面向数字化制造的机械制图教学改革

摘 要：机械制图课程在机械专业学习中的地位不言而喻.文章针对机械制图教学现状分析了现代机械制图教学中存在的问题,并且针对这一问题提出了基于教学目标、教学方法、教学内容和模式的教学改革,提出了数字化机械制造这一概念.其目的在于提高我国机械制图教学效率,为社会培养更多专业的机械制图人才.

关 键 词：数字化机械制图教学改革

机械制图是重点课程之一,尤其对于工科学生来说,制图技能是其生存的保证.目前机械制图教学存在一定的问题,主要表现为教学目标不明确,教学方法单一,学生积极性低等.导致现代机械制图教学效果不显著,数字化教学的提出一定程度上改善了这一难题,但也给教师和机械制图教学提出了巨大的挑战.目前,如何使数字化教学融入到机械制图中已经成为高校教育者的主要任务.

一、数字化制造对机械制图教学的要求

数字化制造要求机械制图将图改变为数,实现机械制图现代化,并进行相关数据信息的收集和存储.在这种前提下,机械制图要提供施工工程的模型基础.计算机软件将成为机械制图教学的载体,在教学中起到积极作用,使现代机械制图教学从二维转向三维.其中包括拓扑结构和三维几何信息及物理特征等.通过计算机软件对图纸进行处理,从而得到虚拟的实体图像,方便图纸设计人员设计和修改.也就是说,数字化制造是以计算机为依托实现对制图数据、方法和资源的整合和存储.基于这种模式的机械生产模式将发生一系列变化,整个过程中计算机的作用增强了,计算机制图实现了虚拟装配与制造,并且能够通过计算机检验.机械图样作为工程施工的重要依据,无论是设计还是分析都应按照发展规律.这要求教学目标、教学方法和教学模式及内容彻底进行一次改革,只有这样才能满足现代社会对机械设计人才的要求.

二、机械制图课程教学改革的策略

机械制图的教学目标需要改革,主要应从三方面入手：构型设计能力的提高；数字化制造软件的应用培养；徒手绘图能力的增强.形体的构型设计是创造性设计的重要表达形式.构型设计是教学目标改革的重要项目,是培养学生思维能力和制图创新能力的主要方法.三维立体设计和造型是课程教育的目标,也是改革的主要目标之一.课程改革的首要任务是让学生了解课程设计流程,提高设计技能,重视徒手绘画能力.同时,学生能够通过徒手绘画能力的提高获得更大的想象空间.在这个过程中,学生实践能力的培养是关键,教师应善于发掘和培养学生的灵感,使学生善于观察生活、感受生活,启发设计思维.徒手绘画课程应始终作为机械制图教学的重点.AutoCAD作为平面绘图的基础,虽然曾经取得了一定的效果,但随着科技的发展,三维立体技术的出现要求绘图软件进一步更新,以适应其发展.目前,已经有很多三维立体软件的学习进入了高校机械制图教学中.

三、机械制图课程教学方法的改革

由于机械制图的教学方法较多,因此教学方法的改革要求教师从理论教学和实践教学两方面入手,将教师的讲解和学生的学与练融合起来.通常要求理论部分由教师讲解,并且尽量避开生涩难懂的专业理论,将其转化为更生动的教学模式,提高教学效率.需要给予学生适当的实践时间.另外,增加教师与学生之间的交流,以便学生提高交际能力,针对不同教学模式,有针对性地调整方法,使二者能够相互联系.总之,高校机械制图教学应致力于培养和拓宽学生的思维能力.目前,无论是讨论法教学还是思维拓展式教学,其目的都在于通过多维度的教学方式提高学生的制图创新能力,丰富课堂教学方法,调动学生的积极性.如针对与实践教学联系密切的教学中,案例法可以充分发挥教师的作用,将实践教学与理论教学相结合,将设计开发类知识引进到课程教学中.教师可为学生预设多个情景,在具体的分组中学生可以锻炼能力,这样学生的工程基础知识可以得到巩固,设计能力及图纸分析能力也可以得到提高.

四、教学模式内容及模式改革

循环动态的教学模式是我国机械制图教学的主要目标.这一教学目标要求教师改变自己在教学中的地位.教师不再单纯地掌握教学方法和进程,而要求学生参与,充分发挥学生的主角地位,将教为主导转化为以教师的引导为主,与学生实践相配合的教学方式,也就是循环动态教学模式.这种教学模式基于先进化的多媒体技术,在这种模式下,学生的创造性思维更强,并且能够感受自身的学习效果,培养探索精神.教学内容的改革以教学模式为前提,从以下方面入手：以“体”为核心的投影理论；表达方法范围的扩大；三维图纸的查阅及绘制；促使学生了解多元化、数字化的基础理论.投影理论是一种先进的绘图理论,这种理论要求学生了解实践操作、熟悉绘图流程.实际上,随着科技的发达,这种绘图模式不利于图形的展开,需要教师增强空间思维能力.这解释了为什么投影理论以“体”为中,而不是点、线或者面.三维立体图作为目前推行的主体,在高校机械制图教学中起着积极作用.三维时代并不代表二维模式将被淘汰.关于投影的介绍,学生的先进理念将得到推广,使学生的后期学习效率得到提高.我国多媒体技术在教学中起着十分积极的作用,尤其对于投影理论来说,处于不同时代的机械制图软件不同,功能值得商榷.

五、结语

随着高科技的快速发展,机械制图开始趋于现代化.目前,数字化技术在不断发展,对于机械教育来说,我们应提出更高的要求,明确教学目标,丰富教学手段.并且在高校中普及高科技知识,使机械制图朝着操作智能化发展.熟练掌握机械制图的设计技能,绘制现代机械图纸是现代高校机械课程中的主要任务.实践证明,教学化技术能够从实质上改变我国机械制图教学效率低下的现状.这是现代社会对人才的主要要求.