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机械制图的理解范文1
关键词:机械制图 机械CAD 结合
中图分类号:TH126 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(a)-0158-02
《机械制图》是工科院校的专业基础课程之一,旨在培养学生阅读、绘图工程图的能力,并提高学生空间想象、分析及解决问题的能力。工程图是工程师之间的语言。绘图不仅是工程设计至关重要的环节,而且是工程项目建设的关键环节。然而,工程图样的绘制是繁琐、复杂的一项工作,随着计算机技术的快速发展以及工程界的迫切需要,CAD(computer aided drafting,计算机辅助绘图)由此产生并得到了极为广泛的应用。由此看来,机械制图与机械CAD的有机结合是十分必要的,其有机结合不仅能提高学生构形工程图样与运用计算机绘图技术的能力,还能促进专业机械制图技术的发展。
1 机械制图与机械CAD的关系
机械制图是研究绘制与阅读机械图样原理和技巧的一门专业基础课程。其主要教学任务在于掌握绘制与阅读机械图样的基本方法、技能和知识,并培养学生的空间想象、分析能力。机械制图是专业技术人员开展产品设计、研发与生产等各项工作的必备武器。传统机械设计的方法主要包括“在大脑里建立起三维模型—将实体投影到平面且绘出二维图—还原大脑的三维实体模型”这三个步骤。由于设计图形需要不断地进行修改与完善,因此,“投影—还原—再投影—再还原”这一过程将会在设计人的脑海中不断重复,直到设计完成为止[1]。
CAD是Autodesk公司研发的一个计算机设计与绘图软件包,是现行最流行的设计、绘图软件之一,主要研究如何利用各种指令绘制各种图样。AutoCAD里的工具相对于手工绘图工具而言是相当丰富的,许多手工无法绘制出来图形,在AutoCAD里面都能绘制,并且是手工绘图效率的10~20倍。因此,它是机械设计与机械制图的一场大革命,不仅能提高绘图的效率与质量,还能实现设计、制图过程的信息化和自动化。
所以,机械制图就相当于是理论基础,而CAD是重要的绘图工具。机械制图与机械CAD之间是一种相辅相成的关系,应当将二者有机结合起来,进行综合性学习。
2 机械制图与机械CAD有机结合的必要性
机械制图是一门重要的专业基础课,也是专业工程技术人员充分掌握专业知识的关键所在。随着计算机绘图技术的快速发展,在实际工程领域中,CAD的应用领域越来越广泛,技术要求越来越高,专业的CAD制图技术人员也越来越受到各工程单位的青睐。然而,在没有机械制图专业知识支撑的情况下去学习CAD的软件应用,不仅实际绘制的图样会漏洞百出,而且专业知识与技术的运用也会受到很大的限制。
机械制图课程的绘图原理与技巧均较为抽象、复杂,因此,在进行机械制图时会普遍感觉到难度大而失去学习兴趣;并且需要花费大量的时间去熟练使用传统尺规进行绘图。机械制图与机械CAD的有机结合,除了可以激发学习兴趣、提高学习效率,同时还可以充分利用时间练习CAD绘图,巩固制图知识。
由此可见,机械制图与机械CAD在实际教学中的有机结合是十分必要的。
3 机械制图与机械CAD的有机结合分析
CAD绘图技术的应用丰富了机械制图的教学内容,简化了机械制图的教学课程,改变了机械制图的教学方式,是制图教学的一场革命。具体的结合形式如下。
3.1 机械制图的内容与机械CAD结合
机械制图研究的是阅读与绘制机械图样的方法、原理,其课程目的在于学习正投影的基本理论;掌握绘制与阅读机械图样的基本方法、技能和知识,并培养学者的空间想象、分析能力。CAD是一种计算机绘图工具:把显示器当作是图板和图纸;把鼠标和键盘当作是铅笔、圆规和直尺。当然,CAD的绘图工具要比手工绘图工具丰富许多,并且CAD在绘图效率和绘图质量上也有明显优势。比如CAD的三维模型,它虽然取代了传统的手工制图方法,但它并未取代制图的理论与制图的规范、标准,相反之下,它是依据机械制图理论与标准研发的一个计算机绘图软件,不仅丰富了制图的理论,而且还增设了CAD制图的标准。
当前学校所使用的教材都会存在着陈旧老化、面面俱到、实用性不强、交叉重复等各种缺点,难以适应当下机械制图课程教学的需求,因此,应对其课程的内容进行调整与改革,以“够用、实用”为原则,将机械制图与机械CAD的相关内容进行有机结合[2]。
3.2 机械制图的课程与机械CAD结合
在机械制图与CAD的教学实践过程中,应打破常规课程的专业性、系统性,强调实用性原则;减轻学生们的负担,提高课程的教学质量;以绘图为教学手段,以培养学生的看图能力以及空间想象能力为主要教学目标。过去的实践教学中,通常是以培养学生的CAD绘图能力为重点,但基本没有学生从事绘图工作,大部分学生都是在流水线上操作,只需要他们会看图即可。因此,应该进行正对性教学,对优秀的学生要求掌握绘图技巧,然后,对一般学生只要求会看图便可。为此,机械制图课程与CAD课程应当进行综合,结合为一门新课程《机械制图与CAD》。
在教学实践中,教师将两门课程结合起来一同讲授,要互相穿行,课时比例按1∶3进行,以CAD为主,机械制图为辅,先讲机械制图,后讲CAD,以机械制图为主线在整个课程中贯穿。在讲CAD时,要将机械制图国家标准贯穿始终,用以CAD带动机械制图,每节CAD课程,都要将机械制图的简要进行简单的介绍,特别是要根据机械制图的知识建立CAD三维立体图,以深刻地体会其作法[3]。
3.3 机械制图的教学方式与机械CAD结合
在机械制图的教学过程中,为了更好的培养学生的空间想象能力,达到较好的教学效果,常会使用挂图与教学模型相结合的教学方式,再辅在黑板上进行课堂绘图,这一过程需要占用大量的课堂时间。但是倘若刻意去减少课堂绘图,又会对教学效果产生较大的影响。所以,在课堂教学的有限时间里,仅能讲授少量知识,而且还会因为板书的限制,需要花费不少的事情去更新;与此同时,教师在课程绘图的过程中,无法与学生进行过多的交流,这对组织教学非常不利。学生需要通过习题练习以及手工绘图练习来巩固所学知识,然而,在做习题的过程中会出现各种各样的问题,比如,教学中所用的模型并不能完全覆盖习题集,在没有模型参照的情况下仅依靠口述或者板书讲解,是很难把一个立体结构图形讲述清楚的,至少对于缺少空间想象能力或者实物感官能力的学生而言,要理解没有模型参照的口述或者板书讲解不是一件简单的事情。
在机械制图的教学中,部分章节的重点、难点问题可以通过CAD软件加以讲解,比如整个机械制图教材的“装配图”里面的“零件的拆画”是重点、难点内容。教师可以通过使用CAD软件的块功能与图层功能,将各种零件分别放置在不同图层中制成图块,若需要对其进行单独显示,只需打开该零件所在图层即可;若需要对其进行拆画,只需将其复制或者剪贴到相应的地方,再补画因为装配而没能绘制出来的轮廓线;最后还能从电脑中调出绘制好的零件的立体结构图形与学生的想象相比较对照[4]。
又如在机件表达中的关于机件内形的识读问题,特别是内部的相交、相贯轮廓线的理解,教师可以利用CAD中的形体切割功能将物体先剖开再分离,然后利用旋转与缩放等CAD里的特殊功能从不同视角进行观察,帮助同学们更好的理解,并加深同学们的印象;再如当需要选择零件的机件表达方法时,教师也可以利用CAD软件把立体机件转换成所需的投影,并进行比较和筛选,这在验证答案时非常实用,不仅省时省力而且效果非常好。
4 机械制图与机械CAD有机结合的完善建议
为了使机械制图与机械CAD更好的结合起来,以更好的提高制图教学的质量,下面给出几个完善建议。
4.1 加强教材配套改革
目前所使用的教材受到篇幅与教学重点等方面的限制无法将机械制图与 机械CAD很好的融合起来,无法满足课程教学需要。为了更好的培养学生的绘图与识图能力,充分地掌握课程所学的知识,在教学过程中,可以在学生练习绘制二视图的同时介绍各种线型的画法和技巧;并在练习具体接卸制图的同时系统讲解绘图工具的使用方法等。这样能够将枯燥乏味的基础知识生动化、具体化,有助于学生更好的理解与应用,有利于学生理解课程结合后的教材知识体系,更好地将机械CAD的内容融会贯通到机械制图教学。
4.2 重置教学评价方法
机械制图和CAD两门课进行整合后,评价学生掌握程度的标准和方法就必然要进行相应的改变。机械制图和CAD两门课进行整合教学后,我们不但要要求学生识读图,还要要求学生根据实物在电脑上进行制图。因此,在考试方法和学生评价上,我们必须尽量给出实物,让学生先测绘,再用电脑绘出最终视图效;还可以给出视图要求,然后让学生用电脑绘制出实物的立体图;最后根据学生的图形表达能力和电脑运用能力得出评分[5]。
4.3 培养学生综合能力
机械制图与机械CAD两门课程进行结合之后的课程教学培养目标应当改为培养学生运用专业知识的能力、读图能力以及电脑制图能力,为以后专业课的学习奠定扎实的基础。因此,我们应当把能力的培养作为主导理念,根据课程的知识结构框架,进行课程结合,将制图与识图能力并重,实行模块式教学,重点培养学生专业实践能力。
5 结语
随着CAD绘图技术的广泛运用以及工程界对其需求的日益加剧,机械制图与机械CAD两门课程的结合成为了教学专业课程改革的必然趋势。因此,我们要结合学生的知识结构与社会的需求,充分有效地利用教学资源,尽可能地降低课程的改革成本,以加强专业制图能力的培养,并为培养高技术的新型专业人才打好基础。
参考文献
[1] 曲晓华,李文英.三维CAD与《机械制图》教学的结合实践[J].机械管理开发,2007,8(4):38-40.
[2] 冯斌.中职机械制图与机械CAD课程的教学整合[J].中国教育技术装备,2011,12(34):18-19.
[3] 王晓娟.浅谈计算机CAO与机械制图在教学过程中的结合[J].职业,2012,9(27):85-86.
机械制图的理解范文2
Abstract: By analyzing the current curriculum and student quality at present, this article elaborates the necessary of mechanical drawing course reform in two aspects of the teaching content and teaching method of mechanical drawing course. It also clears the goal of mechanical drawing teaching and puts forward reforming mechanical drawing course in updating teaching contents and improving teaching methods
关键词: 机械制图;改革;教学内容;教学方法
Key words: mechanical drawing;reform;teaching content;teaching method
中图分类号:G64文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)28-0241-02
0 引言
机械制图是高职高专学院机械类及近机类专业的一门专业基础课,主要研究绘制和阅读机械工程图样的基本原理和基本方法的。它是工程界的技术语言,是机械类专业学生必须具备的基本能力。课程的任务是培养学生绘制和阅读机械图样的基本能力和、空间思维能力,以及培养学生耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度。它是学生学习后续课程、完成课程设计和毕业设计不可缺少的基础。
1 面临现状及存在问题分析
高等职业教育目的在于培养高素质技能型人才。“重实践轻理论”是各个高职院校的共同特点。高职院校实行三年制学习,学生在校时间为两年半,在校期间一半以上的时间用来实践,理论课程的学时相对较少。机械制图是一门理论加实践的课程,课程分配的学时少,教学内容多、杂而抽象,其内容是《画法几何》与《机械制图》的融合。另外,学生基础知识和理解力都比较薄弱,逻辑思维能力和空间想象力也不强,对于制图中抽象的、纯理论的知识难于理解。而且,我院机械类各专业使用的是同一种教材,所用学时亦相同,教学无针对性,给学生学习后续课程带来一定的困难,同时也使学生走上工作岗位后不能尽快从事本职工作。
传统教学不能充分的调动学生学习的积极性,单一的多媒体教学也不能激起学生对机械制图的兴趣,现有教学内容不能很好的与企业所需知识能力相衔接,闭门造车情况严重。机械制图是一门传统的课程,知识变更不多,但课程的教学方法和教学内容应与时俱进。
为了适应高职专业人才培养需求、适应市场需求,机械制图课程改革迫在眉睫。
2 明确人才培养目标和课程教学目标
明确本专业人才培养目标,明确《机械制图》的课程教学目标,有针对性的制定《机械制图》课程标准。本院机械类各专业的《机械制图》的课程教学目标大同小异,其最终目标都是培养学生的空间思维能力、培养学生阅读和绘制机械图样的能力、培养学生查阅资料的能力,以及严谨细致的工作作风。然各专业工作中所接触的图纸又有很多的不同之处,模具专业所接触的零件图是分布有多个孔的板类零件,数控专业和机制专业接触的零件大多是回转类和箱体类的零件,还有少量的叉架类零件。为了使学生尽快地深入该专业主干课程的学习,教师在制定《机械制图》课程标准时,应联系相关专业课的教师共同讨论,制定出符合本专业人才培养目标的,能为本专业后续课程奠定基础的较细致的课程标准。课程标准的制定的是否合理将直接影响到机械制图的课程教学目标。
3 解决办法
3.1 改革课程的教学内容
3.1.1 确定课程教学内容的重点 高职院校的机械类专业的《机械制图》课程教学的最终目的是培养学生绘制和阅读机械图样的能力,但更偏重于识图。识图的重点在于由视图读懂零件的结构、由视图读懂装配体的工作原理及装配体中重要零件的形状结构,而这些所依托的能力和知识是空间思维能力与机件的表达方法。制图教学中,空间思维能力的培养贯穿教学始终,但重点章节是投影法、点、直线和平面的投影、立体的投影、组合体这几部分。因此我们将投影法、点、直线和平面的投影、立体的投影、组合体、机件的表达方法、零件图、装配图作为教学的重点内容。
3.1.2 更新教学内容
3.1.2.1 在机械制图教学中分阶段引入solidworks软件知识 机械制图课程内容本身较抽象、枯燥,而学生的基础知识也较薄弱,面对如此抽象而枯燥的内容学生的学习兴趣将很难激发出来。目前高职院的机械制图教材都比较传统,部分教材在传统的基础上加入了二维autocad软件知识,该软件的引入只是让学生学习如何用软件进行绘图,对于学习机械制图知识的帮助较少。如果在传统的机械制图教材中融入形象、逼真的三维制图软件知识,例如solidworks软件,那么学生学习的兴趣将会极大地提高,课程的教学效果也会得到相应的提升。机械制图教学中,空间思维能力的培养既是教师教学难点,又是学生学习的难点。教师在讲解基本体、截断体、组合体的每个阶段逐步加入solidworks知识,让学生在掌握制图知识的基础上根据自己的想法去摆放形体并理解其投影、认识截断体的截断方式和组合体的组合方式,让学生自主学习。在“机件表达方法”这章也应加入solidworks知识,这主要是针对剖视图部分。剖视图是学生学习的又一重难点。若将机件剖开,在哪个位置剖开,采用哪种剖切面,剖切后视图怎么画都是学生不易理解的内容。教师在讲解完剖视的基本知识后可引导学生自己去做,学生对同一机件通过不同的剖切进行观察和对比,最终理解如何剖切,如何画图。solidworks软件功能强大,在机械制图教学中需要把握“适度、够用”的原则,教师只需向学生传授制图中需要用到的知识即可,以免增加教师的教学负担和学生的学习负担,否则不利于制图教学。
3.1.2.2 与学生专业接轨并通过校企合作共同开发课程 高职院的《机械制图》课程开设在学生进校的第一学年,是学生入校以来接触的第一门专业课,无论是模具专业、机械制造与设计专业,还是数控技术专业,学生所使用的教材都是同一本,零件图和装配图这两章的图样内容在具体专业上无针对性。为了使学生在今后更快的融入后续专业课程的学习,在进行“读零件图”和“读装配图”这部分内容教学上应与具体专业对应。例如:模具专业应主要阅读各类与模具相关的板盖类零件图、以及与各种冷冲模和塑料膜相关的装配图。这样,学生在接触《冷冲模》和《塑料模》等专业课程中的图样时就不会觉得陌生,教师在图样的讲解上也相对容易些。此外,为了使学生在今后的工作中尽快的适应本职工作,学校和企业应该共同开发课程内容和教学资源。尤其在零件图和装配图这两章,教师可以直接引入企业生产一线的图纸进行讲解,让学生了解行业、企业标准,以达到学生出校门与进厂门的无缝衔接。
3.1.3 部分内容以自学、项目化教学为主 《机械制图》课程中的制图基本知识与技能、标准件与常用件这两章大多属于国家标准规定的,记忆性的内容,掌握的关键是理解性的记忆与强化练习相结合。如果学生疏于记忆,懒于动手,那么教师过多过细地讲解只会使学生产生枯燥无味的感觉。因此,针对这部分知识教师应以自学加项目化教学的形式进行。老师简单讲解后,给定学生若干个项目,让学生在完成项目的过程中学会查表、学会根据国家标准画图,养成严谨的工作作风。
3.2 改进课程教学方法 近年来,随着高考生源的减少,普通本科录取人数的增多,高职院的录取分数在逐年下降,高职生的生源素质随之逐年降低。现阶段,高职院入校新生的文化基础知识薄弱,意志品质不够坚强,入校后学习目的不明确,学习态度不积极,学习中依赖心理严重,自主学习的意识不强,学习方法单一,缺乏分析问题和解决问题的能力。
传统的机械制图教学是借助黑板、挂图、模型进行,随着信息化的普及,现代化教学引入了多媒体技术。多媒体技术的引入减轻了教师的上课负担,扩大了学生的视野。但无论是传统教学,还是现代化教学,教学中基本上采用的是“传授式”的教学模式,教学中学生始终处于被动学习的局面,教师的主导性、学生的主动性在教学中都没能很好的发挥出来。如何调动学生学习的积极性和主动性是提高机械制图教学效果的关键。教学中教师需要根据课程学习的特点找到激发学生自主学习的方法和教学点。
《机械制图》课程内容本身是抽象而枯燥的,如何使抽象枯燥的知识变得生动而有趣是教师要思考的问题。《机械制图》课程的第一学期教学内容主要以培养学生的空间思维能力为主,教学中教师要尽可能地利用一切资源带动学生融入《机械制图》课程学习中来。例如,在讲解“三投影面体系的建立”这一节,教师通过模型向学生展示并讲解完成后,让学生思考教室中的哪几面墙可作为V面、H面、W面,哪些线可看作ox轴、oy轴、oz轴。如此一来,即便没有模型,学生也能清楚地认识三投影面体系中的各个要素。再比如,讲解“截断体”一节,教师以三棱椎截断体为例,通过模型或三维立体图分析截面的位置、截断面的形状及投影特点,截断体三视图的画法。当学生理解老师所讲的例题后,教师给学生分配任务,让学生自行分析四棱锥截断体、五棱锥截断体等。学生可以通过徒手绘制轴测图进行分析,也可利用soliworks软件进行分析。对于学习能力较强的学生,教师可让其自行选择习题进行分析。此时,教师只需从旁观察指导即可。在实施教学各个环节中,教师要能够让学生感到学习是一件有趣而快乐的事情。
机械制图教学的每个阶段,教师都要不断的强化学生自主学习的意识,使学生自主学习成为一种学习习惯。如此,机械制图的教学效果才能得到很大的提高。
《机械制图》是机械类专业较传统的课程,教师只有不断注入新的内容,配以合理的、现代的教学方法,才能获得较好的教学效果,才能更好的为后续专业课程服务,才能使学生在步入工作岗位时实现出学校与入企业的零距离。
参考文献:
[1]国家高等职业教育发展规划(2011-2015年)(征求意见稿2010年9月13日).
[2]刘力.机械制图[Z].北京:高等教育出版社,2004,7,(2).
机械制图的理解范文3
1.机械制图与auto CAD之间的关系
机械制图和auto CAD两学科在培养学生的能力上拥有共同的目标,这两门学科主要培养学生四种基本能力。第一种,培养学生空间想象和思维想象;第二种,培养学生将空间物体转化平面图形的能力;第三种,培养学生独立创建机械模型的能力;第四种,培养学生将零件转化成工程图的能力。机械制图主要传授学生绘图和阅读图形的原理与技巧。制图主要的内容包括对中心投影法、正投影法以及三视图的讲解,这些内容的讲解主要的目的在于提高学生的绘图技能,让学生在掌握基本的绘图技巧以后,可以顺利的完成绘图。AUTO CAD教学方法是一种将计算机作为辅助工具一种画图工具,AUTO CAD的出现极大的提高了绘图效率和绘图质量,所以AUTO CAD的出现,可以将机械制图较为抽象的理论转变成较为具体的实体操作。
2.机械制图与auto CAD现代教学存在的问题
在机械制图和AUTO CAD的开展中,很多学校仍然延续着传统的教学方法,将这两门学科分开开课,一般都是在学完机械制图以后再学习AUTO CAD,所以在机械制图的学习过程中,学生只是单纯的掌握制图技巧等一些理论性的知识,由于缺乏实践学生对机械实际的模型绘制缺乏想象力,因为一些理论知识较为抽象难以理解,导致学生学习兴趣下降。而在学完机械制图以后学生又开始学习AUTO CAD因此两者很难被结合到一起,导致学生在学习AUTO CAD需要机械制图的专业知识时常出现遗忘的情况,并且学生不能正确的对机械制图相似的机械制图原理进行辨认,这种分离式教学致使教学方式较为落后且缺乏直观性,这样的后果导致教学质量严重下降。
3.如何实现机械制图auto CAD互补教学
3.1机械制图中滚动轴承如何用 CAD来互补教学
制图中的滚动轴承的基本规定是通过画法、特征画法以及画法中各种符号、矩形线框和轮廓的粗实线情况来对滚动轴承进行表示。在绘制轴承时对矩形线框的外形轮廓的要求就是,必须和滚动轴承外形保持一致。机械制图中滚动轴承的学习中,学生对滚动轴承的基本要求很难想像,但是这些要点的掌握却是画好滚动轴承的不可忽视的要点,所以要想搭建起学生对滚动轴承的空间想象,采用auto CAD教学方法最为关键。学习机械制图中的滚动轴承,可以用auto CAD进行深化。例如,滚动轴承通用画法不需要对轴承的外形轮廓、载荷特性可以用矩形线框以及正立的十字形符合来表示,这句话很难理解,但是用auto CAD就可以绘出相关图,为学生进行直观的展示。
3.2机械制图中平面制图如何用 auto CAD来互补教学
机械制图平面制图主要的要求就是,在掌握国标绘图的基本规定以后,熟练的运用绘图工具,对平面制图进行绘画。所以在平面制图的过程中学生很难掌握国标绘图基本规定,因此的auto CAD的出现解决了这一难题。auto CAD用一个较为直观的手段,对几何图涉及到的尺寸、线段、绘图过程等要点进行展示,并且CAD绘图流程比传统的绘图更为简单。平面制图的主要教学目的就是要求学生可以完成平面制图,而auto CAD就可以用一种简单的方法帮助教师实现这一目标。
3.3如何用互补教学来培养学生实践能力
如何用互补教学来培养学生实践能力,主要有两种方法。第一种,可以让两学科的教学内容变得较为灵活,在对机械制图和auto CAD这两门学科进行讲授的时候,可以采用穿插式的教学方法,在机械制图中制图的每一部分都要求学生利用auto CAD绘制出来,在学生绘制完以后教师对其作品中出现的读图和绘图等问题进行点评,让学生在实践中掌握绘图技巧,从而提高自己的动手能力。第二种方法就是提高学生的创新能力,培养学生创新能力是提高学生实践能力另一重要的手段。这种教学方法主要是通过任务驱动教学来实现的,任务驱动教学可以让学生切实的感受到绘图的重要性,在不断实践过程中掌握绘图技巧。
3.4如何用互补教学对应用能力的培养
机械制图在考试的过程中,很多院校都采用试卷出题的方式,这样导致很多学生偏重于理论知识,而忽略了对学生实践能力的培训,所以要想改变这一现状转变考核方法最为重要,将机械制图和计算机有机结合,建立以提高学生实践能力为核心的考核机制,让互补教学发挥积极作用。
机械制图的理解范文4
论文关键词:空间想象力;直观教学;现代教育技术;机械制图
机械制图课堂教学过程中,伴随着教师教学进程的发展,学生思维大多处于从空问到平面,再从平面到空间的一个不断运行过程。显然,在这个过程中,学生必须体现一定的窄问想象力,否则他们将很难理解教师课堂教学内容,进而影响学习效果。那么,机械制图课堂教学过程中应该怎样培养学生的空间想象力呢?
1运用直观教学手段培养学生空间想象力
回顾传统机械制图课堂教学,教师依赖的主要教学途径和方式就是粉笔加黑板,尽管在这种简教学模式下,教师也可以落实教学目标、完成教学任务,但是却难以有效解决学生学习过程中空间概念建立、空间想象力培养这一教学难题。借助丁直观教学手段,教师可以把机械制图教学过程中的抽象概念通过教学辅助载体变成学生可以感知的知识。毋庸置疑,机械制图课堂教学过程中,教师根据需要适时运用诸如实物、模型、挂图等直观教学手段,并通过运用自己丰富的教学语言,不但可以激发学生的学习热情,更可以在教学过程中通过向学生展示这些实物,把机械制图教学中需要表现的不同形体(诸如棱锥、圆锥、圆柱、棱柱、长方体等)一一展现于学生眼前,让学生在观看、揣摩这些常见形体基础上,通过识记、理解内化到此类空间图形所对应的视图,并促成学生思维从空间到平面、从平面到空间的有效转。这将不但有利于学生在机械制图教学过程中学会将较为复杂的视图分解为简单的图形进行理解,而且课堂直观教学手段的运用,学生还可以通过对有形物体的观察、思考、分析,在头脑中建立一定的空间感性认识,并形成初步整体印象,并在此基础上进行思维加工活动,实现空间想象力的培养。
由此可见,机械制图课堂教学中,直观教学手段的运用呈现出更强的表现力,使学生以更直接地感知物体的主要特征,以及不同事物之间的联系。学生可以便捷地认识实物与图形之间的联系,从而深化空间思维,培养学生的空间想象力。
2运用现代教育技术培养学生空间想象力
以计算机为主要载体的现代教育技术与机械制图课堂教学的相互整合,实现图像、文字、动画以及声音的有机结合,不但增加课堂的教学容量,而且有效突破课堂教学的重点和难点。机械制图课堂教学中,教师需要通过投影理论的教学与训练来培养学生的空间想象能力。但是在本课程教学之初的实践中,学生由于缺乏必要的空间概念,教师不但难以很好地传授教学内容,而且也很难把文本中的文字非常到位地进行表达。而多媒体现代教育技术的运用能够将教学中教师难以用语言进行表达的知识进行形象的展示,并且教师可以根据学生的学习情况,对教学鼋点、难点知识重复播放,或者有意识地延长停留时间,帮助学生形成大脑中清晰的空间方位关系,解决学习过程中的难题。例如,在三视图形成及投影规律教学中,教师通过运用现代教育技术可以形象地把正投影的投影原理与三视图的看图方法紧密结合,并且有效呈现,从而帮助培养学生空间想象力。
事实上,机械制图课堂教学中,现代教育技术的运片]使得学生多种感觉系统受到刺激,从而始终保持在积极运行状态之中,不仅发展学生的抽象思维能力和卒问想象能力,也在一定程度上培养了学生的创造力,成就学生机械制图课堂学习中的主动性。因此,教师要加强现代教育技术知识的学习,并善于运用现代教育技术为课堂教学服务。尤其要在机械制图课程教学中,要通过实现图形、声音、动画、视频的有机结合,把平时教学过程中学生很难观察清楚的内部结构以及投影过程通过动画演示,丰富学生的感性认识,培养学生的空间想象力。
3提供积极动手机会培养学生空间想象力
机械制图课堂教学实践中,教师提供学生动手机会也是培养学生空间想象力的重要举措。众所周知,机械制图课堂教学中学生空间想象力的培养少不了学生通过必要的绘图实践、读图实践、模型切制等诸多实践行为的配合,而提供学生动手机会正符合这些实践行为的内在要求。诚然,机械制图课堂教学过程中,很多教师只是更多关注学生动手对于充分调动学生学习积极性和主动性的意义,事实上,教学中给学生动手的机会还能有效培养学生的空间想象能力。
机械制图课堂教学过程中,对于那些结构相对比较复杂的物体,即使教师有心制作相关模型也是困难重重。这种情况下,无论教师如何绞尽脑汁进行语言讲解,还是如何通过肢体语言进行比划,学生的空间想象力仍然无法拓展。但是当学生在进行自主动手实践时,教师可以抓住教学契机,要求学生在动手过程中充分展开空间想象,并敦促学生较好熟悉自己动手实践物体的空间形体,以便实现从平面到空间的思维转换,帮助学生提高空间想象力。例如,在教学基本体截切这一内容时,教师可以通过鼓励学生参与模型制作,引导学生形成物体空间概念,并在此基础上不断感悟。
机械制图的理解范文5
【关键词】空间想象力;机械制图;教学
空间想象力就是人们根据已知的、抽象的图形或概念在自己的大脑中建立起图形或概念所反映出的三维立体的思维能力。对于机械制图来说,就是根据已给出的零件的三视图,利用空间想象力在头脑中建立起三视图的三维立体模型,并将三视图与三维立体模型二者相互转化的过程。
机械制图是一门理论联系实践很强的一门专业基础课,机械制图课程的主要任务是培养学生绘制图形和识读图纸的能力,在教学过程中培养学生的空间想象能力,并为后续的专业课奠定比较好的基础。在机械制图教学过程中,往往由于学生缺乏一定的空间想象力,造成对所学知识理解上的障碍,绝大多数学生都会感觉机械制图这门课程很难学。因此,在机械制图教学中如何培养学生的空间想象能力,学好机械制图这门课程,一直是机械制图教师的老大难问题。
一、培养学生的空间想象力
在机械制图教学过程中,学生的思维过程是从空间到平面,再从平面到空间一个相互转化的过程。在机械制图教学过程中,只有学生具备一定的空间想象力,他们才能真正理解教师讲授的教学内容,才能有良好的学习效果。那么,机械制图教学过程中应该怎样培养学生的空间想象能力呢?我认为可以从以下几个方面来培养学生的空间想象能力:
(一)由简到难的教学,培养学生空间想象力
在机械制图的教学中,我们要遵循由简到难的教学过程。一方面应从教学内容上做到由简到难,比如,在讲授投影基础知识时,我们可以按着点、线、面、体由简到难的教学过程进行讲授;另一方面在每一节课程教学中也应采取由简到难的教学,这样才能逐步培养学生的空间想象能力。
(二)利用直观教学,培养学生空间想象力
大家都知道,感性认识是理性认识形成和发展的基础,在机械制图教学过程中,我们可以利用感性认识(实物、模型、挂图等教具)来启发、培养学生的理性认识(空间想象能力)。
在机械制图课堂教学中,学生可以通过对实物、模型、挂图等教具的观察,建立初步的空间感性认识,在此基础上进行思维抽象活动形成理性认识,从而实现空间形体与平面图形相互转化过程,由此可见,在机械制图教学中利用直观教学,可以使学生更加直接地感知空间形体的主要特征,也可以使学生更加便捷地认识空间形体和平面图形之间的相互转化过程。从而更好地实现对学生空间想象能力的培养。
(三)利用现代教育技术,培养学生空间想象力
机械制图教学利用现代教育技术,可以实现了模型、图形的有机结合,不但增添了机械制图教学的教学质量,而且有效地解决了机械制图教学中的重点和难点。利用现代教育技术,可以使那些用传统教学手段无法讲清或难于讲清的教学内容化难为易、化繁为简,使抽象的视图变得直观,大大提高了机械制图教学的教学效果。
在机械制图起始的教学中,由于学生缺乏一定的空间想象能力,不但学生会感觉到机械制图学起来很困难,而且教师在讲授过程中也会遇到很多问题。机械制图教学中,教师需要通过讲授投影理论来培养学生的空间想象能力,从而实现学生绘制图形和识读图形的能力。在机械制图教学中,现代教育技术可以把机械制图教学中难以用语言进行表达的知识生动、直观地展示出来,使学生一目了然,良好地解决了学生学习机械制图过程中的重点和难点。
(四)提供动手机会,培养学生空间想象力
机械制图教学中,教师提供学生动手机会也是培养学生空间想象力的好办法。常言道,动眼不如动手,机械制图教学过程中,教师提供学生动手机会不但能充分调动学生学习的积极性、主动性,而且还能有效地培养学生的空间想象能力。机械制图教学中学生空间想象力的培养是通过大量的绘制图形、识读图形等实践过程实现的,提供学生动手机会恰恰符合这些实践要求。
当教师提供学生动手机会实践时,教师可以把那些结构比较复杂的零件、语言无法讲解零件、肢体语言无法进行比划零件要求学生自己动手制作模型,让学生在动手过程中充分利用自己的空间想象力,并让学生了解、分析自己动手制作的实践模型,从而实现从平面到空间之间思维的相互转换,提高学生的空间想象能力。
(五)利用启发式教学,培养学生空间想象力
启发式教学,是指让学生做为教学过程中的主体,充分调动学生的主动性和积极性,引导他们独立思考,积极探索,建立初步的空间感性认识,在此基础上进行思维抽象活动形成理性认识,实现空间形体与平面图形的相互转化过程。比如分析某一组合体三视图时,首先应该进行形体分析,分析该组合体是什么形式的组合体,让学生思考分析后给出答案,如果看成是切割式组合体,可以让学生进行分析,这个切割性组合体是由哪几个切割过程形成的在那些位置进行切割的,通过启发,引导分析,使学生初步了解组合体的特点,利用空间想象力得到组合体的空间形状,这一过程可以很好地培养学生的空间想象能力。
机械制图的理解范文6
关键词:机械制图;模型;投影;实践
机械制图是进入大学学习机械专业的第一门课程,为后续的专业课程打基础。在学习的过程中,虽然课堂有老师的PPT讲解,三维软件的建模或者是用木模演示,但这毕竟有很大的局限性。这些只是针对书本上的例子来举例,可能学生听过后会明白,但一到课后练习或遇到难一点不会做的题目时,由于刚接触这门课程,空间想象能力不是很强,所以会束手无策。为此,对机械制图课程改革进行了很多方面的研究。在这种情况下,有必要设计一个立体化教学的机械制图课程实践平台,通过机械制图课程实践平台,学生可以根据所给的视图,选取相应的型腔,做出想要的实体模型,通过对比投影视图,得出所需答案。机械制图课程实践平台的意义在于,它可以充分调动学生的积极性和学习兴趣,通过自己实际动手操作,解决学习中的疑难点,加深学生对课本知识的理解。
机械制图课程实践平台的构思:机械制图课程是机械专业的基础课,同时也是电机类专业的必修课。本着为学生能更好地掌握制图的这门课程而设计的实践平台。
针对学生刚接触这门课程时,不能准确地在脑海中将零件的三视图对应的三维立体图想象出来,导致在看图、识图到画图的整个过程中存在困难。比如,在学习相贯线或其他组合体,或者是通过两个视图,想出立体模型,再画出第三个视图等这些知识难点时,需要学生充分发挥空间想象能力,初学者一般达不到此要求。因此,我们的机械制图课程实践平台可以辅助学生学习这门课程。本实践平台由两大部分组成,即机械模型实践部分和投影仪部分。前者包括操作底板,型腔模块,橡皮泥;后者包括单片机最小系统,无线模块,电动机驱动模块及灯光系统。学生可以根据零件的三视图,合理选择型腔模块,用橡皮泥填充并压紧,得到相应的实体模型,加深对投影知识的理解,最后还可以放到投影台进行投影,体验一下正投影的感觉。本实践平台可以实现零件三视图和三维实体之间的双向知识流动。下面介绍实践平台的设计过程:
一、机械模型设计
结合工程实际中典型的形体结构,做出型腔模块。通过选取所需的型腔模块,放在操作底板上,逐渐填充橡皮泥,用塑料棒压紧,完成后取出模型。对于相贯模型,分两步进行,可以选择用塑料贴膜隔开,得到相贯实体的一部分;另一部分选用不同颜色的橡皮泥,便可得到明显的相贯线。还可以通过对橡皮泥的切割,自由组合成不同的组合体。各模型实体效果图如图1、图2、图3。
二、投影电路控制部分
1.单片机最小系统
图4是单片机最小系统的电路设计原理图,此电路的主要功能是用程序控制步进电机的正反转和转速。
2.电动机驱动模块
如图5是电动机的驱动模块,通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平,即可以对电机进行正反转,停止的操作。
3.无线模块
通过遥控器发射信号解码板接收信号传递给单片机,从而控制电动机的正转反转,使展示平台变得方便控制,课堂变得智能、灵活。如图6。
4.灯光系统
灯光照射系统由照射灯、旋转台和投影板组成,我们将制作成功的模具平放在电动机上面让它转动,通过灯光的照射使影子投影到投影板上,通过让模具90°、180°、270°、360°的旋转,可在投影板上呈现不同的光影,可以直观地看到模具外轮廓的投影。
三、创新点及应用
(1)在机械制图学习过程中,学生面对一堆的点、线、面和复杂的立体时,难免会觉得枯燥乏味。通过本实践平台,学生亲自动手做出模型,则可大大提高学生的学习兴趣,在趣味中培养创新能力。
(2)该制图实践平台简单易行,成本低。由于使用的是橡皮泥,所以可反复利用,且做出的实体模型可以剖开,方便观察其内部结构。
(3)把传统的纯理论机械制图教学转变为“理论+实践”相结合的教学方式,使学生更好地理解书本知识。
(4)学生通过自己的实践操作,可以促进学生的互动性,提高空间想象力,同时还可以提高学生的动手能力。
机械制图课程实践平台能实现动手制作制图模型,达到便于理解制图知识重点和难点的目的,且结构简单、灵活多变、成本不高,可以应用在机械制图实验室,为机械制图初学者提供更好的帮助。随着型腔模块的多样性,还能推广应用到其他机械类课程中。
参考文献:
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