机械制图课程模块化教学改革PPT课件

1、借鉴对德合作专业模块化教学借鉴对德合作专业模块化教学机械制图课程模块化教学改革机械制图课程模块化教学改革 机械系王锡明机械系王锡明 一、模块化教学简介一、模块化教学简介模块化教学的基本思想是以一个主题为中心，模块化教学的基本思想是以一个主题为中心，将相关知识组织在一起而进行的教学活动，一将相关知识组织在一起而进行的教学活动，一个模块可以是传统意义上的一门课，也可以是个模块可以是传统意义上的一门课，也可以是几门课。几门课。二、模块化教学在机械系对德合作二、模块化教学在机械系对德合作3+1项目的应用项目的应用 机械系对德合作机械系对德合作3+1专业，首届招生是专业，首届招生是2010年。在年。在开

2、班之前就和德方详细讨论了人才培养方案，因为当时开班之前就和德方详细讨论了人才培养方案，因为当时的德方主导学校是汉诺威应用科技大学，所以我系和德的德方主导学校是汉诺威应用科技大学，所以我系和德方专业项目负责人方专业项目负责人Quass一起，按照德国高校模块化教一起，按照德国高校模块化教学模式，以全模块化方式制定了本专业的人才培养方案学模式，以全模块化方式制定了本专业的人才培养方案。模块模块 课程课程 上课语言上课语言 学期学期 学分学分 机械零件和机械零件和力学力学1 1 静力学和材料力学静力学和材料力学 中文中文 2 22 2机械零件机械零件1 1 中文中文 3 34 4机械零件机械零件1 1

3、实验实验 中文中文 3 32 2模块模块 课程课程 上课语言上课语言 学期学期 学分学分 机械零件机械零件和力学和力学2 2 机械零件机械零件2 2 中文中文 2 22 2动力学动力学 中文中文 3 34 4机械零件机械零件2 2实验实验 中文中文 3 32 2 机械零件和力学机械零件和力学1 1模块，通过学习，培模块，通过学习，培养学生正确的思维方式和设计方法，使其养学生正确的思维方式和设计方法，使其能够灵活地运用所学知识对一般的机械系能够灵活地运用所学知识对一般的机械系统进行分析，目的是能够针对具体的设计统进行分析，目的是能够针对具体的设计要求完成机构类型的合理选用，并实现功要求完成机构类

4、型的合理选用，并实现功能设计、运动设计。能设计、运动设计。 机械零件和力学机械零件和力学2 2模块，模块，过本模块的学过本模块的学习使学生掌握机械设计的基础知识、基本习使学生掌握机械设计的基础知识、基本理论和基本方法；通过设计技能的基本训理论和基本方法；通过设计技能的基本训练，为学生进一步学习专业模块和今后从练，为学生进一步学习专业模块和今后从事机械设计工作打下基础。同时掌握典型事机械设计工作打下基础。同时掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练本训练 通常对于传统的教学，这两个模块的内容学生必须学习通常对于传统的教学，这两个模块的内容学生必须学习

5、4门课程：理论力学；材料力学；机械原理和机械零件（又门课程：理论力学；材料力学；机械原理和机械零件（又叫机械设计）。叫机械设计）。 机械原理课程中会直接应用理论力学的知识，而机械零机械原理课程中会直接应用理论力学的知识，而机械零件中同样会直接应用材料力学知识。件中同样会直接应用材料力学知识。 进行模块化教学后，学生可以体会到在机械知识的学习进行模块化教学后，学生可以体会到在机械知识的学习中直接使用刚学过的力学知识，在提高学习兴趣的同时，增中直接使用刚学过的力学知识，在提高学习兴趣的同时，增加了在实践中应用理论知识的能力。加了在实践中应用理论知识的能力。三、机械制图在卓越工程师班的实践三、机械制

6、图在卓越工程师班的实践 对德合作专业的教学制图模块称为对德合作专业的教学制图模块称为“设计基础设计基础”，其模块构成如下：，其模块构成如下：模块模块 课程课程 上课语言上课语言 学期学期 学分学分 设计基础设计基础机械制图及标准机械制图及标准 中文中文 2 22CAD1：基础：基础 中文中文 2 22CAD2：应用提高：应用提高 德语德语 3 32CAD3：项目：项目 德语德语 5 52 在这个模块里，课程在这个模块里，课程“机械制图及标准机械制图及标准 ”是介绍正是介绍正确的制图方法和图家标准中有关制图的基本规定；研究在确的制图方法和图家标准中有关制图的基本规定；研究在平面上表示空间几何元素

7、和形体的各种图示方法以及国家平面上表示空间几何元素和形体的各种图示方法以及国家标准规定的机件的不同表示方法的画法及标注、注意事项标准规定的机件的不同表示方法的画法及标注、注意事项、应用场合等以及常用的公差与配合知识、应用场合等以及常用的公差与配合知识。 课程课程“CAD1”介绍计算机绘图的基本知识，绘图软介绍计算机绘图的基本知识，绘图软件的应用，以及简单的三维建模及动画演示。件的应用，以及简单的三维建模及动画演示。 课程课程“CAD2”介绍复杂结构以及装配结构的三维建介绍复杂结构以及装配结构的三维建模模 本模块设计的目的是使学生在掌握基本的制图本模块设计的目的是使学生在掌握基本的制图知识后，直

8、接根据工程需要，进行相应结构的三知识后，直接根据工程需要，进行相应结构的三维设计，同时在需要的时候，从三维结构中生成维设计，同时在需要的时候，从三维结构中生成二维平面图形。二维平面图形。 借鉴对德合作专业的这个模块，同时考虑到借鉴对德合作专业的这个模块，同时考虑到我国实情与德国的差异：我国实情与德国的差异： 一、德国应用科技大学的生源通常从职业高一、德国应用科技大学的生源通常从职业高中生中选拔，学生的工程意识、工程素质和工程中生中选拔，学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，是国内应试升学而进入工科院校的学实践能力，是国内应试升学而进入工科院校的学生所无法比拟的；生所无法比拟的； 二、近年来德

9、国等欧盟国家将大部分的传统二、近年来德国等欧盟国家将大部分的传统制造业加工放在了中国等第三世界国家，本国的制造业加工放在了中国等第三世界国家，本国的产品制造业基本采用数控加工，很大程度地依赖产品制造业基本采用数控加工，很大程度地依赖对产品三维数字化信息的采集，对产品的二维工对产品三维数字化信息的采集，对产品的二维工程图并不依赖，在文件归档时才有专门的绘图员程图并不依赖，在文件归档时才有专门的绘图员绘制。这就造成了德方在相应模块的人才目标培绘制。这就造成了德方在相应模块的人才目标培养方案上有着与中国不同。养方案上有着与中国不同。 鉴于目前我国的机械设备数控化率不足鉴于目前我国的机械设备数控化率不

10、足20%20%，大量的传统机械加工设备仍在被有效地使用。国内大量的传统机械加工设备仍在被有效地使用。国内的工程师们仍习惯于采用二维图样来反映自已的设的工程师们仍习惯于采用二维图样来反映自已的设计思想，工人、检验人员还需在二维图样的指导下计思想，工人、检验人员还需在二维图样的指导下进行产品生产和检验进行产品生产和检验。 同时当下的中国制造业现实不仅需要我们的工同时当下的中国制造业现实不仅需要我们的工程师能用二维图样来表达设计思想，更需要会用三程师能用二维图样来表达设计思想，更需要会用三维建模技术来表达设计。所以我系在相应模块中既维建模技术来表达设计。所以我系在相应模块中既保留有二维绘图技术的相当

11、内容，也设置有三维造保留有二维绘图技术的相当内容，也设置有三维造型技术的子模块。型技术的子模块。 我系把相应模块定义为我系把相应模块定义为“机械产品表达模块机械产品表达模块”，根，根学生的认知规律，按循序渐进性的原则，我们将本模块学生的认知规律，按循序渐进性的原则，我们将本模块分成了三大模块十四个子模块。三大模块放在不同的学分成了三大模块十四个子模块。三大模块放在不同的学期，还有教学资源、师资力量、学生的学习压力等诸方期，还有教学资源、师资力量、学生的学习压力等诸方面的考量。每大模块都精心安排了基于实践的面的考量。每大模块都精心安排了基于实践的N N次专项设次专项设计，每项设计既独立又关联且环

12、环紧扣计，每项设计既独立又关联且环环紧扣。 以以“机械产品表达机械产品表达II”II”的专项设计为例的专项设计为例 首先选取具有典型代表，难易适中的机械部首先选取具有典型代表，难易适中的机械部件来进行件来进行5 5次专项设计次专项设计。 实训实训1 1是手绘零件草图与测绘：手绘零件草图是手绘零件草图与测绘：手绘零件草图时要求学生熟悉部件中各零件结构，目测模型，估时要求学生熟悉部件中各零件结构，目测模型，估算尺寸，零件草图的视图表达要正确、完整，在教算尺寸，零件草图的视图表达要正确、完整，在教师检查过视图表达之后，才下发游标卡尺，要求学师检查过视图表达之后，才下发游标卡尺，要求学生测绘零件，这时

13、的要求是尺寸记录完整、准确生测绘零件，这时的要求是尺寸记录完整、准确。 我系的这项实训是有创新的，目前所有的教材以我系的这项实训是有创新的，目前所有的教材以及高校一般的做法都是让学生先用工具测量再绘制及高校一般的做法都是让学生先用工具测量再绘制图纸，我们的程序是反过来的。这样做的目的是让学图纸，我们的程序是反过来的。这样做的目的是让学生先观察、审视模型，粗估尺寸，培养学生对尺度、生先观察、审视模型，粗估尺寸，培养学生对尺度、比例的直觉感受力、空间观察力。平时我们要求学生比例的直觉感受力、空间观察力。平时我们要求学生知道自已身体各部位的尺度，如一掌的长和宽、一指知道自已身体各部位的尺度，如一掌的

14、长和宽、一指长和一指宽，这时虽不给学生用尺进行测量却教给了长和一指宽，这时虽不给学生用尺进行测量却教给了生用手量。这样可以有效地培养学生的工程意识和工生用手量。这样可以有效地培养学生的工程意识和工程素质。程素质。 实训实训2 2是计算机辅助绘制轴类零件工作图：在是计算机辅助绘制轴类零件工作图：在学生上机绘图前，教师必须确保模型、卡尺等测量学生上机绘图前，教师必须确保模型、卡尺等测量工具全部收回。让学生根据实训工具全部收回。让学生根据实训1 1自绘的零件草图来自绘的零件草图来绘制零件工作图。既让学生练习了计算机辅助绘图绘制零件工作图。既让学生练习了计算机辅助绘图技术，又让学生检验了自已实训技术，

15、又让学生检验了自已实训1 1的工作，实训的工作，实训1 1中中的视图不对或尺寸不全，这时实训的视图不对或尺寸不全，这时实训2 2都会给他带来困都会给他带来困难难。 同样的过程在实训同样的过程在实训3 3和和4 4中进行，但实训中进行，但实训3 3和和4 4零零件的难度要远远大于实训件的难度要远远大于实训1 1，这是一个循序渐进、循，这是一个循序渐进、循环往复的过程，不断强化学生的计算机辅助绘图能环往复的过程，不断强化学生的计算机辅助绘图能力。力。 实训实训5 5是让学生综合绘制部件装配图，这是让是让学生综合绘制部件装配图，这是让学生由实训学生由实训1 1、2 2、3 3、4 4中得到的零件工作图来拼画中得到的零件工作图来拼画装配图，如果这时学生发现前面实训零件工作图中装配图，如果这时学生发现前面实训零件工作图中视图表达不全或尺寸不对不完整，装配图也是无法视图表达不全或尺寸不对不完整，装配图也是无法完成的。