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智能制造背景下如何提高中职生的制图能力

2021-11-25  |  点击:  |  栏目:论文中心

本文作者:石军 发表期数:现代职业教育 2021年48期 本文字数:2672

  [摘           要]  随着智能制造技术的发展,传统的机械制图课程内容和教学模式已不能满足智能制造对人才的需求,机械制图教学改革势在必行。分析了机械制图教学改革的必要性,提出了三种融合策略,即教学内容实现传统机械制图与三维设计软件的融合、教学模式采用线上教学与线下教学的融合、实践教学采用综合测绘与数字化设计相结合的教学模式,为智能制造背景下提高中职生制图能力提供了改革思路。
  [关    键   词]  智能制造;机械制图;CAD绘图;融合教学
  [中图分类号]  G715                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603(2021)48-0056-02
   一、机械制图三融合教学的概念界定
   (一)机械制图
   机械制图是通过图形来生动形象直观表达机械结构的形状、物体的各部分规格大小、机械运作的工作原理以及机械所具备的技术要求的一门学科。图形内容丰富,不仅包括图像,还包括符号、文字以及数学文字等,通过图像来传达设计思想、制造的要求和相关技术等,这些都被称为工程语言图形[1]。1959年,我国开始制定机械制图国家标准,要求对图纸所涉及的格式、文字、符号、画线等进行统一规范的表达,使表达的含义得到统一理解。由此可见,从“画形”到“机械制图”的关键是运用画法几何中的投影理论作图。
   (二)三维CAD
   CAD是Computer Aided Design的缩写,翻译为计算机辅助设计。通过计算机强大又快速的数值计算和图形处理的功能,辅助工程技术人员对所创造的物体进行产品设计、工程制图和数据管理的应用技术。三维CAD技术是指利用计算机三维CAD软件对机械结构进行三维立体的建模。
   (三)融合式教学
   融合教学是指综合学习,指教学活动中各种技术、媒体、人力资源的最佳组合和综合应用。在教学过程中,教师合理选择学习资源、学习方法、教学策略、教学方式、教学软件等,因材施教的同时因地制宜针对具体的教学方案提出解决问题的教学策略,包括学习理论、学习资源、学习策略、教学手段的整合。本文主要针对机械制图三融合进行探讨一体化教学的具体方法,以达到提高中职生制图能力的目的[2]。
   二、机械制图课程教学的现状
   (一)教学内容集中度不够
   机械制图的教学内容相比其他内容较为繁重,教师针对教学内容时间分配不够合理,造成为了赶进度一味地进行口传心授的方式,如此学生消化时间过短,无法接受新知识,没办法提升举一反三的能力,久而久之成绩下滑,对机械制图这一门课程丧失信心。
   (二)学生对机械制图课程缺乏兴趣
   机械制图技术性比一般课程要求要高,所以很多学生会因此产生畏难情绪,这也导致这个行业人才缺失,所以各个学校对机械制图进行课程分解,注重专业知识基础的培养。
   传统的授课方法现在不能满足学生对课程的需求,同时也无法适应社会的需要。随着社会的发展,课程的传授方法应该跟上时代需求,以便学生在未来进入社会寻找工作时获得核心竞争力。将三维CAD技术融入机械制图课程的途径有课堂介绍、创设真实情境、显示物理模型、显示物理对象的动态工作过程、学习三维CAD软件操作、解决专业技术问题,培养“三维建模”思维能力,应用机械制图知识。这几种方法在教学过程中发挥着重要作用,归纳和综合主要产生四种意义:促进机械制图课程教学的创新;激励学生的兴趣培养;丰富学生的空间结构创造力;提高学生的专业技能。
   三、智能制造背景下机械制图三融合教学策略
   (一)传统机械制图与三维CAD相融合
   随着科学技术的发展,我国制造业将走向智能制造,,机械产品加工将走向高技术、高质量、高精度的生产发展之路,这意味着对技能类型人才的培养提出了更严格的需求,更多的学生需要掌握更多的专业知识,需要有更高的技术素养。如何提高学生对知识灵活运用的能力,提高操作技能的水平,是课堂教学中亟待解决的问题。在教学活动中,教学所使用的各种各样的手段与教学方式、教学策略都至关重要。教师能够对教学手段熟练、有效运用,对于提高教学效果有事半功倍的效果。能力越强,教学手段的效果越显著。因此,专业教师应积极将机械制图教学融入三维CAD中,以提高学生的课堂学习效率。
   在传统的机械制图教学中,主要是向学生展示一些固定的、相对简单的物理模型,但较为复杂的装配很难在课堂上充分展示给学生,而且由于物理模型往往很大,很难带到课堂上,造成展示效果、讲授效果大大降低。传统的教学模式,在图形与物体无法比较说明的情况下,分析从图形中获取物体的过程,很难激发学生的思维和想象力。将三维CAD建模知识融入教学过程中,利用投影的直接变换,可以解决这一问题。加强学生的教学实践,實现专业与行业的对接。应用三维CAD开发团队项目教学模式,是一条新的途径。随着三维CAD软件功能越来越全面,操作越来越方便,手工绘图的地位逐渐削弱。尺规手工绘图过于传统和繁琐的机械制图课程显然不能满足智能时代发展的实际需要。因此,引入三维CAD技术是教学探索创新改革的必然趋势。
   (二)线上教学微课的融合
   随着微课的广泛应用,机械制图中的个别重难点知识可以压缩到10~15分钟,学生可以利用课间的时间对这些小视频进行反复观看理解,同时这些视频的多样性更加能提升学生的学习效率。因此,这种教学方式更加受学生欢迎,进而对机械制图课程充满兴趣,能够积极地对自己所学内容补短板。在微课教学视频中,通过PPT的方式,让学生深刻理解典型零件尺寸标注的一般规律,使学生加深对零件图纸尺寸标注的印象。不仅如此,学生还可以通过微课视频制作的比赛,将自己所学习理解的内容制作视频,这样可以更好地提高自身对课程的理解能力和图形制作能力。

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