職業(yè)教育論文-基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《機(jī)械制圖》教學(xué)改革探索.doc

職業(yè)教育論文-基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的機(jī)械制圖教學(xué)改革探索作者：袁美榮廖治凱曹小益周新梅摘要：從機(jī)械制圖課程教學(xué)改革的實(shí)踐與應(yīng)用的角度，對(duì)制圖教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、空間想象能力培養(yǎng)方式及實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面的改革進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；教學(xué)改革經(jīng)過幾年的教育改革實(shí)踐和教學(xué)思想的不斷轉(zhuǎn)變，21世紀(jì)的高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式已經(jīng)取得專家們的共識(shí)，即以培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型人才為根本任務(wù)，以適應(yīng)社會(huì)需求為目標(biāo)，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線設(shè)計(jì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案；畢業(yè)生具有基礎(chǔ)理論知識(shí)適度、技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng)、知識(shí)面較寬、素質(zhì)高等特點(diǎn)；以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系。我院于幾年前開始進(jìn)行高職高專教育機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容體系改革、建設(shè)的研究與實(shí)踐工作，并已取得可喜的成果。其中，機(jī)械制圖作為機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)體系中的一門主要技術(shù)基礎(chǔ)課，其教學(xué)改革在機(jī)械類專業(yè)中占據(jù)相當(dāng)重要的位置。課題組從機(jī)械制圖課程教學(xué)改革的實(shí)踐與應(yīng)用的角度，更新教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法、創(chuàng)新空間想象能力培養(yǎng)方式、完善實(shí)踐環(huán)節(jié)，改變傳統(tǒng)課程設(shè)置模式，運(yùn)用新技術(shù)手段建立了針對(duì)職業(yè)教育特點(diǎn)的教學(xué)體系。機(jī)械制圖培養(yǎng)目標(biāo)新的要求隨著三維CAD/CAM技術(shù)的迅猛發(fā)展，設(shè)計(jì)與制造的理論和加工手段都發(fā)生了巨大變化。人們可以利用設(shè)計(jì)和繪圖手段，直接進(jìn)行產(chǎn)品的三維造型設(shè)計(jì)，由三維設(shè)計(jì)圖直接轉(zhuǎn)化為二維圖形，還可以通過三維數(shù)字化信息傳遞直接輸入數(shù)控機(jī)床，實(shí)現(xiàn)無紙化生產(chǎn)?，F(xiàn)代化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)已經(jīng)向當(dāng)前的機(jī)械制圖教學(xué)提出了新的要求，本課程的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)調(diào)整為培養(yǎng)學(xué)生的四種能力：（1）培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力；（2）培養(yǎng)學(xué)生把空間思維變成圖形的能力；（3）培養(yǎng)學(xué)生把圖形變成模型的能力；（4）培養(yǎng)學(xué)生繪制圖形的能力（包括計(jì)算機(jī)繪制圖形的能力）。這四種能力實(shí)際上是設(shè)計(jì)構(gòu)思、表達(dá)、讀圖、建模以及制圖的能力。這種提法保留了本課程原有的精華，即表達(dá)和讀圖的能力，又能適應(yīng)社會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)人員提出的更高要求（如建模能力、設(shè)計(jì)構(gòu)思能力等）。同時(shí)在教學(xué)思想上，注入新形式下的教學(xué)觀念，將機(jī)械制圖由過去的技能教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樗季S方式的引導(dǎo)和創(chuàng)新意識(shí)與理念的培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合的教學(xué)。機(jī)械制圖教學(xué)改革研究與實(shí)踐創(chuàng)新（一）調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，注重高職高專教材的建設(shè)高等職業(yè)教育對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課的要求以必需、夠用為度，以講清概念、強(qiáng)化應(yīng)用為教學(xué)重點(diǎn)?；谶@種指導(dǎo)思想，我們的做法是：1.制圖與設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，引入新的設(shè)計(jì)方法、新的制造技術(shù)概念，加強(qiáng)繪制和閱讀三維圖能力的培養(yǎng)。以體為主線，遵循從三維實(shí)體到二維平面圖形的認(rèn)識(shí)規(guī)律，引入拉伸、切割、并、交、差等計(jì)算機(jī)三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)概念，加入構(gòu)形設(shè)計(jì)練習(xí)，使學(xué)生具有一些形象儲(chǔ)備，從而方便掌握從三維實(shí)體圖到二維投影圖的轉(zhuǎn)換。2.減少投影幾何的內(nèi)容，而將點(diǎn)、線、面的投影和立體的投影結(jié)合起來講授，強(qiáng)調(diào)投影基本理論的內(nèi)容，這和高等職業(yè)教育培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人員的目標(biāo)相吻合。3.在對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，把計(jì)算機(jī)繪圖與工程制圖課的基本教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地融合在一起，使學(xué)生在深刻理解和掌握投影制圖基本理論和方法的同時(shí)，具備熟練的計(jì)算機(jī)繪圖技能，以適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展和工作模式的要求。4.針對(duì)我國已經(jīng)成功地加入世界貿(mào)易組織的情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，如過去作為選學(xué)的第三角投影知識(shí)（歐美國家使用，我國為第一角投影）變?yōu)楸刂v內(nèi)容，并豐富該內(nèi)容，以適應(yīng)新形勢(shì)的要求。在高等職業(yè)教育剛剛起步的階段，教材建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)高等職業(yè)教育的發(fā)展需要，真正具有高職特色的高質(zhì)量的教材非常匱乏。因此，通過教學(xué)改革研究與實(shí)踐創(chuàng)新，我們?cè)诮滩木帉懛矫孀龀隽嗽S多努力，本著實(shí)用、有效、簡捷的原則，已編寫出一批適應(yīng)教學(xué)需要的教材與講義，例如現(xiàn)代機(jī)械工程制圖、現(xiàn)代機(jī)械工程制圖習(xí)題集、部件測繪指導(dǎo)書、計(jì)算機(jī)機(jī)械制圖實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等。這些自編教材都具有相應(yīng)專業(yè)的實(shí)用性和可操作性，不僅解決了教材短缺的燃眉之急，而且也為今后編寫高職教材提供了參考。（二）改變教學(xué)理念，探索符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)方法傳統(tǒng)課堂教學(xué)是以教師講授為主的教學(xué)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性。雖然在教學(xué)中運(yùn)用了現(xiàn)代教育技術(shù)，但因其教學(xué)模式?jīng)]有改變，“人灌”再加“電灌”，致使學(xué)生產(chǎn)生“知識(shí)疲勞”，同樣不利于培養(yǎng)應(yīng)用型人才。教學(xué)改革的關(guān)鍵是將學(xué)生置于主體地位，研究的課題、內(nèi)容、方式、進(jìn)度、實(shí)施及最后的成果表現(xiàn)形態(tài)等主要由學(xué)生個(gè)人或?qū)W生小組來決定。同時(shí)也不能忽視教師的主導(dǎo)作用。教師不僅要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，而且還要通過創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的情境和提示新舊知識(shí)之間聯(lián)系的線索，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。例如，關(guān)于“用形體分析法讀圖”的學(xué)習(xí)：（1）目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生空間想像力、多元智力和自主學(xué)習(xí)能力。（2）意義。通過課件演示、學(xué)生交流、教師講解充分加強(qiáng)空間思維能力訓(xùn)練，不僅符合現(xiàn)代培養(yǎng)目標(biāo)要求，而且可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。（3）教學(xué)結(jié)構(gòu)流程如圖1所示。（三）創(chuàng)新空間想象能力的培養(yǎng)方式舊的培養(yǎng)方式把提高學(xué)生的空間想象能力和思維能力放在畫法幾何上，通過點(diǎn)、線、面及其相互位置關(guān)系定位、定量的投影作圖訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和邏輯思維能力。但點(diǎn)、線、面及其相互位置關(guān)系的定位、定位投影作圖直觀性差，難于掌握。費(fèi)時(shí)多效果又不好，而且與繪圖和閱讀機(jī)械圖樣的聯(lián)系不密切。經(jīng)過分析和研究，我們決定通過以下方式培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、空間邏輯思維能力。1.借助立體表面點(diǎn)、線、面的相對(duì)位置及其投影培養(yǎng)學(xué)生的空間邏輯思維和形象思維能力。2.利用CAD對(duì)平面圖形的拉伸、旋轉(zhuǎn)等三維實(shí)體造型，以及并集、差集、交集、切割等編輯操作，更加有效地幫助學(xué)生提高空間想象能力和思維能力。3.利用橡皮泥進(jìn)行空間思維能力訓(xùn)練。具體做法是學(xué)生根據(jù)給出的軸測圖，利用橡皮泥捏出形體；然后根據(jù)捏出的形體形狀，選定一個(gè)主要觀察方向（即前方），分別從前方、左方、上方觀察，把觀察到的結(jié)果用平面圖形表達(dá)并畫到圖紙上，平面圖形的相對(duì)位置可以隨意擺放，但要標(biāo)出觀察方向；最后根據(jù)給出的上述三個(gè)方向的平面圖形，再用橡皮泥捏出形體。通過這種訓(xùn)練，幫助學(xué)生在大腦中初步形成空間立體與平面圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這種方法我們已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際的教學(xué)中，受到了學(xué)生的普遍歡迎，取得了較好的教學(xué)效果。4.增加構(gòu)形和建模方面的訓(xùn)練。第一種方法是在課堂上給出一面視圖，讓學(xué)生想象它可能是什么形體，并要求徒手畫出其軸測圖。第二種方法是給出要求，讓學(xué)生自己構(gòu)形并徒手畫出其視圖及軸測圖。如要求設(shè)計(jì)一個(gè)不少于5個(gè)基本形體，且至少有一處產(chǎn)生相貫線的形體。這樣既能培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力構(gòu)形能力，又能綜合運(yùn)用各種表達(dá)手段，讓學(xué)生用二維和三維兩種表達(dá)方法，并利用建模技術(shù)達(dá)到建模目的，甚至做出模型。這樣，該實(shí)踐環(huán)節(jié)就把整個(gè)課程內(nèi)容全部串聯(lián)起來了。這樣的實(shí)踐環(huán)節(jié)也就是設(shè)計(jì)思想可視化的重要組成部分，可以使設(shè)計(jì)者在生產(chǎn)制造以前就已知其設(shè)計(jì)質(zhì)量以便進(jìn)一步改進(jìn)。（四）完善機(jī)械制圖的實(shí)踐環(huán)節(jié)機(jī)械制圖是一門理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重的課程，且實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)課程的學(xué)習(xí)掌握及運(yùn)用能力的形成尤為重要，因此必須加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。我們調(diào)整了實(shí)踐性內(nèi)容，降低對(duì)儀器制圖的要求，加大徒手畫草圖的訓(xùn)練，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)二維繪圖的實(shí)訓(xùn)，以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)化、數(shù)字信息化社會(huì)的發(fā)展。具體方法如下：1.實(shí)行計(jì)算機(jī)制圖教學(xué)整合改革以后，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與內(nèi)容相應(yīng)改革如表1所示。表1中第2、5、8、9、12和15項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是改革以后新增加的內(nèi)容，即純計(jì)算機(jī)上機(jī)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。第1、6、11項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為改革以前的內(nèi)容，其余各項(xiàng)為計(jì)算機(jī)制圖一體化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。2.編制計(jì)算機(jī)機(jī)械制圖實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。傳統(tǒng)的機(jī)械制圖的測繪，學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)課的過程中都有習(xí)題冊(cè)和模型，教師在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)只需把要求和方法告訴學(xué)生，學(xué)生很容易領(lǐng)會(huì)要旨，此時(shí)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書便顯得可有可無。而實(shí)行計(jì)算機(jī)機(jī)械制圖整合教學(xué)改革以后，一部分是純計(jì)算機(jī)繪圖的內(nèi)容，另一部分是計(jì)算機(jī)機(jī)械制圖整合的內(nèi)容，這些都必須編制一份操作指導(dǎo)性強(qiáng)的計(jì)算機(jī)機(jī)械制圖實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。對(duì)于剛?cè)雽W(xué)的新生，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書可以了解實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟等，使學(xué)生提前進(jìn)入狀態(tài)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量，也可減輕教師給學(xué)生重復(fù)解說的勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)于結(jié)合模型的測繪，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中把所要測繪的模型全部進(jìn)行了三維造型，使學(xué)生在課前便能看到測繪模型的模樣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，減少了學(xué)生測繪時(shí)的畏難心理。現(xiàn)代學(xué)科的交叉滲透突破了機(jī)械制圖的課程界限教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及面廣，可變因素多?，F(xiàn)代學(xué)科之間相互交叉、滲透的趨勢(shì)突破了機(jī)械制圖的課程界限，從培養(yǎng)具有職業(yè)能力和實(shí)際動(dòng)手能力的應(yīng)用型人才的目標(biāo)出發(fā)，重新審視傳統(tǒng)的學(xué)科嚴(yán)密、自成格局的教學(xué)體系，既要把適合職業(yè)人才培養(yǎng)模式的基本思想和方法保留下來，又要結(jié)合新技術(shù)、新思想，使本課程既有嚴(yán)密的投影理論體系，又有豐富的技術(shù)技能知識(shí)。（一）以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)改造傳統(tǒng)的學(xué)科將畫法幾何、機(jī)械制圖和計(jì)算機(jī)繪圖融合在一起并予以實(shí)現(xiàn)；增強(qiáng)學(xué)生的軟件應(yīng)用能力；加強(qiáng)計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)與學(xué)科的結(jié)合。在工程應(yīng)用軟件中重點(diǎn)介紹PRO-E的使用和操作；而在選修課圖形處理技術(shù)中包含PhotoShop以及3DSMAX軟件。從知識(shí)面上看，包括了造型設(shè)計(jì)、三維建模、三維動(dòng)畫及渲染等設(shè)計(jì)中常用的手段。在不增加學(xué)時(shí)數(shù)的前提下構(gòu)筑新的課程內(nèi)容體系，如圖2所示。（二）將工程圖學(xué)與設(shè)計(jì)課程、制造課程按照生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行分工與定位。在圖學(xué)課程中引進(jìn)功能分析、構(gòu)形技術(shù)；在圖學(xué)課程中引入建模技術(shù)及模型制作；三維圖形將是未來發(fā)展趨勢(shì)，但目前二維圖形尚有較大的存在空間，為此在課程中加入二維與三維圖形轉(zhuǎn)換的內(nèi)容；產(chǎn)品精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)安排在設(shè)計(jì)課程以后開設(shè)，制造課程同時(shí)并進(jìn)，三課程將在零件的課程設(shè)計(jì)中匯合。這樣的改革不但拓展了機(jī)械制圖課程的范圍，同時(shí)可使學(xué)生對(duì)產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過程獲得完整的概念和知識(shí)。該新模式自2004級(jí)學(xué)生開始試行。通過兩年的實(shí)踐，獲得了很好的效果。學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、表達(dá)能力、工程應(yīng)用軟件能力得到了很大的提高，并在后續(xù)課程及課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到充分的體現(xiàn)。這一模式也對(duì)教師提出了新的要求，必將使工程圖學(xué)師資隊(duì)伍的整體素質(zhì)得到進(jìn)一步的提高。改革是無止境的，時(shí)代的進(jìn)步對(duì)改革提出更新、更高的要求，因此，我們將堅(jiān)定不移地把改革繼續(xù)進(jìn)行下去，努力推動(dòng)圖學(xué)教學(xué)的不斷發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1師書恩.計(jì)算機(jī)輔助教育M.北京：北京師范大學(xué)出版社.1992.2何克抗，鄭永柏，謝幼如.教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.北京：北京師范大