機械制圖實踐環(huán)節(jié)教改實施對策
時間:2022-06-16 14:51:57
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摘要:實踐環(huán)節(jié)是制圖基本理論知識向繪圖、讀圖等實踐應用能力過渡的重要節(jié)點,其持續(xù)深化改革是保證教學質(zhì)量的重要一環(huán)。在研究目前制圖實踐環(huán)節(jié)存在主要問題的基礎上,有針對性的提出解決辦法,并根據(jù)長江大學機械制圖實踐改革的實際情況,論述了具體的執(zhí)行效果。
關鍵詞:實踐環(huán)節(jié);教學改革;實施對策;執(zhí)行效果
課程是人才培養(yǎng)模式的核心要素,課程來自于學科,學科通過課程影響專業(yè),只有高質(zhì)量的課程支撐,才能構建一流的學科。機械制圖是培養(yǎng)工科學生機械繪圖、讀圖能力的一門專業(yè)基礎課,是學習相關機械課程和從事機械產(chǎn)品設計的必備基礎。新時代對人才培養(yǎng)提出了新的要求,傳統(tǒng)教學方法暴露出諸多弊端,制圖課程的教學改革勢在必行。國內(nèi)各高校在教學方法、教學手段,以及實踐環(huán)節(jié)等方面都進行了大膽嘗試。如北京師范大學鄭東海博士、貴州理工學院曾萍教授、深圳大學曹媛媛博士等,湖北省內(nèi)如武漢科技大學謝元敏老師、湖北大學熊娟老師等,均通過各類教研項目,全方位、多角度的進行了改革與實踐,從結果看,都取得了非常好的效果,對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量起到了助推的作用。機械制圖是一門具有極強綜合性、創(chuàng)新性、實踐性和社會性的專業(yè)基礎課,教學內(nèi)容安排是否合理是影響人才培養(yǎng)質(zhì)量的關鍵,而能否達到應用型人才的培養(yǎng)目標,實踐環(huán)節(jié)是重中之重。作為重要的教學訓練,實踐環(huán)節(jié)是制圖基本理論知識向繪圖、讀圖等實踐應用能力過渡的極其重要的節(jié)點[1]。實踐環(huán)節(jié)的設置及執(zhí)行對后續(xù)專業(yè)課程的學習甚至畢業(yè)后的實際工作,都有著直接或間接的影響,如何打破傳統(tǒng)、固有的實踐模式,設計合理、有效的教學內(nèi)容,并貫徹多樣高效的教學方法,是機械制圖實踐環(huán)節(jié)教改探索的核心內(nèi)容。
1機械制圖實踐教學中存在的主要問題
目前,國內(nèi)高校機械制圖課程的實踐環(huán)節(jié),普遍存在內(nèi)容設置不充分、教學方法落后、缺乏擴展性,以及沒有合理的考核機制等問題。這些現(xiàn)象明顯與“雙一流”背景下的工程教育發(fā)展戰(zhàn)略不匹配,無法滿足社會對綜合性人才的需求。
1.1實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容設置不夠充分
機械制圖課程自誕生之初,遵循的就是“教師講、學生聽”為主的傳統(tǒng)模式,至今已有200多年。目前教學過程中實踐環(huán)節(jié)主要是尺規(guī)繪圖、計算機繪圖及零部件測繪、金工實習等,實踐教學內(nèi)容零散、隨意,且系統(tǒng)性、操作性不強[2]。雖然隨著時間推移,已逐步增加了課外科技活動、學科競賽等相關內(nèi)容,但仍表現(xiàn)出內(nèi)容薄弱、形式單一,甚至與實際脫節(jié)或者滯后等問題。
1.2實踐環(huán)節(jié)教學方法落后
實踐環(huán)節(jié)的教學方法、手段對課程的教學質(zhì)量和最終效果,有著至關重要的作用。盡管為提高教學效果,許多高校已打破傳統(tǒng)、不斷改進創(chuàng)新教學方式,如從基本的多媒體課件擴充到微課、金課或慕課、雨課堂等,引入了很多新的教學元素與教學手段,但仍存在諸多問題。從長江大學近五年教學效果及學生回訪情況來看,部分教師教學方法過于簡單落后,且內(nèi)容未能與時俱進緊密結合工程實際。測繪實踐就是教師集中示范,學生依葫蘆畫瓢,導致工程圖樣表達不合理、錯誤多、雷同多,違背了國家標準的相關要求。金工實習也是千篇一律,車、銑、刨、磨、鉆、焊接各工種實習內(nèi)容對學生而言沒有差異性,操作過程就是簡單機械的模仿與重復,缺乏創(chuàng)新性。因此,實踐環(huán)節(jié)沒有體現(xiàn)其教學優(yōu)勢,并一定程度上扼殺了不同層次、不同類別學生的學習熱情[3],導致教學效果與預期相差甚遠。另外,由于時間和安全等諸多因素限制,部分觀摩性或示范性環(huán)節(jié)浮于表面,只能看一看、聽一聽,不能深入了解落實,也沒有機會讓學生鍛煉實際技能,教學效果大打折扣。
1.3實踐環(huán)節(jié)的設置缺乏擴展性
目前,制圖課程普遍存在理論教學內(nèi)容系統(tǒng)完整,但實踐環(huán)節(jié)的延展性和應用性體現(xiàn)不明顯等問題。教師只注重知識的理論性和系統(tǒng)性,忽略了其實踐性和擴展性,也沒有考慮到培養(yǎng)過程的層次與遞進,實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容與后續(xù)相關課程、畢業(yè)設計,甚至與生產(chǎn)實際聯(lián)系不夠緊密。例如,在學生的畢業(yè)設計中,經(jīng)常出現(xiàn)表達不合理、標準件常用件畫法錯誤或使用已淘汰的制圖標準等問題?;蛘咴趯W生進入工作崗位之后,由于實踐應用知識的缺乏,難以將課程中學習的應用環(huán)節(jié)和產(chǎn)品設計開發(fā)有機整合,繪圖、識圖和表達能力薄弱,出圖質(zhì)量差或技術要求不符合國家標準,再加上經(jīng)驗不足,極可能對工作信心造成沖擊,甚至影響個人的后續(xù)發(fā)展[4]。
1.4實踐環(huán)節(jié)缺乏合理的考核機制
缺乏相應的考查機制來約束限制學生,也是目前實踐環(huán)節(jié)不受重視、教學效果不佳的一個主要原因。教學階段學時少、內(nèi)容多,學生只注重畫圖、做題、應付筆試,忽略了對動手能力和創(chuàng)新實踐能力的鍛煉。大部分高校制圖課程對實踐環(huán)節(jié)的考核,主要是計算機繪圖測試、手工測繪及精工實習等,機械制圖課程仍打破不了傳統(tǒng)應試教學的條條框框,學為考、考即忘,淪為一門應試課程,在很大程度上背離了課程的培養(yǎng)目標。
針對上述問題,在經(jīng)過詳細的調(diào)研和近兩年的教學實踐后,總結了以下幾點解決辦法。2.1修訂大綱,增加實踐環(huán)節(jié)機械制圖實踐環(huán)節(jié)教改的第一步應該是了解“雙一流”背景下工程教育發(fā)展的真正內(nèi)核和指導方針,認清實踐環(huán)節(jié)在教學過程及學生就業(yè)后的重要作用,明確課程培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案,合理分配理論學時和實踐環(huán)節(jié)的權重,減少理論學時,增加實踐環(huán)節(jié)??赏ㄟ^調(diào)研、訪談等方式了解學生在實踐過程中的具體問題或者興趣所向,也可通過與企業(yè)溝通了解具體需求,從而修訂教學大綱,設計恰當具體的實踐內(nèi)容。
2.2采用多元化實踐教學模式
為提升實踐環(huán)節(jié)的教學效果,必須徹底打破以教師為主體的“教師操作+學生模仿”傳統(tǒng)教學模式,從學生角度出發(fā),針對教學大綱中確定的具體實踐內(nèi)容,選用恰當?shù)慕虒W方式。在以“學生為主體”的前提下,大幅加強實踐教學力度,通過引導、啟發(fā)式教學,激發(fā)學生學習興趣。教師需不斷專研,挖掘先進可行的教學模式,探索如何推廣除傳統(tǒng)手工繪圖、板書演示之外的新方法、新技術,充分運用多媒體等手段,綜合慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、網(wǎng)絡教學等多元化的教學手段,讓課堂信息更豐富、教學更生動,實現(xiàn)教學效果的最優(yōu)化[5]。
2.3建立多元化、過程化的考核方式
目前,制圖課程的評價考核方式以考試為主,雖然平時成績占一定比例(30%),但由于考試時間有限及課程本身的特殊性,仍無法全面考查學生的真實水平。如課程需重點掌握的繪制零件圖和裝配圖等知識點,很難在普通考試中完整考查。通過改革考核方式,增加平時成績、實訓成績、期中成績、上機成績等多方面內(nèi)容,以及分段式、多角度的考查,可綜合考查學生的課堂表現(xiàn)、實踐能力、專業(yè)素養(yǎng)及團隊協(xié)作意識,實現(xiàn)考核方式的多樣化,全面考核學生的綜合素質(zhì)。廢除單一考核模式,構建更公平、公正的成績評價體系,可讓學生從被動接受轉(zhuǎn)向主動探索,從模仿走向創(chuàng)造,有利于教師從注重知識傳授向重視學生能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。
2.4引入學科競賽,構建實踐平臺
在保證理論學習、操作實踐的基礎上,鼓勵并指導學生積極參加各類競賽,鍛煉培養(yǎng)學生的綜合能力與團隊合作精神。推廣制圖創(chuàng)新教育,通過各類大賽,如“大學生先進成圖大賽”“互聯(lián)網(wǎng)+”“機械創(chuàng)新設計大賽”等,理論與實際緊密結合,提高學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
3機械制圖實踐教學體系劃分
根據(jù)《長江大學國內(nèi)一流大學建設方案》中對各專業(yè)及課程的統(tǒng)籌安排,本著培養(yǎng)應用型高級專業(yè)人才的目標定位,實踐教學體系可由四個部分組成。分別為技能實訓模塊、部件測繪模塊、綜合實訓模塊及創(chuàng)新設計模塊,四個模塊既相互獨立,又有緊密的內(nèi)在聯(lián)系。學生通過親身參與各實踐環(huán)節(jié),可以培養(yǎng)使用繪圖軟件的能力、理論和實踐相結合的能力、綜合運用知識的能力,以及團隊合作精神等,為以后的實際工作奠定堅實的基礎。
3.1技能實訓模塊
是實踐教學體系中最基礎的部分,整體可分為兩類。產(chǎn)品認知、線型練習、平面圖形及機件表達等內(nèi)容屬于傳統(tǒng)實踐,能實現(xiàn)學生從高中幾何到畫法幾何的過渡,并訓練學生掌握扎實的繪圖技能;在螺紋連接、齒輪嚙合、繪制裝配圖及拆畫零件圖階段就開始與生產(chǎn)實際銜接,通過與理論教學的相互穿插,讓學生接觸工程圖樣,實現(xiàn)了理論到實踐的平穩(wěn)過渡。
3.2部件測繪模塊
由技能實訓模塊衍生出來,是專門針對零部件測繪的一項系統(tǒng)訓練。首先通過組合體測繪,讓學生掌握測繪的基本方法與步驟,并通過軸套、盤蓋及箱體類零件的測繪,讓學生深入認識零件圖繪制的相關要領,熟練掌握技術要求及國家標準,并保證工程圖樣的完整性。這部分內(nèi)容可以小組協(xié)同的方式進行,按照“分組測繪———集中討論———方案比較———方案優(yōu)化”的順序進行,既保證了作業(yè)完成的質(zhì)量,又鍛煉了學生協(xié)同合作的能力,便于取長補短、效益最優(yōu)化。
3.3綜合實訓模塊
與前兩類模塊不同,該實踐過程會有若干針對性較強的命題,如手壓閥測繪、齒輪油泵測繪或減速器測繪等,在制定教學大綱時就已擬定。該模塊一般采取集中實踐的操作模式,實踐周期較長,內(nèi)容包含從測繪到出圖的全過程,且對零件圖、裝配圖的測繪均有詳細要求。除手工繪圖外,還要求學生熟練掌握計算機繪圖(平面及三維)方法,并通過集中測試的方式考核掌握程度。通過綜合實訓,學生可將理論運用于實踐,更好地理解課程內(nèi)核。
3.4創(chuàng)新設計模塊
該模塊是對上述幾項訓練的拔高與提升。在前期實踐環(huán)節(jié)中選拔出來的優(yōu)秀學生,通過集訓可參加“全國高教杯制圖大賽”“全國機械創(chuàng)新大賽”“全國大學生挑戰(zhàn)杯”等比賽。通過大賽,學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實踐能力進一步提高。此外,鼓勵學生積極參加教師的科教研項目,在研究中運用相關知識解決問題并積累經(jīng)驗,為今后的實際工作打下堅實的基礎。
4機械制圖實踐教學改革的執(zhí)行效果
采取以“學生為主體”“今天我是小教師”等多元化教學模式,通過引導、啟發(fā)式教學,激發(fā)學生學習興趣,可大幅提升實踐教學效果。同時建立多元化、過程化的考核方式,鼓勵指導學生積極參加各類競賽,讓學生在實踐中鍛煉培養(yǎng)綜合能力與團隊合作精神。同時,在長江大學“雙一流”建設背景下,機械制圖課程的實踐部分經(jīng)過一系列教學改革,其課程的科學性、先進性將體現(xiàn)的更具體,并能對其他課程和專業(yè)產(chǎn)生示范和輻射作用。輻射面包括機械工程學院、化學與環(huán)境工程學院、城市建設學院、石油工程學院、電子信息學院等工科院系,并涵蓋二級學院的所有學生,形成的教學模式也可被相關兄弟院校所借鑒。5結論機械制圖實踐教學中的主要問題體現(xiàn)在:實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容設置不夠充分、實踐環(huán)節(jié)教學方法落后、實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容設置缺乏擴展性,以及實踐環(huán)節(jié)缺乏合理的考核機制等四個方面。通過深入的教改研究,并經(jīng)歷約兩年的教學實踐,本文提出了相應的解決辦法,即修訂大綱,增加實踐環(huán)節(jié)、采用多元化實踐教學模式、建立多元化、過程化的考核方式,以及引入學科競賽,構建實踐平臺等。從教改結果來看,解決了實踐環(huán)節(jié)中的若干問題,教學效果顯著提高,大大提升了學生的綜合素質(zhì)和就業(yè)競爭力。
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[5]蔣薇,門朝威.“雙一流”背景下機械制圖課程改革的幾點思考[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力,2012(2):118-120.
作者:蔣薇 門朝威 單位:長江大學 機械工程學院