機械制圖課程模塊化教學(xué)改革課件

借鑒對德合作專業(yè)模塊化教學(xué)機械制圖課程模塊化教學(xué)改革機械系王錫明

美好生活第二頁借鑒對德合作專業(yè)模塊化教學(xué)美好生活第二頁1一、模塊化教學(xué)簡介模塊化教學(xué)的基本思想是以一個主題為中心，將相關(guān)知識組織在一起而進行的教學(xué)活動，一個模塊可以是傳統(tǒng)意義上的一門課，也可以是幾門課。第一頁第一頁2二、模塊化教學(xué)在機械系對德合作3+1項目的應(yīng)用機械系對德合作3+1專業(yè)，首屆招生是2010年。在開班之前就和德方詳細(xì)討論了人才培養(yǎng)方案，因為當(dāng)時的德方主導(dǎo)學(xué)校是漢諾威應(yīng)用科技大學(xué)，所以我系和德方專業(yè)項目負(fù)責(zé)人Quass一起，按照德國高校模塊化教學(xué)模式，以全模塊化方式制定了本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案。第二頁二、模塊化教學(xué)在機械系對德合作3+1項目的應(yīng)用第二頁3模塊課程上課語言學(xué)期學(xué)分機械零件和力學(xué)1靜力學(xué)和材料力學(xué)中文22機械零件1中文34機械零件1實驗中文32第二頁模塊課程上課語言學(xué)期學(xué)分機械零件和力學(xué)1靜力學(xué)和4模塊課程上課語言學(xué)期學(xué)分機械零件和力學(xué)2機械零件2中文22動力學(xué)中文34機械零件2實驗中文32第二頁模塊課程上課語言學(xué)期學(xué)分機械零件和力學(xué)2機械零件5機械零件和力學(xué)1模塊，通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生正確的思維方式和設(shè)計方法，使其能夠靈活地運用所學(xué)知識對一般的機械系統(tǒng)進行分析，目的是能夠針對具體的設(shè)計要求完成機構(gòu)類型的合理選用，并實現(xiàn)功能設(shè)計、運動設(shè)計。第二頁機械零件和力學(xué)1模塊，通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生正確的思6機械零件和力學(xué)2模塊，過本模塊的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本方法；通過設(shè)計技能的基本訓(xùn)練，為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)專業(yè)模塊和今后從事機械設(shè)計工作打下基礎(chǔ)。同時掌握典型機械零件的實驗方法，獲得實驗技能的基本訓(xùn)練第二頁機械零件和力學(xué)2模塊，過本模塊的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握機7通常對于傳統(tǒng)的教學(xué)，這兩個模塊的內(nèi)容學(xué)生必須學(xué)習(xí)4門課程：理論力學(xué)；材料力學(xué)；機械原理和機械零件（又叫機械設(shè)計）。機械原理課程中會直接應(yīng)用理論力學(xué)的知識，而機械零件中同樣會直接應(yīng)用材料力學(xué)知識。進行模塊化教學(xué)后，學(xué)生可以體會到在機械知識的學(xué)習(xí)中直接使用剛學(xué)過的力學(xué)知識，在提高學(xué)習(xí)興趣的同時，增加了在實踐中應(yīng)用理論知識的能力。第二頁通常對于傳統(tǒng)的教學(xué)，這兩個模塊的內(nèi)容學(xué)生8三、機械制圖在卓越工程師班的實踐

對德合作專業(yè)的教學(xué)制圖模塊稱為“設(shè)計基礎(chǔ)”，其模塊構(gòu)成如下：第二頁三、機械制圖在卓越工程師班的實踐第二頁9模塊課程上課語言學(xué)期學(xué)分設(shè)計基礎(chǔ)機械制圖及標(biāo)準(zhǔn)中文22CAD1：基礎(chǔ)中文22CAD2：應(yīng)用提高德語

32CAD3：項目德語

52第二頁模塊課程上課語言學(xué)期學(xué)分設(shè)計基礎(chǔ)機械制圖及標(biāo)準(zhǔn)10在這個模塊里，課程“機械制圖及標(biāo)準(zhǔn)”是介紹正確的制圖方法和圖家標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)制圖的基本規(guī)定；研究在平面上表示空間幾何元素和形體的各種圖示方法以及國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的機件的不同表示方法的畫法及標(biāo)注、注意事項、應(yīng)用場合等以及常用的公差與配合知識。

課程“CAD1”介紹計算機繪圖的基本知識，繪圖軟件的應(yīng)用，以及簡單的三維建模及動畫演示。課程“CAD2”介紹復(fù)雜結(jié)構(gòu)以及裝配結(jié)構(gòu)的三維建模

第二頁在這個模塊里，課程“機械制圖及標(biāo)準(zhǔn)”11

本模塊設(shè)計的目的是使學(xué)生在掌握基本的制圖知識后，直接根據(jù)工程需要，進行相應(yīng)結(jié)構(gòu)的三維設(shè)計，同時在需要的時候，從三維結(jié)構(gòu)中生成二維平面圖形。第二頁本模塊設(shè)計的目的是使學(xué)生在掌握基本的制圖知識12

借鑒對德合作專業(yè)的這個模塊，同時考慮到我國實情與德國的差異：

一、德國應(yīng)用科技大學(xué)的生源通常從職業(yè)高中生中選拔，學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力，是國內(nèi)應(yīng)試升學(xué)而進入工科院校的學(xué)生所無法比擬的；

第二頁借鑒對德合作專業(yè)的這個模塊，同時考慮到我國實情與13

二、近年來德國等歐盟國家將大部分的傳統(tǒng)制造業(yè)加工放在了中國等第三世界國家，本國的產(chǎn)品制造業(yè)基本采用數(shù)控加工，很大程度地依賴對產(chǎn)品三維數(shù)字化信息的采集，對產(chǎn)品的二維工程圖并不依賴，在文件歸檔時才有專門的繪圖員繪制。這就造成了德方在相應(yīng)模塊的人才目標(biāo)培養(yǎng)方案上有著與中國不同。第二頁二、近年來德國等歐盟國家將大部分的傳統(tǒng)制14

鑒于目前我國的機械設(shè)備數(shù)控化率不足20%，大量的傳統(tǒng)機械加工設(shè)備仍在被有效地使用。國內(nèi)的工程師們?nèi)粤?xí)慣于采用二維圖樣來反映自已的設(shè)計思想，工人、檢驗人員還需在二維圖樣的指導(dǎo)下進行產(chǎn)品生產(chǎn)和檢驗。

第二頁鑒于目前我國的機械設(shè)備數(shù)控化率不足20%，第二頁15

同時當(dāng)下的中國制造業(yè)現(xiàn)實不僅需要我們的工程師能用二維圖樣來表達(dá)設(shè)計思想，更需要會用三維建模技術(shù)來表達(dá)設(shè)計。所以我系在相應(yīng)模塊中既保留有二維繪圖技術(shù)的相當(dāng)內(nèi)容，也設(shè)置有三維造型技術(shù)的子模塊。第二頁同時當(dāng)下的中國制造業(yè)現(xiàn)實不僅需要我們的工第二頁16

我系把相應(yīng)模塊定義為“機械產(chǎn)品表達(dá)模塊”，根學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，按循序漸進性的原則，我們將本模塊分成了三大模塊十四個子模塊。三大模塊放在不同的學(xué)期，還有教學(xué)資源、師資力量、學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力等諸方面的考量。每大模塊都精心安排了基于實踐的N次專項設(shè)計，每項設(shè)計既獨立又關(guān)聯(lián)且環(huán)環(huán)緊扣。第二頁我系把相應(yīng)模塊定義為“機械產(chǎn)品表達(dá)模塊”，根第二頁17第二頁第二頁18

以“機械產(chǎn)品表達(dá)II”的專項設(shè)計為例首先選取具有典型代表，難易適中的機械部件來進行5次專項設(shè)計。

第二頁以“機械產(chǎn)品表達(dá)II”的專項設(shè)計為例第二頁19

實訓(xùn)1是手繪零件草圖與測繪：手繪零件草圖時要求學(xué)生熟悉部件中各零件結(jié)構(gòu)，目測模型，估算尺寸，零件草圖的視圖表達(dá)要正確、完整，在教師檢查過視圖表達(dá)之后，才下發(fā)游標(biāo)卡尺，要求學(xué)生測繪零件，這時的要求是尺寸記錄完整、準(zhǔn)確。第二頁實訓(xùn)1是手繪零件草圖與測繪：手繪零件草圖第二頁20我系的這項實訓(xùn)是有創(chuàng)新的，目前所有的教材以及高校一般的做法都是讓學(xué)生先用工具測量再繪制圖紙，我們的程序是反過來的。這樣做的目的是讓學(xué)生先觀察、審視模型，粗估尺寸，培養(yǎng)學(xué)生對尺度、比例的直覺感受力、空間觀察力。平時我們要求學(xué)生知道自已身體各部位的尺度，如一掌的長和寬、一指長和一指寬，這時雖不給學(xué)生用尺進行測量卻教給了生用手量。這樣可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和工程素質(zhì)。第二頁我系的這項實訓(xùn)是有創(chuàng)新的，目前所有的教材以及高21

實訓(xùn)2是計算機輔助繪制軸類零件工作圖：在學(xué)生上機繪圖前，教師必須確保模型、卡尺等測量工具全部收回。讓學(xué)生根據(jù)實訓(xùn)1自繪的零件草圖來繪制零件工作圖。既讓學(xué)生練習(xí)了計算機輔助繪圖技術(shù)，又讓學(xué)生檢驗了自已實訓(xùn)1的工作，實訓(xùn)1中的視圖不對或尺寸不全，這時實訓(xùn)2都會給他帶來困難。第二頁實訓(xùn)2是計算機輔助繪制軸類零件工作圖：在第二頁22

同樣的過程在實訓(xùn)3和4中進行，但實訓(xùn)3和4零件的難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實訓(xùn)1，這是一個循序漸進、循環(huán)往復(fù)的過程，不斷強化學(xué)生的計算機輔助繪圖能力。第二頁同樣的過程在實訓(xùn)3和4中進行，但實訓(xùn)3和4零第二頁23

實訓(xùn)5是讓學(xué)生綜合繪制部件裝配圖，這是讓學(xué)生由實訓(xùn)1、2、3、4中得到的零件工作圖來拼畫裝配圖，如果這時學(xué)生發(fā)現(xiàn)前面實訓(xùn)零件工作圖中視圖表達(dá)不全或尺寸不對不完整，裝配圖也是無法完成的。這也給了學(xué)生自我檢查和自我改正的機會。第二頁實訓(xùn)5是讓學(xué)生綜合繪制部件裝配圖，這是讓第二頁24四、總結(jié)