型、裝配體直接生成二維工程圖、裝配圖。
零件測繪涉及多門課程,如機械制圖、公差與配合、材料、工藝等,不僅用到相關專業的理論知識,而且需要有機械加工生產實習的經驗,特別是在技術要求的制定方面最為艱難復雜,需要多方面考慮才能完成。零部件測繪全過程的訓練,有利于提高學生的工程圖學綜合能力,有利于培養學生的工程素質,增強學生的綜合實踐能力,為后續課程的學習以及將來的工作奠定基礎。模型測繪過程可鼓勵學生通過三維模型和裝配圖進行小的改進,生成爆炸圖、模擬工作原理,進行靜態分析等,使學生具有創新意識,進一步提高三維實體設計能力。
五、總結
根據我校實際情況,通過近幾年的教學實踐,我們按時間階段分別開設了畫法幾何、機械制圖及計算機繪圖、SolidWorks三維實體設計、機械零件測繪等課程。后期,帶領學生參加先進成圖技術大賽、參加認證考試,對前面學習內容,在后續課程的學習、設計中不斷應用、深化和強化。經過系統的工程圖學類課程學習后,學生的空間想象能力有了極大的提高,能快速、準確繪制正確的工程圖樣,可以創建三維模型、虛擬裝配,并進行動畫仿真。部分感興趣的同學還可進行簡力學性能分析,且掌握了科學的思維方法,增強了工程意識和工程能力,提高了綜合素質,為畢業設計做好了充分準備,為以后走向工作崗位打下堅實的基礎。
參考文獻: