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工程制图课程是机械类专业的一门重要基础课程,一直是广大高等教育工作者关注的焦点。下面是读文网小编为大家整理的工程制图论文,供大家参考。
【摘要】文章介绍了工程教育专业认证的内涵,以《工程制图》为例,探讨在工程教育专业认证的背景下,如何针对不同专业学生培养的要求,改革制图课程的教学思路和方法:以学生为中心的教育理念,以学生为首要服务对象;以产出导向(目标导向)为教育取向。面向不同专业的课程体系优化:研究不同专业类别的应用和发展,确定体现专业特色的教学内容;针对不同专业讲授各自专业的图学标准;针对不同专业,开展专业绘图软件的学习。
【关键词】专业认证;工程制图;课程改革
一、工程教育专业认证
工程教育认证是国际通行的工程教育质量保证制度,也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。由于经济全球化带来工程人才的跨国流动,急需建立专业资格与学历教育互认体系。1989年生效的华盛顿协议使各国工程专业认证趋于等效,各国认证组织签订互认协议,相互承认专业点及其所授学历、学位。国内高校2014年提交专业认证申请362项,受理138项,进校考察111项,通过率80.4%。2015年受理数量增长至158项。工程教育认证的评判标准是专业培养的全部学生的学习成果,而不是部分“代表性成果”。专业认证强调工程教育的基本质量要求,它是一种合格评估。社会需求是多样性的,培养工业界、企业界所需求的、多样性的不同类别、不同层次的工程技术人才就是进行专业认证的目的。专业认证主要遵从以下三个原则:以学生为中心的教育理念,以学生为首要服务对象(Students-centered);以产出导向(目标导向)为教育取向(Outcome-based);持续改进的质量文化(ContinuousQualityImprovement)。[1]教学的目标应当围绕学生的培养,教学内容要根据对学生的期望而设计;以是否有利于学生达成预期目标为判断师资与其它支撑条件的原则;将对学生表现的评价定为评价的焦点,由毕业要求的达成支撑培养目标的达成。被认证专业必须通过举证证明可以期望每个合格毕业生达成目标要求;培养目标与毕业要求必须对日常教学活动起到导向作用,并有利于每个承担教学任务的人明确责任;对毕业要求与培养目标达成度的评价必须分解为对学生整个学习过程中的全程跟踪与进程式评估。
二、基于专业认证的工程制图课程改革
《工程制图》是理工类本科生必修的一门重要技术基础课,是理论与实践紧密相结合的课程,教学目的是培养学生的空间想象力、读图和绘制机械图的能力。作为入学后的第一门专业技术基础课程,它对训练学生掌握专业技术课程的学习方法,培养学生的严谨作风和认真负责的态度都有重要的作用。学习该课程的主要目标是:(1)掌握并应用正投影法的基本原理来表达物体。(2)绘制和阅读工程图样。(3)培养空间想象、构思和造型能力。概括起来就是培养具有熟练绘图与读图技能的技能型人才,具有良好的空间到平面、平面到立体思维模式,有一定构造能力的创新型人才。该课程的学习,直接影响到后续的专业课程的学习以及学生是否能够胜任以后本专业的工作。
1、以学生为中心的教育理念,以学生为首要服务对象
(Students-centered)基于专业认证的要求,我们对教学环节进行了反向设计,培养目标是对毕业生在毕业后5年左右能够达到的职业和专业成就的总体描述,是专业人才培养的总纲,它是构建专业知识结构形成课程体系和开展教学活动的基本依据。毕业要求(或称毕业生能力)是对学生毕业时掌握的知识和能力的具体描述,包括学生通过本专业学习掌握的技能、知识和能力,是学生完成学业时应该取得的学习成果。教学的出发点不是教师想要教什么,而是学生达到目标需要学什么。以材料专业为例,本门课程支撑的毕业要求指标点主要有以下两点:第一,掌握机械、电子、信息技术等工程基础知识和基本原理,能分析简单机电装备的工作原理,并对简单故障进行分析判断;第二,具备运用合适的绘图软件正确表达机械部件、设备结构的能力。针对该指标点,我们将《工程制图》课程教学目标设定为:第一,掌握工程制图的基础知识,培养学生的形象思维和空间想象能力以及解决复杂工程问题的能力。第二,掌握绘制和阅读工程图样的基本技能和方法,并能查阅机械设计手册中的有关内容。掌握计算机绘图的基本方法,能够熟练运用CAD软件绘制工程图样。培养学生具有应用机械制图及计算机绘图的方法解决相关专业复杂工业设计制图的能力。[2]
2、以产出导向(目标导向)为教育取向(Outcome-based)
工程教育专业认证代表着一种新的教育理念:过去我们的教育主要强调的是教师如何教好,而工程教育认证主要强调的是学生如何学好。形成成果导向教学设计流程:由国家社会及教育发展需求、行业产业发展及职场需求和学校定位及发展目标来决定培养目标和毕业要求,进而决定指标点的设定。根据指标点修改课程体系以及教学要求和教学内容。由教学评价来反映学生发展及家长校友期望。我们需要重构培养方案,也就是优化知识结构,即知识及知识间的联系。大学阶段的教学方式不能等同于中学阶段,专业教育不能等同于基础教育。我们不能只见大树不见森林,要让学生懂得学什么,为什么,干什么。不能教的糊涂,学的糊涂。在大学教育过程中,由通识教育课到学科基础课,再到专业基础课,最后到专业课程,我们要建立有效地横向及纵向发展思路。改革课堂教学,由知识课堂转变为能力课堂,灌输课堂转变为对话课堂,封闭课堂转变为开放课堂,共性培养转为因材施教,终结评价转为发展评价。
3、持续改进的质量文化(ContinuousQualityImprovement)
针对专业认证的要求,为了实现持续改进,将教学管理制度进行相应的改进。改进的基础就是常态性的评估与评价,对每一个常规教学活动都进行评估。持续改进的实现有赖于有效的质量监控与反馈机制。在此过程中每个教师在持续改进中均承担责任,而且持续改进的效果是通过学生表现来体现的。我们对课程定期做出适当的记录,以便评估学生能力的取得程度:定期对试卷的题目难度、题目数量、规范性和试题结构合理性进行评价与记录;对考试成绩以及试卷中所有试题进行详细的分析整理,了解学生对课程知识点、指标点的掌握情况,评估学生能力取得的程度。评估的结果被系统地加入项目持续改进中:将上一届学生对知识点、指标点的掌握情况及不足之处,在下一届教学中有针对性的改进,依次针对近年来的组合体尺寸标注和标准件的画法等知识点进行了加强巩固,重点加入到下一届学生的教学与实践训练中。充分利用其他可用的协助持续改进的资源:主要通过平时的作业,绘图训练,绘图软件的上机练习等方式,加强对学生掌握知识点、指标点薄弱环节的训练,以保证达到持续改进的目的。
三、面向不同专业的课程体系优化
1、研究不同专业类别的应用和发展,确定体现专业特色的教学内容
在工程教育专业认证的大背景下,针对陕西科技大学的专业类别,将工程制图课程划分为3大专业类别:化工材料类、电气类和工程管理类。研究不同专业类别工程图学方面的应用和发展,确定能够体现专业特色的教学内容。比如,对于电气类专业,在讲机件的表达方法时,可结合芯片实物引导学生分析其表达方法、绘制相应图样。对于计算机专业,在讲计算机绘图的镜像和移动等内容时,可以适当加入计算机图形学方面的知识,增加学生的学习兴趣。
2、针对不同专业讲授各自专业的图学标准
调研和确定各类专业工程图学方面的“三化”(标准化、系列化、通用化),改变传统教学环节中只强调机械行业“三化”标准的缺点,针对不同专业讲授各自专业的图学标准。
3、针对不同专业,开展专业绘图软件的学习
改变传统计算机绘图只讲授AutoCAD的现状,针对不同专业,开展专业绘图软件的学习,使学生能够熟悉和应用专业绘图软件。
【参考文献】
[1]_义.解析工程教育专业认证的持续改进理念.中国高等教育,2015.15.
[2]王延亮,刘妍,司海燕.专业认证背景下的“计算机地图制图”课程教学改革.测绘工程,2013.6.
1环境工程CAD与工程制图课程整合的具体实施策略
1.1调整优化课程教材教学内容
环境工程专业就业岗位主要面向环境污染治理工程生产(管理)一线的工艺设计员、安装调试员、项目经理、运营管理员等。经过岗位分析与开发具备环境污染治理技术的基本技能,需掌握环境工程工艺设计、施工管理、设备安装、工艺调试以及污染治理设施运营与管理等专门知识。教材的选用是环境工程CAD与工程制图课程整合的关键环节之一。为了确保学生能够全面掌握基础知识和专业知识,实现高等教育教学目标,应当根据环境工程CAD与工程制图课程要求,自编或合理选用教材。教材内容上要突显非机械类制图的特点,涵盖制图基本原理、本专业常见工程图等,并且保证绘图过程均可利用CAD软件进行呈现,增强环境工程制图与CAD绘图技术结合的紧密性。在教材的编排上要加强制图基础、投影理念、构型表达等传统教学内容,适当削减画法几何等陈旧的教学内容,并大幅度增加以CAD技术三维几何造型为主的现代先进知识。教材内容的取舍要以环境工程专业特点为根本出发点,在确保基本理论完善的基础上,增加管道施工图、给排水工程图、建筑施工图等内容,为专业课程学习奠定扎实基础。通过调整优化教材,使学生在学习中能够始终处于图形的概念中,从小的立体、组合体,延伸到建筑形体,拓展到管道系统、给排水系统和建筑物等,让学生对环境工程制图构建起整体轮廓。为了将CAD技术融合于环境工程制图课程教材中,应当结合环境工程的设计特点,运用实例教学法,重视学生实际操作能力的培养、实践经验的积累。
1.2运用有效的教学方法
在环境工程CAD与工程制图课程整合后,应当运用两者相结合的教学方法,提高教学效率与效果。首先,穿插讲授制图基础知识和CAD绘图基础知识,要求学生掌握线型、圆弧等铅笔手工绘图技巧,在此基础上再开展CAD软件基本命令和基础操作教学;其次,重视基于环境CAD三维建模技术的工程制图教学。为了提高学生三维建模能力,要在进行完成软件基本命令和基础操作教学之后,开展普通正方体、球体、圆柱体、长方体、锥体及其简单组合体的教学,利用CAD三维实体投影转换成二维平面图的功能,拓展学生的想象空间,并且利用CAD软件对不同类型的组合体和曲面进行投影的教学手段,对典型案例进行详细讲解,以增强学生的视图能力;第三,教师在教学中要分清教学重点,合理运用CAD软件技术化解教学难点。如,重点讲解工程制图的重要概念和标准,利用CAD三维建模讲解投影规律,着重讲解形位公差、配合公差等学生难以理解的教学内容。同时根据实际情况可以采用案例式教学。根据该门课程的教学方案和学时分配计划,在学生掌握基础命令后,课堂上除了配合教材与规范,还应适宜的引入工程相关的图纸进行背景介绍及图面图线讲解。真实具体的工程实例在教授过程中会更具有说服力真实感和吸引力。归总命令式教学。操作命令的繁多,往往会造成记忆上的混乱。每堂课由教师带着学生先复习上节知识,附带着列出相似命令的归类和总结,帮助学生记忆。比如,L命令代表线,它可派生出PL多段线,XL射线,SPL样条曲线,EL椭圆,POL正多边形等。网络交流式教学。有限的理论和上机操作课时并不能完全解答学生的各种疑问,因此课上并不完全讲授每个命令中的子选项。因此欲留1-2个子选项的相关问题给学生作为课后练习题,并借助网络进行随时交流软件操作及相关专业知识的解答。通过课上课下的练习,教师可及时的收集归纳所反映的问题。同时也可使课上不好意思不爱提问题的学生以这种形式提出问题。有助于教师充分了解每个学生的掌握情况和现存的问题。
1.3重视实践教学
在环境工程CAD与工程制图整合教学模式中,要增加实践教学环节,重视学生工程实践能力的提升。例如,在进行环境二维工程教学中,对于给排水制图标准教学不仅要求学生掌握平面图、流程图、高程图的绘制技巧,还应要求学生掌握环境工程设备图的基本要求和绘制技巧。同时,为了提高学生参与实践教学活动的积极性,教师可以利用网络教学平台,通过让学生在“筑龙网”、“给排水在线”等专业网站主动收集资料,获取知识信息,从而完成教师布置的大作业,提高学生信息收集利用能力,以及理论知识运用于实践操作的能力。同时将开设课程设计,课程的理论学习和课程设计是散与合,理论与实践的关系。针对理论学习的进一步理解和消化,如何将所学的理论知识融会贯通,串成整体,构架成系统,使学生能从整体上把握计算机绘图的要领,又能自主的去探索和发现复杂高级的操作命令,是教学计划不可缺少,有必要设置的实践环节。2.4改善课程考核方式环境工程CAD与工程制图整合后的课程,将是一门实践性较强课程,如果采用单纯的笔试考试的方法来考核教学效果,并不能完全反映学生对整个知识的掌握情况,因此,有必要改善现有的成绩评定方法。除了笔试外,注意加大平时考核(作业、提问、测验、课程设计等)在总成绩中的比重,提高学生的学习积极性。把成绩的评分分为平时考核与期末考核两个组成部分。对学生成绩的认定,不能再是单纯的知识考核,而是要把知识和能力的考察综合起来。期末总成绩采取平时小作业成绩、手工绘图大作业成绩、CAD上机绘图成绩、期末考试成绩多项组成的优化方案。期末总成绩由以下比例构成,期末卷面成绩占50%,平时小作业占10%,手工绘图大作业占10%,CAD上机绘图占30%(其中平时CAD绘图作业占15%,CAD绘图上机考试占15%)。在整个课程考核中,我们强调对学习过程的考核,各个环节都要考察。
2结语
实践证明,通过对环境工程CAD与工程制图两门课程的整合,加上几种教学方法的引入,及时增加和更新教学内容,注重学生的个性培养,在课堂教学和实践环节中,加强专业知识的融合指导及其他辅助制图软件的讲解,开阔学生的眼界,保证教学内容的生动丰富,可为学生将来从事环境工程相关专业奠定扎实的制图基础,从而培养出社会真正需要的环境类人才。
摘要:作者结合自身工作经验,根据工程制图课程的存在问题,为保证教学质量,提高教学效率,提出对课程改革的思考。
关键词:工科院校;工程制图教学;教学改革
工程制图作为工科院校经典传统的专业基础课程,主要是培养学生的空间想象能力、构形表达和空间解决问题的能力,以学习制图理论为基础,学习正确的图纸表达、读图方法等。一方面,随着各门类新知识新技术的出现和日趋成熟,各高校开设课程门类也随之增多,原有课程相对课时缩减,传统的教学内容、方法、手段等已不能很好地适应专业的发展需求。工程制图教学内容繁多、学时缩减是目前工程制图教学的主要问题。另一方面,扩招造成学生层次差别拉大,两极分化严重,普遍缺少自主学习创新能力,教师在教学过程中很难在有限的课时内将教学内容粗细讲解有度,学生在课程结束后很难很好地理解课程的主要内容,并顺利地应用到后续课程及实际生产设计中。针对工程制图教学存在的问题,笔者结合教学实践,提出了对工程制图课程教学改革的思考。
1.工程制图基本课程体系的改革
为适应学校课程设置,优化课程结构,提出整合传统课程内容,形成新课程体系的意见,注重与后续课程的衔接。在课程设置中将原有独立的工程制图课程和AUTOCAD课程合并为一门新课程,适量减少相应重复教学内容课时,在课程前半段重点讲解传统工程制图中组合体、视图、剖视图、断面图、零件图,以及有关制图的基本内容,以培养识图、绘制零件图、构形表达能力为重点。在制图基础知识教授的过程中,在传统挂图与教具的基础上逐步引入AUTOCAD绘图部分的知识,加强其绘制草图和计算机绘图能力的综合训练,并对所教授的三维模型进行分解和组合过程的演示,从而弥补传统教具静态表述的不足,使得读图浅显、易懂,使学生在掌握AUTOCAD基本绘图软件的同时,通过直观的认识很快具备组合体的读图能力,提高授课效率。课程后半段主要讲解AUTOCAD的计算机绘图部分,结合上机,熟练绘制复杂零部件,包括其表达方法、尺寸标注、技术要求等。将工程制图和AUTOCAD的课程合并,在培养学生的图形表达和形象思维能力的同时,搭建不分专业的横向技术基础平台,以适应当前各专业通用的设计、生产、技术交流的需要。
另外,将此课程设置在大学一年级第二学期,以巩固第一学期金工实习相关机械加工工艺知识,同时为后续机械基础课程、PROE三维设计及专业结构的学习奠定理论基础,以保证学生课程学习的连续性。此计划准备从2012级新生作为试点进行考察。
2.教学内容的改革
教学内容上,在教授工程制图基本理论的基础上,从实际生产中的简单零部件入手,以机械设计为主线,结合各专业所在行业,采用“整体教学,适度区分专业”的方式,将绘图知识贯穿在机械专业课程中,教授中注重基础零件的设计过程,并加强工艺知识的教授。例如,针对车辆专业的学生,在教授工程制图典型基本体、组合体画法的同时可以从汽车零部件中的简单体入手,例如:曲轴、发动机缸体教授学生相关的绘图规范、技术要求、工艺参数等,并同时运用AUTOCAD计算机绘图软件让学生上机绘制相关图纸。在此过程中,可运用PROE等三维软件进行零部件三维形状的动态演示、FLASH动画演示、相关生产线的视频演示等,以使学生对相关后续三维研发软件有所了解,激发空间想象能力和绘图热情。在教授课程的同时,可针对设计的图纸组织小组可行性方案的讨论,有意识地灌输实际设计生产过程中会遇到的方案可行性、加工成本、研发周期等的概念和思想。要学以致用,用设计制造的理念来进行讲学,在讲学的过程中增进和提高学生对本门课程的了解和热情,并能积极主动地进行思考设计,培养识图、读图及绘图能力,并进一步引导学生从二维空间向三维空间拓展。
3.教学思想上的转变
笔者认为,良好的教学氛围对于课程的学习和最终学生对课程知识点的掌握至关重要,启发式教学是非常有效的手段。例如,在讲授组合体的过程中,由学生自主思考基本体的相对位置的影响及其表面连接关系,大胆提问,并最终绘制各视图。在教学的整个过程中,激发学生的学习兴趣,使学生能积极主动地投入学习、教学,充分体现学生是主体,教师为指导的思想,调动学生的积极性、主动性,活跃教学气氛,最终达到提高其创造能力、培养其综合素质能力的目的。
4.教学方法上的调整
为了进一步提高学生的工程制图能力,除传统的课堂教学,开设实践教学:首先,开放工程制图模型室,模型室中有相关配套教学模型及复杂模型,学生能够借助对模型的观察、分析和现场测绘,建立起空间的感性认识,形成空间的整体思维方式。其次,为加强其综合实践能力,可结合课程联系相关的制造性企业进行有针对性的课程性实习,让学生从实际生产制造中更直观地了解制图的重要性和价值性。目前,课程性实习计划正着手和相关企业洽谈合作中。最后,可充分利用网络平台,开发与制图相配套的教学软件,学生可定期上机练习,自主检测学习成果,发现学习中的问题、重点、难点,及时了解和解决。
5.考核制度的改革
通过综合性的考核制度,多方位考查学生的制图能力:第一,学习过程中,通过课后练习题来考查对知识点的掌握、理解程度;第二,采用期末闭卷考试的形式,使学生在课程结课后能对工程制图课程有综合性的认识和理解;第三,通过机考,考核学生制图知识综合运用和计算机绘图能力;第四,实践制图能力的考核,结合实际零部件的绘制来考查学生对其专业简单零部件的结构、尺寸、技术要求等的认识水平,为后续课程的开展奠定基础。
综上所述,改革工程制图教学模式,转变传统的制图教学思想,将联系实际生产制造和计算机绘图的三维设计理念融入工程制图教学,采用“多元化”的教学模式,可加强学生创新意识和工程意识的培养,提高其综合素养。
参考文献:
[1]祝春花,庄中霞,胡建平主编.新时期工程制图教学改革探究[J].广东水利电力职业技术学院学报,2007,(8):31-33.
[2]马伏波主编.现代工程制图教学改革的研究和实践[J].安徽理工大学学报(社会科学版),2003,(3):100-102.
[3]付秀丽.提高制图课教学质量的教法[J].教育与职业,2005,(14):64-65.
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机械制图是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。图样由图形、符号、文字和数字等组成,是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件,常被称为工程界的语言。另外机械制图也是大多高等院校机械类及相关专业开设的一门基本必修课程之一。机械制图方面的参考书籍主要有北京理工大学出版社和北京大学出版社出版的《机械制图》。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于工作过程的《机械制图》课程教学改革探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
基于工作过程的《机械制图》课程教学改革探讨全文如下:
【摘 要】课程是职业教育改革的核心,本文分析了机械制图的现状,以《机械制图》课程为载体,从课程目标、课程结构、课程内容和课程评价等方面探讨了基于工作过程的课程改革。
【关键词】机械制图;工作过程;职业教育;课程改革
《机械制图》是高职院校机电类各专业必开的一门专业技术基础课,也是核心课程,有“工程界的共同语言”之称。教育部2006年16号文件倡导“任务驱动”等有利于增强学生能力的教学模式,明确提出:“改革教学方法和手段,融‘教、学、做’为一体,强化学生能力的培养。”主张将教学活动置于各种现实的生活情景之中,在真实生活情境及交际活动中,形成实际的可操作的能力。《机械制图》在工科类各专业中起着承上启下和贯彻始终的作用。面对社会、企业对人才培养提出的新要求,《机械制图》课程改革势在必行。基于工作过程导向的课程是近年来高等职业教育课程改革的一个重要内容,同时也越来越受到各高职业院校的高度重视。
不知从何时起,《机械制图》已经成了一门“问题”学科,除去少数领悟能力较强的学生外,很多学生都对这门学科望而生畏,这当然不能将板子打到学生身上。归纳起来,主要是下述原因所导致:
1.针对性教材匮乏
1)课程教材选择面少 “十一五”期间针对高职院校编写的机械制图教材很多,但真正以项目课程编写的教材寥寥无几。
2)教学内容难度大 课程“学问化”倾向较为严重,其内容是传统本科的“压缩饼干”,随着课时的压缩,实训机会的减少,学生课堂学习积极性明显降低,课堂上容易出现听不懂的状况,从而对课程的学习产生厌倦和畏惧心理。学生对零件图和装配图的测绘部分往往变成抄图和描图的过程,对其中的结构和工作原理含糊不清,甚至一无所知。
3)教材内容脱离实际工作任务 所涉及的内容只有很少一部分与实际工作岗位任务有关。通过对毕业生的跟综调查发现,在实际工作中,学生尝试用所学的知识去解决较复杂的问题,却有一种所学知识对自己的实际工作没有帮助的感觉,真所谓“所学非所用,所用又未学”。主要原因一是课程目标定位过于宏观,二是课程结构学科化。
2.教师教学观念陈旧。具体到制图课的学习,一般要求学生先学习足够的制图理论知识,然后进行制图测绘,最后就能形成空间想象能力、读图制图能力,这其实是不现实、也是不可能的。造成这种状况的根源还是“重知识,轻技能”这一中国传统社会文化价值取向,忽视了知识与具体工作任务之间的联系,以知识传授为中心、以知识灌输为基本方式、以知识再现能力为终极目的课程观依然存在。这种“教师讲、学生听”、“从理论到实践”的教学模式和课程理念形成了“黑板上开机器,教室里种水稻”的具有中国特色的职业教育景象。
3.教学模式和教学评价单一。注重知识传授、讲课照本宣科、教学方法单一、课堂理论教学时间超过大半,长期以来教师“一言堂”的现象无法克服。教与学脱节,不能有效培养学生的能力,技能的训练和培养被忽略。多数教师常用的评价方法基本上也是知识性考试,这种评价过于偏重学术性学习的结果,比如获得一个分数或是一张证书,很少顾及实际的工作能力。
基于工作过程的职业教育理论,是针对传统职业教育与真实工作世界相脱离的弊端、根据企业需要适应工作岗位能力和构建工作岗位能力的生产一线技术型、技能型人才而提出来的。机械制图课程改革是以综合职业能力培养为目标、以典型机械零件的测绘为项目载体。
所谓工作过程,就是在企业中为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整工作程序。基于工作过程课程的教学就是根据职业行动领域的实际工作过程,即以企业典型工作任务来确定实际工作任务,在任务执行中渗透相关的教学任务,最终转化为职业教育任务。因此在教学中应提供每个任务详实的的工作流程、工作对象、工作方法、使用工具、劳动组织方式、与其它任务的关系和所需的知识、能力和职业素养等等,从而实现工作任务向行动领域转换、行动域向学习领域转换以及学习情境的设计。
1.重构课程目标―课程目标从知识本位转向能力本位。然而多年的职业教育课程改革在实践层面一直未取得重大突破,其重要原因之一就是对课程目标的描述过于笼统。用普通能力的描述方法来描述职业能力,使得对课程内容的分析难以真正深入到职业内部,这必然导致基于工作体系的课程取代基于学科体系的课程成为空中楼阁。所以课程目标要具体说明学生最终能做什么,会做什么,它是从职业能力输出模式描述课程目标的。基于工作过程的机械制图课程目标是:
总体目标:通过任务引领型的项目活动,使学生能够绘制和识读工程图样;能利用 CAD 软件绘制机械零件图和装配图;并养成吃苦耐劳、团结合作和爱岗敬业的品德,养成认真细致、独立思考和自主创新的学习习惯。
能力目标:①具有绘制和识读工程图样的能力;②具有机械图样的绘制、国家标准的查阅、收集和使用技术信息与资料的能力;③能够使用测量工具测绘机械零件的能力;④具有操作CAD软件的能力;⑤能利用CAD软件绘制机械零件图和装配图。
知识目标:①掌握制图的基本规定和投影法的基本知识;②理解视图的形成及作图步骤;③掌握尺寸的测量及标注;④掌握标准件的绘制;⑤掌握视图的表达方法;⑥掌握CAD绘图命令及编辑命令。
素质目标:培养学生吃苦耐劳、勤学苦练和爱岗敬业的精神;培养学生团结合作、组织协调的能力;培养学生尊重标准、遵守标准的行为;培养学生独立思考、自主创新的学习习惯。
2.重构课程结构―从学科结构到任务结构。知识服务于实践的任务课程结构是以项目为载体,使学生在完成项目的过程中建构知识。按照工作过程来序化知识,即以工作过程为参照系,将陈述性知识与过程性知识整合、理论知识与实践知识整合,具体到机械制图课程“零件测绘”(如下图)这部分的内容,就是将零件测绘分为轴套类、盘盖类、叉架类和箱体类四个项目的测绘,在测绘过程中,将零件的结构分析及表达方法、尺寸标注、技术要求等相关知识点融入其中,使学生在围绕项目为中心的实践过程中掌握相应的知识点。
3.重构课程内容―从普通知识到工作任务,打破传统学科型课程以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容,将整个机械制图课程化整为零,针对实际工作任务需要,以职业活动为主线,以培养职业能力为本位,重新组织和设计教学内容。采用以测绘典型部件减速器为载体,一是减速器结构典型,且包含了除叉架类零件之外的轴类零件、盘盖类零件和箱体类零件,常用件和标准件等几乎所有机械制图涉及的零件,零件类型较齐全。二是测绘减速器的最终目的是画装配图和画零件图。而要画好装配图和零件图则需要一定的制图知识和绘图技能。如:画零件图要求掌握投影法、点线面的投影和机件表达方法、尺寸标注和技术要求等知识点。画装配图要求掌握标准件和常用件的画法和装配图的画法等知识点。(见表1)
我们以对真实设备或是仿真机械零件模型拆、查、测、绘等基本技能工作任务为引领,从学生基础能力出发,遵循机械制图专业理论的学习规律和技能的形成规律,按照由由浅入深、由简到繁、循序渐进的原则将教学内容重新整合,确定了如下5个模块,(如上表所示),每个模块下面又分为几个项目,每个项目再分解成若干个工作任务来组织教学,一般每个工作任务为2-4个学时。这样,在工作任务引领下学习机械制图基本技能及相关的理论知识,能让学生从不同的角度出发考虑问题,使之贴近生产实际,培养学生的职业能力。
4.转变教学方式―由学科结构式向工作过程式转换,即对职业行动知识采取理论与实践整合的能开发转换。打破传统的课堂灌输惯势,以及学生的机械与被动、理论与实践脱离的教学模式,由归纳、演绎、分析、综合等传统的教学方法逐步向项目教学、案例教学法、仿真教学法、角色扮演法等教学法转换。基于工作过程的教学,教师是教学情境的设计者,是学习过程的组织者。如何促进学生融入学习情境,引导他们主动自觉地学习才是关键。针对本课程教学,将每个具体任务分为几个阶段来完成。
例如零件的测绘这一部分以工作过程开展项目式教学的过程如下:一是确定工作任务,将学生分成若干小组,每个小组要求完成一套完整的零件的测绘图纸。二是制定实施计划,学生协同合作,合理分配工作量,在规定时间内完成手工绘制草图和工作图。三是师生交流测绘图纸,分析存在问题,提出解决途径和改进方法。四是评估测绘成绩。在每一个具体任务的制定中,既要满足大部分学生能够“消化”,又可以引出新问题,充分挖掘“吃不饱”学生的潜能,激发他们的创新思维,扩展项目和优化方案。工作过程的教学倚重于更贴切生产实际的教学环境,组织有目标的活动,让学生为了行动而自主学习。行动中要学生面对教学提供的真情实境学会如何来完成任务,学会与人互动,充分发挥团队协作精神,吸取别人长处和经验,变被动为主动自发学习,自主思考,自愿动手,真正使知识、能力、素质得到综合培养和提高 。
5.改变课程环境―从课堂情境转向工作情境,课程实施从教师为主导转向学生为中心。首先我们教学场所改为一体化教室,内设图纸、机器及多媒体,教室突出实用性、经济性、高效性、仿真性、综合性的统一,在一体化教室内可以完成学习、研讨和测绘。另外,充分利用实习工厂现有资源,使学生认识车、铣、刨、磨、钻等普通机床和加工中心等数控机床、熟悉各种机床刀具、工件的运动方式、了解零件的加工工艺。测绘件全部来源于实际零件和设备,包括实习工厂和实训室现有机器设备,高年级学生职业技能鉴定加工的零件等。
6.重构课程评价体系―从知识考核到职业能力考核,具体的考核内容,主要以每个项目完成情况作为考核能力目标、知识目标和素质目标的主要内容。具体包括:完成项目的态度、完成项目的质量、资料查阅情况、问题的解答、团队协作、表达能力、劳动保护、经济成本等。改变传统的重视期末鉴定性考试,轻视平时形成性考试的思想,加大平时形成性考试占的比重,应全面、真实地反映学生的学习态度,学习能力和学习效果,更要反映平时综合制图技能的训练情况。各项学习情境评价占80%,期末考核占20%。
心理学研究表明:人只听到的事情,能学到5%―10%;听到并有文字参考的事情,能学到20%―30%;听到并有文字参考,外加看到的事情,能学到40%―50%;如果亲自经历、体验的事情,学到的东西可达70%―80%。因为体验是由感受、理解、联想、感悟等诸多心理因素构成并共同完成的。实践证明,基于工作过程的机械制图课程教学可充分调动学生的学习积极性,受到学生的普遍欢迎,收到了较好的效果。以工作过程为导向的课程符合当前职业教育教学特点,也是课堂教学的一种先进模式,应作为《机械制图》课程改革的主要方向。职业教育教学改革是一个系统工程,处于一个不断探索、不断完善的过程。基于工作过程课程研究工作也将不断的发展。
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计算机地图制图的编辑准备阶段与手工制图方法步骤大致相同都是先根据要求整理编图资料后进行分析,随之再进行地图投影,从而确定表示方法、内容、比例尺等。今天读文网小编要与大家分享的是 :计算机地图制图原理、特点及发展趋势的论文;具体内容如下,希望能帮助到大家!
计算机地图制图原理、特点及发展趋势
众所周知,传统的地图制图一般以手工方法制作为主,经过长期发展及日积月累的经验其技术虽然已成熟,但是一系列的弱点还是无法改善。因此,随着第一台计算机的诞生,20世纪50年代初期人们便把计算机技术逐渐引入到地图学领域并逐步发展成为一门兴新的地图学分支学科——地算机地图制图学。近年来,随着计算机地图制图的发展及广泛应用,地图制图发生了质的变化,传统的地图制图将逐步被之取代。该文对计算机地图制图原理过程、特点及发展趋势进行了详细阐述。
众所周知,传统的地图制图一般以手工方法制作为主,经过长期发展及日积月累的经验其技术虽然已成熟,但是一系列的弱点还是无法改善。比如:生产成本高、周期较长、生产难度大、制作的地图产品较单一、不易更新、信息共享难等。
于是,随着第一台计算机的诞生及计算机技术的迅速发展,20世纪50年代初期人们便把计算机技术逐渐引入到地图学领域。如今,随着科学技术的迅速发展,计算机地图制图技术已从一开始的理论探讨、试验、设备研究等阶段已逐步发展成为一门兴新的地图学分支学科,即计算机地图制图学。与传统的制图技术相比,计算机制图具有一定的优越性 ,可以说是发展了质的变化。近年来,随着计算机地图制图的发展及广泛应用,传统的地图制图将逐步被之取代。下面笔者对计算机地图制图原理过程、特点及发展趋势进行了详细阐述。
一.计算机地图制图原理及过程
计算机地图制图原理。计算机地图制图原理是在地图制图的原理基础上,以电子计算机为核心,通过电子计算机的软、硬件把地图图形转换成计算机能处理的数据。换句话说就是把空间紧密联系分布的地图模型转变成为分散的数字模型,从而使计算机能够准确的进行识别、处理、贮存及制作地图。
计算机地图制图过程。简单的说计算机地图制图可分为四个阶段,即:编辑准备、数据获取、数据处理、图形输出。
编辑准备阶段。计算机地图制图的编辑准备阶段与手工制图方法步骤大致相同都是先根据要求整理编图资料后进行分析,随之再进行地图投影,从而确定表示方法、内容、比例尺等。基于计算机制图是以电子数字化为核心,那么这就要求在搜集原始资料时要对之进行编辑处理,系统及程序计设方面也要进行相应的调整,以便更好的确定数字化方法,进行数字化制图。
数据获取阶段。数据获取阶段是计算机地图制图比较关键的一个阶段,它将图形图像转变成为数字化。计算机地图制图数据获取方法主要以手扶跟踪数字化和扫描数字化两种。两种方法区别在于,手扶跟踪数字化获得的中矢量数据,而扫描数字化获得的是栅格数据。计算机获取了数据后便在后台建立数据库,随之进行识别、处理、调用。
数据处理编辑阶段。数据处理及编辑阶段是计算机地图制图最关键的一个阶段,其目的是为了使数据更标准、规范。数据的处理及编辑其实就是对转化为数字化的地图数据再一次的进行检验、纠正、合并归类、将坐标原点统一并转换比例尺。同时,对各种地图投影进行变换,不同的地图符号、色彩进行编排、设计等等。值得注意的是,并不是所有的计算机地图制图的数据处理及编辑内容和方法都一样,其会因地图种类或是制图要求,或计算机应用软件的不同而不同。
图形输出阶段。计算机地图制图图形输出阶段实质上它是指通过各种输出设备又把经过计算机处理过的数据转变为地图图形的过程。目前,随着编辑与出版的一体化发展,主要的地图输出方式有输出四色分色加网胶片直接印刷版及电子地图集两种。基于绝大部分的地图制图都采用彩色喷墨绘图为主,这就需要工作人员进行色彩的校对,因此,图形的编辑与图形输出往往交互进行。
二.计算机地图制图特点
计算机地图制图与传统地图制图相比,地图数据更易于复制、存储、编辑、更新。
计算机地图制图用信息取代了传统的图形模拟信息,使地图使用精度大大提高,地图信息容量也大大增加。
与传统的手工地图制作相比,计算机制图大大减轻了手工劳动人员的工作负担,同时也减少了一图制作手工人员的主观随意性使地图制图更加标准、规范。
传统地图制图品种比较单一,而计算机地图制图改变了这一格局,增加了地图的品种,服务范围也随之拓展了。
计算机地图制图缩短了成图周期,在传统的地图制图的基础上大大提高了成图速度,制作工艺也随之改进不少。
计算机地图制图,地图数据可进行远程传输,使之利用范围更广泛,适应性更高。
三.计算机地图制图发展趋势
计算机地图制图数据标准化方向发展。基于传统的手工地图制图具有一定的主观随意性使地图数据标准度并不高,那么在未来的地图学领域数据的标准化将是计算机制图的必然发展趋势,同时也是计算机地图制图技术普及和应用的必要条件。值得提出的是,这里的数据标准化包括了采集编码、数据格式转化及数据分类的标准化等。
计算机地图制图数据采集手段一体化方向发展。我们知道计算机地图制图数据采集手段是多源化的,主要包括:现有地图数字化采集、遥感影像数据采集、CIS数据采集、数码相机数据采集、音频数据采集、集成野外实测数据采集等等。那么,随着计算机技术的迅速发展,计算机地图制图数据采集手段将向着一体化方向发展。
计算机地图制图地图产品多元化方向发展。传统的手工地图制图地图产品种类具有一定的单一性。而随着社会的进步,计算机技术迅猛发展,更高的计算机技术将融入地图学领域中,这必然促进了地图产品向多元化方向发展,未来的地图将形式不一,形成多元化格局。
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教材的选用是环境工程制图与CAD教学改革的关键环节之一。为了确保学生能够全面掌握基础知识和专业知识,实现高职教育教学目标,应当根据环境工程制图要求,自编或合理选用教材。教材内容上要突显非机械类制图的特点,涵盖制图基本原理、本专业常见工程图等,并且保证绘图过程均可利用CAD软件进行呈现,增强环境工程制图与计算机绘图技术结合的紧密性。在教材的编排上要加强制图基础、投影理念、构型表达等传统教学内容,适当削减画法几何等陈旧的教学内容,并大幅度增加以计算机三维几何造型为主的现代先进知识。教材内容的取舍要以环境工程专业特点为根本出发点,在确保基本理论完善的基础上,增加建筑施工图、管道施工图、给排水工程图等内容,为专业课程学习奠定扎实基础。通过优化调整教材,使学生在学习中能够始终处于形的概念中,从小的立体、组合体,延伸到建筑形体,拓展到建筑物、给排水系统和管道系统等,让学生对环境工程制图构建起整体轮廓。为了将CAD技术融合于环境工程制图课程教材中,应当结合环境工程的设计特点,运用实例教学法,重视学生实际操作能力的培养、实践经验的积累。
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摘要:随着社会发展对高素质技能型人才需求的日益增长,高职院校的环境工程专业必须重视工程制图课程教学质量的提高,通过对传统环境工程制图教学进行改革,将其与CAD教学相结合,侧重于学生专业知识实践应用能力和计算机辅助设计能力的培养,从而推动高职院校环境工程专业教学的可持续发展。
关键词:环境工程;制图;CAD;教学改革;职称论文
环境工程制图是环境工程类专业的一门重要技术基础课,也是环境工程项目实施的基础。该课程着重于培养学生的形象思维能力、空间想象能力、审美能力、设计表达能力、创新构形能力,具备实践性较强的特点,所以环境工程制图课程必须构建以社会需求为导向,以工程技术为主线,以实际工程为背景的教学模式,在教学中重视学生环境工程意识、素质、实践能力的提高。而CAD绘图教学作为培养学生环境工程制图实践技能的重要途径,大多数高职院校往往却没有处理好两者之间的关系。部分院校将环境工程制图与CAD绘图合并为一门课程,将CAD教学放置工程制图教学内容之后进行集中讲解,受课时限制,学生对计算机绘图的学习不够充分,导致教学效果欠佳;部分院校将环境工程制图与CAD绘图设置为两门独立的课程,虽然两门课程的课时充裕性得到了保证,但是由于两者的教学内容存在诸多重复之处,并且衔接内容较多,致使学生在学习两门课程时无法将制图知识与计算机辅助设计技术有效结合起来,不利于学生综合制图能力的提高。因此,对环境工程制图与CAD教学进行改革已经突显其必要性,只有将两者进行融合性教学才能真正解决工程制图与CAD技术相脱节的问题。在教学中,教师应当将环境工程制图视为学习计算机绘图的知识基础,将计算机绘图视为提高环境工程制图学习成效的重要方法,同时在充分掌握制图理论知识的基础上,运用计算机绘图技术完成大作业,使学生将理论与实践相结合,提高专业知识实践应用能力和计算机辅助设计能力,为后续的课程学习奠定坚实基础。
教材的选用是环境工程制图与CAD教学改革的关键环节之一。为了确保学生能够全面掌握基础知识和专业知识,实现高职教育教学目标,应当根据环境工程制图要求,自编或合理选用教材。教材内容上要突显非机械类制图的特点,涵盖制图基本原理、本专业常见工程图等,并且保证绘图过程均可利用CAD软件进行呈现,增强环境工程制图与计算机绘图技术结合的紧密性。在教材的编排上要加强制图基础、投影理念、构型表达等传统教学内容,适当削减画法几何等陈旧的教学内容,并大幅度增加以计算机三维几何造型为主的现代先进知识。教材内容的取舍要以环境工程专业特点为根本出发点,在确保基本理论完善的基础上,增加建筑施工图、管道施工图、给排水工程图等内容,为专业课程学习奠定扎实基础。通过优化调整教材,使学生在学习中能够始终处于形的概念中,从小的立体、组合体,延伸到建筑形体,拓展到建筑物、给排水系统和管道系统等,让学生对环境工程制图构建起整体轮廓。为了将CAD技术融合于环境工程制图课程教材中,应当结合环境工程的设计特点,运用实例教学法,重视学生实际操作能力的培养、实践经验的积累。
在环境工程制图与CAD教学改革中,应当运用两者相结合的教学方法,提高教学效率。首先,同步讲授制图基础知识和CAD绘图基础知识,要求学生掌握线型、圆弧等铅笔手工绘图技巧,在此基础上再开展CAD软件基本命令和基础操作教学;其次,重视基于CAD三维建模技术的环境工程制图教学。为了提高学生三维建模能力,要在进行完软件基本命令和基础操作教学之后,开展普通正方体、球体、圆柱体、长方体、锥体及其简单组合体的教学,利用CAD三维实体投影转换成二维平面图的功能,拓展学生的想象空间,并且利用CAD软件对不同类型的组合体和曲面进行投影的教学手段,对典型案例进行详细讲解,以增强学生的视图能力;再次,教师在教学中要分清教学重点,合理运用CAD软件技术化解教学难点。如,重点讲解环境工程制图的重要概念和标准,利用CAD三维建模讲解投影规律,着重讲解形位公差、配合公差等学生难以理解的教学内容。
在环境工程制图与CAD教学改革中,要增加实践教学环节,重视学生工程实践能力的提升。例如,在进行环境二维工程教学中,对于给排水制图标准教学不仅要求学生掌握平面图、流程图、高程图的绘制技巧,还应要求学生掌握环境工程设备图的基本要求和绘制技巧。同时,为了提高学生参与实践教学活动的积极性,教师可以利用网络教学平台,通过让学生在“筑龙网”、“给排水在线”等专业网站主动收集资料,获取知识信息,从而完成教师布置的大作业,提高学生信息收集利用能力,以及理论知识运用于实践操作的能力。
[1]代菲菲.工程制图与CAD绘图相结合的教学方法研究[J].企业导报.2011(17).
[2]丁乔.仵亚红.李茂盛.工程制图与CAD绘图课程融合式教学的研究与实践[J].机械管理开发.2011(2).
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