DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.196
《工程制图》的主要研究对象是“图样”,也就是按照一定投影原理、标准或有关规定表示的工程对象,并有必要的技术说明的“图”[1],其核心是在掌握制图基础的前提下,由二维平面图形想象三维形体,以及由三维形体画出二维平面图,对学生空间想象能力和实际动手能力有一定要求。由于教改导致课时减少,学生对所学内容理解模糊,很难对具体的空间物体形状用所学的知识来表达,学习效果一直不好。本文主要从《工程制图》教学方法改革入手,通过辅助软件加深学生学习的印象,通过实践验证,获得了^好的教学效果。
1教学方法探讨
本课程采用三维软件Solidworks和二维平面软件AucoCAD辅助教学,Solidworks是目前最为优秀的三维CAD软件之一,为用户提供了一个强大的CAD模拟工作平台[2]。而AutoCAD软件是目前世界上使用最为广泛的平面绘图软件,也是教学大纲中规定学生必须掌握的绘图软件,在实际教学中如下图1为一个手柄CAD图形,图2为其Solidworks立体图。两者一对比,学生就能看的很清楚,知道其具体表示的图形。
2实践对比
选取4年内我院同一个专业同一个班3届学生的《工程制图》考试成绩进行了对比,测试成绩如下表1所示(其中教学范围基本相同,试题为从试题库中抽取的难度系数相同的试卷):
从表中可以看出,在2010年70-100分学生占比78.4%,2011年相同分数段的学生占比为36.6%,在2012年和2014年分别是53.3%和64.6%,可见,课时量的减少对学生学习成绩的影响很大,但课程改革的效果抵消了课时减少的部份影响,反映了《工程制图》教学改革探索与实践的效果,达到了令人满意的教学效果。
3结论
参考文献:
[1]钱可强.工程制图(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2007:1-2.
[2]李大磊.Solidworks高级功能与工程应用[M].北京:北京邮电大学出版社,2009:11-12.
关键词非机专业工程制图教学改革
《工程制图》是非机械类专业的主干专业基础课,是一门实践性很强的课程,目的是要培养学生的空间思维能力和画图、读图的能力,培养学生的工程素质,为后期的课程学习和日后的实践工作打下基础。
独立学院重在培养能力强、素质高、懂技术、会管理,社会满意的复合型工程技术应用人才,其培养学生的基本要求为“宽专业、重能力”,尤其要加强对学生创新精神和实践能力的培养。然而,非机类专业《工程制图》课程教学,面临诸多问题,给教学带来诸多困难。提高《工程制图》的教学质量,对提高工科专业人才素质有着重要的意义。
一、非机械类《工程制图》教学现状及问题
许多学生认为《工程制图》与其专业无关,与公共基础课一样没有认真学习的必要。而且这门课程较难,如果学生没有合适的学习方法及缺乏空间想象力,就容易产生抵触情绪,认为这门课难学,不愿学,甚至放弃学习也不影响今后找工作,导致课程考试时成绩两极分化。
现在《工程制图》普遍采用多媒体课件教学,与传统的板书、尺规作图、模型的教学方法相比,课件的使用大大提高了教学效率,大量的动态演示能帮助学生理解。但是多媒体课件教学速度快、内容多,学生接受能力参差不齐,使得多数学生消化不良,上课听得懂却不会做习题。
二、对非机械类《工程制图》的教学改革
(一)提高学生对《工程制图》的学习兴趣。
正确引导学生,使学生充分认识到《工程制图》的重要性。工程图样是人们表达和交流技术思想的重要工具,是现代工业生产中的一项重要技术文件,对于工科专业的学生极为重要。第一次课讲绪论时可以大量的引用一些专业图,使制图和专业紧密联系,让学生认识到学习《工程制图》目的是为了给专业服务,提高其实践能力和工程素质。培养学生逻辑思维能力和形象思维能力,不断提高学生的空间想象力,帮助学生正确、辩证地认识难度,化难为易,这样就能较轻松的学好该课程。
针对课时少,内容多这一普遍矛盾,应根据专业需要适当减少部分内容,而不是简单的删除,一方面要考虑其实用价值,另一方面还要注意到与其他学科的内在联系,特别是对于几何作图中较难理解的内容应尽量减少,避免在课程开始就让学生学习较难的几何作图,较难的内容会打击学生学习的积极性,学习《工程制图》终究是要为专业服务,为满足培养技术应用人才的理念,教学内容应满足应用即可,理论知识以够用为度。
(三)加强学生工程素质的培养。
《工程制图》是理论与实践联系紧密的课程,对上述专业后续课程还有《工程设备》、《课程设计》、《工厂设计》等,都具有很强的工程特性,无论是设计、施工,还是设备的制造、安装、检修、技术改造均离不开工程图样,充分利用实习基地和合作单位的资源,将教学内容与工程实例情况紧密结合起来,内容符合工程实际,学有所用,这有助于培养和加强学生的工程意识,激发学生的学习积极性。这样培养出的各种人才不仅具备必要的理论知识,还具备善于解决新问题的创新能力和适应新形势的应变能力。
(四)丰富教学手段。
(五)研发网络版多媒体课件。
多媒体课件的使用给课堂教学带来新的活力,可大为学生学习兴趣和教学质量。笔者采用的课件是单机版课件,支持教师教学的模块较为完善,但相对于网络版课件,支持学生的学习模块相对薄弱,如师生互动、生生交互、人机互动、分组教学、自测自评、作业提交等。网络版课件相对于单机版优势明显,网络版课件的使用可以培养学生获取信息、自主学习、协作探索和可持续发展的能力。特别是在资源方面,网络版课件更是远远超过传统教材和单机版课件,并可实时更新,所以研发网络版课件是改进多媒体课件、提高教学质量、丰富学习环境的一个发展方向。
三、结语
按照我校专业人才培养方案,针对非机械类《工程制图》教学中存在的问题,分别提高学习兴趣、增加专业内容、加强工程素质培养、丰富教学手段和研发网络版多媒体课件无个方面提出了一些解决方案与改进措施,以提高教学质量,理论知识与实践能力并重,培养出社会需要的复合型工程技术应用人才。
参考文献
[1]丁宇明,黄水生.土建工程制图(第二版).高等教育出版社,2007.
关键词零部件测绘教学设计教学步骤
一、引言
根据已有的产品、部件或零件进行绘制、测量,并整理画出装配图和零件工作图的过程,称为“测绘”。测绘是详细了解产品的工作原理、功能结构以及实现维修、仿制或反求工程等过程中的一项重要工作。对于一名工程技术人员来说,测绘技术是一项重要的基本技能;对学生而言,通过零部件测绘实践,是对机械制图课程学习的综合运用和全面训练,也是在实践中培养动手能力和理论联系实际的有效方法。零部件测绘教学是机械类专业《机械制图及计算机绘图》课程的一个实践性的教学环节,是以《机械制图及计算机绘图》课程的基础理论指导测绘过程的实践运用,综合地训练学生运算、选材、制图(包括计算机绘图)、测量等基本技能,提高学生使用工程技术标准手册的能力,培养学生的组织能力和综合工作能力的基本训练。
下图是零部件测绘教学设计的示意图(见下图1)。
二、零部件测绘的内容、方法和步骤
(一)了解测绘内容,选择测绘部件
(二)分析测绘对象,拆卸部件,草绘装配示意图
测绘开始时,首先由指导教师发放测绘任务书,指导学生了解所测绘部件的功能,分析部件的装配结构和各零件在该部件中的名称、材料、功能等。
为了便于部件拆卸后装配还原,在拆卸零件的同时,画出部件装配示意图。并编上序号,记录零件的名称、数量、装配关系和拆卸顺序。画装配示意图时需注意以下几点:①画装配示意图时,仅用简单的符号和线条表达部件中各零件的大致形状和装配关系。②装配示意图中的零件按拆卸次序编号,并注明零件名称、数量等。③对于零件的标准件,在测得主要尺寸后,查阅国家标准确定其规格型号并表达在装配示意图上。
(三)绘制零件草图和测量标注尺寸
草绘时的注意事项:零件的制造缺陷及长期使用所产生的磨损,测绘时不应画出;零件上的工艺结构都必须画出,不得省略;测量尺寸时应在画好视图、注全尺寸界线和尺寸线后集中进行,切忌画一个尺寸线,测量一个尺寸,填写一个尺寸数字。
(四)计算机绘图
计算机绘图是根据先前草绘的装配示意图,使用AutoCAD软件在电脑中绘制测绘部件的装配图,并且再根据装配图拆画零件图(要求绘出2~3个主要零件的零件图)。AutoCAD软件绘图的步骤如下:
②文字样式:用于标注的文字倾斜15°;
③标注样式:文字ISO,角度水平,根据需要具体设置;
④图层设置:图纸边框的图层设置为不打印;
⑤画图:把你要的图形画好(不同线型画在不同图层上);
⑥整理:(标题栏,明细栏,粗糙度,零件相对图纸边框的距离);
⑦打印:打印设置(如果是黑白打印,先把所有图层颜色改成黑色),预览(检查箭头是否为实心等),确认按打印。
1.绘制装配图
根据零件草图和装配示意图提供的零件间的连接方式和装配关系,绘制部件装配图。画装配图时,应注意发现并修正零件草图中不合理的结构,注意调整不合理的公差取值以及所测得的尺寸,以便为绘制零件工作图时提供正确的依据。具体步骤如下:
①选比例、调用合适的图幅(AutoCAD软件中有各种图幅供选择,图幅中包括标题栏);
②画图,从主视图入手,几个视图相互结合起来绘制,画图时可考虑从内向外画或者从外向内画。从内向外画是由部件内部的主要装配干线出发,逐步向外画出,其优点是按照装配顺序向四周扩展,层次分明;从外向内画是由部件的主体机件出发,逐步向里画出内部各个零件,其优点是便于从整体的合理布局出发,决定主要零件的结构形状和尺寸,其余的零件也就容易画出。
③标注尺寸、编排序号、填写标题栏、明细栏和技术要求,完成装配图。
2.绘制零件图
①选比例,定图幅;
③检查修正图形,完成技术要求,填写标题栏,完成零件图。
(五)完成零部件测绘
3结束语
Abstract:Basedontheauthor'spracticalexperienceformanyyears,thispaperintroducestheapplicationskillsofAutoCADinminingequipmentmaintenancefromtwoaspects.Itprovideshelpfortheefficientandrapidworkandhascertainpracticalvalue.
关键词:AutoCAD;设备维修;应用
Keywords:AutoCAD;equipmentmaintenance;application
0引言
随着CAD技术的发展,其应用领域日益广泛,在矿山设备维修中应用CAD技术是必然趋势。在矿山设备维修中,作为专业的矿山技术人员,如何正确高效地利用AutoCAD软件为工作服务,除了熟悉AutoCAD的基本操作功能外,还需要特别掌握以下几个方面,这样才能得心应手,有效提高工作效率。
1矿山设备CAD制图
与传统手工图样相比,CAD图样有着显著的优势:美观准确、易修改、高效。利用AutoCAD绘制矿山设备图样,笔者以为可按以下几步高效完成。
1.1设置个性实用的机械制图环境,实现作图标准化矿山设备图样主要为机械图,其表达有着严格的规定――机械制图国家标准,随着CAD/CAM技术的发展,国家技术监督局又颁布了《GB-T14665-1998机械工程CAD制图规则》,对AutoCAD中机械图样的内容、格式、尺寸注法和表达方法等都做了统一规定。为此我们要先建立一个符合GB的制图环境,如表1。
注意:在实际操作中,如果每次画图前都进行以上的设置,太繁琐,故通常将以上设置保存为图形样板文件(.dwt),以备使用。
1.2绘制视图
1.2.1零件图视图的绘制在AutoCAD中可用“平面直接作图法”(顾名思义就是利用绘图命令和编辑命令直接作图,绘制时注意利用对象捕捉追踪功能并结合极轴、正交等绘图辅助工具,保证图形的准确性)和“立体转换作图法”(利用AutoCAD提供的直接由三维图形转换为平面图形的方法,如“平面摄影法flatshot”和“视口作图法solprof和solview、soldraw”。但前提条件是先得建立3D模型)两种方法实现。
1.3标注尺寸众所周知,机械图样的复杂性主要在其标注,特别公差标注。机械图样中的公差分为尺寸公差和形位公差两种。
1.4缩放视图在矿山设备图样中,往往出现同一图样中不同比例的视图,如局部放大图,可按“先画图,后缩放”的顺序进行。具体步骤如下:①先利用上述设置好的样板图新建文件,按1:1比例绘制所有图并保存;②另存文件,删除其他图形,用缩放命令把所画的局部放大图放大为要求比例(如原图的2倍);③修改所使用的尺寸样式(名称加后缀2x),将比例因子设置为0.5,全局比例因子为2;④复制局部放大图,粘贴到原文件,删除其中原有局部放大图,适当调整零件的各个视图的放置位置,使得各视图布局合理,并修改相应项,保存。
2矿山设备维修日常工作中的CAD――图纸矢量
图纸矢量化的方法很简单――描图法,即把图纸扫描到计算机,通过AutoCAD进行处理的图形,对比原图应用AutoCAD进行编辑和修改。显然这种方法可达到事半功倍的效果。
AutoCAD应用于矿山设备维修工作后,所带来的好处是显而易见的:维修工作变得简单、方便、快捷,基本上只需做少量的调整、修正,原本复杂的设计工作就能轻松完成。维修技术人员不必再去作大量的重复工作,工作效率明显提高。
[1]陈玉莲.AutoCAD实用教程[M].中国矿业大学出版社,2009.
[关键词]三维图形尺寸标注教学
下面是我在教学中总结的其快捷方便之处,试述一、二,与大家共享。
一、逼真形象的三维图形
如下图:
补全三视图上的缺线
这个组合体的组合形式中既有相切又有切割,作图时注意点有2个,一是相切处交线,一是圆筒切割后的变化,如有真实直观的轴测图作参考,这些问题一目了然,必给学生留下可理解的、可想象的深刻印象,以后碰到类似题目,也会触类旁通,不会死记方法。
但是这个轴测图的绘制却是很多教师避免的,费时、费力,而且不容易画逼真。如用AutoCAD绘制,只需要几个步骤:画圆柱切割2长方体画平面图形拉伸并集。
只需对组合体进行简单的形体分析既可画图,并不需要对其立体图形有完备的想象。计算机帮我们完成了这一过程。
AutoCAD中还有一些快捷方便的命令,对我们理解图形大有裨益,如善于利用,可事半功倍,如下例,剖视图的绘制:从A图到B图只需使用一个Slice命令。
二、其他实用小功能
1.灵活的尺寸标注
在现在职高的《机械制图》教学中,尺寸标注这一项内容对学生的要求已经降低了,不再要求学生能够熟练标注(这一要求对职高学生确实偏高),而是能够读懂尺寸、可以进行简单尺寸标注。那么,标注这一任务可以由谁完成呢其实,在讲授“基本体的尺寸标注”或“组合体的尺寸标注”这类内容时,我们完全可以借助AutoCAD软件来完成。
2.快捷的三视图生成
综上所述,CAD在《机械制图》中的使用可以渗透到很多方面,或者说AutoCAD软件的使用和手工绘图是一件事物的两种存在形态,各有特色,当我们在进行以手工绘图为主的《机械制图》教学时,可以巧妙利用CAD的先进之处,更好地为教学服务。
参考文献:
工程制图CAD主观能动性
《工程制图》是理工类专业一门必修的重要的专业基础课,培养学生看图和绘制机械图的能力,掌握工程技术语言,是该课程的中心任务。教师在传授该门课程知识的同时,还肩负着提高学生主动学习积极性的重任,不断地通过日常点滴的CAD技术融入到教学工作中,培养学生丰富的空间想象力,能够让学生对制图产生兴趣,能够从学习中感受到成功,感受到学习的快乐,并且能建立一定的自学能力。
1增强学生对工程制图课程的认识,提高主观主动性
《工程制图》课程是工科专业重要的专业基础课程,是大学生开课后最先接触的一门专业基础课程,该课程掌握的好与坏直接影响着后续专业课程的学习。制图课程是工科专业重要的课程,是学生学好后续专业课程的基础,如能使学生充分认识和感受到这一点,就能提高学生的重视程度,提高其学习热情和主观能动性。因此,首先在绪论课中,就从人们日常生活中的家用电器使用说明图、安装结构示意图入手,上升到任何机电产品的设计和制造人员,如果缺乏绘图和识图能力,就无法从事技术工作。同时,结合学校专业特点,举例说明,比如设计制造一只灯管,就要给出灯管的结构图纸来。印刷制品也离不开插图等等。因此,工程制图在工程界被称为“工程界技术交流的语言”。随着现代化的设备大量投入工业生产,看不懂图,就无法进行设备管理,无法进行生产制造,更谈不上进行产品的设计和改造。这样,让学生们意识到,学好工程制图不仅对于在校的学习重要,而且对于每个学生今后的工作和技术发展更加重要。
2循序渐进,从易到难,与CAD技术相结合,逐步提高学生的绘图和识图能力
《工程制图》课程不像其它基础课有公式、定理可背,它的定理浓缩后就只有“长对正、高平齐、宽相等”九个字。但单凭这九个字的讲授就能让学生掌握绘图的技巧,显然是不可能的。在教学中,先让学生从日常生活中的基本几何体入手,如长方体、三棱柱、圆柱体、球体等逐个分析每个基本体的三面投影视图与其立体之间的方位关系、投影关系。使学生从空间立体过渡到三个方位的平面图形,然后再升华到由三个方位的三视图想出其空间立体形状来,实现从平面到空间的转换,逐步提高了学生的空间想象能力,为后续复杂视图的学习打下了基础。初学时,单凭想象绘制视图确实有很大的难度,此时,充分利用CAD虚拟模型教学,对照实物进行分析,讲解其绘制方法,图、物并举,形象直观,这样既降低了学生学习难度,又提高了学生学习的兴趣。
3直观教学和图例的选择
为了培养学生的空间想象能力,完成从实体到图例,使用直观教学法,先引导学生进行观察实体,然后再从观察中得出空间形体投影规律;也可以从教学的某些结论出发,先讲授有关的理论知识,再以实体的形式加以验证。以便把学生的注意力引向认识实体的空间特征,从而获得清晰的表象。因此,教师在备课过程中,选择什么样的直观教学手段,要引导学生观察什么,注意什么,要得出什么结论,怎样结合讲解,什么时候演示,怎么演示才能让全体学生都能看懂等等,都应经过周密的考虑。但是应该指出,直观教具只能起“拐杖的作用”。目的是帮助学生“走路”,而最终必须去掉“拐仗”能独立“走路”才行,所以随着学习过程的进展,应当逐步有控制地使用直观教具。过多地使用直观教具,会使学生过于依赖这些直观教具,不利于培养他们的抽象思维能力和发展空间想象力,这是必须加以注意的。
《工程制图》教学的完成主要是通过绘图来实现的。为了紧扣讲课的主题,必须十分重视图例的选择。选用的图例目的性要明确并有一定的典型性,作图量不宜太大。图例的选用可以在别的教材上挑选,或自行设计,但比较复杂的图例应尽量选用所使用的教材,以便于学生复习。凡涉及画图方法的内容,最好在黑板上边讲边演示作图过程,以提高学生的理解程度和便于掌握所学的内容。
4精讲多练,讲练结合
《工程制图》是一门实践性较强的课程,没有深奥难懂的理论和需要死记硬背的公式。学生在课堂上听懂教师的讲课并不难,但要较好地理解和掌握本课程的内容,培养较强的空间想象能力与一定的表达能力,则需通过一定课时进行绘图、读图、切制模型和绘制轴测图等实践活动。所以教师在进行教学时,除保证足够的课外作业外,还应安排一定比例的课内练习。课内练习的习题必须精心挑选,尽量与讲课的内容、要求和学生的实际情况相结合。题目要有针对性,使之有利于帮助学生归纳和掌握教材的要点,有利于讨论解题思路和分析常见的错误等。题目还要有思考性,使之有利于训练思维方法和培养空间想象能力。那些一看就懂、思考性差、作图量大的习题则不宜选用。在课后,选择各个层次,各个类型的题目,让学生有目的练习,这不仅可以照顾到各层次学生在接受能力上的差异,还可以培养学生举一反三的能力,便于学生的课后巩固和融会贯通。
5教学技巧
5.1重视板书、演示图的过程作用,活跃课堂气氛
5.2脱离教案,保证讲授连贯流畅,从容自如
讲课是讲解,要有讲有解,既讲又解,才能引导学生集中思想、身临其境地获取知识。因此,作为一名教师,应具有编写教案又能离开教案讲授的本领。只有脱离教案,才能使讲授连贯流畅、从容自如,才能做到口语表达准确简洁,语音清晰明快,语调抑扬顿挫,语速不快不慢。要做到离开教案讲授,首先要有离开教案也能把课讲好的信心,其次是在上课前把本次课的教学内容默备一两遍,记住本次课讲授的顺序以及重点、难点、基本概念、作图方法等各部分内容之间的衔接关系,这样讲起课来也就可以基本上不看教案了。
6结束语
增强学生对工程制图课程的认识,把CAD技术源源不断地融入课堂教学中,提高了学习主观能动性,从易到难,注意直观教学与CAD图例的选择,精讲多练,讲练结合并注重教学技巧的提高,学生对学习《工程制图》产生浓厚的兴趣,反映效果好,空间想象及动手能力都有明显的提高。
[1]葛庆文.工程制图模型虚拟实验系统研究与实现[D].南京:南京理工大学,2006..
[2]沈琦萍.CAD在机械制图教学中的应用[J].中国科技信息,2006(5).
[3]王莺,施高萍.三维CAD技术在机械制图教学中的应用[J].浙江水利水电专科学校学报,2009(1).
[4]张信群.Solidworks在机械制图教学中的应用与探讨[J].滁州职业技术学院学报,2011(2).