机械制图课程整体设计

机械制图课程整体设计辽宁科技学院机械工程系方亦元邮编：(117022)电话:[phone]E-mail:[e-mail]一、机械制图课程的定位•我院成立于1914年，经过90多年的历史变革，于2004年5月，经教育部批准，学校升格为本科院校，校名确定为辽宁科技学院。立足本溪，服务辽宁，面向全国，重点为老工业基地经济建设和以冶金、机械为主的材料加工、装备制造业领域培养工程技术应用型和高级技能型人才。•我院现有在校生11000余人，其中本科生2000余人，其余均为高职高专在校生，故而，我院是以高职教育为主的本科院校。•我们根据《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》，人才培养定位是培养第一线技术应用型人才,应具有必备的基础理论和专门知识，具有较强技术应用能力，并且能适应现代化生产、建设、管理、服务第一线的需要。•我院毕业生所对应的用人单位以冶金、机械、矿山行业为主的工矿企业，而生源来自全国30个省市、自治区，其中70%为农村生源，针对此等情况，我们根据学生的特点和各专业的教学计划，以及为后续课的无缝链接奠定基础，分别对各专业所开设的制图课进行课程论证后，制订出不同的教学大纲。•课程培养目标为：•1、培养学生的空间想象能力。•2、培养学生识读机械图样的能力。•3、培养学生绘制机械图样的能力。•4、培养学生严格遵守国家标准的意识，及运用和贯彻国家标准的初步能力。•5、培养学生计算机绘图的能力。•6、培养学生的综合能力：观察事物、发现问题、分析问题、解决问题的能力。二、本课程的主要特色•一、构建的课程教学体系的特色：•大平台：机械制图基础理论、基本技能与应用技术、应用实训、计算机绘图。•分层次：对不同专业、不同基础的学生，分设不同的教学内容。•活模块：包括综合知识应用与实训模块、计算机辅助化模块。•多接口：针对不同专业，设置不同知识接口。•二、将计算机三维建模引入机械制图的教学，拓宽培养学生空间想象力的途径。•三、开发了适应制图课程教与学需要的丰富的教学资源库,助学效果和特色显著•2006年出版《机械制图》、《机械制图习题集》(国家级规划教材)教材一套。•编制配套的多媒体教学课件、习题集配套辅助课件及解答。三、机械制图课程的整体优化设计及相应的教学改革•1.课程体系的整体设计•经过几年来的探索和实践，根据工科各专业的教学计划及后续课的衔接情况，相应构建了新的《机械制图》课程体系，将《机械制图》课程体系整体分为四个平台和22个活动模块，彼此交叉，形成不同的接口，以利于各不同专业后续课程的无缝链接，详见下图。机械制图基础理论基本技能专业技术基础计算机绘图应用实训制图基础知识2基本技能4投影基础4组合体识图20组合体绘图10机件表达法(一)6机件表达法(二)4标准常用件(一)6标准常用件(二)10零件图识图6绘制零件图10看装配图6绘制装配图10二维基础20三维建模10综合应用10机加工认识6零件测绘24部件测绘30拆装配图10轴测图2投影变换4平台1平台2平台3平台4具有“独立平台、活动模块、变化组合、众多接口”特色的课程整体设计•2.课程教学内容的改革与研究•在教学内容方面，由于新知识、新领域不断扩大，在《机械制图》课程课时不断减少，而工矿企业对本门课程的要求却在逐步提高的情况下，根据我院学生及教学的实际情况和专业要求，突出应用性、强调工具性，减少画法几何部分的内容，加强组合体投影部分的训练内容。在画法几何部分中，只介绍点、线、面的投影规律及点与线、点与面、线与线之间的相互位置关系，删去线与面、面与面的相互位置关系及投影变换等与后续教学内容关系不太大的部分。•加强组合体、零件图、装配图的读图和绘图训练。组合体的读图，重点在看视图想物体；零件图的读图，重点在表达方法、尺寸标注、技术要求的识读和理解；装配图的读图，重点在装配图的规定画法、表达方法、工作原理及装拆顺序的分析。略讲尺寸公差、形位公差、表面粗糙度知识。为避免与其它课程教学内容上的重复，浪费时间，在零件图中的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度部分，只重点介绍如何标注和识读。•几年来，在教学过程中，我们突破了旧有的课程体系，对教学内容进行了大胆的调整，删减了点、线、面的大部分内容，及应用较少的投影变换内容。为使学生能够尽快形成较强的空间想像力，提前引入了三维立体的初步知识，强化了组合体的教学内容，以适应学生的常规思维习惯。同时在教学中运用和引导学生从正向思维转化为逆向思维，并从集中思维转化为发散型思维的训练，即点、线、面、体之间及二维平面图形与三维立体的相互转化，大大提高了学生的空间想象能力。•3.课程教学方法及教学手段的改进•在《机械制图》传统的教学方法中，始终沿用从二维图形到三维形体的直接转换，即由图想物的教学过程，此种教学方法比较抽象，许多学生感到学习难度较大，难以建立学生的空间能力，而且不容易激发学生的学习积极性，教与学互动较难，教学效率低。•针对上诉问题，我们采用模型绘图和三维建模相结合的方式，生成二维图形，让学生在三维空间中直接去认识和感知空间几何元素，从而实现了三维与二维间的熟练转换，有效地发展和提高了学生的空间想象力和创造力，突破了建立空间想象能力的难关，促进课程教学核心目标——识图和绘图能力的提高。经过摸索与实践，证明此种方法是促进制图教学的有效手段。•采用先进的多媒体教学手段是提高制图课教学速度和教学质量的另一重要方法。针对本课程特点,为加强直观性教学，制作机械制图教学课件,课程教学电子素材库,以及配套习题辅助课件。其直观的三维造型、形象的动画效果、良好的界面和充足的素材资源，辅之以其它教具，为新课程体系的实施提供了有力的保障,教学效果佳,教学反应好。•4.课程实践教学环节的建设与改革•（1）实践教学设计思想•突出实践性，促进动手能力的培养。•体现教学的进度和教学的层次。•有效培养空间想象力。•促进理论知识的运用。•保证课程目标的实现。•（2）实践内容•手工绘图：线型练习、平面图形、螺纹连接。•徒手绘图：组合体木模测绘、零部件测绘。•识图训练：读组合体三视图、零件工程图、拆画零件图、绘制装配图。•计算机绘图：计算机建模绘图训练及零件图和装配图。•零部件测绘：以集中测绘1-2周的形式完成（齿轮油泵或减速器）。四、整体设计思想的应用与实施•在教学实施过程中，以传统教学“启发式教学”为基础，采用多媒体课堂教学，在教学内容、教材更新、教学形式、教学手段、教学方法上互为补充，各有侧重。（一）、实施过程•1.改革考核方法，加强过程控制，实行作业监控。•2.普遍问题集体解决，个别问题单独答疑。•3.组合体测绘、零件测绘及部件测绘。•4.答辩（二）、信息技术教学手段的应用•随着多媒体教学手段的引入，已逐步将大部分制图课移到多媒体教室或计算机房进行，充分使用多媒体、计算机网络等现代化教学手段，结合自编出版的教材制作了《机械制图》电子教学课件一套，达到了降低制图课的学习难度，提高学生的学习兴趣，提高教学效率，提高教学质量的目的。•该电子教学课件的特色是：内容及顺序与自编的《机械制图》教材完全一致，便于教师和学生使用；各章节内容可任意切换，使用和查询方便；图文并茂，以图为主；还配有一定量的动画，帮助示教和理解；将抽象问题形象化，复杂问题简单化、生动具体,信息量大,教学效率高。其中的内容可根据不同专业的情况任意增删和修改，把握好课堂节奏的问题,课堂教学组织“讲练结合”,方便不同学时不同教学风格的教师使用，学生反映教学效果甚佳。（三）、在教学中注意突出学生实践能力及应用能力的培养•1．实践教学环节分明,习题强化训练、技能训练、综合实训与理论内容交叉进行，既强调了基本知识的运用，又突出了实践能力的训练。•2．加强实践性环节的辅导与监督，及时发现和解决问题：•实践作业采用5分制，对每个学生的每次作业都全批全改并有详尽的记载，便于成绩统计，横向纵向对比，能及时发现情况，并解决问题。（四）、考核方式•1.绘图部分•过程考核：图面质量、视图表达的正确性、尺寸标注的合理性、技术要求的合理性等。•2.计算机绘图部分•过程考核、上机考核：基于AUTOCAD2002初级培训大纲确定考核内容。•3.集中测绘部分•过程考核、口试答辩：图样表达，尺寸标注，技术要求的确定及国家标准的贯彻运用等。•根据各专业教学计划不同，考核分为两种方式:•考试，采用百分制。•考察，采用五级分制。•期中、期末成绩占60%•图(含上机)成绩占20%•习题集成绩占20%五、教学环境及设施条件•1.教材建设•我院历来重视教材在教学过程中的指导意义和重要的教学地位,它是教学思想、教学改革及教学理念的具体体现。•因此，多年来我们编辑、印刷、出版《工程制图》、《机械制图》、《机械零部件测绘》等17本教材。•2．网络教学环境及资源•(1)《机械制图》电子版•(2)《机械制图习题集》电子版•(3)《机械制图》电子教案•(4)《CAD制图》电子教案•(5)《机械制图》多媒体教学课件•(6)《机械制图习题集》解答辅助课件(部分完成)•(7)《机械制图》教学录像50分钟•(8)《机械制图》主讲教师自然信息及教学科研资料•(9)《机械制图》机类专业教学大纲•(10)《机械制图》非机类专业教学大纲•(11)《机械制图》模型库(部分完成)•(12)《作品展示》•①教师作品：CAD三维建模及绘画•②学生作品：CAD二维图形•(13)《机械制图试题》(抽样)•(14)《CAD试题》(抽样)•(15)《成绩单》(抽样)•(16)《试卷分析》(抽样)•3.实践性教学环境建设•（1）.我系有五个多媒体教室及视频效果好的多媒体教学设备。•（2）.我系有四个CAD实验室，为学生的实践教学提供了方便条件。•（3）.供与实践教学使用的测绘模型300套。（齿轮泵、一级圆柱齿轮减速器等）•（4）.用于实践教学的测绘工具100套，绘图用具600套。六、教学效果•经过近年来的课程教学改革及不断的完善、应用、发展，所构建的课程整体设计的教学体系有了明显的教学效果。•院内、外、企事业用人单位专家学者对本院《机械制图》课程评价很高（见佐证材料专家评价）。•毕业生、在校生通过学习和实践，对本课程的设置与教学过程非常满意，评价非常高（见佐证材料毕业生、在校生评价）。七、课程建设规划•课程建设总目标：•在新形势下,进一步更新教学理念，完善课程教学体系，改革教学手段，激发学生的学习兴趣,同时进一步完善教学资源的信息化建设，更好的为专业服务。•步骤：•首先加强教学资源信息化建设，教材的立体化建设，在此基础上依托于计算机图形学技术，进一步改革教学手段，完善教学内容，切实加强一线技术应用型人才的培养，使其既具有必备的基础理论和专门知识，又具有较强技术应用能力，同时能适应现代化生产、建设、管理、服务一线的需要。结束语•制图教研室老师们基础知识好，教学基本功扎实，教学工作一丝不苟，理论性强，重视绘图实践能力的培养，对学生要求严格，训练过硬，且有着良好的教风和教学研究习惯。在长期的教学实践和教学活动中，形成实用可行，科学合理的教学理念和教学观点，不断寻求和尝试适宜的教学方法，初见成效。•在这几年的课程建设和改革的实践中，从编教材、制作电子教学课件到制作习题训练辅助教学课件和其他改革任务，老师们牺牲了大量节假日，克服各种困难，使课程建设和改革的工作取得了阶段性成果。•通过这几年课程建设和改革的实践，不仅提高了教学质量，而且使教师队伍得到了极大锻炼，教师的自身素质也得到了极大提高。我们深知，在课程建设和改革中虽然取得了一些成绩，但改革是没有止境的，我们将一如既往，为培养更多具有必备的基础理论和专门知识，具有较强技术应用能力，适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用性专门人才贡献力量。