由中职升学到高职的生源占的招生比例越来越高,部分高校部分专业的中职生源占比达到30%以上。由中职升读高职入读的学生积极性一般不高,很多在中职阶段学习的课程并没有很好的掌握。在机械类专业中,机械制图课程是衔接其他各专业门课程的桥梁,制图技术知识是学习后面专业课程的基础。关于中高职衔接课程的教学已有一些教学研究,在教学实施上也取得了较好的成果[1]。范茜研究了中高职衔接体系下的机械制图课程教学改革研究,从学生的学习特点,教学的难点设计了分段教学,中职阶段主要学习二维制图,而高职阶段则学习零件图、装配图及三维CAD绘图技能。此外在教学方法上引入STEM教育理念,联系生活设计的教学任务,激发学生的教学兴趣[2]。吴震宇研究了中高职衔接汽车专业机械制图课程的教学,通过分析中职教学内容,指定高职制图课程的教学,结合计算机绘图和实际应用实施教学,最终使得学生更好地掌握汽车类机械图样的制图和识图能力[3]。杨俊燕、姜韶华等做了机械制图教学模式改革的实践研究,探索并实践了一种基于“分类导学、任务模拟、激励推进”为主导的“分阶递进式”教学模式,充分调动了学生参与学习的积极性,兼顾了各类学生的性格特点与认知水平,有效改善了教学效果[4]。杨冬喆对衔接中存在的问题做了分析,从课程整体设计出发,探究了中高职衔接人才培养的理念和目标,并提出项目教学、工学结合、任务驱动等教学模式实施教学[5]。类似,刘良瑞提出将“机械制图”和“AutoCAD”课程结合为一门课程来实施中高职机械制图课程的衔接教学,通过项目化来实施教学[6]。目前中高职衔接的机械制图的教学改革主要从课程内容入手,整体教学内容上还是传统的。升读高职前的中职阶段,学生已学习过机械制图课程,已有一定的基础,在升读高职后,要避免学习内容的重复,高职阶段的制图教学一方面是要查漏补缺,另一方面还需拓展课程的广度和深度。
1存在的问题
通过几年的中高职衔接的实践教学发现,中高职衔接新生的机械制图水平一般,大部分同学制图技术掌握的不是很好。表1为笔者对中高职衔接新生的机械制图课程学习情况的简要总结。从表1可以发现中高职衔接新生关于画法几何方面的知识点掌握教好,而关于工程图、标准件、装配图等内容则掌握较差。教学实践中发现学生可以抄画工程图形,但自主绘图能力不足。因此,查漏补缺,是高职阶段机械制图的教学的要点。不过直接重新学习该门课程,学生会厌烦,失去学习兴趣。但如果不开设机械制图课程,则由于基础较差,会严重影响后续的专业学习。在高职阶段重新开设机械制图课程是必要的,但课程的教学务必有所不同。中高职衔接重新开设的课程一般包含机械制图课程,而一般不再开设其他已学课程。为了巩固专业知识基础,已学专业知识也可以嵌入机械制图课程中强化学习,例如公差测量、加工工艺等内容。融合部分专业知识的机械制图课程,在整个课程体系中能更好的起到承上启下的作用。除了教学内容方面需要做改变,机械制图课程的教学方法也需要适应中高职衔接的教学需要,简单的板书教学会影响学生的学习积极性,影响教学效果。
2教学内容的设计探讨
中高职衔接机械制图课程一方面要查漏补缺,另一方面也要拓展课程的深度和广度。如图1所示,教学内容可分为5块,增加徒手绘图和工程图生成两部分内容,而另外三部分内容属于查漏补缺,包括制图标准、机件表达方法和专业知识拓展。
2.1徒手绘图
徒手绘图是一种实践能力很强的技术,广泛应用于产品概念设计、工程现场交流当中。相比于正式的工程图样,徒手制图是完成度较小的,限制也较小。徒手绘图可以短时间绘制且容易修改。徒手绘图的学习也让学生集中精神来思考图样的表达,更能锻炼学生的思维能力。在初学阶段选取有趣的素材作为练习,如图2所示的类似素材,可以提高学生学习的兴趣,也锻炼他们的空间想象能力。徒手绘图也可以应用在后续的教学中,辅助教学,用来训练视图表达、快速绘制草图等。
2.2制图标准-尺寸标注与技术标注
标准化制图,尤其是图样标注是中高职衔接新生掌握较差的知识点。中高职衔接新生一般只会简单的标注,缺乏形体分析力。另外,对极限公差标准和标注,几何公差的理解还不够。传统教学中,这些知识点较为分散,可以统一到单个项目内容中实施教学。
2.3机件表达-图样表达能力
中高职衔接新生抄画图形能力较高,但表达能力低,提高其图形表达能力是高职阶段机械制图课程教学的重点。传统制图课程会把零件图分为四类表达,根据每种零件的特点来设定表达方案。实践中零件各种各样,根据零件的特征来设定表达方法更合适于高职阶段的教学。教学中,可借助三维建模来帮助学生思考,也可结合徒手绘图快速学习图形的表达,让学生关注图形的表达,而不是软件的使用。
2.4工程图样生成
(基于3D建模软件)使用CAD/CAM软件生成工程图,是工程出图的主要手段。传统机械制图课程一般没有这部分内容。一般的CAD三维软件均提供工程图模块,包括视图、剖视图、轴测图等。使用三维软件学习工程图的生成是十分必要的,也具有相当的实践性。该部分内容的学习并不需要掌握三维模型技术,工程图生成直接由已有3D建模来生成,因此本部分内容和其他CAD/CAM课程并不冲突。
2.5其他专业知识
完整的机械图样不仅表达零部件的几何形状,图中的各种技术指标标注蕴含了零件的工艺设计及制造要求。机械制图课程的教学可以结合其他专业知识,例如公差测量、热处理等专业知识来学习工程图样的设计和识读。
3教学方法的改革探讨
中高职衔接高职阶段的教学难点是保持学生的兴趣。提高学生学习积极性可以从教学方法着手。如图3所示,可采用多种教学方法实施教学。包括微课教学、移动端教学、项目化教学、生活化教学等教学方法来提高学生的学习参与性与积极性。此外,建立简要的学习档案也可以更好地跟踪学生的学习情况。
3.1微课教学
把教学知识点设计为更颗粒化知识结构,课程可采用微课形式的教学。微课一般以15-25分钟作为一个单元,学生精力较为集中,教学效果较好。不过微课型教学需要教师做较多的准备。包括ppt设计演讲、课堂练习的设计等。
3.2移动端即时交互
目前,大部分学校都同时提供线上线下课程,并提供移动端程序。使用这些信息技术可以方便教学的开展,提高教学的效率。学生使用手机移动端可以即时快速观看零件模型,发布练习,接受文件。教师也可以快速获得学生的作答数据和统计信息,从而有针对性的实施教学。
3.3建立学习档案
学生的学习和教师的教学是一个互动的过程,建立学生的学习档案能很好地让教师了解学生的学习情况,实施个性化教学。目前很多教学平台也提供了很多统计数据,包括作业、考勤、测试等。基于统计数据和学生的实际情况可以建立学生的学习档案。使用学生档案可以在整个教学过程中追踪学生的学习情况,也有助于教师总结教学,提高教学的水平了。
3.4项目化教学
项目化教学十分适用于机械制图的教学。在机械制图课程中可以结合工程实践设计教学项目开展项目化教学。例如工程图生成的项目化教学,装配图的项目化教学等。
3.5生活化教学
在教学中适当引入生活案例能有效提高学生的学习兴趣及积极性。例如在讲解机件剖视表达的内容时,可以借助苹果的剖切来说明剖视的作用与表达方法,参见图4。又例如在学习计算机绘图时,可以设计有趣的图形练习,如图5所示。
4小结
机械制图作为中高职衔接的课程,在整个课程体系中起到承上启下的作用,教学不能简单重复传统的教学内容,需要做相应的教学改革。在教学内容上,可以重新设计课程的教学内容后,让课程知识点更加丰富、新颖。在教学方法上,可以采用多种手段开展教学,包括移动端教学、微课教学、生活化教学等方法,提高教学的效果。
参考文献:
[1]沈凌.工程机械专业中高职衔接的课程标准设计[J].职业技术教育,2013(11):29-31.
[2]范茜.中高职衔接体系下的机械制图课程教学改革研究[J].职业,2018(20):46-47.
[3]吴震宇,杜方鑫.“中高职衔接”汽车专业机械制图课程研究[J].科教导刊,2018(28):127-128.
[4]杨俊燕,姜韶华,徐广振,李海玉.基于中高职衔接的《机械制图》教学模式改革与实践研究[J].山东纺织经济,2019(2):51-54.
[5]杨冬喆.浅析中高职衔接“机械制图”课程改革研究[J].求知导刊,2018(16):129.
[6]刘良瑞,余云.“3+2”中高职模具专业机械制图课程衔接的研究与探索[J].时代农机,2017(1):172-173.
《中高职衔接机械制图教学改革探讨》来源:《内燃机与配件》,作者:张伟文 姜明 刘云志