工程制圖測繪實(shí)訓(xùn)專周教學(xué)改革研究

時(shí)間:2022-10-14 09:51:46

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工程制圖測繪實(shí)訓(xùn)專周教學(xué)改革研究

摘要:本文針對工程制圖測繪實(shí)訓(xùn)專周進(jìn)行了教學(xué)改革,以培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為目標(biāo),改革了制圖測繪實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)和考核方式,以安全閥的測繪為例詳細(xì)說明了測繪實(shí)訓(xùn)實(shí)施過程,可為新工科類似實(shí)訓(xùn)課程提供參考。

關(guān)鍵詞:工程制圖;測繪;實(shí)訓(xùn)

高等學(xué)校新工科建設(shè)的主要任務(wù)是培養(yǎng)工科創(chuàng)新人才[1]。工程制圖課程作為最基礎(chǔ)的課程,對工科人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有不可替代的作用。工程制圖測繪實(shí)訓(xùn)課是高校機(jī)械類、石油類、材料類、建筑類等專業(yè)一門必修的實(shí)踐課。工程制圖實(shí)踐教學(xué)的總體設(shè)計(jì)需要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、時(shí)間安排和能力評價(jià)四個(gè)方面進(jìn)行綜合思考[2]。制圖測繪課程通過使用常用測繪工具測繪一般復(fù)雜程度的機(jī)械零部件,徒手繪制非標(biāo)準(zhǔn)零件草圖、尺規(guī)繪制零件圖及裝配圖等,將使學(xué)生的工程制圖課程基本知識(shí)和作圖方法的綜合運(yùn)用得到全面訓(xùn)練,提高零部件的設(shè)計(jì)與繪圖能力。學(xué)生通過課程訓(xùn)練,掌握零部件的測繪步驟及測繪方法,理解零件結(jié)構(gòu)的功能、工藝及設(shè)計(jì)要求,進(jìn)一步提高表達(dá)機(jī)械零部件的尺規(guī)繪圖和徒手繪圖能力,從而具備能綜合運(yùn)用所學(xué)制圖知識(shí)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)與繪圖的能力,并培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神及交流能力、標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)和工程素質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)提高和強(qiáng)化工程圖樣的正確表達(dá)能力和繪圖技能,為后續(xù)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及將來從事與工程相關(guān)的設(shè)計(jì)和技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),為產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)創(chuàng)新高端人才[3]。面對新工科的實(shí)踐課程建設(shè)[4],本次改革旨在探索并構(gòu)建以學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為出發(fā)點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)高校本科生探究性和個(gè)性化創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

1工程制圖測繪的教學(xué)目標(biāo)

掌握測繪方法和工具的使用,具備繪制和閱讀一般復(fù)雜程度的機(jī)械圖樣的能力;具有熟練地使用計(jì)算機(jī)繪制機(jī)械工程圖樣的能力;掌握查閱制圖國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)手冊的方法,具備工程意識(shí)和標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí);培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、交流能力,培養(yǎng)學(xué)生用創(chuàng)新思維去分析問題和解決問題的能力。

2測繪實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容

為滿足工程認(rèn)證和社會(huì)需要,工程制圖測繪實(shí)訓(xùn)課程的內(nèi)容從面向應(yīng)用、面向產(chǎn)出等方面做出了改革。改革后的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)包括:一是,熟練拆裝部件(選擇銑刀頭、千斤頂、機(jī)用虎鉗、齒輪油泵或安全閥等部件之一),教學(xué)主要內(nèi)容是到現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí),如圖1閥體零部件的參觀基地。教師講解部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及測繪工具的使用方法。通過拆裝部件,理解其工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn);掌握測量工具的使用方法。二是,徒手繪制零件草圖,教學(xué)主要內(nèi)容是繪制非標(biāo)準(zhǔn)件的零件草圖一套;測繪尺寸,完成工程標(biāo)注。要求學(xué)生以小組討論完成零件表達(dá)方案,并協(xié)作完成零件的尺寸測量和標(biāo)注;掌握徒手繪制草圖的方法和技巧。三是,尺規(guī)繪制工程圖,教學(xué)主要內(nèi)容根據(jù)測繪的零件草圖繪制裝配圖和零件工作圖,引導(dǎo)正確繪制零件圖和裝配圖,注意相關(guān)零件之間的尺寸要協(xié)調(diào)一致。培養(yǎng)學(xué)生思考零部件設(shè)計(jì)思路,提出創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方案。四是,計(jì)算機(jī)繪制零件圖和裝配圖,教學(xué)主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)繪圖環(huán)境設(shè)置、基本繪圖命令和編輯命令;文字、尺寸標(biāo)注、塊及屬性;繪制裝配圖的方法、步驟;編零件序號、填寫標(biāo)題欄和明細(xì)欄圖1閥體零部件的參觀基地等。培養(yǎng)學(xué)生用計(jì)算機(jī)軟件繪制零件圖,強(qiáng)化零件圖和裝配圖的讀圖能力及計(jì)算機(jī)繪圖能力;掌握計(jì)算機(jī)繪圖的方法和技巧。

3測繪實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

表1是實(shí)訓(xùn)改革后的主要實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié),包括實(shí)訓(xùn)前參觀、四大類基本零件的零件圖、非標(biāo)零件的零件圖和閥體類零件的裝配圖等。其中,實(shí)訓(xùn)前參觀和非標(biāo)零件的零件圖這兩個(gè)環(huán)節(jié)是本次改革的重點(diǎn)。各大高校校內(nèi)現(xiàn)在都建立了校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地,為工程制圖測繪訓(xùn)前實(shí)習(xí)提供了有力環(huán)境,訓(xùn)前參觀有效幫助學(xué)生直觀理解測繪零件的作用、組成、原理及使用場合,幫助學(xué)生建立工程設(shè)計(jì)的工匠理念,有助于整個(gè)后續(xù)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的開展。本環(huán)節(jié)中要求學(xué)生徒手繪圖,體會(huì)生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際情況。非標(biāo)零件的繪圖是學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn),而這部分內(nèi)容在課程里又是重點(diǎn),它一方面提升學(xué)生計(jì)算機(jī)繪圖的技能,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。教師在本環(huán)節(jié)中起著非常重要的作用,需要引導(dǎo)學(xué)生做好以下步驟:第一,在腦袋中勾畫設(shè)計(jì),發(fā)揮你的想象,把設(shè)備分成幾大塊,每塊采用怎樣結(jié)構(gòu),怎樣銜接。第二,繪圖時(shí)將想法落實(shí)到圖紙上。先畫總圖,再畫零件圖,方便更改設(shè)計(jì)和想法。第三,校核圖,主要檢查零部件是否有干涉,是否安裝方便、使用方便、維修方便。第四,整理圖紙,計(jì)算出配件重量,作報(bào)價(jià)用。

4考核方式的改革

成績的評定應(yīng)能客觀、全面的反映學(xué)生對知識(shí)技能的掌握情況和學(xué)習(xí)效果。工程制圖測繪的課程性質(zhì)和特點(diǎn)決定了其考核評價(jià)方式的復(fù)雜性,應(yīng)有針對性的科學(xué)設(shè)計(jì)考評方式,綜合評定實(shí)訓(xùn)。改革后的考核辦法注重過程評價(jià)管理和學(xué)生動(dòng)手能力的考評,分為過程評價(jià)和結(jié)果評價(jià)兩個(gè)部分。過程評價(jià)占總成績的40%,包括徒手繪圖、測量過程、尺規(guī)作圖、實(shí)訓(xùn)紀(jì)律四個(gè)部分。結(jié)果評價(jià)占總成績的60%,由裝配圖(如圖2安全閥裝配圖)和計(jì)算機(jī)繪圖限時(shí)測試(如圖3測試現(xiàn)場)兩部分組成。裝配圖的評價(jià),主要考查表達(dá)方案的合理性、投影關(guān)系正確性、圖線清晰情況、尺寸及技術(shù)要求標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)性、圖幅整潔性等等。計(jì)算機(jī)繪圖限時(shí)測試是要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),學(xué)生獨(dú)立完成一張零件圖的繪制,一般選擇軸類或盤類零件。

5教學(xué)實(shí)施及分析

針對非機(jī)類教學(xué)班級,以安全閥為測繪對象,開展教學(xué)改革的實(shí)施。實(shí)訓(xùn)第一階段,安排學(xué)生到校內(nèi)參觀基地認(rèn)識(shí)安全閥,它是裝在供油管路中的一個(gè)部件。訓(xùn)前參觀讓學(xué)生掌握安全閥的工作原理,正常工作時(shí)油從下端進(jìn)口進(jìn)入,從右端正常出口流出;當(dāng)油壓超過允許壓力時(shí),閥門被抬起,過量油從超壓出口流回油箱,起到了卸壓保安全的作用;當(dāng)油壓恢復(fù)正常時(shí),彈簧將閥門壓下,油又從正常出口流出;彈簧壓力的大小由螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié),墊片起密封作用。通過參觀學(xué)習(xí),學(xué)生很容易弄懂安全閥的應(yīng)用、組成部分,為后續(xù)測繪夯實(shí)了基礎(chǔ)。這個(gè)階段要求學(xué)生徒手繪制安全閥的裝配示意圖,分析零件之間的裝配關(guān)系,繪制可見零件的外形結(jié)構(gòu)圖,鼓勵(lì)學(xué)生初步提出一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)想法。實(shí)訓(xùn)第二階段,分小組拆卸實(shí)訓(xùn)用安全閥,利用測量工具實(shí)測非標(biāo)準(zhǔn)零件的尺寸,包括閥蓋、閥桿、彈簧托盤、閥帽、閥門、閥體等,尺規(guī)作圖與計(jì)算機(jī)繪圖相結(jié)合完成它們的零件圖,并思考如果要改進(jìn)安全閥的功能可以從哪些方面進(jìn)行,查閱相關(guān)資料以小組為單位提出完整的、可行的設(shè)計(jì)方案。實(shí)訓(xùn)第三階段,安全閥的裝配圖,成品如圖2所示,通過繪制裝配圖讓學(xué)生掌握裝配圖零部件的配合關(guān)系、技術(shù)要求、明細(xì)欄的表達(dá)等等,綜合訓(xùn)練與考查學(xué)生的繪圖技能。實(shí)訓(xùn)第四階段,計(jì)算機(jī)限時(shí)測試,選擇閥桿或閥蓋作為考查對象,限時(shí)三十分鐘,完成其零件圖的繪制,并現(xiàn)場打分。提交安全閥全部圖檔資料,圖紙?jiān)u分重點(diǎn)考查圖面質(zhì)量,比如圖線、標(biāo)注的規(guī)范,投影關(guān)系、畫法正確性等等。教學(xué)改革后,學(xué)生在工程制圖測繪時(shí)可以一開始就有的放矢,清楚學(xué)習(xí)的目標(biāo)與要求,學(xué)習(xí)主動(dòng)性大大提升。通過提交的圖紙質(zhì)量和成績也發(fā)現(xiàn),改革后的教學(xué)效果明顯得到優(yōu)化,學(xué)生不再僅僅是照葫蘆畫瓢,還能提出一些可行的有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)想法。這樣的工程制圖測繪專周,一方面培養(yǎng)了學(xué)生規(guī)范的繪圖能力,提高了學(xué)生徒手繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖的技能;另一方面,讓學(xué)生親身體會(huì)到測繪零件的實(shí)際應(yīng)用,逐步啟發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新思維。

6結(jié)論

工程制圖測繪專周是機(jī)械類和非機(jī)類專業(yè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),改革后的教學(xué)在提高實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)質(zhì)量、提升學(xué)生計(jì)算機(jī)繪圖能力等方面做了有益的探索,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力等方面取得了較好的效果。將來還需要通過理論上不斷研究和實(shí)踐中持續(xù)地改進(jìn)。

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[3]施曉秋,徐贏穎.工程教育認(rèn)證與產(chǎn)教融合共同驅(qū)動(dòng)的人才培養(yǎng)體系建設(shè)[J].高等工程教育研究,2019(2):33-39.

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作者:鄧顯玲 呂中亮 黎澤倫 單位:重慶科技學(xué)院機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院