[摘要]汽车机械制图是高职院校汽车相关专业的一门重要的专业基础课。近年来,随着高职教育改革的不断深入,汽车机械制图在教学过程中出现了较多新问题,学生学习效果不理想。通过对当前高职院校汽车机械制图的现状进行分析,提出了提高高职学生汽车机械制图水平的若干对策:改革教学内容和考核方式、采用理论与金工实训相结合的教学方式等。实践证明,改革教学模式能有效激发学生的学习兴趣,突出工程实践意识,培养学生读图和画图实践能力,取得较好的教学效果。
[关键词]高职;汽车机械制图;现状;对策
[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1673-3878(2016)02-0041-04
高职院校开设的《汽车机械制图》(以下简称“机械制图”)是汽车相关专业学生接触的第一门重要的专业基础课。学好机械制图,可为专业核心课程打下坚实的基础。图纸是工程师的“语言”,图纸与生产、设计息息相关,但在教学中,存在的问题较多,如教学效果不明显,学生学习积极性不高,识图能力较差等,教师要创新教学方法、教学内容、教学手段,让学生在每节课中都有收获。
一、高职院校机械制图课程教学存在的问题
(一)学生基础薄弱,未认识到这门课程的重要性
在汽车类专业中,既有理科生,又有文科生。在专业分布上,既有偏向于文科的汽车营销等专业,又有偏重技术的汽车电子等专业。部分学生不重视这门课,他们认为将来就业用不到这门课程的知识,对这门课程的实用性了解不足。如部分学生开始很认真学习,但是后来发现比较难学,特别是空间想象力不强,学习积极性不高,最后放弃这门课程的学习。大多数学生不知道这门课程的重要性,不清楚这门课程是学好专业课的基础,更不了解能够阅读工程图纸是一个技术人员必备的技能。汽车类专业培养的学生大部分都是服务汽车后市场,后市场主要集中在汽车营销、配件营销、汽车维修等。从事汽车营销的学生基本用不到这门课程的知识。从事汽车维修的学生认为这门课对他们就业有一定的帮助,但是觉得学起来较为困难,同时他们认为一些修车师傅只有初、高中学历也能修车,也觉得这门课即使学不好也无关紧要。一个高素质的汽车维修技师是必须理解工程图纸,例如发动机装配图,图纸上的装配工艺非常严谨,图纸是指导生产的。图纸的功能之所以被弱化,是因为现在修理市场主要采用师傅带徒弟的模式,师傅怎么拆,徒弟就怎么学。还有小部分学生进入汽车前市场,如生产线,因为现在工厂普遍采用流水线作业,追求高效率,所以弱化了对工人的读图、识图能力的要求。
(二)计算机绘图和机械制图未做到有机结合
目前的教学方式主要是延续传统的教学方式,如:先讲画法几何,再讲投影原理等。教学辅助工具还是包装盒糊制的简易三维教学模型或者木质教具,教学内容枯燥,教学方式单一,教学内容陈旧。大部分90后的学生看到老师在课堂上举的例子都是轴类、箱体类等生硬而死板的零件,学习的兴趣锐减,因为他们从来没见过这些零件,更不明白抄画这些零件图对他们有何本质上的帮助。学生听不懂,教师很苦恼。教学方法不能与时俱进,课堂与企业未实现无缝对接,反观现在的企业早已丢掉图板,普遍采用计算机辅助设计。高职院校的《汽车机械制图》与《三维设计软件的使用》等相关课程一般被安排在2个学期独立开课,没有将二者有机整合起来,而是割裂分开。在当前制造业全球化协作分工的大背景下,我国企业广泛、深入地应用三维设计技术。高职院校加大三维创新设计方面的教育,已是大势所趋。现代企业的产品设计都是使用catia,ug、cero等三维软件进行设计,设计完之后再用这些软件出工程图,或者导出二维图,用Autocad二维设计软件进行尺寸标注。
(三)理论与实践相脱节,学生没有感性认识
机械制图的有些章节中包含零件的加工工艺,可是学生根本不了解零件加工工艺。金工实习就是对“零件加工工艺”知识点的最好补充。如果学生操作过车床、铣床、钻床等加工设备,再学习零件加工工艺这一章,就会游刃有余。部分高职院校汽车类专业没有开设金工实习实训课程,主要考虑经费和学生安全问题。
二、高职院校机械制图课程教学改革的对策
(一)改革教学内容,培养学生的学习兴趣,提高学生的积极性
机械制图的讲授要求按照汽车类专业人才培养目标,以培养学生的识图能力为主线,在教学中要遵循科学的认知规律。培养学生的兴趣,改变学生被动学习为主动学习,改变学生“要我学”、“逼我学”为“我想学”。在汽车相关专业的机械制图的课程中,应该大胆删除画法几何等晦涩难懂的知识点,直接讲授三视图的投影规律。传统的机械制图讲课中一般以一个齿轮、箱体类零件或者圆锥等为例子,讲授基本试图及其投影关系,学生普遍不感兴趣,学习积极性不高。在期末考试中,会有一道题要求补画三视图,结果是约一半学生答错。如果结合汽车专业实际,以一辆汽车的三视图(如图1所示)为例子,给学生讲授基本试图的投影规律,学生们一看便懂。在教学过程中,教师可以适当结合企业实际,讲授工程图纸在企业的实际用处和重要性,调节一下课堂气氛。例如,讲授“圆弧连接”这一个知识点,传统的讲法是给学生讲授如何用圆弧连接画一个吊钩,部分学生觉得枯燥没兴趣,但是假如要求同学们画一个苹果公司的logo(如图2所示),同学们注意力基本上都集中在课堂上,并且争先恐后地画,教学效果非常明显。这个例子包含有:内切、外切、线段分析、修剪等知识点及操作命令。国内有学者建议,在高职院校机械制图课堂中,不一定非要让学生画机械零件,学生对这些东西不感兴趣,不如让他们画茶杯、水壶、汽车等,甚至可以画“愤怒的小鸟”,学习效果事半功倍。实践证明,改革教学内容和方法不仅可以吸引学生的注意力,更能激发学生学习的原动力,可以将生硬、呆板的课堂变得更加活跃、生动。
(二)机械制图要与计算机绘图整合教学,强化计算机绘图和改革考核方式
将计算机三维造型设计与计算机二维绘图的内容融合到整个机械制图的教学过程中,使计算机绘图成为贯穿全书的一条线。这种教学方法更加符合现代信息化教学的要求,教学方式和目标与企业所需人才标准可以无缝对接,适应时代发展要求。机械制图的教学重心由二维绘图为主向三维绘图为主转变。传统的二维设计需要很强的立体想象能力,这种能力对于初学者比较困难,容易出错。众所周知,婴儿出生第一眼看到的都是三维空间,如果采用三维教学为主,更加符合人的认知规律,这就是3D电影为什么大受青年欢迎的原因之一。如果在机械制图课程中,大胆使用三维软件教学,以三维促进二维图设计,学生通过三维图联想二维图,再对着二维图思考三维现状,几个循环下来,识图能力会大大提高。三维设计对于初学机械制图的学生来说,具有上手快,立体感强的优点。用三维模型表达产品设计理念,不仅更为直观、高效,而基于包含了质量,材料,结构等物理、工程特性的三维功能模型,可以实现真正的虚拟、优化设计。机械制图也要突出实践操作,加强上机训练,同时可大胆改革考核方式,变传统试卷考试为上机考试。考试内容就是一张任务工单,防止学生相互抄袭,每个班有5份不同的任务工单,学生抽签选择工单号码。例如,任务工单1(如图3所示),要求学生首先看懂工单上零件的尺寸要求,再用三维软件画出零件的三维图(如图4所示)。换言之,就是要求学生绘制三维图的结构特征同任务工单的模型一模一样,如果特征有差异,教师可酌情扣分。上一个任务完成之后,再用Auto-cad绘制该零件的工程图(如图5所示),图纸要求准确、完整、完美。一张图纸足以反映一个考生的分析问题和解决问题的能力,更能提高学生的计算机绘图水平。
(三)机械制图要与金工实习相结合
室内满堂灌,不如现场几分钟。金工实习要与机械制图教学同步进行,因为机械制图课程中涉及零件加工和装配工艺,及齿轮等标准件、通用件的知识点。如果没有看见过实物,或者没有看见这些零件的装配,学生听起来像听天书一样。金工实习可以让学生了解“车、铣、刨、磨、钻、扩、铰、焊”等常规加工工艺,了解电火花加工、线切割等特种加工。高职学生喜欢动手,了解这些基本的知识和技能之后,机械制图课程就不会显得空洞无物。经过一轮实习,学生会发现,以前教课书上晦涩难懂的知识,在金工实习中会恍然大悟。这一点都不奇怪,因为机械制图本来就是一门实践性非常强的课程。如果主要考虑经费和学生安全问题,解决办法为:①可以采用减少金工实习种类和压缩实训课时,甚至可以只做钳工实训,这样可以大大提高学生的识图能力和动手能力,提高学生的专业技能,增强学生学习的积极性。②学生也可通过参观工厂或观看机床加工视频的方式认识各类机床,对机械加工产生感性认识,也对学习机械制图有辅助性的帮助。
(四)组织三维设计竞赛,强化绘图技能,丰富课外生活
学生机械制图读图能力和绘图能力的提高需要大量的上机训练,其方法为:以院或者系为单位举行三维设计竞赛;竞赛的目的是:以赛促练,以赛促学。也可以以获奖的学生作品为主题,举办应届毕业展览会,增加学生的自信心,让学生真正地了解到,学好这门课对将来就业很有帮助。通过竞赛或展览培养学生坚强意志、吃苦精神和科学的学习方法、严谨的工作作风。
三、高职院校机械制图教学改革的展望
在机械制图教学过程中,必须明确教学目的和教学要求,因为培养的学生不仅仅是工厂流水线上的操作工,而是适应社会需求的高素质的技术技能型人才。不仅要强化与提高学生的识图和绘图能力,更要培养学生的科学思维能力和严谨的工作态度。放眼全国,许多中小微企业转型升级,需要大量的夹具、工装工程师和绘图员,高职学生学好机械制图可以做研发助理、工艺工程师。总之,最好的教育就是适合学生未来需要的教育,课程教学必须培养学生的关键能力,让学生受用终身。
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作者:龙华 邵明珠 单位:湖北技能型人才培养研究中心 长江职业学院 武汉正源机械设备有限公司
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