本学期所授课程名称:机械制图与CAD 一、课程目标
1、目标体系
① 认知目标
(1)熟悉和掌握国家标准的有关规定,具有查阅有关标准的能力;
(2)掌握正投影法的基本理论及对三维立体及其相互位置的分析方法,能阅读机械图样; (3) 能熟练地应用绘图仪器、CAD绘图技术、徒手三种方法绘制机械图样。 ② 能力目标
(1)培养学生的自学能力、独立工作能力;
(2)培养并提高学生的观察能力,空间思维能力和形象思维能力; (3)培养学生的创造能力和审美能力。 ③ 情感态度目标
(1)培养学生手、脑并用的良好学习习惯,养成认真负责的态度和严谨细致的作风; (2)增强学生的自信心,并逐渐具有竞争效益意识。 (3)具有团队合作精神。
2、本课程目标在学生专业培养方案中所起的作用
图样是工程技术界的语言,《机械制图及CAD》是第一门理工类专业必修的重要技术基础课程,研究怎样用正投影法绘制和阅读机械图样,主要解决机械设计制造中技术信息的图样表达问题,以及与图样绘制有关的最基本的机械设计、制造工艺问题。此课程教学质量的好坏直接影响到学生后续课程的学习、课程设计、毕业设计及毕业后学生从事工作的能力。
3、设计课程目标的依据
① 教材特点
我院《机械制图》课程是由原来的《机械制图》课程和《CAD/CAM技术》课程整合优化的一门具有时代性、实用性的课程,教学中使用的主要教材是:
《机械制图》,王其昌主编,人民邮电出版社出版 《机械制图习题册》,王其昌主编,高等教育出版社出版
主要采用的是教育部推荐的职业技术教育教材,这些教材都是近几年新出版的,教材遵循“以应用为目的”,“以必需、够用为度”,对学生加深课程内容的认识、自主学习、发挥个人创造性提供了较大的空间,具有较好的系统性、完整性,基本上适合我院学生。
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② 本课程与相关企(行)业技术领域和职业岗位(群)的任职要求和职业资格标准 本院主要是光机电工程系中模具设计与制造、机械设计及自动化、机电一体化等机械类专业开设的必修专业基础课,机械方面专业任职要求主要是以下几点:
1、熟悉《机械制图》国家标准,并能及时了解国家标准新动态,适时补充新修订的国家标准,跟上标准修订步伐;
2、熟悉第三角投影法,掌握国际标准和国外先进标准。 3、具有对本行业零件及设备较强的测绘能力;
4、熟练掌握Auto CAD等机械设计软件,了解计算机辅助绘图的进展,适时介绍国内外最新计算机辅助绘图的动态。
二、课程实施
1、选取教学内容
① 以必须、够用为度选取教学内容
在教学过程中,对教学内容进行了大胆的调整,尽量与企业的实际生产过程相联系。在教学举例、习题、实验课题等方面尽量取材于企业实际生产的零部件。教学中采取逆向思维,从体到面、线及点,先将抽象的二维转化为形象的三维,再从三维生成二维工程图,从而实现物与图的熟练转换,实现计算机信息技术与机械制图理论基础的有机结合。
② 根据岗位要求和教材(课程)内容列出若干项目及课时安排
表1 机械制图及CAD 课程项目及课时安排表
内 容 一、机械制图 基本知识及 技能及CAD简介 二、画法几何部分 三、投影图 1 2 3 4 5 6 7 8 四、零件图 9 项 目 制图的基本知识和技能 AutoCAD 2004界面及常用命令 AutoCAD 2004平面绘图与编辑 点、直线和平面的投影 基本体的投影及立体表面的交线 组合体及轴测图 AutoCAD 2004尺寸标注与文本注写 机件常用的表达方法 标准件和常用件 课 时 4 4 4 12 8 12 4 8 6 6 4 4 4 一周 80 课时分配 讲课 上机 实训 2 2 2 6 4 4 2 4 3 2 2 2 2 37 2 2 2 2 2 10 2 6 4 8 4 3 4 2 33 10 零件图 11 AutoCAD 2004绘制零件图 12 装配图 13 AutoCAD 2004绘制装配图 14 齿轮油泵等部件测绘 总学时 五、装配图 六、部件测绘实训
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2、教学过程设计
下面以“机械零件(组合体)的三视图与轴测图”说说教学过程设计 ① 目标要求
(1)认知目标:正投影的规律来解决“由物画图”和“由图想物”的问题。 (2)能力目标:培养并提高学生的观察能力,空间思维能力和形象思维能力。 (3)情感态度目标:培养学生手、脑并用的良好学习习惯,具有团队合作精神。 ② 学生状况
学生是初涉专业知识的新生,读图能力和专业知识都很有限,对专业领域只停留在感兴趣和普遍的表面认识阶段。针对这门实践性很强的课程,大量的习题练习是机械制图的一个重要的环节。有些空间想象能力差的学生无法想象出真实的空间三维空间模型,作业难度大,作业抄袭现象很严重,厌学现象比较多;另外作业的正确率很低,对于教师来说,批改制图作业,讲解习题都是事半功倍的工作。所以希望通过采用多种教学手段,注重直观教学和空间想象能力的培养,可以使学生在短时间内提神自身的内在修养和经验,为今后的专业学习打下坚实的基础。
③ 课程特点
以形象思维能力和空间想象能力的训练贯穿始终。 教学的中心:解决画图和看图的问题。
教学的重点和难点:培养学生的空间想象和构思能力。
本课程具有规范性、抽象性、实践性和先进性等特点,如果按照常规在教室里单纯利用黑板讲解,学生的空间思维和想象能力会受到很大的限制,同时也不利于学生掌握所学内容,由此应以解决工程实际问题入手,调动学生的学习积极性,激发学生主动探索、认真钻研的精神,对突出技能的培养,取得良好的效果。
④ 课程教法
采用项目法教学模式与现代化多媒体手段相结合,在教学方法上多采用直观性教学,用示教模演示,用测绘模测绘,使用CAI课件。
⑤ 制定计划
根据六张机械零件(螺套、螺杆、顶套,主动轴、底座、轴承座)的三视图,利用手工、绘图工具、AutoCAD软件、橡皮泥等,完成每个零件三视图的完整绘制、尺寸标注及三维制作。整个项目实施分为以下六步完成:
(1)用绘图工具完成机械零件三视图的完整绘制并完成尺寸标注。 (2)手工绘制机械零件的立体图。
(3)用橡皮泥制作机械零件形体(保留制作过程)。
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(4)用AUTOCAD绘制机械零件的三视图并标注尺寸。 (5)将项目制成幻灯片后用多媒体讲述。 (6)整理资料及打印。 ⑥ 实施计划 (1)示范项目:
以一张“轴承座”(只有两视图)为例,细致演示轴承座的形体分析、三维造型及补全三视图的整个过程。
(整个演示过程制作成多媒体课件sstyuzct .swf放在局域网上,可供学生在实作项目时,遇到问题可随时下载再观看)
(2)实训项目:机械零件(组合体)的三视图与轴测图 (老师提供机械零件三视图(可能不全)文件,可供学生下载) (3)学生分组实作
将学生分成8个组,每组6名同学,按学生学号编排,每个组完成一个机械零件。 每人扮演不同角色,分工如表2:
表2 机械零件的三视图与轴测图 项目分组表
小组:某车间技术部 小组成员:设计人员 小组组长:项目经理 教师:客户 组 名 1组 2组 … 8组 项目经理 成 员 公司名称 由各小组在项目经理的组织下自己命名 … (由小组成员推举) 小组成员 … … 4)客户交流
由教师扮演客户,每组在实施项目之前,派出各组的项目经理和客户交流,听取客户的意见,并适当提出自己的各种想法。
5)各小组分组制作
首先由各组的项目经理向小组成员讲述客户需求,组员开始分子项目进行设计,一个子项目应当按期完成,然后项目经理在组内分阶段评选最佳的设计,交客户(教师)审阅,由客户(教师)提出修改意见,再实施下一个子项目。
6)存盘交付作品
每组选出一个优秀设计作品,存盘保存后交客户(教师)竞标评选,并做好制作过程讲解的PPT文件。
(3~6项大部分在课余进行)
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⑦ 项目评价
(选择一多媒体教室,并邀请1~2位有实践经验的教师参加) (1)展示及讲解作品
各组项目经理带上本组成员及作品,选派一成员(最好是项目经理)向全班展示本组作品,并利用多媒体介绍制作过程,要求说明:
1)用什么方法想出零件结构的;
2)零件的组合形式(怎样从基本几何体通过叠加或(和)切割的)? 3)怎样标注零件尺寸的?为什么要这样标?
此外,还可以说明本组成员在制作中遇到过什么问题,这些问题是如何解决的,有什么感受等等。
(2)现场答辩
由客户和其他组的同学提出问题,让制作者解释制作所用的相关技术及特点。 (3)改进作品
根据与老师、同学的交流各组成员进一步修改各自的制作,并作出总结报告。 (4)现场评价
教师、各组组长通过本组成员讨论后填好项目评价表(表3),教师对此次教学活动进行总结,宣布结果。
表3 机械零件的三视图与轴测图 项目活动评价表
项 目 内 容 与客户交流 与同行交流 零件的形体分析及实体造型 零件轴测图与三视图的关系 机械零件三视图及尺寸标注 要 求 是否充分听取客户的意见 是 否 是否充分听取同行的意见 是 否 形体分析及实体造型是否合理: 合理 需改进 评定(A,B,C,D) 自评 组评 师评 分析轴测图与三视图的关系是否合理: 合理 需改进 尺寸标注是否符合要求 非常好 一般 需改进 设计应用价值 好 较好 一般 应用价值 意见与反馈
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⑧ 整理、收集资料,进行优秀作品展示
将此次活动的所有资料交系教学干事或任课教师保存,将优秀作品进行展示,让学生看到在小组内评选出的“零件造型师”的同学的作品,很好地激发了学生的学习积极性,促使学生从多方面思考问题,培养创新精神。
四、课程评价
1、教学效果考试方式:开卷、闭卷、口试、操作、实训报告
衡量学生的成绩优劣,不能只凭一次考试成绩作为评定依据,应在对学生全面考核的基础上,建立合理的学生成绩评定体系,强调评分公平、公正、公开的原则,使成绩真正能够反映学生的学习情况。
建议采用理论和实践,试卷考核和技能考核相结合的方法。 ① 理论部分:(占总成绩的50%)
笔试成绩为主(70%)+ 平时作业及课堂练习(30%) (建立试题库,采用随机抽题的形式闭卷考试) ② 实训部分:(占总成绩的50%)
“回答问题”(30%)+“绘图基本功”(30%)+ “小测验”(20%)+“课堂表现”(20%) 具体地讲就是:
(1)教学中实行教师和学生一对一抽题面试,老师根据学生的回答情况,给出面试成绩,占30%.
(2)在学完每一部分内容之后,绘制1~2张图,有手工绘制的图,也有用计算机进行绘制的图,对每一张图,教师可在同学们参与的情况下,根据学生绘图的实际情况,给出每一张图的成绩,期末汇总出学生的绘图基本功成绩,占30%。
(3)进行不定期测验,考完之后立即给出平时测验的成绩,并将它公布于同学,占20%. (4)课堂表现占20%. 2、 教学效果评价
① 从事本课程教学的师资队伍年龄结构、知识结构合理,持续学习的能力和愿望强。注重实践教学,重视教学本色。教学资源系统完善,教学内容丰富,获得了学生的广泛赞誉。
② 通过理论教学、实训教学、上机训练有机结合,真正贯彻了“能力培养为基础,职业为导向”的精神,特别是把课程教学和技能培训结合更是一个创新点和亮点。体现了现代职业技术教育的主流。
③ 强调“突出真实情境、提升就业能力”的培养。课程组成员深入企业,带领学生直接参与企业的生产、产品开发等工作,同时把AutoCAD操作员认证纳入课程教学计划中,通
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过率高,在“双证书”教学上具有自身特色。
五、课程教学设计特色描述
1、采用计算机绘图和三维实体造型实验与测绘实验教学,突出真实情境,体现实践性。 采用理论学习、实验实训与课程设计相结合,充分利用学院提供的良好教学条件(本系在院领导的支持下在光机电楼建立了专门的绘图室、造型测绘实验室、CAD系列课程的计算机实验室,配置计算机100多台,多媒体教学设备等设施。购置了绘图实习部件(齿轮泵、柱塞泵、台虎钳、一级减速器等)及测绘工具多套),这不仅提高了学生的空间想象力,而且让学生更加深刻地理解现代设计表达方法,学生更具社会性,可持续发展能力强。
2、强化技能培训,提升就业能力,体现职业性
建立以就业为导向、以双证书标准为基础的课程体系。利用业余时间辅导学生参加AutoCAD操作员认证,目前已完成的AUTOCAD考证上,通过率达到95%以上,学生学习积极性提高并获得了社会认可,提高了学生的就业能力,同时为后续课程打下了基础。
3、围绕工学结合,创新教学方法,体现开放性
采用实例、行为导向等教学法,积极、合理地使用多媒体等现代教学手段,构建面向高职、内容丰富、集文字与图片、二维与三维动画、视频、虚拟现实等多种素材为一体的立体化教学系统。实现教学资源共享,教学效果显著。
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