本站原创摘 要：分析了机械制图课程教学模式改革理由及改革前景,阐述了深圳职业技术学院在该课程的实践教学改革举措.详细叙述了对机械制图课程进行实践教学改革的研讨、课程内容整合、实践教学组织与安排以及实践教学改革成效.实践证明,Solidworks软件与机械制图课程结合的教学模式有利于提高学生的学习效果及创新设计的综合能力.
关 键 词：机械制图Solidworks软件教学模式改革
1教学模式改革理由及改革前景
看图和画图是机械类的工科学生基本技能,这也是《机械制图》这门课程的终极教学目标,而高职类学生因基础薄弱,空间想象与空间思维能力较弱,看图是他们最大的困难,尤其是组合体相贯线、零件图、装配图这些重点、难点章节,学生普遍感觉枯燥、抽象、深奥,难以想象,因而学习兴趣不高、学习效果不好,直接影响学生对后续《机械设计》等课程的学习及毕业设计的完成.如果能将Solidworks三维设计软件引入机械制图课堂,将其与机械制图课程高度融合,充分利用其实体建模、虚拟装配、运动仿真、爆炸视图等重要功能,将一个个枯燥、生涩的二维视图以鲜活的三维实体或高度仿真的运动模型呈现在学生面前,不仅能吸引学生的注意力,还能激发他们的学习兴趣,极大地提高他们的空间想象和空间思维能力.
2教学模式改革实践
2.1与专业和企业研讨
本着“与专业结合、为岗位服务”的理念,课程组全体教师与专业教师座谈,同时邀请企业代表参加,了解专业后续课程对机械制图课程内容的针对性需求,以及本课程相关知识在企业的应用情况和岗位能力要求.调查表明：①各专业要求学生具有较强的看图、绘图能力及一定的创新设计能力,②企业需要员工具有解决实际问题独立学习新技术的能力.根据专业后续课程学习的基础性要求和企业的能力要求,确定本课程培养目标.通过研讨,确保《机械制图》教学内容满足专业和企业的需要,有助于学生对专业后续课程的学习和将来的就业与发展.
2.2课程内容整合
将机械制图与Solidworks软件整合,课程内容模块化,《机械制图》课程涵盖的内容较多,为了适应学生学习,课程整合为5个教学实践模块,18个学习项目.我们在项目设计时已经充分考虑到专业和企业的需要,体现“与专业结合、为岗位服务”的设计理念.深圳职业技术学院机电工程学院的计算机辅助设计与制造、数控技术专业、机电一体化技术专业等各专业都为机类专业,可以实施此教学模式.详见表1.
2.3实践教学组织与安排
将Solidworks软件与机械制图课程融合,利用Solidworks实体设计软件独特的可视化造型、装配、运动仿真方法和多媒体教学设备,将“机械加工厂”搬到课堂中来,现场完成零件加工、虚拟装配、运动仿真、图纸生成,构件一个交互式教学平台,使机械制图易教易学.如：
2.3.1在学习第一个模块时,先简单介绍三维立体图的识读及其尺寸标注,再利用Solidworks软件进行三维实体造型,将一个个鲜活的三维实体模型以各种不同角度展现在学生面前,让学生全面了解并熟悉实体模型的各种结构组成,为后面学习机械零件做准备.
2.3.2组合体三视图模块是学习的难点,以前学生对于回转体的相贯线普遍感到想象困难,作图无从下手,现在可以先利用Solidworks软件现场完成零件加工,形象直观地演示相贯线的形成过程及其空间形状、位置情况,再反过来将三维实体生成三视图,并进一步引导学生学习三视图的投影原理及正投影的“三等”规律,帮助学生提高空间想象能力,熟练掌握该部分内容.
2.3.3学习机件的表达方法时,先根据需要选择各种典型机件,根据各种机件的零件图进行三维实体造型,再利用Solidworks软件将三维典型零件生成各种如基本视图、向视图、斜视图、局部视图等视图,再进一步将有孔有槽的典型机件生成全剖、半剖、局部剖、旋转剖、阶梯剖等剖视图或断面图,让学生进一步了解并熟悉复杂机件的各种孔、槽的典型结构、位置及其表达方法.
2.3.4零件及其零件图模块,可引导学生在Solidworks环境中,进行零件图图纸的提取、制作及标题栏的填写,并将课后准配的零件实体,按照正确的表达方法生成零件图并正确地标注尺寸,让学生主动地去了解熟悉零件图的功能及组成,进一步地学会如何科学地表达具体零件.
2.3.5讲解装配体及其装配图模块时,可以利用Solidworks的虚拟装配、模拟动画功能来展示设备的装配流程,将三维模型按照正确的顺序进行安装、拆卸来讲解设备的装配过程,并进一步生成爆炸视图,让学生直观、逼真、立体地了解部件的装配关系和内部结构,了解装配体的工作原理,快速读懂装配图.
3教学模式改革成效
极大地激发学生对学习《机械制图》课程的兴趣,让学生不再觉得枯燥、抽象、深奥难懂,学生在学好一门课程的同时掌握一门三维设计软件,为学生今后完成毕业设计甚至利用Solidworks软件进行机械设计打好坚实的基础.同时,学生积极参加机械创新设计大赛,取得优良的成绩,获得了专业和社会的高度认同.几年来,学生参加与本科院校同台竞技的广东省及全国的绘图技能与创新设计大赛,共获奖60余项.学生和老师近年来的获奖情况详见表2.