机械制图与CAD课程的整合

1、机械制图与CAD课程的整合摘 要机械制图是中职学校机械类专业重要的专业基础课担当着培养学生 机械工程素质的重要任务是一门理论与实践相结合的课程教学目的是培养学生 的空间想象力、读机械图和绘制机械图的能力。CAD则是培养学生计算机绘图技能的课程。这两门课在中等职业教育中对培养适应现代机械工业的应用型、技能型 人才都具有重要作用。探索机械制图教学理念、教学技术、教学手段和教学方法的 改革将机械制图和CAD整合在一起形成一门新课程机械制图 CAD是我们 教研教改之课题。 关键词 机械制图 CAD 课程整合一、问题的提出 全国职业教育工作会议上指出中国特色的职业教育必须服务于社会主义现 代化建设着力培

2、养适应经济社会发展需要的高素质劳动者和技能型人才。同时国 务院七部委就如何全面落实科学发展观系统阐述了促进职业教育发展的工作方针 和具体举措。 ?职业教育要以就业为导向大力提倡定单培训努力做到教学 与岗位之间零距离二者不仅要对口还要接口 ?。这对于推动我国职 业教育快速健康发展将产生重要影响。职业教育必须以市场为导向为学生就业服务。更好更快地为企业培养适用 型、技能型人才加快教学改革的任务就显得尤为重要。机械制图是研究绘制和阅读工程图样的原理和方法的一门学科既具有系统的 理论又有较强的实践性。它研究的对象是机械图样而图样被称为工程界的?工程语言?掌握和运用好这样的特殊语言对于机械加工、模具制造

3、、数控技术等 机械类专业的中职学生来说至关重要。它将为学生后续专业课的学习提供有力的前期准备同时对于培养学生的工程实践能力以及使学生形成较强的创新意识和职业 能力奠定坚实的基础。而 ?机械制图 ?教学就承担着这一重要使命。机械制图是一门 专业基础课主要是以正投影法为基础研究三维立体与平面视图之间的投影规律 内容十分抽象。中职学校机械制图教学难度较大主要原因一是学生文化理论基 础较差缺乏空间想象能力 ,二是学生的自学能力、自我约束力较差 , 三是制图课程 相对抽象、偏难。这门课程历史上曾是画法几何与工程制图分离各自单独设课 形成了图学课程的两大版块。八十年代以后引入计算机绘图形成了图学课程的第

4、三个版块。一直以来机械制图与 CAD是两门独立的课程中职学校机加、模具、 数控等机械类专业在第一学年开设机械制图第二学年开设 CAD这种分段式、独 立式的开设课程方式导致了教学内容庞杂重复与脱节学时浪费教学效率不 高。为了适应新时期培养高技能人才的需要将机械制图与 CAD有机结合整体优 化、全面整合势在必行。将课程与培养目标以1 及专业能力有机地结合不单纯追求学科的系统性和完整性而是根据培养目 标的能力因素和岗位需求重构专业知识优化实践环节。因此在教学内容设臵 上必须坚持以能力为重点以职业岗位目标需求为原则从课程结构上重新组织 知识点围绕着画图、看图这一总的目标将机械制图和 CAD 融合编排组

5、成新 的课程体系把CAD软件作为绘图平台注入传统三视图与机械制图的基本理论与知 识注重培养学生的识图能力、空间构思能力和绘图能力。同时改革教学手段将机 械制图实例讲解过程在CAD环境下进行合理采用多媒体辅助教学手段。在实践性 教学环节上拓宽训练方式加强素质的培养和能力的塑造、国内外关于同类课程改革的研究综述世界各国的课程改革都将课程功能的改变作为首要目标力争使新一代的国民 具有适应新世纪社会、科技、经济发展所必备的素质。尤其是美国、英国、德国、 新加坡等国家目前对教育教学提出新的主题 :,1, 怎样构建新的能走向未来的课程价值观念 ,2, 怎样重选内容 ,3, 怎样重构模式 ,4, 怎样培养能

6、够操作新课程模式的教师 ,由此可见课程改革是一种国际学习改革的共同趋势。它以转变学生的学习方式 为目的强调一种主动探究和创新实践的精神着眼于给学生终身受用的知识和能 力反映和回应了时代对2教育的需求是信息时代教育课程改革的必然选择。上一个世纪国外已经将机 械制图作为设计预备知识基础与计算机三维绘图三维成型技术相结合形成了 新的教学体系。我国的高等院校在这方面也有了可喜的收获。我国基础教育课程 改革也开展得如火如荼取得了一定的成果和经验现在已进入推广阶段。然而中 等职业教育中的课程体系的改革则是近几年的事情特别是全国职教会议关于大力 发展职业教育的决定以后各地围绕着岗位职业能力的课程改革都在实践

7、中进行 但由于各职业学校地域的不同、背景的不同、当地经济发展的要求不同学生情况 也不同因此这方面的改革可以直接借鉴的经验与模式几乎没有。在我校机加、数 控类专业的教学实践中通过校级课题的研究我们认为必须根据目前学生的实际 打破课程的系统性、专业性强调实用、够用的原则将机械制图与CAD整合成机械制图CAD重组教材内容优化教学模式提高教学效果将具有十分 重要的意义。三、课程改革研究的理论依据1、全国职教会议的精神是本课题研究的指导思想。中职以培养学生职业能力为出发点突出实践，基础理论课以？适度、够用？为原则以培养生产建设、三 产服务、经营管理第一线的职业技术应用型和技能操作型人才为根本任务主动适

8、应社会发展的需求。2、人本主义心理学认为 : 学习是一种源于人的潜能和天赋3的高度自主性、自由性的选择行为是人的潜在能力的释放过程 , 学习必须使 学生感到学习材料的个人价值和意义体现 ?知觉 ?的个体性、主观性的情感。因此 必须坚持以能力为重点以职业岗位目标需求为原则有针对性地选择相关知识 充分调动学生的学习主动性、积极性。3、建构主义认为 : 知识不是通过教师传授得到的而是学习者在一定的情境即 社会文化背景下借助其他人 ,包括教师和学习伙伴 ,的帮助利用必要的学习资料 通过意义建构的方式而获得的。它强调了以下几个方面的含义 :,1, 强调以学生为中心 ,2, 强调?情境 ?对意义建构的重要

9、作用 ,3, 强调?协作学习 ?对意义建构的关键作用 ,4, 强调对学习环境的设计认为学习环境是学习者进行自由探索和自主学习 的场所。因此可以看出教师要为学习者提供各种信息资源 ,包括各种教学媒体资料 , 以支持学习者的主动探索和完成意义建构教师要由知识的传授者、灌输者转变成 为学生知识和能力建构的帮助者、促进者。这就意味着教师应当在教学过程中采用 适当的教学模式加强实践性教学环节不断适应新形势的需要。四、课程教学改革方案机械制图与CAD课程的整合是以机械制图为主线CAD是绘制机械图样的工具将计算机绘图学习与图样画法整合一起其4 整合点便是正确、标准的图样。因此在课程改革中是以图样为目标进行课

10、 程整合穿插教学以图样出发实现学生掌握有用、必需的知识并获得有关制图 方面的新知识。课程整合教学改革突出创新精神与实践能力的培养从而深化课程 改革突出技工学校教学特色。不再单纯强调以学科为中心不再把学科的完整 性、严密性作为第一标准而是强调与现实的生产实践相联系强调实际应用。它 要求教师的教学过程是让学生在生活经验和已有的感性认识中学习制图知识和理解 专业概念与标准。, 一 , 课程培养目标 培养学生看图和画图技能是制图课程的教学目标。机械制图是研究绘制和阅读 机械图样的原理和方法的一门专业基础课主要培养学生画图和识图能力、空间想 像能力使其养成良好的工作作风与态度,而计算机绘图软件AutoC

11、AD,脱离制图知 识片面强调命令的学习方法致使学生对平面图形的绘制较熟练而机械图样则 不能较好表达。为全面提高学生读图与计算机绘图的能力采用了以机械图样进行 介绍命令并要求所有的计算机绘图图样都必须经过传统的手工绘制一者强调学 生在抄绘过程中读懂图样 ,二者能让学生体会计算机绘图的高效 ,三者能调动学生学 习兴趣发挥学生的学习能动性。, 二, 教学内容的安排 随着计算机绘图的产生和日益普及要求中职业学生必须掌握相关的知识和技 能。因此机械制图课首先要面对的就是压缩学5时并增加反映现代科学技术的新内容。根据课程设计的要求机械制图CAD课的总学时为120要求学生不仅要达到传统机械制图课的最终要求还

12、要 掌握计算机绘图的技能技巧。要用 120学时的时间学完原来要近 300学时（60 学 时计算机绘图 ）的内容如何进行教学必须通过认真的分析研究制定出科学的 实施办法。1、通过对相同专业就业学生的调查、访谈结合用人单位的需要我们按职业分类和岗位整合课程教学内容。把机械制图CAD课程考核与制图员职业技能鉴定结合起来提升学生的职业技能和就业能力。2、改革学生空间想象能力培养的传统方式。经过分析和研究我们决定改变 培养学生空间想象能力和空间逻辑思维能力的方式改直观性较差画法几何训练为 三维形状训练为主。由于立体的直观性较好所以既大大的降低了难度又能更紧 密地与绘制和阅读机械图样相联系大量的删除画法几

13、何的内容加强投影制图教 学既减少了学时降低了难度又加强了空间想象能力培养与绘制和阅读机械图 样能力培养的效果。3、把计算机绘图既作为教学内容又作为改革传统机械制图的手段根据课程改革的要求机械制图 CAD要在120学时内进行讲课和上机如果只从学时上看确实是容量大、课时紧但我们认真分析研究认为把它作为改革传统画法几何及机械制图6的一种重要手段和压缩学时的一种有力措施是可行的。其由于有了计算机绘图 这种现代化的先进手段手工仪器绘图的训练可以适当削弱压缩出一部分学时。 同时计算机绘图的三维绘图和三维实体造型技术可以进行三维曲线、曲面的绘制和 组合体的三维造型可以更有效地帮助学生掌握形体分析方法和训练空

14、间想象能力起到事半功倍的效果。既可以节省学时又可以加强空间想象能力培养的效果 还能使学生更全面的掌握计算机绘图的内容和技术。4、组织教师自己编写、补充适合本校机械类专业教学使用的计算机绘图辅助 参考资料内容包括电子课件、考试题库、模型库等不断完善教学系统促进提 高教学质量。, 三, 改进教学方法 为了培养学生的读图、绘图能力使学生走上工作岗位后能加工出符合要求的 图样或能正确测绘出简单零、部件图样在教学过程中除了采用多媒体教学、实 物教学等教学方法外特别强调加强机械制图与 CAD课互动实践教学。1、在 34 个学期的教学中多布臵课程绘图作业做到绘图训练不断线从 而巩固学生在制图课中所学到的知识

15、进一步帮助学生理解绘图原理和图形语言 提高学生读图和绘图的质量使他们的绘图技巧也不断提高。2、利用CAD创建大量的二维图形和三维模型。传统制图教学中要用到大量 模型、挂图但总满足不了教学的需要利用7CAD完全可以创建大量的仿真图形和模型保存在校园网上供师生随时调用 学习。CAD合提供了现代化的教学手段充分利用 CAD技术和多媒体教学手段、 CAD课件等既可以节约时间、资金又可以加大信息量同时又能形象直观地加 强教学效果提高了教学效率。3、根据授课内容安排轴类零件、盘类零件、简单箱体类零件绘制。这些训 练起到总结检查和综合运用所学知识解决实际问题的作用 , 提高学生表达零、部 件的能力为今后学生的发展打下基础。4、改革灌输式的教学方法为启发引导式教学方法改革原来的灌输式教学方法对于课程的关键性的、有关原理和基本方法的内 容必须仔细讲清楚对于应用性和信息性的知识只重点讲它和基本原理基本方 法的联系进行引导性讲解启发学生用自己的思考来解决。这样看起来速度不快 但每堂课给学生的信息量并不少知识面同