劉艷紅
(火箭軍士官學校,山東 青州 262500)
《機械制圖》與《機械基礎》課作為我校機械類專業(yè)的專業(yè)基礎課,起到了非常重要的專業(yè)支撐作用。但縱觀學員的學習情況來看,效果不是很理想。究其原因,主要有以下幾個方面:第一,課程設置問題。目前我校對《機械制圖》與《機械基礎》的課程安排是兩門課分開上,但兩門課之間有些內(nèi)容既有關聯(lián)性又有相同處,有些知識就需要教員重新再講。這就導致多用時間,在目前,學時少內(nèi)容多的情況下,對教員的壓力就更大。第二,士官學員普遍文化水平較低、學習能力和接受能力偏差,直接影響了教學進度,使教員處于一個趕進度的狀態(tài)中。第三,學員對機械零件的認知有限,空間想象能力又不強,導致對機械制圖尤其是機械基礎的學習興趣不是很濃,但學員喜歡動手操作。
我國21世紀教育改革發(fā)展戰(zhàn)略提出教學內(nèi)容和課程體系改革計劃,其中第十二項是“工程制圖與機械基礎系列課程教學內(nèi)容與課程體系改革的研究與實踐”。因此在這個改革歷史大背景下,結合自身特點,立足士官崗位任職能力需求,對我校《機械制圖》與《機械基礎》專業(yè)課程進行整合模式的改革探索。
《機械制圖》課研究繪制和閱讀機械圖樣的基本原理和基本方法。包括識圖基礎、識圖技能和計算機三維繪圖三大部分,主要培養(yǎng)學員的識圖能力。《機械基礎》課的內(nèi)容包括機械零件、常用機構和機械傳動三大模塊的內(nèi)容,通過該課程的學習,熟悉一些常用的機械知識和有關的國家標準,以便在后續(xù)專業(yè)課以及實際工作中能認識、分析各種機構的動作原理;了解各種通用機械零件的參數(shù)、結構并正確應用有關國家標準。
計算機繪圖為機械圖樣提供了繪圖的方法和工具,而制圖原理是計算機繪圖的基礎,制圖知識的豐富,加速了計算機繪圖水平的提高。同時計算機繪圖的融入,給了學員動手實踐的機會,加強三維形體和相關位置的空間構思能力的培養(yǎng),也提高了學員對《機械制圖》和《機械基礎》學習的興趣和積極性。
《機械制圖》與《機械基礎》的內(nèi)容是相銜接的。如在識圖課中學習螺紋、鍵、銷、齒輪的畫法的內(nèi)容,在機械基礎課程會學習它們的結構、特點和應用的知識。同時,《機械制圖》課中,對空間幾何關系的分析研究,為《機械基礎》中機構的運動分析,傳動的動力學分析間接的提供了空間邏輯思維和空間形象思維的能力基礎。另外,在機械制圖中,通過融入常見的機械零部件內(nèi)容,積累了有關機件結構形狀和機構的實際知識,有效的提高了學員繪制和識讀零件圖和裝配圖的能力。
因此,《機械制圖》和《機械基礎》這兩門課的知識是相輔的、銜接的、融合的。
1)找準切入點,實現(xiàn)內(nèi)容的有機融合。在《機械基礎》聯(lián)結件的識別內(nèi)容中,融入螺紋連接件的畫法、鍵和銷的畫法等標準件的表達方法內(nèi)容。先從結構、特點和應用方面去認識這些零件,然后再從畫法和圖形上去識讀,邏輯性和銜接性更好。軸類、盤蓋類、箱體和撥叉類零件的識圖分別融入到《機械基礎》軸、軸承的安裝與維護、齒輪傳動認知中。具備了軸、軸承、齒輪等零件類型、材料、工藝性等方面的相關知識后,再去閱讀具備了技術要求、尺寸等全部信息的零件圖,學員就會感覺輕松,內(nèi)容也就更具備針對性。在減速器的拆裝內(nèi)容中,融入了裝配圖的識圖。同時為了提高課堂的教學效率、學員的學習興趣、降低學習的難度,在這個過程中,借助CAD三維建模,對機械零部件進行建模,也可以對常用機構進行建模,即提高了學員的空間想象能力,也提高了學員對該課程的學習效率。
《機械制圖》相對原來內(nèi)容增加了形體的構型設計內(nèi)容,培養(yǎng)學員創(chuàng)造性構型設計的能力。在學習基本立體時我們讓學生設計構型要素,或根據(jù)給定的構型要素畫出三視圖。在學習組合體時讓學員分析構成組合體的基本體的構型要素和布爾運算方式。在閱讀組合體視圖和零件圖時引導學生從視圖中找出構型要素,根據(jù)構型要素構思出組合體或零件的結構形狀。在視圖表達方案討論時,引導學生根據(jù)基本立體的構型要素確定視圖數(shù)量,和檢查視圖表達是否完整。
2)采用螺旋型理論,編制內(nèi)容結構體系。布魯納在其《教育過程》一書中提出了“螺旋課程”這一論點。即每一門學科的基本概念都采用“螺旋式”的方式向學生呈現(xiàn),隨著學生思維的發(fā)展,不斷將這些概念予以深化和拓展。依據(jù)螺旋型課程編制理論,結合士官特點,立足崗位任職及專業(yè)需求,對《機械制圖》、《機械基礎》內(nèi)容體系進行重新整合,以認知零件為主線,形成了三個相互關聯(lián)融合的教學模塊。課程內(nèi)容新體系見圖1。
新體系分為三個模塊,分別為《機械認知》、《識圖基礎》和《機械基礎及識圖》。該課程是學員首先接觸的一門機械專業(yè)基礎課,學員對機械零部件了解和接觸的很少,更不具備對機械制造方面的任何知識,不懂什么是設計要求,什么是工藝要求,什么是工作位置,什么是加工位置,但是卻要求他們閱讀紀錄了全部信息的零件圖和裝配圖,他們感到很力不從心,所以在這次課程融合中,相比以前的課程內(nèi)容,我們在課程的一開始增加了機械認知實踐課,通過參觀工廠或車間,結合現(xiàn)場、實物講解和觀看錄像片等,概括介紹機械的組成、機械制造的基本過程以及對常用零部件及機器的認知,并對機械制圖和機械基礎建立起一定的實感,具有一些初步認識,同時受到工程意識的教育,這就是螺旋上升的第一階段,用具體的、直觀的方法去教學生,稱之為動作式認知的維度。第二模塊以機械零件為載體,通過繪制零件的三視圖,進而使學員掌握機械制圖國家標準、投影原理等繪圖的基本知識,這就是螺旋課程的第二個螺旋圖象式認知的維度;機械基礎與識圖模塊主要是從零件的結構、特點、種類、應用等方面去了解和掌握零件,進入了比較抽象和復雜的第三螺旋符號認知的維度。采用螺旋式課程編制理論對機械制圖和機械基礎課程的內(nèi)容進行重新整合和編排,內(nèi)容雖有一定的重復,但這種重復不是簡單重復,而是在更高層次上的重復,并且內(nèi)容逐漸擴大范圍并加深程度,即螺旋式發(fā)展,體現(xiàn)了課程的階段性、連續(xù)性和發(fā)展性。
三個模塊各有其職,又相互聯(lián)系,形成一個彼此照應又互相促進的結構。
圖1 機械基礎及識圖課程教學體系結構
將《機械制圖》、《機械基礎》這兩門課程融合在一起,構成一個完整的新教學體系,開展相應的教學做一體化教學,使學員能夠融會貫通的掌握相關的知識。這一思路在提高學員的學習興趣、培養(yǎng)學員的創(chuàng)新思維及學員的工程素質中必將發(fā)揮有效的作用。