机械制图教学设计论文

2022-04-15 版权声明 我要投稿

摘要:为了让学生获得更能适应社会需求的知识,真正体现职业教育的职业属性,我们要让学生在学习过程中自我建构知识,自我总结知识体系,将认知过程与职业活动结合在一起,实现“为了行动而学习”和“通过行动来学习”。本文着重讨论通过规范教学设计,使学生在职业实践中进行高效学习。今天小编为大家推荐《机械制图教学设计论文 (精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

机械制图教学设计论文 篇1:

改进的中职机械制图教学设计

[摘 要] 机械制图作为工科类的专业基础课,其先进、科学、合理的教学模式是我们一直不断探索和研讨的问题。以中职机械制图的教学设計为研究对象,概述当前中职机械制图教学中存在的问题,分析中职机械制图教学需求及改进的意义,探讨传统模式基础上改进的机械制图教学设计,并说明以“螺纹联结”为例的建构式教学流程,为相关人员做参考。

[关 键 词] 中职教育;机械制图;教学设计;教学改革

随着现代科学技术的发展,社会对人才的需求向多元化发展。图纸是机械设计、制造以及加工的“流通语言”,机械制图是一门机械类的专业基础课。随着科技的进步和时代的发展,中职院校的机械制图教学应创新教学思路,改进教学方法,提高教学质量,使技术员通过图纸实现设计理念,为我国机械制造业的可持续发展保驾护航。

一、当前中职机械制图教学中存在的问题

(一)教学中重理论轻实践

机械制图课程有较强的理论性。传统教学观念认为,只要在一定程度上弄懂并掌握基本理论、知识及方法,熟悉和遵守机械制图国家标准内容和有关技术标准的规定,就可实现机械制图专业课程的教学目标。于是在教学中,教师只注重讲理论知识,忽略了课堂练习和课后作业,导致学生自己绘图时不知从何下手,背离了学习的培养目标。

(二)教学枯燥、乏味

传统的教学模式是粉笔加模型和挂图,学生被动接受知识,课堂枯燥,导致学生学习兴趣不大,学习效率不高。

(三)滥用现代多媒体技术

随着计算机技术的普及,现代教学手段给机械制图教学带来很大的方便,同时也满足了学生在视觉、听觉上的感受。然而,随着传统教学方式发生的改变,一部分老师只注意到多媒体教学的优点,出现了现代多媒体技术在机械制图教学中滥用现象,如每节课都借用现代多媒体技术,而再也不去亲自教课[1]。

(四)忽视实践应用

对机械制图教学而言,只有经过学生的亲自实践,才能在读图和画图练习过程中逐步养成良好的绘图习惯,为毕业工作打下坚实的基础。然而,现实中的教学忽略了与实际生产的联系,导致一些学生毕业后在工作岗位实践中才体会到制图是什么。

二、中职机械制图教学需求分析及改进的意义

(一)当前中职机械制图教学的需求分析

机械制图的平面图是三维建模的基础,因此传统的机械制图教学已延续多年。现阶段,随着计算机技术的不断发展,研究机械制图教学实践的根本意义在于如何通过引入新技术(如新媒体技术等)有效提升学生主观能动性,进而培养学生的逻辑思维及三维建模等基础能力[2]。如,现代教育技术给我们提供了许多先进的教学方法,在机械制图教学中,鼓励教师转变观念,适当利用现代教学资源,合理设计机械制图课堂教学,使学生掌握扎实的制图理论和熟练的绘图技巧。新教学设计的实施,使学生在“做中学,学中做”“教、学、做”合一,更满足在新时期背景适应生产的综合技术人才的培养。

(二)当前中职机械制图教学模式改进的意义

一般而言,学生运用先前所学的基本几何体表面求点、表面求线的方法,同时再结合学生已有的知识基础,有利于继续学习有关组合体被平面截切等的绘制。但现实中,学生在学习上存在很多问题,如大多学生能够画出截交线形状,但是却不能分析清楚棱线;学生对先前所学的基本几何体表面找线的知识还不够熟练,更有学生甚至不知道截交线绘制的方法;学生对组合体视图接触的很少,导致后续课程不能按时完成教学进度等。因此,创新教学方法,增强学习在学生中的积极性,进而提高学生的学习能力显得尤为必要。

三、传统模式基础上改进的机械制图教学设计

机械制图作为工科类的基础课,其旧的教学方式也越来越不能适应现代信息发展技术。怎样引人“工本位”的思想,合理利用现代的教育技术,设计好机械制图的课堂教学,培养学生的逻辑思维能力,使培养的学生能适应工作岗位和社会的需要是作为一名中职机械制图教师所应重点研究的问题。现在传统模式从以下几方面对机械制图教学设计进行改进。

(一)明确课程教学目标

随着计算机技术的不断发展,计算机引入机械制造技术后,对机械制图教学提出了更高的要求。根据多方面的观察、访谈等调研和分析,认为对本课程的培养目标确定为以下四种基础能力,对应四个细化的培养目标:(1)培养学生三维投影体系能力,即空间思维,希望通过区分三视图与平面图以建立正确的空间概念体系;(2)培养学生将立体模型变为平面图的能力,为学生建立正确的立体映射机制;(3)培养学生将平面图形想象成立体模型的能力,即读图,强化学生正确的立体映射机制;(4)培养学生画图的能力,包括计算机画图,提升学生的参与积极性,同时使学生毕业后能尽快适应工作岗位的需要。这四种能力实际上包括两个阶段,即将空间模型画成平面图和用平面图表达立体图(读出平面图),目的是将传统的技能教学变为独立思考的创新教学方式,提升学生逻辑思维能力及建立正确的视图逻辑层次。

(二)整合调整教学内容

与普通教育相比,职业教育在培养目标上更突出专业的职业性。为此,随着现代信息发展技术,在教学思路上,应引入现代教育技术下的教学理念,并注重专业教学过程与职业工作过程的相似性,进而培养学生的综合素质,为以后就业做准备。根据以上教学思路,将机械制图内容分为四大板块,同时根据每部分不同的内容制定不同的教学方案,从而实现培养学生专业素养和综合工作能力为导向的目标。具体如下:(1)投影基础。教学中主要将点、线、面的内容,用多进行立体模型演示,将抽象的二维转化为形象的三维。如,用粉笔头代表点、铅笔代表直线、三角板代表平面等,在立体中指出点、线、面,然后用多媒体辅助演示等,提高和发展学生的空间想象力和创造力。(2)制图基础。制图在认识体中,用形态分析法和线面切割法,使学生认识几何体形成规律。在三维CAD/CAM软件中,用多媒体辅助演示,同时引入拉伸、切割、并、差等造型三维实体,让学生具有一些形象储备,了解三维实体图。(3)机械图部分。教学中,所教内容应本着实用、有效的理念,教学方式应以实物加挂图为主,多媒体辅之,教学原则应以该图形所对应的职业工作环境为导向,同时教研组自己编写适应教学需要的教材、讲义与学案,使学生认识标准件和常用件的画法及读零件图和装配图。如,在讲螺纹连接时,让学生自己分析旋合和未旋合部分的画法,然后用多媒体演示重点及易错的地方。(4)计算机基础。主要以学生学会看书自学,教师辅助指导,教学过程主要与该专业相关的典型工作过程为导向,教学方式在计算机房让学生自己看书理解一些基础操作,让学生学会自学,并能举一反三,为其自学机械制造软件奠定基础。

(三)积极引入建构式教学

传统的教学设计是千篇一律的知识的直接講授,学生被动获取知识,不易使学习内容向应用领域迁移。根据这样的情况,应积极将建构式教学方式引入制图教学中,以实现在任务驱动下学生主动取得并建构新的知识意义。

1.建构式教学的情景设定。建构式教学特别重视学习情境的设置,强调知识必须在实践中获得。预先创设的情境可以是教师经验、有价值的观点等,一个有效的学习情境的选择主要注意以下几点:(1)情境中提出的问题是否能让学生接受和认可;(2)情境是否具有范例作用;(3)情境的设置是否利于学生最近发展区思维的开展;(4)情境中出现的干扰是否在相互讨论中可排除并描述;(5)学习情境是否经过科学的加工和整理等。

2.建构式教学的特征。建构新的知识意义时,教师在教学中不再是“灌输”知识,而是学习者的引导者,学习处在互动的环境中,有助于学生思维的发展。建构式教学主要具有三个特征:(1)根据情境有效建构新知识意义;(2)学生主动建构新知识意义;(3)教师引导学生建构意义。

3.建构式教学的教学环节。建构式教学理论有利于培养学生的实践动手能力,使学生朝着新知识意义的方向发展,并促进学生对新知识的形成性理解。建构式教学环节可分为五个方面,如图1所示。

四、以“螺纹联结”为例的建构式教学流程

建构式教学理论,要求教师要有效创设情境,对所教领域的内容非常熟练,并提出新知识意义的关键所在,以培养学生的实践动手、独立思考和协作完成任务的能力。如,以“螺纹联结”为例的建构式教学过程。首先,应用多媒体演示螺栓结构进入情境;其次,应建立有关螺纹联结相关概念的支架;再次,应利用动画说明螺栓连接的工艺过程,使学生自主探索其相关重点;再者,将学生分组,学生小组交流、讨论画图的顺序,并进行学生小组相互交流、教师引导讲解应注意细节部分;最后,小组间相互进行自我评价,最后教师评估、总结。教学结构流程如图2所示。

综上所述,机械制图是机械专业中最基本、最重要的课程,有其特殊性和很强的专业性。对于与普通教育在教学目标等方面不同的职业教育而言,传统的制图教学设计,学生不易建立空间思维,也不利于在工作中实践应用。在教学中专业基础课应以“必需、够用”为度,必须强化应用。应用现代教育技术对中职制图课程进行创新教学,如积极引入建构式教学模式等,引入“工本位”理念,不仅容易激发学生的学习兴趣,还在教学中调整了实践性内容,有利于发挥学生主动参与性,开发学生逻辑思维能力,挖掘学生创新能力,使其走出校园,更好地进入工作为社会服务。

参考文献:

[1]周军.启发式教学法在中职机械制图课教学中的应用分析[J].留学生,2016(3):240.

[2]刘玉光.浅谈微课在中职机械制图课堂教学中的应用[J].山东工业技术,2018(14):235.

编辑 张 慧

作者:索丹云

机械制图教学设计论文 篇2:

基于职业过程导向的机械制图教学设计研究

摘 要:为了让学生获得更能适应社会需求的知识,真正体现职业教育的职业属性,我们要让学生在学习过程中自我建构知识,自我总结知识体系,将认知过程与职业活动结合在一起,实现“为了行动而学习”和“通过行动来学习”。本文着重讨论通过规范教学设计,使学生在职业实践中进行高效学习。

关键词:职业过程;关键能力;教学内容

目前职业学校的机械制图教学是系统性的学科式教学,这种模式的教学过程缺乏行动导向性,学生虽然学完了机械制图但是还不具备针对工作任务独立计划、独立实施、独立评价的能力。所以职业学校教学需要有职业的过程性,以提升学生的职业实践能力。近年来我国一直在进行职业教育改革,职教观念不断更新,工作也做了很多,但最终效果并不理想。本文着重讨论在没有企业参与的情况下,如何通过规范教学设计,使学生在模拟职业实践的过程中进行高效学习。

一、选择教学主题

要使学生有能力从事相应的职业,尤其是独立规划、实施和检查的能力,教师要在职业实践中选择常见的有代表性的主题作为载体来提炼制图专业知识,锻炼学生的沟通能力和团队合作能力。比如绘制支架零件图,绘制传动轴零件图。在教学过程中,通过团队沟通,明确目标;通过分工,明确个人承担的任务及个人担任的角色;通过小组合作,共享资源;通过角色扮演,评价(检测)工作业绩。这就对确定教学主题提出了严格的要求,也对教师平时的教研活动提出了明确教研目标的要求。

二、确定教学目标

从整个课程的全局来看,教师要重点培养学生关键能力,以这些能力为中心,确定教学目标,展开教学。一是专业能力,能按照国家标准读懂常见的零件图、装配图,能使用绘图软件绘制简单的零件图、装配图,取得绘图员资格证书。二是社会能力,具有良好的语言表达能力和沟通能力以及团队协作能力。三是个人能力,身心健康,有良好的学习能力,有积极进取的精神,具有科学探索的精神和创新、创业的能力。四是方法能力,具有善于思考、探究、研究分析能力,具有一定的理解能力。为了培养以上能力,主要从以下三个维度来开展教学。

1.知识与技能维度

目标:主要包括人类生存所不可或缺的核心知识和学科基本知识。

基本能力:获取、收集、处理、运用信息的能力,创新精神和实践能力,终生学习的愿望和能力。

对于机械制图而言,理解点、线、面、体及其投影规律等概念就是知识目标。

2.过程与方法维度

目标:主要包括人类生存所不可或缺的过程与方法。

过程:指应答性学习环境和交往、体验。

方法:包括基本的学习方式,如自主学习、合作学习、探究学习;具体的学习方式,如发现式学习、小组式学习、交往式学习等。

通过开展教学活动,使学生明确当前企业生产中都在使用什么图纸,明白产品从订单到成品的生产过程,特别是设计环节会经过多次修改,当需要修改的时候,大家如何确定修改方案,并需要学会沟通。教师可以扮演客户,听取学生(扮演生产厂家)的解释。学生只有真正明白了,才能够和客户充分沟通,整个过程既锻炼了学生的沟通能力又巩固了所学知识,可谓一举两得。

3.情感态度与价值观维度

目标:情感不仅指学习兴趣、学习责任,更重要的是乐观的生活态度、求实的科学态度、宽容的人生态度。价值观不仅强调个人价值,更强调个人价值和社会价值的统一;不仅强调科学价值,更强调科学价值和人文价值的统一;不仅强调人类价值,更強调人类价值和自然价值的统一,从而使学生确立起对真善美的价值追求以及人与自然和谐相处和可持续发展的理念。

在教学中,三维课程目标应是一个整体,知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面互相联系,融为一体。

三、确定教学重难点

为了让学生获得更能适应社会需求的知识,真正体现职业教育的属性,我们要让学生在学习过程中自我建构知识,自我总结知识体系。行动导向理论强调人在实现既定目标过程中进行反思的重要性,注重学习过程中交流形式的分析,其核心是优化学习过程。行动导向将认知过程与职业活动结合在一起,强调“为了行动而学习”和“通过行动来学习”,并通过具体的“学习情境”来实施。教师组织学生组成团队,引导他们分析资料,查阅手册,开展讨论,形成共识,整理资料,最终形成结论并展示成果。教师要合理把握学生的探讨进度和深度,明确教学重难点。

四、优选教学内容

测试表明人在较短时间内能记住三至五件事,所以一节课的知识目标数量最好不要超过三个。我们可以把一个知识模块分解成几个知识点,分别在几个时间段里单独讨论,这样便于学生记忆。

五、创设学习任务

真实过程中的学习任务常常非常复杂,学习者不能一下子完成。这些工作任务要拆分成多个学习作业,这一过程要求教师在教学中进行简约化处理。在按照任务的难易程度组织教学的过程中,确定学习任务。来自不同成长环境的学生,他们的个性差别较大,生活经验不同,他们的性格类型也不一致,所以在教学中应有所区别。只有关注这些差别,并对那些受歧视者以及那些特别有才能者都采取相应的个性化促进措施,才能完成国家赋予我们的教育任务。根据职业教育的学习理论和教学论,学习任务要简单易行,以便学习者能够获取有关知识。行动导向的教学设计在实践操作层面表现为:要设置对职业有意义的情境;行动是学习的基本起点,尽可能调动学生的积极性,让他们通过自身的行动来学习;行动必须由学习者自己计划、实施、检查、修正和评价;学习行动必须具有现实性,要考虑技术、安全、经济、法律、生态社会等因素;行动必须集成学习者的经验,并对其社会效果进行反思;行动应该融入社会化过程,如兴趣取向和冲突化解;每一个学习任务都应该为完成后续任务创造条件。

学习任务系统包含着实施任务的顺序,比如机械制图教学,就要实施如下教学内容:根据技术的可实现性,对图形绘制任务进行评价和分析;根据工期和核算要求对工作过程进行计划、控制和检查;调整绘图软件和计算机硬件;熟悉为确保绘图质量而遵守的国家标准、规定和规章,并对工作过程的持续性改进做贡献;根据质量控制要求绘制项目图纸并灵活调整项目进程;为提升绘图效率,提出优化意见;对项目的环境保护措施提出自己的意见;整理和评价工作结果,并由此得出改进结论;为获取信息、完成任务、整理和演示工作结果而使用信息与通信系统。

六、教学总结

教学总结可以进一步梳理并强化所学内容,归纳学习方法,升华学生的思想感情。对于机械制图课程,除了总结学习内容与学习方法外,还要注重总结学生的沟通方式与沟通效果,团队合作方式与合作程度。教师可以采用口头、写纸条等反馈方式,检查学生的掌握情况。教师宣布项目顺利完成之后,结合自己在项目中的角色自我评价得失。

职业教育培养的是具有良好道德品质和过硬技术的生产管理者和技术工人,他们将来进入社会能够出色地完成各种工作任务,所以要从他们在接受职业教育阶段,应掌握该岗位必备的技能。职业活动是有规律性的专业行为过程,学生的学习也应该趋向于一个职业过程,这正是职业教育工作者必须解决的现实性问题。

参考文献:

姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究[M].北京:清华大学出版社,2007.

作者:王春霞

机械制图教学设计论文 篇3:

机械制图教学设计中运用Pro/E的研究与实践

【摘 要】机械制图是机械专业中应用性很强的课程,传统教学方法都是着重从二维的平面几何画法开始要求学生想象空间实体,在培养学生空间思维能力上效果较差,特别对于技工类学生就更难于掌握。而基于Pro/E的一体化教学改变原有的教学模式,着重从三维立体到平面几何图形更符合人的认识规律。既更容易为学生所接受,又利于激发学生的学习兴趣和欲望,从而提升学生的学习效果。

【关键词】机械制图 Pro/E 三维造型 一体化

一 转变教学观念,从二维教学到三维一体化教学的重要性

机械制图是一门传统的专业基础课,它在机械类各专业的课程体系中占有重要的地位。传统教学方法都是着重从二维的平面几何画法开始要求学生想象空间实体,在培养学生空间思维能力上效果较差,学生普遍反映机械制图难学。如何激发学生学习兴趣,提高教学质量,是每一个制图教师面临的课题。目前,AutoCAD软件已经应用于制图教学中,增加了课堂信息量。但由于CAD仍是一种以表达平面图形为主的二维软件,所以传统的制图教学的思维方式并没有发生本质变化。

随着计算机技术的飞速发展,机械制造工作者的工作方式发生了巨大的变化。在目前三维软件的支持下,可以首先考虑建立数字化的三维几何模型,然后进行交互修改,最终生成三维产品。在这种情况下,机械制图的教学仅停留在二维平面表达阶段是远远不够的。必须将三维CAD技术有效地融于课程教学之中,建立三维立体与二维图形为一体的教学体系,以适应现代设计、信息科学发展和创新能力的高素质人才培养的需要。机械制图课程中应用Pro/E三维建模软件进行教学,不仅可以提高教学质量,还可以帮助学生了解计算机绘图知识以及三维建模的方法,为以后的学习和工作奠定良好的基础。

二 转变教学模式和教学方法

在传统的机械制图教学中,注重理论教学,而轻视实践应用,主要的教学手段就是通过使用模型、挂图和实物,将难理解的投影关系变为较直观的视觉印象。对于复杂的零件,尤其是装配体,实物模型很难展示出其内部结构。

利用Pro/E进行辅助教学,将不同于以往的教学模式。以往教学中是以投影理论为主线,围绕投影理论而展开的立体的视图、轴测图和透视图、机件的图样画法、零件图等知识点都避免不了抽象、复杂、难懂的缺点。引用Pro/E后,教师将以三维模型为切入点,以投影理论为基础,将机件的三维立体图与二维工程图进行有机结合,引导学生进行空间逻辑结构与二维平面图形之间的转换,培养学生的形象思维能力。

利用Pro/E三维软件,可以根据不同的教学内容对各种三维模型进行修改和新建,大大降低了因缺少实物模型或挂图而导致教学受限的影响。这种三维模型可以存储在移动设备上,方便携带,易于管理,避免了由于传统实物模型因体积大、重量重等原因造成的不便,同时也可以实现各教师之间的资源共享。

三 Pro/E三维设计在机械制图一体化教学中的应用

空间思维能力培养是传统教学中的重点和难点,而明确二维图形与三维实体的关联关系,是掌握空间思维能力的前提。在课上,可借助Pro/E实体设计的造型功能和动态工具绘制各种三维模型,从中讲解三视图形成规律,组合体、相贯线的概念,使学生一目了然、快速掌握。

第一,Pro/E在组合体教学中的应用。以借助Pro/E三维建模功能绘制组合体模型,给学生讲解组成该组合体的各个基本体的形状结构,以及各基本体之间的组合方式和相對位置关系,在具体画三视图的过程中需要注意的问题等。在课堂上经常以轴承座作为典型的组合体实例讲解组合体的读图画图方法,如图1所示,为利用Pro/E绘制的轴承座实体模型,调整出不同的视图方向如FRONT、TOP、LEFT(分别相当于主视图、俯视图和左视图的角度),学生可以观察实体模型的标准三视图。

第二,Pro/E在立体相交教学中的应用。如图2所示,为立体相贯线的实体造型,可以在线框显示模式和实体显示模式之间随意切换,还可以通过抽壳及分割操作,使相贯线能更清楚地展现在眼前。使学生形成动态的空间思维方式,有效提高学生对空间曲线的灵活思维能力。

第三,Pro/E在装配图教学中的应用。为了便于学生对装配图知识的学习和理解,同样采用Pro/E的装配体建模功能

绘制出组成装配体的每个零件的实体模型,然后按照实际的装配过程将绘制好的零件组装成完整的装配体模型,此实体模型还可以进一步生成爆炸视图,能清晰地展示各个零件之间的装配关系。还可以将该爆炸视图录制为动画效果在课堂上播放,学生对整个装配关系就非常清楚了,也利于学生对其工作原理的理解。

Pro/E并能方便地把装配模型转换成二维工程图,将模型实体造型与模型的三视图投影结合起来,形成一个完整的由三维模型到二维图形的思维构架。如图3所示,为采用Pro/E制作的油泵和增速器的实体模型装配图。

四 总结

毫无疑问,随着计算机应用的快速普及,传统机械制图教学将会越来越多地与计算机三维造型相结合,使机械制图教学跨上一个新的高度,这将是大势所趋。

参考文献

[1]何克抗、李克东、郑永柏.教学系统设计[M].北京:北京师范大学出版社,2007

[2]詹友刚.PRO/ENGINEER野火版基础教程[M].北京:清华大学出版社,2004

[3]王莺、施高萍.三维CAD技术在机械制图教学中的应用[J].浙江水利水电专科学校学报,2009(1):88~90

[4]许鹏辉.三维作图软件在机械制图教学中的应用[J].中国新技术新产品,2011(23):41

[5]毛文武.美国加州大学圣迭哥分校工程图学课程教学研究[J].工程图学学报,2007(5):172~177

〔责任编辑:肖薇〕

作者:姜坤

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