方寸之间教案范例精编5篇
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方寸之间教案1
关键词:工程图学 形象思维 教学手段 三维CAD
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)06(b)-0189-03
《工程图学》是工科院校一门重要的专业基础课程,是工程界的语言,对学生的形象思维有很高的要求。为了提高教学效果,帮助学生更好的掌握本课程的教学内容,为后续的专业课程学习打下坚实的基础,教师应该不断改进教学方法,精选教学案例,优化教学手段。另外传统的工程图学内容以生成二维图为输出,而随着计算机技术的发展,在很多企业内设计与制造过程实现了无图纸化。结合多年的教学过程,该文将围绕三维CAD软件在教学过程中的部分应用展开阐述,以帮助学生更有效的学习本课程,并对行业中工程图绘制手段有初步的认知。
1 基于立体建模的组合体绘图法
组合体知识的学习是在基本体的基础上进一步通过较复杂形体的阅读与绘制来训练学生的空间形象思维能力,为零件图和装配图的学习奠定基础。传统的教学中按照组合体的各种组合形式、组合体的绘制方法、组合体的分析方法、组合体的轴测图、组合体的尺寸标注等知识点来安排教学内容,在知识点上有内容重复,耗费教学课时较多。教师课前做好三维模型,利用Pro/E软件对操作步骤的查看和编辑功能,将三维立体的生成过程直观的交互的展示给学生,让学生在先进的教学手段和方法下轻松学习。研究者在Pro/E平台下以轴承座为例来阐述组合体的教学内容安排。
将拉伸的定义介绍给学生,让学生对形状特征视图有直观的认识。拉伸的要素是绘制形状特征的截面加上拉伸高度的位置信息,从而学生能够明白看图要找出结构的形状特征和位置信息及其所在的投影面信息。
将轴承座分割成五个基本体,分析基本体之间相互位置关系、主次关系、表面连接关系,选择主视图的摆放位置和投影方向、确定好绘图基准,按形体逐个绘制形状特征视图和其他视图,在形体分析的基本方法之下注意细节的线条处理,从而完成三视图的绘制。
同理按照形体分割的步骤逐个标注每个形体的定形尺寸和定位尺寸,注意定位尺寸和尺寸基准的合理性。
在案例分析过程中讲解各形置关系,表面连接方法,形体分析法的概念、画组合体三视图的步骤等知识点,增加学生学习的乐趣,从而提高学习效率。
2 基于动画演示的机件表达法
三维软件的动画仿真模块可使用关键帧建立基本动画设计,把三维模型的不同角度和剖切的照片用快照的方式捕捉,并加入关键帧形成时间序列,进而完成动画制作。在机件表达中运用动画演示法讲授知识点,翻转了传统的图示讲授法。
采用三维软件完成零件或组件建模并生成其剖切动画,将全剖视图、半剖视图、局部剖视图以动画的形式展现在学生面前,从动画中总结剖视图的概念、剖视图的分类和剖切面的分类这些基本知识点,直观地展示各类剖视图生成的过程。结合教师引导性提问,观察三种剖视图的相同之处和不同之处,总结三种剖视图的使用场合和画图方法。
基于动画演示的机件表达法打破传统静态图解法,给学生直接的感观认知,提高学生学习的乐趣和效率。
3 基于装配仿真演示的装配图学习法
以减速器为例完成减速器三维建模并运用三维软件的动画设计模块完成减速器拆装演示让学生了解装配体、零件和组件间的关系;运用机构仿真模块完成齿轮啮合的机构运动仿真让学生了解装配体的工作原理,结合实验室减速器拆装实验,为装配图的知识点学习提供铺垫,提高学生学习兴趣,运用动画演示法、实验法、案例教学法有效地完成该知识点的学习。
4 结语
在教学中引入三维CAD软件,结合知识点的讲解要求,打破枯燥传统方式,增加了课堂教学的直观性和生动性,提高了学生学习的主动性和效率。从教学反馈显示,运用三维手段辅助教学,课堂教学效果显著提高,提升了教学效率,将缩短的课时拓展到案例教学中,让学生及早接触现代设计手段,深入了解先进的制图技术,提高实践能力。
参考文献
[1] 涂晶洁。机械制图(项目式教学)[M].北京:机械工业出版社,2013.
[2] 刘苏。现代工程图学[M].北京:科学出版社,2010.
[3] 二代龙震工作室。Pro/ENGINEER Wildfire 工程图设计[M].清华大学出版社,2010.
方寸之间教案2
关键词通用技术;设计题;尺寸;材料;连接
一、设计题综述
浙江省通用技术高考设计题综合考查学生的技术设计能力,包括对产品设计要求的把握能力,对生活的观察能力,对技术与人的需求之间关系的解读能力等,是对学生在高中阶段所掌握的技术知识的集中考查。试题主要考察内容包括:简单草图的绘制,尺寸的简单标注,产品所使用材料及构件之间连接方式的选择,对所设计的产品的创意及特色的表达。设计题总体上是稳中求变,设计内容从最初的整体产品逐渐过渡到连接件的设计;四个小题没有太大的变化:草图绘制,尺寸估算及其简单标注,材料及连接方式的选择,产品设计的创意及特色。因此我们完全可以针对高考题的题型设置和提问设计来进行有针对性的训练,并总结一些解题技巧。笔者认为要突破通用技术高考设计题,也并非y事,最关键的问题是通用技术教师应该教学生绕开美术绘图的坎,抓住技术绘图的核心,从产品设计的角度入手,凸显出技术设计的特点。要做到上述要求,笔者认为可以从训练基本绘图技能和解题技巧两方面入手解决。
二、掌握草图的基本绘图方法
草图分构思草图和设计草图,在高考考场上由于时间及工具的限制只能是画构思草图,考查的是学生的方案构思和方案呈现的能力。重点是方案的构思,但同时要有一定的绘图熟练度,这样才能在有限的时间内将产品设计的构思方案完整地表达出来。因此学生应该注重以下两方面的练习:
1.简单形体的立体表现方法
由于草图要求绘制物体的立体图形,因此学会表达物体的立体效果是最基础的能力和要求。如何快速表达物体的立体效果,笔者以为只要抓住两点即可:立体感和层次感。用正等轴测图去画草图就是最简单的表现物体立体感的方法。层次感是指在空间上位于视线前面的部分会把后面的部分挡住,这时应该把被遮挡住的部分擦掉,除非有表达的需要否则不要画出虚线。
另一方面,还要学会简单形体的构造方法:叠加法和切割法。为了帮助学生快速掌握这两种方法,笔者总结出简单可行的绘图操作方法。叠加法的基本绘制步骤:找公共面――画叠加体――擦虚线;切割法的基本绘图步骤:画切割体――擦非公共线――擦虚线。其中叠加体和切割体是指在原有形体上叠加上去或切割掉的那部分形体,叠加体和切割体必须画出内部虚线;公共面指叠加体与原有形体的接触面,非公共线指切割出的形体与剩下部分形体之间没有共用的线条;虚线指叠加或切割好后,出于表现层次感的需要应该擦掉的线条。
2.常用连接及其草图表现手法
产品的各部分构件之间的连接方式是表达物体功能的最简单的方式,这一点也是高考设计题所重点考查的内容,比如要求所设计的产品具有可折叠或可调节功能。因此应该让学生掌握一些常用连接的画法,苏教版通用技术教材《技术与设计1》第三章给出了很多常用的连接方式参考图,可以让学生模仿,或者教师去找一些简单实用的连接样图让学生参考。
三、解题技巧
在上述两个基本功练习的基础上,首先构思方案草图要综合考虑尺寸、材料、连接方式、特色这四个方面的要求,切不可各自为政,前后脱节。其次,针对上述四个方面的要求进行方案构思。
1.尺寸
尺寸是一个现实的问题,要考虑产品的实际尺寸大小。没有尺寸就没有技术的精确和严谨,没有尺寸的技术是与现实脱节的,可惜很多学生都没有认识到这个问题。确定产品的外观尺寸是首要的事情,别让尺寸成为摆设。要学会目测,记住两个常用的目测度量单位即10厘米和1米,然后用这两个基本单位去估算设计对象的尺寸大小。另一方面,尺寸也要结合产品结构确定,并与草图的长宽高尺寸比例相吻合。
2.材料
材料是最容易被学生忽视的。高考答题包括改卷都不会对材料有太高的要求,基本写了就给分。也正是因为这一点,学生觉得材料简单不重要,反而失去一个为所设计的产品增加特色的机会。其实,从材料角度考虑,可以有很多特色,比如环保、节约材料、减轻重量、节省成本,舒适健康、可持续发展等等。
3.连接
单从绘图技能来说,连接方式的图形表达是最难的。高考设计题经常会要求产品具有可折叠或可调节功能,相对应的连接方式就是铰连接和插接。让学生记住几种简单的插接和铰连接的图样,然后拿去套用,比如必修1上的连接示例。另外连接也可以出特色,比如插接方便,转动折叠操作简单高效,插销和元宝螺母用来控制折叠角度等且操作方便。学生也要根据自己的熟悉度选用平面折叠和立体折叠,以及为了配合折叠和调节部分的图形表达选择合适的绘图角度。
4.特色
这一点恐怕是学生普遍比较害怕的一个问题,除了美观外,学生能想到的可能就是功能多样性了,即在已经设计好的产品上画个闹钟或者挂个镜子什么的,并美其名曰增加了功能。他们脑子里就想不出另外的特色。其实除了上面提到的材料和连接方面的特色外,还可以运用以下两个方法找出产品特色:
(1)问题解决法
根据试题要求,结合生活经验找出设计对象在使用过程中存在的问题,然后想办法解决它,这就是特色。这种方法是一种被动的防守,因为只能根据限定的条件而且受制于学生的生活阅历和对技术的观察思考能力,另一方面会使学生对参考图产生依赖性。
(2)构造改善法
方寸之间教案3
1
2009年3月的一个黄昏,长发披肩、双手抱着厚厚一叠教案的闵洁正穿行在复旦大学上海视觉艺术学院一幢办公楼后的回廊里,迎面擦肩而过的校领导陡然冒出一句话:“闵老师,世博会门票设计说明会你咋没参加呀?快去办公室拷一份资料,说不定你的设计能入围呢!”一直看好她的校领导对闵洁寄予厚望。
“世博会门票设计?”闵洁细长的眉毛忽地往上一挑:这可是中国首次举办世博会, 门票的意义已超出了它的功能,它将迎接来自世界各地的观众,它是一张中国的名片,也是上海世博会的第一扇窗。尽管只在方寸之间,但要传递的信息和要素很多,不仅要考究排版设计,还必须展现国际化语境。
太具挑战性了!想到这里,对各种设计赛事从不在意的闵洁,头一次有了莫大的兴致。那天,从同事电脑上拷来资料后,已是晚上十点多,但闵洁没有回家,而是坐进四楼办公室,冲上一杯浓浓的咖啡,打开笔记本电脑开工了。
查阅大量资料后,仅用了两个小时,闵洁就拿出了两套设计方案。遗憾的是,小样打印出来后,她横看竖看都不满意。思路陷入僵滞,闵洁一连灌下两大杯咖啡,起身踱步到窗前。
尽管已是午夜,窗外灯火仍然繁华,一点点,一条条,一块块,五颜六色,变化万端,把夜上海勾勒得比白天更加美丽、生动,俨然光与影的海洋。
这些闪烁的点状、块状图案,不正好与我们的城市生活息息相关吗?它们不仅代表了高科技和新技术,也体现着现代生活的节奏,而图案的跳动闪烁刚好展现了城市生活的繁华。
“我不正好可以通过圆、点这些抽象元素,把城市的概念融入到设计中,来表现信息社会和数码时代的特征,点出‘城市,让生活更美好’的上海世博会主题吗?”趴在窗台前托腮凝视的闵洁越联想越起劲,大脑皮层渐渐进入一种高度兴奋的状态。
回到桌前,望着一张张草图上随意勾画的图形,3和7的图形变得特别醒目。一个大胆而奇特的创意灵光乍现:世博门票设计参赛者很多,图形语言却能让人一目了然,3和7的阿拉伯数字直观明了,刚好可以表示世博会三次票和七次票的含义,再结合圆点和色块的交错,打造这次设计的创新亮点……
一丝得意浮上她的嘴角,转身回到电脑前,一套别具一格、巧夺天工的设计方案一气呵成:手指代表指定日、太阳代表平日、月亮代表夜晚、3和7等数字代表次数;黄色代表阳光、紫色代表夜晚、蓝色代表规范、绿色代表亲和、红色代表欢乐等,并以此加以分类;运用版式的横竖及细节处理来区别票种,不仅美观,而且便于门票的查验……
2
这一创意打动了专家和评委,闵洁的设计方案在上海世博局监察审计部的督察下从国内外海量方案中脱颖而出,顺利入围六强。此后的五个月,在激烈的竞争和较量中,一路过关斩将。
虽然修改过程繁琐而艰辛,但每修改一次,闵洁对设计方案的把握就增加一分。她说,设计如同做菜,就是尽最大努力让作品来适应大家的口味。自己做的菜自己总是爱吃的,但对于公众未必如此,是否是好的设计,应该让大众来评判。所以,修改的次数越多,说明做的菜离大众的口味越近,添加的佐料越精准,成功的机率也就越大。
闵洁签订了人生中的第一个保密协议。设计的图纸、文字都要妥善保管,为防止黑客盗图,存有票样图片的电脑甚至都不能上网。她也不能对外透露任何关于门票的内容,哪怕自己的家人,“那时,我的家人只知道我在设计门票,至于设计成什么样,评选进入到哪个环节一概都不能说。”
原先,世博会指定日普通票上有一个“手指”指向标志。专家评审时,指出部分国家和地区可能对这一手势有不同理解,让闵洁回家好好修改。那天中午回到家,闵洁一边做菜一边绞尽脑汁地思考解决的途径,结果一盘土豆丝炒得水准尽失,丈夫和孩子一点食欲都没有。
“宝贝,你看妈妈这土豆丝个头儿切得真大,像个大箭头一样。”丈夫打趣地在餐桌前逗孩子。
“妈妈还忘了搁醋呢!”孩子和父亲一唱一和。
“箭头?”闵洁猛地一拍脑门,她想到了“手指”的替代物。顾不上吃饭,闵洁马上打开电脑,将设计方案中的手指变成了箭头。这样,就不会产生歧义,世界范围内都适用。
一个月后,专家和评委再次全面排选。六选三,三选二。随后,闵洁的设计方案被送往总理的案头。
二选一!没有任何悬念。闵洁的设计方案最终被正式拍定,一锤定音。更为巧合的是,当闵洁的方案放到负责防伪的“中钞”专家面前时,专家们眼前一亮,说点状、数字应用及留白在功能上非常有利于防伪工艺和印刷,这让完全不懂防伪技术的闵洁又惊又喜。
3
世上真有灵感吗?闵洁一语道破天机:功夫在诗外,我的灵感来自我内存的积累。
1998年7月,大学毕业不久的闵洁在一家外资企业担纲设计一个抽纸盒的方案。极富想象力的她由手中纸巾的干净和柔软联想到了头顶上的蓝天和白云,三下五除二地就把方案提交到了领导办公桌上。很快,闵洁被提拔成了设计部主管。一年后,她又被点名担任艺术总监。
就在她的收入和事业都“步步高”的时候,闵洁出人意料地提出了辞职。领导高薪相留,她不为所动,决意寻找属于自己的那一方天空。
她选择了旅游,先后去了亚洲、非洲和欧洲各国。不过,和一般旅游者不同的是,无论何时何地,她都带着那台索尼相机。每一个有特点和创意的地方,都被她“咔嚓”一声定格。
有好几个黄昏,背挎旅行包、脚蹬旅游鞋的她来到牛津大学和剑桥大学。牛津城里楼房的尖塔在烟雨蒙蒙中若隐若现,高高的石墙上爬满老藤,稀疏的绿叶中绽放着红红的花朵,全部成了她寻找创意的实物;剑桥大学里徐志摩诗中康桥边“那河畔的金柳”,“软泥上的青荇油油地在水底招摇”,都成了她“当时用不上,以后肯定用得上”的宝贝,一一收纳囊中。
操千曲而后晓声,观千剑而后识器。饱览古今中外著名设计的闵洁渐渐顿悟:世界上很多事物其实是相通的。要想成为一个好的设计师,不露痕迹的设计才是好的设计。而要创造出这样的设计来,就必须向最有名的大师请教。
她决意在英国求学,潜心深造。
这年8月,闵洁兴冲冲拿着自己的作品报考英国伯明翰设计艺术学院有名的设计管理专业。没想到,因为雅思成绩不够高被拒绝。就在她垂头丧气准备离开时,“Miss Min!”一声纯正的伦敦音叫住了她。原来是系主任一眼看中了她的作品,要求亲自面试她。
“可是我的雅思成绩不过关。”坐在系主任面前,这个东方女孩不自然地低头摆弄着裙角,很没有信心。“没关系,我们为你降点分数,你就可以通过了。”那个和蔼的老先生笑着给她开了后门,“像你这样专业成绩突出的学生不录取,太可惜了!”
硕士毕业、在设计界已达相当深度的闵洁敏锐地察觉到,随着十多亿中国人民近三十年的努力,中国已成为名副其实的“世界工厂”,“Made in China”遍布世界各地。但是,中国作为“世界工厂”并没有赚到利润大头,反而成了廉价劳动力的输出国。究其原因,乃是没有自主研发的能力,国人只不过拿着人家给的模板当蓝图进行制造加工而已。而一些西方发达国家的创意产业已占国民生产总值的30%!中国应该迎头赶上,闵洁深信,“Made in china”向“Design in china”的转型势在必行。于是,她选择了回国,回来培养本土设计师。
方寸之间教案4
关键词:人体工程学;教学改革;多维教学
一、人体工程学的现状
环境艺术设计是根据建筑设计原理并结合物质技术手段,创造功能完善、舒适宜居的环境,以满足人们在居住环境方面的物质和精神需求。人体工程学则是一门帮助学生了解环境艺术设计中人的生理及心理需求的重要学科,它具有综合性强、涉及知识面广的特点。在环境艺术设计课程教学体系中,它起着承前启后的重要作用。它是对前导课程包括设计素描、设计色彩、三大构成等知识的理论概括与总结,而后续课程包括建筑装饰CAD、3DMAX/VRay、住宅室内设计、公共空间设计等,它们则是基于人体工程学的相关理论知识来展开实践操作训练,所以它在课程体系中的重要地位毋容置疑。此外,通过调查研究表明,高职院校的老师和学生普遍认为人体工程学难教、难学。这一方面是由于人体工程学本身涉及的内容较为广泛,包含了大量的数据和理论知识。另一方面,针对环境艺术设计专业的人体工程学精品教材缺乏,或者存在书本内容的专业针对性弱及书本内容僵化、落后等问题。总而言之就是教师认为不好展开教学,往往只能在课堂上采用灌输式的教学方式。然后导致学生的学习兴趣缺乏,学习效果差。即使掌握了人体工程学的数据尺寸等理论知识,常常也是理论不能联系实际,在之后专业课程的实际应用操作中,频频出现类似于忽视尺寸数据,或者尺寸差值大;忽略使用者的个性化需求;设计存在严重缺陷,不能制作和使用等情况。因此面对以上情况,环境艺术设计专业的人体工程学课程改革是必要的,也是刻不容缓的。
二、人体工程学教学改革与实践
面对人体工程学课程的现状,我们首先要明确课程目标及人才培养方案,有的放矢地对人体工程学进行课程改革和实践,要让教师把人体工程学从独立授课,变成具有专业针对性的综合性授课,将它与专业的前导后续课程联系起来,让学生循序渐进地学习,让学生的理论和实践能力都得到进一步的提升与发展。所以改革的关键在于,优化人体工程学的教学设计方式。下面,我以课堂实践教学设计为例,列举了几种主要的教学方式。1)“问题式”教学设计。在教学过程中,教师要引导和帮助学生正确掌握学科知识,必须将理论讲学与实践教学有机地结合起来,才能确保学生真正理解与掌握。教学过程中采用先理论——再实践——再理论——再实践的的循环教学方法,才能激发学生的学习兴趣,提升教学质量和效果。否则,老师讲的再好,对于学生也只是纸上谈兵,或者只能生搬硬套所学知识。下面,我以实际课程为例,讲解“问题式”教学设计。在人体工程学的第一节课,我为了让学生了解什么是人体工程学,在开始的导入教学中,选用了日常生活中最为常见的椅子为例,先告诉学生一般椅子的尺寸规格,再抛砖引玉地让学生带着问题观看椅子的多媒体案例。问题包括:椅子为什么是这个尺寸,分析这个尺寸的由来,针对实际情况的不同,椅子设计尺寸变化的依据及原则。然后要求学生自己去总结归纳相关的知识成果,回答上述问题,我再进行梳理归纳总结椅子的设计依据及原则,并提出人体工程学是一门研究人——机——环境三者关系的学科。这样的“问题式”教学方法,一方面激发了学生的学习兴趣及动力,也开拓了学生的视野;另一方面,有助于培养学生形成良好的设计思维及能力。否则,椅子的设计尺寸对于他们就只是一串数字,很快就会遗忘,也就不能体会到设计的真谛。2)“合作式”教学设计。“合作式”教学是改变传统的以教师为主的教学模式,教师抓住学生的心理特征,建立以“学生”为导向的教学过程设计,原则上没有固定模式的教学结构。所以,课堂具有灵活多变的特性,对教师的要求比较高,但是对学生来说具有惊喜感,让他们在“学中做,做中学”,这样有助于他们自主学习能力的提升,以及组织合作能力的提升。“合作式”教学过程设计,具体来说是教师设置一个课程项目目标,学生采用分组合作的方式,根据教师提供的项目任务大纲,自行制定相应的工作程序及任务分工,然后合作完成任务目标。同时,教师在整个教学过程中需要密切注意学生的项目进展情况,对于他们常见的问题,有预见性的进行提点,对于突发状况从旁起引导和督促的作用。另外,在最后教学成果验收时,教师需要帮助学生分析总结归纳项目成果及形成过程中的问题,这是为了帮助学生多维度、多方面地了解项目实施的实际效果,培养学生形成以设计大局观为主,同时注重设计细节的良好设计思维,切实提高学生的职业技能。3)“场景模拟”教学设计。人体工程学是一门实用性非常强的课程,因此通过对日常生活场景的模拟及思考,有助于改善因为学生自身的局限性,对生活多样性体验经验的缺乏,导致做出的设计具有不合理性的问题。此外,通过不同场景的模拟演练,可以给予学生更多的专业实践机会,提升他们的专业素养。在具体的课程教学设计中,我一般是根据人体工程学章节内容的不同,进行不同的场景模拟练习。首先,我通过案例讲解示范“场景模拟”的主要内容,并设定项目任务目标。而且场景模拟主要采用虚实结合的方式,力求为学生创造身临其境的真实体验感。例如在讲述“室内设计与人体工程学”时,我设定模拟在装修公司业主与设计师之间的对话场景。首先让学生四人为一组,两个人为一方,轮流扮演业主与设计师的角色。如果学生是业主,那么站在业主的角度提出自己对房屋设计的问题及设想,有助于学生了解业主的需求,以及对设计师的期望;如果学生是设计师,那么如何应对业主提出的各类问题,可以有助于培养学生沟通的能力,另一方面也让学生了解到设计师的职能及素质要求。并且这样的沟通对话也是以后室内设计师的职业内容之一,所以对学生来说是一种非常好的职场体验方式。
三、总结
以上是我以市场导向为原则,以实践加理论的教学模式为基础,针对不同基础的学生而提出的多维教学设计方案。通过课堂实践证明,多维教学设计有助于充分调动学生学习的积极性和自主性,改变目前人体工程学课堂教学效果的钝化现象,更快更好地推动现代环境艺术设计专业职业教育的健康发展。
参考文献
[1]薛果、王栋、郭媛媛。《人体工程学》.吉林大学,2016
[2]李达。《人机工程学》.电子工业出版社,2014
[3]刘盛璜。《人体工程学与室内设计》,中国建筑工业出版社,2007
[4]刘怀敏。《人体工程学应用与实训》.上海。东方出版中心,2008
方寸之间教案5
关键词机制工艺;教学方法;教学探讨
AbstractFor the "Mechanical Manufacturing Engineering" course in the degree of difficulty of different content and features,divided into four modules on-site teaching,Action-oriented teaching methods,teaching methods and heuristic approach and the analogy of teaching to improve teaching effectiveness .
Key wordsHandicraft chain coax Po;Logo Page New rules method; Logo Page
中图分类号G710 文章标识码B 文章编号1326-3587(2011)10-0003-01
《机械制造工艺学》是高等职业技术院校机械设计制造类专业主要专业基础课程之一。《机械制造工艺学》课程具有综合性、实践性和灵活性等特点,传统的教学方法存在着理论与实践严重分离现象,不能很好地解决该课程的重点、难点问题。本人将课程内容分为基础知识、机械加工质量、编制机械加工工艺规程和装配工艺等四大模块,并根据每一模块的内容、特点以及教学要求,分别采用不同的方法实施教学,取得了良好的教学效果。下面就《机械制造工艺学》课程的四大模块分别谈谈具体的教学方法。
一、“基础知识”模块――现场教学法
《机械制造工艺学》基础知识模块包含的内容有机床与工艺装备、毛坯选择与加工、热处理方法选择及工序安排、机械制造工艺常用数据的查阅、工艺参数的选择等等。这些内容比较松散,相互之间又没有什么必然的联系,给教学带来一定的困难。为了增强学生的感性认识,让学生掌握好工艺基础知识,在教学实践中采用现场教学法,较好地解决了这些问题。
如在讲授机床结构与刀具时,将学生带到机加工车间现场,在各类机床前分别介绍其结构和作用、各种刀具以及用不同刀具来加工零件的不同表面。这样学生有个直观的认识和了解,比较容易掌握基础知识。如果没有条件参观加工现场,可采取视频演示的办法。对于热处理方法选择及工序安排的知识内容,可预先准备一些未经热处理的材料:如45 钢、高碳钢、低碳钢、低碳合金钢等; 还准备一些经热处理的材料:如淬火后的45 钢,经渗碳、渗氮后的低碳合金钢等。让学生亲自动手在车床上加工,感受不同材料的加工工艺性,包括切削加工难易程度和表面质量。有了这些感性认识后,教师就可以进行系统的归纳总结。这样现场教学基础知识,容易被学生所掌握。
二、“机械加工质量”模块――行为引导型教学法
零件的机械加工质量包含两方面内容:加工精度和表面质量。在这一模块中加工精度是教学重点内容,加工误差是难点内容。由于引起加工误差的因素很多,加上内容抽象,使用传统的教学方法很难收到理想的教学效果。笔者在教学实践中采用行为引导型教学法进行教学,在完全吃透教学内容和教学要求的基础上,进行合理的课堂设计,采用教师引导、学生讨论的教学形式,保证学生充分地参与到课堂教学中来,挖掘学生的创造能力,更好地培养学生发现问题和解决问题的能力,从而达到教学目标。
例如,在分析细长轴加工过程出现的中间大、两头小的腰鼓形( 或出现中间小两头大的马鞍形) 圆柱度的误差原因时,采用行为引导型教学法,将全班学生分成若干组进行探讨,发挥每位组员的作用,要求每一组寻找出造成这种加工误差的原因,并采取相应的措施,减少加工误差。在整个过程中,体现了学生的中心作用,授课教师要以平等的身份参与到学生探知过程,并适时加以引导。经过小组成员的共同努力后,各组派一名代表发言,教师将结果汇总分析。通过这种形式,让学生尽可能地自主发现问题并解决问题,有利于培养学生分析问题和解决问题的
能力,也有利于培养学生的团队精神。
三、“编制机械加工工艺规程”模块――启发式教学法
编制机械加工工艺规程是本课程的教学重点和难点内容,涉及知识面广,内容抽象,对于缺少生产经验的学生来说,无疑是一件困难的事情。在教学实践中,笔者采用了启发式教学法,化难为易,便于学生掌握。
例如编制盘式齿轮的机械加工工艺过程卡,首先分析零件的技术要求和结构特点,寻找出零件由哪些基本表面和特形表面组成。对于盘式齿轮来说,把它分解成外圆表面、端平面、内圆表面和渐开线齿形表面。在开始编制零件的机械加工工艺过程卡之前,首先启发学生思考如何拟定单一的外圆表面、平面、内孔和齿面的加工方案。对于单个表面来说,拟定加工方案比较容易做到,教师要做的是如何启发学生将这些单一的表面的加工方案合理地融合在一起,最终形成盘式齿轮的加工路线,解决了编制盘式齿轮的机械加工工艺过程卡的主要问题。对于编制机械加工工序卡,工艺尺寸链是比较重要的内容,也是最难教、最难学的内容。笔者在教学实践中,将工艺尺寸链部分内容分解成三部分:工艺尺寸链的建立、判断各环性质和工艺尺寸的计算。对于工艺尺寸链的建立,将理论与实际密切结合在一起,将实际生产的零件作为教学例子,针对零件某一方向的尺寸进行设疑:如果要加工该零件,将如何加工?按什么样的加工顺序进行? 加工每一个表面的定位基准选在哪里? 每一道工序的尺寸是如何确定的? 这样按照生产实际过程,一步一步启发和引导学生思考。
四、“装配工艺”模块――类比教学法