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【關(guān)鍵詞】 腦缺血;突觸素;突觸重建
突觸素是與突觸囊泡相連的磷酸蛋白,是突觸囊泡膜上的特異性蛋白質(zhì),含量占突觸囊泡膜蛋白含量的6%~8%,其英文譯作Synaptophysin,可縮寫成SYP、SYN、p38。腦缺血性損傷時會刺激缺血灶周圍皮質(zhì)SYP的表達(dá),促進(jìn)腦缺血后的神經(jīng)軸突的芽生及新的突觸的形成,從而使神經(jīng)組織超微結(jié)構(gòu)發(fā)生了相應(yīng)的形態(tài)學(xué)變化。這一形態(tài)改變作為功能的基礎(chǔ),促進(jìn)了腦缺血后神經(jīng)功能障礙的恢復(fù)[1]。
1 突觸素的生物學(xué)特性及生理功能
1.1 突觸素的生物學(xué)特性 突觸素是一種與突觸結(jié)構(gòu)和功能密切相關(guān)的膜蛋白,分子量為38KD,包括四個跨膜區(qū)。1985年由Jahn等[2] 從大鼠腦突觸囊泡中提取。突觸素家族包括突觸素I,II和Ⅲ,由307個氨基酸組成,其氨基端和羧基都暴露在胞漿內(nèi),其羧基端可結(jié)合Ca2+ ,是突觸囊泡鈣結(jié)合蛋白之一,可被酪氨酸蛋白激酶磷酸化,對小清亮突觸囊泡(small clear synapticvesicles,SSV)的胞吐起重要作用。SYN由Siah蛋白所降解[3]。Siah蛋白與SYN相互作用并通過泛素一蛋白酶途徑調(diào)節(jié)SYN的降解。SYN具有一個獨(dú)特的C端胞漿末端,其含有9個不完全的五肽重復(fù)序列YGP(Q)QG。這些重復(fù)序列的功能尚不清楚,可能與調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用有關(guān)。
1.2 突觸素的組織學(xué)分布 Wiedenmann等[4]對小鼠、大鼠、牛及人的突觸素研究發(fā)現(xiàn),其在各種神經(jīng)元的突觸前囊泡中廣泛存在,在神經(jīng)系統(tǒng)中所有的神經(jīng)末梢突觸素均呈點(diǎn)狀分布,而在白質(zhì)及膠質(zhì)細(xì)胞中沒有突觸素出現(xiàn)。突觸素存在于神經(jīng)系統(tǒng)幾乎所有的神經(jīng)終末中,并且定位于神經(jīng)元的核周體及其終末的突觸小泡。在非神經(jīng)系統(tǒng)中,它存在于腎上腺嗜鉻細(xì)胞、甲狀腺C細(xì)胞,胰腺和胃腸的內(nèi)分泌細(xì)胞及垂體前葉細(xì)胞。且定位于光滑的小泡,不存在于分泌顆粒中。突觸素的定位分布受抗突觸素抗體特異性、研究方法的特異性動物種類、動物年齡、動物個體差異等諸多因察的影響而存在一定的差異。
1.3 突觸素的生理功能
1.3.1 調(diào)節(jié)突觸末梢神經(jīng)遞質(zhì)的釋放[5] 神經(jīng)元受到刺激,產(chǎn)生神經(jīng)沖動傳至突觸前膜,引起突觸前膜去極化,細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流,觸發(fā)突觸囊泡向突觸前膜靠近和融合,引起突觸囊泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)。實(shí)驗(yàn)表明,Ca2+內(nèi)流是保證遞質(zhì)正常釋放的基本條件之一。如果鈣離子內(nèi)流完全被抑制,就會導(dǎo)致神經(jīng)遞質(zhì)釋放發(fā)生障礙。近年來的研究表明:調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)釋放的突觸蛋白有多種,除synaptophysin外,還有synapsin和synaptotagmin等。從目前的研究資料看來,突觸素與其他幾種突觸蛋白相互協(xié)調(diào),共同作用,最終保證神經(jīng)信息的突觸傳遞過程。
1.3.2 參與突觸囊泡的形成和再循環(huán)過程[6] 突觸囊泡膜與突觸前膜融合形成胞吐后,囊泡膜與質(zhì)膜融合,并通過胞吞形成小泡,小泡脫落后形成新的突觸囊泡,這就是突觸囊泡膜的再循環(huán)。Calakos等[7]研究發(fā)現(xiàn)突觸素與Dynamin形成復(fù)合物對囊泡再循環(huán)起重要作用,阻斷Dynamin和突觸素的相互作用后,在高頻刺激下軸突末梢的遞質(zhì)釋放量減少,電鏡顯示這些突觸內(nèi)的囊泡已耗竭,提示了囊泡與質(zhì)膜融合后囊泡再循環(huán)被阻斷。
1.3.3 參與突觸的發(fā)生和突觸重塑 在培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元突觸發(fā)育過程中,突觸素呈高水平表達(dá),并且是最早聚集在發(fā)育中的突觸內(nèi)的突觸蛋白之一[8],這些結(jié)果說明突觸素在反應(yīng)性的突觸發(fā)生過程中起重要作用并參與發(fā)育神經(jīng)元的突觸形成。突觸素影響突觸可塑性的機(jī)制可能是通過酪氨酸激酶使突觸素磷酸化,從而調(diào)節(jié)內(nèi)源性谷氨酸的釋放來影響突觸的可塑性。體育訓(xùn)練可以增強(qiáng)突觸可塑性,并可改善由于年齡增長造成的突觸素水平的降低。這種改善與神經(jīng)發(fā)芽和新突觸形成有關(guān)。
2 腦缺血時SYN表達(dá)的變化
韋巖清[9]等研究顯示:缺血再灌注后第3天突觸素免疫活性明顯升高,第7天達(dá)到高峰,第21天已降至對照組水平。Ishimaru[10] 等通過對缺血性沙土鼠海馬CA1區(qū)中SYN的表達(dá)研究發(fā)現(xiàn),在缺血后第2d,Synaptophysin表達(dá)在海馬中的始層、輻射層及CA1區(qū)神經(jīng)元的頂樹突明顯減少,在白質(zhì)中消失。但在缺血后第7天和14天時,在CA1區(qū)幸存的神經(jīng)元周圍可見深染的SYN免疫反應(yīng)物。而國內(nèi)也也有研究表明在腦缺血早期突觸素表達(dá)減少,之后其表達(dá)逐漸增加,隨后又降至正常水平。如吳盛華等[11]發(fā)現(xiàn)腦缺血早期(3天前),出現(xiàn)突觸素表達(dá)減少,意味著突觸囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)能力下降,因而突觸傳遞功能受阻。
關(guān)于腦缺血早期 導(dǎo)致突觸素減少的機(jī)制目前尚不清楚,可能同以下因素有關(guān):(1)軸突終末丟失。突觸密度降低,從而導(dǎo)致突觸素表達(dá)量減少。(2)突觸體素合成減少。缺血、缺氧后神經(jīng)元能量代謝降低,胞內(nèi)Ca2+ 等離子濃度發(fā)生變化,突觸素合成減少,軸漿運(yùn)輸緩慢。這反映出缺血再灌注早期突觸囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)能力下降,突觸傳遞功能受阻。在腦缺血后期突觸素表達(dá)逐漸增多,并同神經(jīng)功能缺損逐漸恢復(fù)相一致,可能與腦缺血后突觸重建有關(guān)。軸突在失去靶器官后,就會出現(xiàn)軸突的發(fā)芽和形成許多側(cè)枝,因此其突觸前囊泡的數(shù)量可能增加。另外,也可能與突觸前膜功能代償性增加有關(guān)。然而突觸素的表達(dá),經(jīng)過短暫增加后在缺血區(qū)逐漸降低,這種現(xiàn)象的機(jī)制可能是軸突末梢在半影區(qū)未找到靶器官,其生長自動停止,突觸前囊泡數(shù)量下降,從而突觸素的含量下降。
3 影響突觸素變化的因素
腦梗死后神經(jīng)功能的恢復(fù)得益于腦結(jié)構(gòu)和功能重組,而腦結(jié)構(gòu)功能重組的根本機(jī)制在于腦的可塑性。腦的可塑性,尤其是大腦皮質(zhì)神經(jīng)元可塑性,不同程度地歸功于突觸強(qiáng)度的改變以及軸突生芽形成新的突觸。突觸數(shù)量的增加,提示新生突觸的形成[12]。腦結(jié)構(gòu)重組使得缺血區(qū)以前執(zhí)行的功能由同側(cè)其他腦區(qū)和對側(cè)腦組織來承擔(dān)[13-14]。
在大量的臨床實(shí)踐中看到,中風(fēng)患者的肢體偏癱,經(jīng)過訓(xùn)練、鍛煉、藥物治療等可以逐漸部分甚至完全恢復(fù)。這也給我們以提示,中樞神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)了某種代償機(jī)制。當(dāng)代神經(jīng)病學(xué)家認(rèn)為腦可以通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練完成因病損而喪失的功能,但腦必須具有重新獲得的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。局灶性的皮層損傷可以作為一種去神經(jīng)刺激(denervation stimulus),引發(fā)局部甚至遠(yuǎn)端的神經(jīng)再塑,包括代償再生性發(fā)芽、突觸再建等。
3.1 針刺對突觸素的影響 電刺激作為一種促進(jìn)神經(jīng)康復(fù)的物理療法已應(yīng)用于臨床,其可增強(qiáng)突觸可塑性變化。何祥[15]等研究證實(shí)在腦缺血第14~28天,電刺激組突觸素的陽性反應(yīng)產(chǎn)物明顯高于對照組。電刺激促進(jìn)突觸重建的可能機(jī)制為:(1)通過機(jī)械刺激,造成全身血液循環(huán)加快,增加腦血液供應(yīng),加強(qiáng)腦內(nèi)側(cè)支循環(huán)建立,從而促進(jìn)軸突出芽,建立新的突觸聯(lián)系。(2)腦內(nèi)存在著一些平時少起作用神經(jīng)傳導(dǎo)旁路,電刺激產(chǎn)生的神經(jīng)沖動經(jīng)完整的外周神經(jīng)傳導(dǎo)通路傳至大腦,經(jīng)過這些傳導(dǎo)旁路作用于大腦,進(jìn)一步激活平時處于休眠狀態(tài)的突觸聯(lián)系。(3)能夠降低腦組織Ca2+的含量,防止腦缺血時細(xì)胞內(nèi)Ca2+ 超載,從而避免或減輕神經(jīng)元壞死。(4)有研究表明電刺激可以促經(jīng)神經(jīng)營養(yǎng)因子。特別是腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的生成[16],腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子在促進(jìn)突觸重建方面有著重要的作用[17]。
3.2 康復(fù)訓(xùn)練對突觸素的影響 有文獻(xiàn)報道康復(fù)訓(xùn)練可以促進(jìn)腦損傷后某些基因及其產(chǎn)物的表達(dá),有利于神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的修復(fù)。腦損傷后給予復(fù)雜的運(yùn)動技巧訓(xùn)練,損傷周圍及對側(cè)運(yùn)動皮質(zhì)的不同亞型突觸數(shù)目全面增加[18]。劉罡等[1]研究表明,經(jīng)過跑臺運(yùn)動訓(xùn)練的腦缺血大鼠與自然恢復(fù)對照組相比其缺血性損傷程度較輕,神經(jīng)細(xì)胞細(xì)胞器豐富,軸突形態(tài)更加完整,神經(jīng)突觸數(shù)目較多,突觸間隙正常,提示運(yùn)動訓(xùn)練可作為一種有效的干預(yù)手段減輕腦缺血所導(dǎo)致的神經(jīng)組織損傷、促進(jìn)缺血性損傷后的神經(jīng)軸突再生和新突觸的形成,從而促進(jìn)腦缺血后功能障礙的恢復(fù)。此外很多研究也表明通過一系列的康復(fù)手段,如跑臺,運(yùn)動訓(xùn)練,電迷宮等,會促進(jìn)腦缺血后突觸素的表達(dá),引起突觸發(fā)芽和突觸再生,激活神經(jīng)通路,實(shí)現(xiàn)神經(jīng)功能的重組。
3.3 藥物對突觸素的影響 腦損傷后機(jī)能恢復(fù)與中樞去甲腎上腺素(nora.drenalin,NA)水平有密切關(guān)系。NA在神經(jīng)可塑中起積極作用[19,20]。中樞興奮藥如右旋苯丙胺,哌醋甲酯能促進(jìn)中樞和外周神經(jīng)末梢囊泡釋放去甲腎上腺素和多巴胺,并阻斷其再攝取,能明顯提高損傷周圍及對側(cè)皮層神經(jīng)的芽生、突觸再建以及相應(yīng)的行為恢復(fù)。有臨床試驗(yàn)顯示,由于它具有抗抑郁和改善運(yùn)動功能的雙重作用,而被認(rèn)為是一個理想的治療腦中風(fēng)的藥物[21]。同樣麻黃堿能直接與腎上腺素能受體相結(jié)合,產(chǎn)生擬腎上腺素作用,促進(jìn)NA釋放,從而上調(diào)SY的表達(dá)。國內(nèi)許多研究顯示,中藥制劑如燈盞花素、刺五加、丹紅注射液、當(dāng)歸注射液、蝶脈靈注射液、銀杏葉提取物、三七通舒膠囊、活血康等可減輕腦組織的結(jié)構(gòu)破壞,促進(jìn)樹突的重建,促進(jìn)軸突的出芽伸長和新的觸突的建立。但是具體作用機(jī)制尚不清楚。烏司他丁(Ulinastatin,UTI)一種廣譜的水解酶抑制劑,其可通過抑制一氧化氮合酶(NOS)活性減少NO的生成,保護(hù)血腦屏障,減輕腦水腫,明顯減輕局灶性腦缺血再灌注損傷[22]。研究證實(shí)UTI可通過調(diào)節(jié)海馬、齒狀回神經(jīng)元突觸密度,增強(qiáng)突觸素的表達(dá)并參與調(diào)節(jié)神經(jīng)元突觸可塑性,有效逆轉(zhuǎn)腦缺血再灌注損傷作用。此外有研究表明骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植可增加腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、血管內(nèi)皮生長因子等表達(dá),從而減少缺血半暗帶的細(xì)胞凋亡,改善局部腦血液循環(huán),有助于突觸重建[23,24]。
4 結(jié) 語
綜上所述,雖然對于腦缺血后突觸素的表達(dá)以及突觸重建還有待深入研究,但是大量的研究表明腦缺血后機(jī)體功能的恢復(fù)是建立在突觸重塑基礎(chǔ)之上的。多項研究也證明通過針刺,康復(fù),藥物等不同手段都可以提高腦缺血后突觸素的表達(dá),促進(jìn)軸突出芽,建立新的突觸聯(lián)系。盡管關(guān)于其具體作用機(jī)制還需進(jìn)一步探索,但這為我們治療腦缺血提供了更多的治療對策及其理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉 罡,吳 毅,胡永善,等.跑臺訓(xùn)練對腦缺血大鼠腦組織超微結(jié)構(gòu)及突觸素表達(dá)的影響[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2008,23(10):872-874.
[2] Jahn R,Schiebler W,Ouimet C,et al.A 38,000-dalton membrane protein(p38)present in synaptic vesicles[J].Proc Natl Acad Sci USA,1985,82(12):4137-4141.
[3] Wheeler TC,Chin LS,Li Y,et al.Regulation of synaptophysin degradation by mammalian homologues of seven in absentia[J].J Biol Chem,2002,277(12),10273-10282.
[4] Wiedenmann B,F(xiàn)ranke ww.Identification and localization of synaptophysin,an integral membrane glycoprotein of Mr 38,000 characteristic of presynaptic vesicles[J].Cell,1985,41(7):107-128.
[5] Vahorta F,Pennuto M,Bonanomi D,et al.Synaptophysin:leading actor or walk—on role in synaptic vesicle exocytosis[J].Bioessays,2004,26(4):445-453.
[6] Daly C,Sugimori M,Moreira JE,et al.Synaptophysin regulates clathrin-independent endocytosis of synaptic vesicles[J].Proc Natl Acad Sci USA,2000,97(1 1):6120-6125.
[7] Calakos N,Scheller RH.Vesicle—associated membrane protein and synaptophysin are associated on the synaptic vesicle[J].J Biol Chem,1994,269(40):24534-24537.
[8] Tarsa L,Goda Y.Synaptophysin regulates activity-dependent synapse formation in cultured hippocampal neurons[J].Proc Natl Acad Sci USA,2002,99(2):1012-1016.
[9] 郭云良,梁秀齡.神經(jīng)生長因子對腦缺血再灌注大鼠突觸素表達(dá)的影響[J].中國動脈硬化雜志,2001,9(2):123-125.
[10] Ishinlsru H,Casamenti F,Veda K,et al.Changes in presynaptic SNA- 25 and synaptophysin,in the hippocampal CA1 area in ischemic gerbils[J].Brain Res,2001,903(1-2):94-101.
[11] 吳盛華,李福軍,金玉玲,朱曉峰.神經(jīng)干細(xì)胞與腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞共移植體聯(lián)合電刺激小腦頂核對局灶性腦缺血大鼠突觸素P 3 8 表達(dá)的影響[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù),2008,12(34):6621-6625.
[12] Matin R,Williams A,Hale S,et al.The efiect of voluntary exercise exposure on histological and neurobehavioral outcomes after ischemic brain injury in the rat[J].Physiol Behav,2003,8O(2-3):167-175.
[13] Green JB.Brain reorganization after stroke[J].Top Stroke Rehabil,2003,10:1-20.
[14] BrownCE,Li P,Boyd JD,eta1.Extensive turnover of dendritic spines and vascular remodeling in cortical tissues recovering from stroke [J].Neurosci,2007,27:4101-4109.
[15] 何 祥,馮 凳.電刺激對腦梗死大鼠突觸素表達(dá)的影響[J].中國臨床康復(fù),2004,8(28):6126-127.
[16] Yun SJ,Park HJ,Yeom MJ. et al.Efect of electroacupuncture on the stress-induced changes in brain-derived neurotrophic factor expression in rat hippocampus[J].Neurosei Leu 2002:318:85-8
[17] Genoud C.Knott GW.Sakata K,et al.Altered synapse formafion in the adult so-matosensory cortex of brain-derived neurotrophic factor heterozygote mice[J].Neurosci 2004;24:2394-400.
[18] Kleim JA,Jones TA,Schaller T,Motor enrichment and the induction of plasticity before or after brain injury[J].Neu-rochem Res,2003,28(11):1757
[19] Feeney DM,De Smet AM,Rai S.Noradrenergic modulation of hemiplegia:facilitation and maintenance of recovery[J].RestorNeurol Neurosci,2004,22(3-7):175-190.
[20] Laifenfeld D,Klein E,Ben-Shachar D.Norepinephrine alters the expression of genes involved in neuronal sprouting and differentiation:relevance for major depression and antidepressant mechanisms[J].J Neurochem,2002,83:1054-1064.
[21] Stroemer RP,Thomas A,Kent MD,et al.Neocortical Neural sprou-ting,synaptogenesis,and bebavioral recovery after neocortical infarctioninrats[J].Stroke,1995,26(11):2135-2143.
[22] Yano T,Anraku S,Nakayana R,et al.Neuroprotective efect of urinarytrypsin inhibitor-against focal cerebral ischemia-reperfusion injury inrats[J].Anesthesiology,2003,98(2):465-473.
關(guān)鍵詞:實(shí)踐教學(xué);知識融合;能力培養(yǎng)
實(shí)踐教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要環(huán)節(jié),它是提高人才素質(zhì)和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要途徑。隨著教育觀、教學(xué)觀和學(xué)習(xí)觀的發(fā)展;機(jī)械類工程教育向著復(fù)合型人才和工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的趨勢發(fā)展,實(shí)踐教學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式、管理模式正在逐漸被打破。實(shí)踐教學(xué)從傳統(tǒng)的指令型封閉式走向引導(dǎo)型開放式,要求建立與此相適應(yīng)的新的實(shí)踐教學(xué)體系[1-3]。
現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)體系存在如下問題:
(1)各實(shí)踐環(huán)節(jié)之間知識融合得不夠,缺乏有機(jī)聯(lián)系和整體協(xié)調(diào),沒有形成科學(xué)完整的實(shí)踐教學(xué)體系。
(2)創(chuàng)新實(shí)踐活動偏少,覆蓋范圍小,無法滿足對學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的需求。
(3)實(shí)踐教學(xué)程式化的內(nèi)容多,問題導(dǎo)向性的環(huán)節(jié)少,缺乏前后連貫的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)。
(4)從課時和學(xué)分設(shè)置來看,對實(shí)踐教學(xué)比較重視,但從實(shí)施過程來看,存在虛化弱化現(xiàn)象,沒有突出辦學(xué)特色和學(xué)科特色,效果不是很理想。
本文將從以上幾點(diǎn)出發(fā),建立科學(xué)完整的實(shí)踐教學(xué)體系,并針對存在問題,找準(zhǔn)突破點(diǎn),進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的改革,適應(yīng)新形勢下高素質(zhì)人才的培養(yǎng)要求[4-5]。
一、構(gòu)建機(jī)械專業(yè)實(shí)踐教學(xué)新體系
構(gòu)建合理科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)體系,以知識的融合與綜合能力的培養(yǎng)為導(dǎo)向,將整個實(shí)踐環(huán)節(jié)劃分為5個基本模塊和5個擴(kuò)展模塊(如圖1所示)。
課程計劃內(nèi)的5個基本模塊為:實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計。課程計劃外的5個擴(kuò)展模塊為:專業(yè)能力系列競賽、科研訓(xùn)練、企業(yè)見習(xí)、技能培訓(xùn)與認(rèn)證、素質(zhì)拓展。5個基本模塊的培養(yǎng)目標(biāo)為:對知識的理解、掌握、應(yīng)用;對能力的發(fā)掘、培養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)。5個擴(kuò)展模塊的培養(yǎng)目標(biāo)為:對知識的強(qiáng)化、融合、貫通;對能力的提升、綜合、優(yōu)化?;灸K的實(shí)施過程:各環(huán)節(jié)設(shè)置要有較強(qiáng)的目的性和層次性,要突出專業(yè)的特色與內(nèi)涵,重視過程甚于重視結(jié)果。擴(kuò)展模塊的實(shí)施過程:在完成時間、地點(diǎn)、內(nèi)容上給予學(xué)生充分的自由;強(qiáng)調(diào)激發(fā)學(xué)生的興趣,突出學(xué)生的特長,挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛力;強(qiáng)調(diào)學(xué)生、學(xué)校、企業(yè)、社會的結(jié)合?;灸K的評價考核:完成預(yù)定教學(xué)內(nèi)容,有明確的評價指標(biāo),得到必修的課程學(xué)分(42學(xué)分)。擴(kuò)展模塊的評價考核:需要完成3個創(chuàng)新學(xué)分和3個實(shí)踐學(xué)分,其中前者通過專業(yè)能力系列競賽和科研訓(xùn)練環(huán)節(jié)得到,后者通過企業(yè)見習(xí)、技能培訓(xùn)認(rèn)證或素質(zhì)拓展得到。
在實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施過程中,為解決目前存在的主要問題,選取以下幾個方面作為突破口:(1)大范圍、全覆蓋的專業(yè)能力系列競賽體系——解決能力培養(yǎng)中的“廣度”問題。(2)一體化、全貫通的多課綜合課程設(shè)計——解決能力培養(yǎng)中的“深度”問題。(3)遞進(jìn)式、全流程的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)——解決能力培養(yǎng)中的“力度”問題。
通過豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,并對現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行再設(shè)計、整合與優(yōu)化,將實(shí)踐環(huán)節(jié)拓展廣度、發(fā)掘深度、增強(qiáng)力度,最終開拓一條促進(jìn)學(xué)生知識融合與綜合能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)新途徑。
二、新體系下的教學(xué)改革與實(shí)踐
1.大范圍、全覆蓋的專業(yè)能力系列競賽體系
各類專業(yè)能力競賽活動是激發(fā)學(xué)生主動性與積極性,培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的最佳途徑。現(xiàn)有的各類比賽學(xué)生參與范圍?。ㄏ抻诓糠謨?yōu)秀學(xué)生、高年級學(xué)生),對學(xué)生能力要求起點(diǎn)高(軟件能力等),活動形式不夠豐富,總體來說屬于個別培養(yǎng),學(xué)生受益面有限。
針對專業(yè)能力培養(yǎng)要求,將目前只有少數(shù)學(xué)生參與的各項專業(yè)競賽活動拓展推廣,設(shè)計出涵蓋多種知識,貫穿大學(xué)四年,覆蓋全體學(xué)生的專業(yè)能力系列競賽體系,有效地激發(fā)學(xué)生對創(chuàng)新實(shí)踐活動的參與熱情,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力。
從大學(xué)一年級開始,逐步設(shè)立針對性強(qiáng)的、目標(biāo)明確的專業(yè)能力系列競賽,以院級、校級比賽為主,同時與省級、國家級比賽銜接,從這些課外的能力競賽中培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力。這些競賽活動中取得的成績可以成為學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)分,同時將課內(nèi)所學(xué)的知識加以融合與強(qiáng)化。系列競賽活動包括:機(jī)械零件測繪競賽、二維手工繪圖與電子繪圖競賽、機(jī)械產(chǎn)品三維數(shù)字化設(shè)計競賽、工程訓(xùn)練基本技能競賽、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)技能競賽、機(jī)械相關(guān)軟件編程比賽、創(chuàng)業(yè)計劃競賽、冶金機(jī)械知識競賽、創(chuàng)新設(shè)計點(diǎn)子大賽(院級、校級)、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽(校級、省級、國家級)、挑戰(zhàn)杯課外科技活動競賽(省級、國家級)、行業(yè)協(xié)會舉辦的各類競賽(3D設(shè)計大賽、機(jī)構(gòu)學(xué)競賽、節(jié)能減排科技競賽等)、大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項目。
以上系列的競賽體系針對不同層次,包含內(nèi)容豐富,貫穿大學(xué)四年,能夠?qū)⒏嗟膶W(xué)生納入綜合實(shí)踐環(huán)節(jié),擴(kuò)大了學(xué)生的受益面。通過參加創(chuàng)新競賽活動,完成創(chuàng)新學(xué)分,并且與學(xué)生的獎勵體系掛鉤,激發(fā)學(xué)生對創(chuàng)新實(shí)踐活動的參與熱情。
系列競賽活動的指導(dǎo)原則為:“自由選擇、自由組隊、自由探索;自我激勵、自我約束、自我實(shí)現(xiàn)”。
2.一體化、全貫通的多課綜合課程設(shè)計
關(guān)鍵詞: 機(jī)械專業(yè) 機(jī)械制圖 AutoCAD 一體化教學(xué)
1.引言
機(jī)械制圖是機(jī)械專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課程,它主要是使用手工繪圖的方法,采用平面二維圖形來表達(dá)目標(biāo)物體的各種信息,如零件圖、裝配圖等,其目的在于培養(yǎng)學(xué)生繪制和識讀工程圖樣的能力。然而隨著計算機(jī)的不斷發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步,傳統(tǒng)的手工繪圖由于工作效率低下已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要。AutoCAD(Auto Computer Aided Design)是美國Autodesk公司開發(fā)的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件,主要用于二維圖形、詳細(xì)繪制、設(shè)計文檔和基本三維設(shè)計。由于它可以大大提高繪圖人員的工作效率,并且繪制的圖樣精度高、圖面整潔,因此在國際上得到了廣泛的應(yīng)用。許多職業(yè)技術(shù)學(xué)校已把它作為機(jī)械專業(yè)學(xué)生一門必修課來教授。從本質(zhì)上來說,機(jī)械制圖和AutoCAD都是講授繪圖和識圖,它們之間存在許多相通之處。但在目前的教學(xué)體制下,它們卻被當(dāng)做兩門獨(dú)立的學(xué)科,分開授課。這種做法直接導(dǎo)致了教學(xué)內(nèi)容重復(fù)、課時增加、學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)加重,效果反而不好。因此如何使用一體化教學(xué)方式,將兩者有機(jī)結(jié)合起來,在簡化教學(xué)內(nèi)容的同時讓學(xué)生真正掌握到安身立命的本領(lǐng),使他們以后走出校園能夠獨(dú)當(dāng)一面,這是教學(xué)改革的目標(biāo),也是每個教育工作者都必須思考的問題。在本文中,作者根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對一體化教學(xué)模式提出一些自己的看法和建議,以期拋磚引玉,使我們的教學(xué)改革能有更加深入的發(fā)展。
2.機(jī)械制圖與AutoCAD的關(guān)系
總體來說,機(jī)械制圖是閱讀和繪制圖樣的方法;而AutoCAD是繪制圖樣的工具。機(jī)械制圖主要利用繪圖工具和儀器,如三角板和圓規(guī)等,根據(jù)已有的制圖知識,同時依靠繪圖技巧和經(jīng)驗(yàn),逐線繪制、逐字書寫。而AutoCAD是隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展起來的,它適應(yīng)了現(xiàn)代制圖的需要,并且具有甩圖板功能,可以通過交互式繪圖方式,繪制出高精度圖形。其精確程度不受個人繪圖經(jīng)驗(yàn)等因素的影響,圖樣質(zhì)量容易得到保證,而且AutoCAD中的工具要比手工工具豐富得多,因此可以大大提高繪圖人員的工作效率。但AutoCAD技術(shù)的應(yīng)用仍以機(jī)械制圖中投影理論和制圖標(biāo)準(zhǔn)知識作為基礎(chǔ),它們是相輔相成的。
3.傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的弊端
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,機(jī)械制圖和AutoCAD被作為兩門單獨(dú)的課程教授。一般是在第一學(xué)期講授點(diǎn)、直線、平面的投影和體的投影,組合體、機(jī)件圖樣的畫法,軸測圖,螺紋緊固件和常用件、零件圖和裝配圖等,在第二學(xué)期講授《AutoCAD》基礎(chǔ)知識,包括基本功能、工作界面、輔助繪圖功能、坐標(biāo)系統(tǒng)等。這種按部就班的授課方式看似合理,其實(shí)存在很大的弊端。主要體現(xiàn)在:(1)許多學(xué)校僅有一些簡單的實(shí)際模型,因此在學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》的過程中,學(xué)生的想象力得不到充分的發(fā)揮,導(dǎo)致其學(xué)習(xí)興趣下降,很難達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果;(2)由于機(jī)械制圖的基礎(chǔ)不夠扎實(shí),學(xué)生在學(xué)習(xí)AutoCAD的過程中難以將其和機(jī)械制圖的知識聯(lián)系起來,而要從頭再學(xué)《機(jī)械制圖》又要花費(fèi)大量的精力和時間,大多數(shù)同學(xué)會在這個過程中選擇放棄或者半途而廢。因此,這種分離式的教學(xué)方法導(dǎo)致的直接后果就是學(xué)生陷入一個學(xué)不會,另一個也不想學(xué)的惡性循環(huán),其教學(xué)效果可想而知。
4.機(jī)械制圖與AutoCAD一體化的教學(xué)模式
4.1課程思路
以《機(jī)械制圖》基本理論為前提,以企業(yè)的實(shí)際需要為導(dǎo)向,以AutoCAD技能培養(yǎng)為主線,以動手繪制圖紙能力,實(shí)際識圖能力的提高為目標(biāo)。打破課程的系統(tǒng)性、專業(yè)性,強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和綜合性。通過課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué),將理論知識、繪圖技巧及實(shí)際應(yīng)用等有機(jī)結(jié)合起來,遵循由淺入深、由簡單到復(fù)雜的原則,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),讓學(xué)生真正學(xué)以致用,在潛移默化中提高自己的識圖和繪圖能力,成為一個滿足實(shí)際生產(chǎn)需要的技術(shù)型人才。
4.2教學(xué)方法
4.2.1強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論,手工繪圖與計算機(jī)繪圖并重。學(xué)習(xí)《AutoCAD》,學(xué)生應(yīng)該首先具備一定的機(jī)械制圖的基礎(chǔ),能夠看得懂手中的機(jī)械圖紙。因此,一體化教學(xué),應(yīng)該以學(xué)生掌握《機(jī)械制圖》中的基礎(chǔ)理論為前提。而如果一味強(qiáng)調(diào)CAD繪圖,學(xué)生就會很難在頭腦中建立起三維立體圖形的概念,在實(shí)際繪圖時不容易找到圖形所對應(yīng)的點(diǎn)、線、面,不利于工作以后的技術(shù)交流。因此,雖然現(xiàn)在計算機(jī)繪圖應(yīng)用的越來越普遍,但手工繪圖作為學(xué)生的一項基本技能,也絕對不能拋棄。
在實(shí)際的教學(xué)過程中,應(yīng)先講述《機(jī)械制圖》中國家標(biāo)準(zhǔn)的基本知識,包括圖紙幅面、圖框格式、標(biāo)題欄、比例和字體等內(nèi)容,然后講解《AutoCAD》的基礎(chǔ)知識,即用戶界面、繪圖環(huán)境、線形及標(biāo)題欄等。通過對比講解,可以讓學(xué)生在上機(jī)練習(xí)中熟悉國家標(biāo)準(zhǔn),加深對這部分知識的認(rèn)識和理解。隨后講解投影的基礎(chǔ)知識,包括點(diǎn)、直線、平面的投影和體視投影等部分內(nèi)容。在此過程中,要充分利用一些簡單的實(shí)體模型,引導(dǎo)學(xué)生按照國家標(biāo)準(zhǔn)畫出尺寸精確的三視圖,并在課堂上對學(xué)生繪圖過程中存在的問題進(jìn)行統(tǒng)一的講解。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制圖;CAD;整合教學(xué)
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)11-0160-02
在高職院校教學(xué)開展中,“機(jī)械制圖”以及“AutoCAD”課程是高職院校工科專業(yè)的兩門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,對于高職院校教學(xué)開展以及教學(xué)目標(biāo)的完成都有著非常重要的影響和作用。隨著高等職業(yè)技術(shù)教育改革的深入,根據(jù)高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)對課程進(jìn)行全面的分析,將“機(jī)械制圖”與“CAD”課程整體優(yōu)化、全面整合勢在必行。然而,走訪發(fā)現(xiàn)目前許多院?!皺C(jī)械制圖”和“AutoCAD”的課程未能進(jìn)行切實(shí)有效的整合,導(dǎo)致教學(xué)中一部分學(xué)生對于機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)興趣比較濃厚、而另一部分對于CAD技術(shù)的學(xué)習(xí)積極性比較高的偏科情況,嚴(yán)重影響了高職院校的教學(xué)質(zhì)量與水平提升,對于學(xué)生理論知識以及實(shí)踐能力的培養(yǎng)提升也十分不利。針對這一情況,筆者結(jié)合教學(xué)改革實(shí)踐,旨在探討和總結(jié)如何將機(jī)械制圖與AutoCAD課程教學(xué)進(jìn)行有效整合的方法,以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高教學(xué)效率,實(shí)現(xiàn)兩門課程教學(xué)目標(biāo)的雙贏。
一、教學(xué)目標(biāo)的整合
在傳統(tǒng)教學(xué)中,機(jī)械制圖著重制圖理論知識的講解,CAD注重繪圖命令和工具的講解,把內(nèi)部有有機(jī)聯(lián)系的兩門課程分割開來,雖然說課時增加了,但教學(xué)效果卻并不理想。機(jī)械制圖與CAD,看似獨(dú)立的兩門課程實(shí)際上是密不可分的。一方面,學(xué)生必須在掌握國家標(biāo)準(zhǔn)及制圖原理的基礎(chǔ)上才能用CAD畫出符合機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)的工程圖樣;另一方面,CAD則是提升制圖教學(xué)效果的有效工具,教師利用CAD三維建模與二維視圖進(jìn)行對照講解,有利于突出機(jī)械制圖的重點(diǎn)、分解教學(xué)難點(diǎn),提高學(xué)生的空間想象能力。因此,兩門課程的教學(xué)目標(biāo)并不是獨(dú)立存在的,而是相輔相成的關(guān)系。高等職業(yè)院校的培養(yǎng)目標(biāo)是生產(chǎn)一線的技術(shù)工人,要在有限的學(xué)時掌握更多的實(shí)用技術(shù)。因此,在機(jī)械制圖與CAD教學(xué)中,應(yīng)突出高等職業(yè)院校教學(xué)特色,不再強(qiáng)調(diào)以學(xué)科為中心,不再把學(xué)科的嚴(yán)密性、完整性作為第一標(biāo)準(zhǔn),而是強(qiáng)調(diào)與生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系、強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用,打破傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)思路。因此,結(jié)合高職學(xué)校的就業(yè)特點(diǎn)和兩門課程的內(nèi)在聯(lián)系,在整合教學(xué)中應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力和空間想象能力為主,以CAD繪圖為手段作為兩門課程共同的教學(xué)目標(biāo)。
二、教學(xué)內(nèi)容的整合
在整個教學(xué)過程中,應(yīng)保證機(jī)械制圖與CAD兩門課程盡量同步,兩相對照,互為補(bǔ)充、互相調(diào)節(jié),以機(jī)械制圖為主,活學(xué)活用CAD,將CAD揉合到機(jī)械制圖中去,使之真正成為一個整體。在課程設(shè)置中,考慮將機(jī)械制圖課程中包含的基本知識內(nèi)容進(jìn)行有效的刪減,強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和夠用的原則,以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)、提高教學(xué)效果。
1.手工幾何作圖部分的適當(dāng)刪減。制圖基本知識中手工幾何作圖部分完全可以刪減,由于計算機(jī)繪圖工具的便捷性和多樣性,無論多么復(fù)雜的平面幾何形體繪制出漂亮的幾何圖形并不是一件困難的事情,那么花費(fèi)大量的時間在學(xué)習(xí)手工幾何作圖方法上是偏離我們的教學(xué)目標(biāo)的。以圓弧連接為例,手工作圖與計算機(jī)繪圖的原理是不一樣的,手工作圖要找出連接圓弧的圓心和切點(diǎn),做圖既費(fèi)時又費(fèi)力學(xué)生還不易理解;CAD中做圓弧連接則顯得十分簡單,只需按照相切―相切―半徑的步驟,最后再修剪一下即可,學(xué)生也容易理解。因此,平面幾何作圖部分可考慮摒棄手工作圖內(nèi)容,代之以在CAD中介紹平面幾何作圖的各種作圖方法,這樣省時又省力。
2.機(jī)械制圖軸測圖部分的適當(dāng)刪減。機(jī)械制圖軸測圖的畫法部分應(yīng)大量刪減,簡要提及即可,把重點(diǎn)放在AutoCAD中進(jìn)行3D命令介紹。作為一種輔助圖樣,軸測圖相對平面三視圖具有立體感,圖形直觀,但傳統(tǒng)教學(xué)手工繪制軸測圖則非常麻煩,而且只能靜態(tài)觀看,因此軸測圖部分內(nèi)容應(yīng)適當(dāng)精簡,加強(qiáng)CAD中三維繪圖命令的學(xué)習(xí),這種三維圖形可以動態(tài)旋轉(zhuǎn)、多角度觀察,對培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力大有益處。
三、教學(xué)方法和教學(xué)順序的整合
在教學(xué)實(shí)踐中,我們將機(jī)械制圖與CAD課程合二為一,將CAD融入到機(jī)械制圖的各個教學(xué)環(huán)節(jié)中去,圍繞著繪圖、看圖這一總的目標(biāo)將機(jī)械制圖和CAD有機(jī)融合編排,形成新的課程體系,著重培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力、空間構(gòu)思能力和繪圖能力。具體來講,可以通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)。
1.結(jié)合CAD基本設(shè)置介紹機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識。制圖基礎(chǔ)知識中首先介紹“繪圖工具和儀器的使用及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)”。這些傳統(tǒng)內(nèi)容稍顯枯燥,可以結(jié)合“CAD基礎(chǔ)知識”以及“圖紙幅面、標(biāo)題欄、字體、比例以及線型”等CAD的基本設(shè)置進(jìn)行講解,通過形象生動的演示和講解既讓學(xué)生了解了制圖的基本規(guī)定,又使學(xué)生感受到計算機(jī)技術(shù)在制圖學(xué)科中的應(yīng)用和發(fā)展,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.利用尺規(guī)作圖詳細(xì)介紹三視圖畫法及繪圖步驟。制圖基礎(chǔ)知識講解之后介紹正投影法,并通過一些簡單的幾何形體講解三視圖的畫法和繪圖步驟,這部分內(nèi)容教師最好能夠在黑板上尺規(guī)作圖演示給學(xué)生,因?yàn)檫@個階段學(xué)生對CAD還比較生疏,很難駕馭CAD這個繪圖工具去有效支撐機(jī)械制圖的練習(xí)。而直尺、三角板、圓規(guī)等繪圖工具是學(xué)生最熟悉和常用的,采用尺規(guī)作圖去熟練機(jī)械制圖作圖步驟是最適合的,有助于學(xué)生輕松掌握三視圖的畫法和投影規(guī)律。需要注意的是,教師尺規(guī)作圖的環(huán)節(jié)一定要嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范,給學(xué)生一個很好的示范作用,這樣有助于學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)中養(yǎng)成良好的作圖習(xí)慣,以奠定繪圖的基礎(chǔ)。學(xué)生繪圖步驟熟練之后,完全可以以學(xué)生練習(xí)的這些實(shí)例為載體,詳細(xì)分析這些幾何體的角點(diǎn)、棱邊、面的投影特性,由此引入點(diǎn)、線、面的投影,并系統(tǒng)分類總結(jié)。以學(xué)生熟悉的實(shí)體為媒介去分析其上點(diǎn)、線、面的投影,有效回避了點(diǎn)、線、面投影缺乏空間感的特性,使學(xué)生對其投影規(guī)律更容易把握。
3.穿插CAD課程,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在系統(tǒng)講解投影規(guī)律和點(diǎn)、線、面投影特征期間,由于耗時較長,為了避免學(xué)生的厭倦情緒可以穿插幾節(jié)CAD課程,重點(diǎn)讓學(xué)生采用CAD平面作圖和抄繪機(jī)械圖樣,一是有助于學(xué)生熟練作圖步驟和CAD繪圖工具的使用;二是能讓學(xué)生體會計算機(jī)繪圖的高效率;三是能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性。尤其是在抄繪機(jī)械圖樣這樣一個模仿的過程中,學(xué)生不僅在抄繪中會逐漸加深對機(jī)械制圖課程內(nèi)容的認(rèn)識,而且還強(qiáng)化了學(xué)生對正規(guī)機(jī)械加工圖紙的概念。下一個階段可以安排基本體投影內(nèi)容的學(xué)習(xí),期間可以采用傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行講解基本體的三視圖,CAD穿插講授三維建模,兩部分內(nèi)容互相調(diào)節(jié)。
4.CAD繪圖為主、手工繪圖為輔的后續(xù)教學(xué)。經(jīng)過上述階段的學(xué)習(xí),學(xué)生對尺規(guī)作圖、計算機(jī)繪圖、投影規(guī)律以及三維建模都已經(jīng)入門,那么機(jī)械制圖的后續(xù)內(nèi)容,包括立體的表面交線、組合體、剖視圖、尺寸標(biāo)注等都更適合在CAD環(huán)境下教學(xué),因?yàn)檫@些內(nèi)容涉及的形體會更復(fù)雜,如果教師采用尺規(guī)作圖講授會浪費(fèi)大量的課堂有效時間,學(xué)生手工作圖完成作業(yè)的效率也會下降。比如“剖視圖”這一節(jié),很多同學(xué)手工作圖時剖面線都畫得不夠規(guī)范,不是間隔不均勻就是線型不一致,或者剖面線傾斜角度不符合要求,那么花費(fèi)大量的時間去練習(xí)剖面線的規(guī)范畫法是沒有任何意義的,因?yàn)镃AD繪圖中剖面線只需利用“圖案填充”命令即可完成,這樣既節(jié)約了大量的繪圖時間,學(xué)生也不會覺得枯燥無味。在這個學(xué)習(xí)階段,教師在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上就可以考慮以CAD繪圖為主、手工繪圖為輔的教學(xué)原則。另外,由于立體的表面交線、組合體、剖視圖部分內(nèi)容涉及的空間結(jié)構(gòu)更為多樣化,學(xué)生在上述有限的學(xué)時范圍內(nèi),空間想象能力尚未很好的構(gòu)建,此時生硬地讓學(xué)生去識讀、繪制組合體會讓學(xué)生感到非常吃力,影響學(xué)習(xí)興趣的進(jìn)一步提高。此時若采用CAD教學(xué),教師可以采用視圖窗口分割、三視圖與軸測圖同時呈現(xiàn)在窗口內(nèi),在學(xué)生構(gòu)建和識別形體遇到困難時提供有效的幫助,使學(xué)生在多次經(jīng)過構(gòu)思―對照―反思這樣一個思維訓(xùn)練模式中快速提高空間想象能力。
總之,CAD極大地豐富了機(jī)械制圖的教學(xué),改進(jìn)了機(jī)械制圖的教學(xué)方法,是一場制圖教學(xué)的革命。作為教師,在整合教學(xué)的改革中頭腦一定要清醒,沒有扎實(shí)的制圖基本功及良好的空間想象能力是畫不出符合工程技術(shù)要求的圖樣的??偟慕虒W(xué)原則一定是以CAD繪圖為手段,著重培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力和空間想象能力。經(jīng)過近幾年《機(jī)械制圖》教學(xué)改革的嘗試,我們收獲很多。實(shí)踐證明,《機(jī)械制圖》與CAD整合教學(xué)實(shí)施難度不大,而取得的效果卻是立竿見影的。這種整合教學(xué)模式既充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,又實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合,學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時又掌握了實(shí)踐技能,而且學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都得到了提高,較好地實(shí)現(xiàn)了知識與技能向?qū)嶋H應(yīng)用的有效遷移,使我們的教學(xué)能夠更好地與職業(yè)需求零距離接軌,真正培養(yǎng)出適應(yīng)我國當(dāng)前和未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高職人才。我們有理由相信,隨著整合教學(xué)改革的進(jìn)一步發(fā)展和推廣,高職學(xué)校的《機(jī)械制圖》與CAD教學(xué)也將得到進(jìn)一步的發(fā)展,整合教學(xué)也必將受到廣大師生的歡迎。隨著教學(xué)設(shè)備和教學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,《機(jī)械制圖與CAD》今后的教學(xué)還會大有作為,高職學(xué)生也會學(xué)到更多、更實(shí)用的先進(jìn)技術(shù)與技能,只有提高綜合素質(zhì),才能為他們今后職業(yè)的長期發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。
機(jī)械制圖是機(jī)械類本科教育中非常重要的一門課[1]。工程圖紙是生產(chǎn)制造作業(yè)中不可或缺的重要信息依據(jù),也是交流設(shè)計思想的信息載體,因此,機(jī)械制圖是每個機(jī)械專業(yè)學(xué)生必須熟練掌握的實(shí)用性技能。隨著科技發(fā)展,機(jī)械制圖手段的數(shù)字化程度也在不斷提高。由于機(jī)械制圖是一門傳統(tǒng)的專業(yè)課程,因此,很多學(xué)校一直沿用原有的教材與教學(xué)方法,沒有充分利用數(shù)字化教學(xué)手段改善教學(xué)效果,也沒有根據(jù)行業(yè)需求及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容改革教學(xué)方式,致使學(xué)生所學(xué)的知識技能落后于企業(yè)不斷提高的技術(shù)需求,與應(yīng)用型本科教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。
本文詳細(xì)分析機(jī)械制圖課程目前存在的關(guān)鍵問題,結(jié)合企業(yè)在該領(lǐng)域的技術(shù)人才需求,充分考慮課程內(nèi)容的特點(diǎn),提出了基于三維圖樣技術(shù)的機(jī)械制圖課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式等方面的具體改革方案,旨在幫助學(xué)生更容易的理解復(fù)雜實(shí)體模型的幾何投影原理,提高空間想象能力,建立更加完整的知識應(yīng)用體系。
1 機(jī)械制圖課程現(xiàn)階段存在的主要問題
(1)教材?熱莼?礎(chǔ)陳舊與企業(yè)實(shí)際應(yīng)用需求脫節(jié)。大多數(shù)教材中使用的實(shí)例有較高程度的重復(fù),而零件圖及裝配圖繪制部分的實(shí)例并無與制造業(yè)中常見的機(jī)床、機(jī)器人等相關(guān)的實(shí)例。教材的內(nèi)容主要面向二維工程圖的繪制。而在企業(yè)中,三維圖樣正在逐步替代二維工程圖,在航空航天等領(lǐng)域已有很多企業(yè)實(shí)現(xiàn)了全三維無紙化生產(chǎn)。因此,僅培養(yǎng)學(xué)生二維工程圖的繪制與讀圖能力已經(jīng)無法滿足企業(yè)快速發(fā)展的技術(shù)需求。
(2)缺少生動形象的教學(xué)手段。機(jī)械制圖是一門講解投影原理,通過繪制二維圖表達(dá)三維實(shí)體的課程。目前教師主要通過課件中的圖片結(jié)合教學(xué)模型進(jìn)行投影原理的講解,但圖片無法生動、形象、全面的表達(dá)空間立體,教學(xué)模型由于尺寸較小在課堂上無法將模型的結(jié)構(gòu)形態(tài)按照具體的投影方向展示給所有的學(xué)生,由于缺少直觀清晰的投影效果展示,學(xué)生難以理解投影原理,難以借助空間想象力繪制投影視圖,教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味,多數(shù)學(xué)生對該課程缺乏興趣。
(3)實(shí)踐訓(xùn)練形式單調(diào)乏味效果不佳。機(jī)械制圖課程往往通過大量的作業(yè)練習(xí)來幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識提高繪圖能力,增加了學(xué)生與教師雙方的壓力,且效果往往不理想。而對于實(shí)物測繪的訓(xùn)練,常安排在機(jī)械設(shè)計課程結(jié)束之后,與機(jī)械制圖課程教學(xué)脫節(jié),因此,無法及時結(jié)合教學(xué)內(nèi)容訓(xùn)練學(xué)生動手能力,體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的工程實(shí)用性,難以及時通過實(shí)際操作增加學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣。
(4)考核方式單調(diào)缺乏相關(guān)能力的檢驗(yàn)。機(jī)械制圖是機(jī)械專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,涉及到幾何投影相關(guān)的理論知識,因此,多數(shù)學(xué)校依然采用傳統(tǒng)的試卷考核學(xué)生對機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識的掌握。這種考核方式?jīng)]有充分考慮到該項技術(shù)在行業(yè)應(yīng)用中的變化,考核內(nèi)容及方式并不能全面檢驗(yàn)學(xué)生對企業(yè)所需相關(guān)技術(shù)是否已熟練掌握。
2 基于三維圖樣的教學(xué)方式改革
(1)教材內(nèi)容的改進(jìn)。由于越來越多的企業(yè)正在逐漸實(shí)現(xiàn)全三維的無紙化生產(chǎn),因此,機(jī)械制圖的教材中也應(yīng)增加一到兩章的關(guān)于三維圖樣技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。同時應(yīng)結(jié)合“中國制造2025”面向自動化、智能化制造業(yè)的實(shí)際應(yīng)用需求,介紹三維圖樣技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、工業(yè)背景、基本概念、相關(guān)國際國家標(biāo)準(zhǔn)、三維圖樣的模型表達(dá)方式、三維圖樣標(biāo)注方法、支持三維圖樣設(shè)計的軟件及基本操作,對接行業(yè)發(fā)展需求,增加學(xué)生在后續(xù)工作中的競爭力。
(2)教學(xué)方式的改進(jìn)。為改變機(jī)械制圖教學(xué)內(nèi)容枯燥,增加實(shí)物投影效果的可視性,加深學(xué)生對投影原理的直觀認(rèn)識與深入理解,在理論教學(xué)中結(jié)合CAD技術(shù)[2-4],于UG軟件環(huán)境下結(jié)合教學(xué)內(nèi)容建立典型的三維模型,通過對三維模型的旋轉(zhuǎn)等操作展示不同角度的模型顯示效果,模擬實(shí)物幾何投影視圖的形成過程,幫助學(xué)生理解投影的原理,培養(yǎng)學(xué)生的三維空間想象能力,增加課程的趣味性,降低課程的學(xué)習(xí)難度。同時,可以使學(xué)生提前熟悉后續(xù)CAD/CAM課程的軟件環(huán)境,了解不同課程間的關(guān)聯(lián)性。
(3)實(shí)踐訓(xùn)練方案的改進(jìn)。實(shí)踐訓(xùn)練以鞏固教學(xué)內(nèi)容,將理論應(yīng)用于實(shí)踐與企業(yè)需求對接為目標(biāo)。因此,可將實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)分為三個部分:手繪二維工程圖、計算機(jī)繪制二維圖以及三維圖樣設(shè)計。手繪二維工程圖幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)理論,計算機(jī)繪制二維圖以及三維圖樣設(shè)計則面向應(yīng)用,訓(xùn)練學(xué)生熟練掌握數(shù)字化的計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù),滿足企業(yè)對應(yīng)用型本科人才的技術(shù)需求。各環(huán)節(jié)采用分組的方式,完成典型機(jī)械產(chǎn)品的測繪。教師應(yīng)多以目前工程中常見的機(jī)床、機(jī)器人等機(jī)械產(chǎn)品的零件與裝配體為例,及時引進(jìn)與行業(yè)發(fā)展最新動向相關(guān)的工程實(shí)例,建立教學(xué)與工程應(yīng)用之間的緊密聯(lián)系。增加測繪實(shí)踐訓(xùn)練,減少傳統(tǒng)作業(yè)練習(xí)。
(4)考核方式的改進(jìn)??己耸菍W(xué)生對知識技能掌握情況的最直觀有效的檢驗(yàn)方式。為全面考察學(xué)生的制圖基礎(chǔ)以及對先進(jìn)制圖技術(shù)的掌握程度,將機(jī)械制圖的考核方式由傳統(tǒng)的試卷考試改為模塊化的考試??荚嚲唧w包括筆試模塊、機(jī)試模塊與課程研究模塊。筆試模塊考察學(xué)生對制圖標(biāo)準(zhǔn)、基本知識原理的掌握程度;機(jī)試模塊考察學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)熟練使用企業(yè)廣泛應(yīng)用的CAD軟件完成工程圖繪制的能力;課程研究模塊以報告的方式考察學(xué)生對當(dāng)前工業(yè)中采用的制圖手段與技術(shù)的了解以及對先進(jìn)制圖技術(shù)未來發(fā)展方向的把握程度,提前了解企業(yè)未來發(fā)展的技術(shù)需求。
關(guān)鍵詞:機(jī)械CAD;機(jī)械制圖;關(guān)系;結(jié)合
中圖分類號:TH126-4 文獻(xiàn)識別碼:A 文章編號:1001-828X(2015)024-000-01
一、機(jī)械制圖與機(jī)械CAD的簡介
1.機(jī)械制圖的簡介
機(jī)械制圖是根據(jù)機(jī)械的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小用圖樣按照一定比例確切的表示出來。是表達(dá)設(shè)計者設(shè)計意圖與制造要求的技術(shù)性文件。圖紙是由各種圖形、符號、數(shù)字和文字等組成,它是工程制造的依據(jù),是機(jī)制制造的說明書。
2. CAD的簡介
CAD 是計算機(jī)輔助設(shè)計的簡稱,是利用計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計制圖。在實(shí)際應(yīng)用中它可以給設(shè)計人員帶來極大的方便,簡化了圖紙的設(shè)計過程。例如,各種設(shè)計信息,無論數(shù)字還是圖形都能存放在計算機(jī)內(nèi),需要時可以迅速索搜。另外,還可以將草圖轉(zhuǎn)為工作圖、自動產(chǎn)生設(shè)計結(jié)果、靈活編輯各種圖形。
二、機(jī)械制圖與機(jī)械 CAD 兩者之間的相互關(guān)系
1.機(jī)械CAD 需要機(jī)械制圖的基礎(chǔ)知識支持
有些人會誤解,以為CAD與機(jī)械制圖是兩種制圖方法,一個是手工制圖,一個是計算機(jī)制圖,其實(shí)不然,CAD固然是計算機(jī)制圖,但是它需要機(jī)械制圖的基礎(chǔ)理論知識的支持。機(jī)械CAD只是機(jī)械制圖的一個輔助工具而已。如果沒有基本的繪圖知識、繪圖的基本原理和方法,僅憑借CAD軟件是無法設(shè)計出色的圖樣的。或者說也根本不會使用這些計算機(jī)輔助軟件。所以在教學(xué)過程中在加強(qiáng)學(xué)生的基本功鍛練的同時,也要注意與機(jī)械CAD完美結(jié)合的教學(xué)模式。
2.機(jī)械CAD 是提高機(jī)械制圖教學(xué)的有效途徑
機(jī)械CAD是一種具有強(qiáng)大的繪圖設(shè)計及編輯修改圖形的功能的制圖軟件,利用它進(jìn)行作圖,與手工制圖相比,不但有效的減少繪圖時間,還可以提高圖樣的質(zhì)量,并且相關(guān)的線條和角度會更加精準(zhǔn)、美觀。CAD還提供了正交、對象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等繪圖輔助工具。與此同時CAD軟件還可以解決手工制圖中遇到的一些問題,如復(fù)雜的投影線天生問題、尺寸漏標(biāo)問題、漏畫圖線問題、機(jī)構(gòu)幾何關(guān)系和運(yùn)動等等,如果設(shè)計的是一個復(fù)雜的精細(xì)的零件,那么CAD軟件為其提供了一個優(yōu)越的條件。除此之外,老師還可以利用CAD中的三維圖形變換的功能,通過CAD中的幻燈片將二維平面圖形轉(zhuǎn)為三維立體圖形播放給學(xué)生觀看,使難點(diǎn)抽象的知識更加形象化,這樣不但容易理解還可以引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣。從而提高機(jī)械制圖的教學(xué)質(zhì)量。
三、機(jī)械制圖與機(jī)械CAD有機(jī)結(jié)合的重要性及必要性
1.機(jī)械制圖有了CAD的參與才能繪出優(yōu)秀的圖樣
機(jī)械制圖在機(jī)械工程發(fā)展的過程中有著十分重要的意義,它是整個機(jī)械設(shè)計專業(yè)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。在實(shí)際繪圖時需要計算、測量長度及角度,如測量稍有失誤就會影響整個圖樣的設(shè)計,存在一定的局限性。而且在進(jìn)行繪圖前,還要花費(fèi)大量時間去學(xué)習(xí)如何熟練的操作繪圖工具。這些都會使學(xué)生感到難度大、枯燥,從而失去學(xué)習(xí)的動力。而如果將CAD軟件應(yīng)用其中,不但可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。還能輕松有效的制出復(fù)雜的圖樣,并且使圖樣準(zhǔn)確無誤、更具有實(shí)用性和廣泛應(yīng)用性。
2.機(jī)械CAD只有依附于機(jī)械制圖才能發(fā)揮其作用
要想操作CAD制圖軟件必須要先掌握機(jī)械制圖中的相關(guān)理論知識,這是使用CAD軟件的先決條件。CAD軟件制圖的內(nèi)容十分復(fù)雜,功能太多不容易掌握。如果沒有機(jī)械制圖專業(yè)知識的支撐下,就要將兩者結(jié)合在一起,不但不能制出優(yōu)秀的圖樣,而且在其過程中還會出現(xiàn)很多問題。所以,如果想CAD軟件參與機(jī)械制圖中,必須要充分的掌握專業(yè)知識、機(jī)械制圖的原理,至于制圖過程中的技巧方面可以由CAD軟件完成,可見,機(jī)械CAD是需依附于機(jī)械制圖才能發(fā)揮其作用。
四、實(shí)施機(jī)械制圖與機(jī)械CAD 有機(jī)結(jié)合的有效措施
1. 機(jī)械制圖的內(nèi)容與機(jī)械 CAD 結(jié)合
機(jī)械制圖教材中所涉及到的內(nèi)容主要包括繪制機(jī)械圖樣的原理、基本方法、正投影的基本理論以及培養(yǎng)學(xué)生對圖樣的分析能力和思維能力。CAD則是一種計算機(jī)輔助設(shè)計軟件,手工制圖需要的繪圖工具,如圖板和圖紙、鉛筆 、圓規(guī)和直尺等都被一個顯示器和一個鼠標(biāo)就所替代了,并且CAD的繪圖功能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于手工繪圖,無論是繪圖的效率還是質(zhì)量都遠(yuǎn)在于手工繪圖之上。但這并不意味著機(jī)械制圖沒有意義,如CAD中的三維模型雖然取代了手工制圖方法,但是它并沒有違背機(jī)械制圖的理論和規(guī)范,相反,它是根據(jù)機(jī)械制圖理論與標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)的一個計算機(jī)繪圖軟件,CAD巧秒的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)制圖的缺陷,兩者要交叉使用,相輔相成。所以在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)對其內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和改革,將機(jī)械制圖與機(jī)械CAD的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。
2.機(jī)械制圖的課程與機(jī)械 CAD 結(jié)合
在過去的機(jī)械制圖實(shí)踐教學(xué)過程中,都是以培養(yǎng)學(xué)生的CAD繪圖能力為重點(diǎn),可是卻忽視了它的實(shí)用性,因?yàn)槎鄶?shù)學(xué)生都是在流水線上操作,只需要會看圖即可。所以要調(diào)整機(jī)械制圖課程與機(jī)械CAD課程的比列。將兩門課程結(jié)合起來,以CAD為主,機(jī)械制圖為輔,先講機(jī)械制圖,后講CAD,以機(jī)械制圖為主線在整個課程中貫穿。形成一門有機(jī)結(jié)合的,具有實(shí)踐性的新課程。
3.機(jī)械制圖的教學(xué)方式與機(jī)械 CAD 結(jié)合
為了達(dá)到更好的教學(xué)效果,在機(jī)械制圖的課堂上常會采用掛圖與教學(xué)模型相結(jié)合的教學(xué)模式,這種方法是治標(biāo)不治本,雖然是實(shí)物教學(xué),但是占據(jù)了大量的課堂時間,從而減少了與學(xué)交流的時間,無法通過習(xí)題來鞏固所學(xué)知識。所以,在機(jī)械制圖的課程中,針對有些重點(diǎn)、難點(diǎn)的章節(jié)可以使用CAD軟件進(jìn)行輔助講解。如可以將立體機(jī)件轉(zhuǎn)換成所需的投影來進(jìn)行分析,這樣不僅省時省力而且還能達(dá)到最佳的效果。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:中職 機(jī)械制圖 說課
中圖分類號:TH126-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)06(a)-0240-01
說課是20世紀(jì)80年代后期隨著教改的深入而產(chǎn)生的教育科研方式。說課是教師口頭表述具體課題的教學(xué)設(shè)想及其理論依據(jù),面對同行或?qū)<?,以先進(jìn)的教育理論為指導(dǎo),系統(tǒng)而概括地解說自己對所教課程的理解,闡述自己的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)觀點(diǎn)、教學(xué)方法、改革思路等內(nèi)容,與講課有很大的區(qū)別。該文主要從課程設(shè)置、課程內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計、學(xué)情及學(xué)法分析、教學(xué)資源、教學(xué)效果、教學(xué)反思等幾方面來進(jìn)行說課分析,以供同類專業(yè)教師參考。
1 課程設(shè)置
1.1 課程的地位與作用
在機(jī)械類專業(yè)課程中,機(jī)械制圖是核心基礎(chǔ)課程之一。該課程于第一學(xué)年的一、二學(xué)期開設(shè),為學(xué)習(xí)以后的專業(yè)課、技能實(shí)踐課等做好知識和能力的儲備,也為學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的形成和各種崗位操作技能的培訓(xùn)打下堅實(shí)基礎(chǔ)。
1.2 課程目標(biāo)的設(shè)定
1.2.1 知識目標(biāo)
掌握機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn);掌握正投影理論和作圖方法;能識讀中等復(fù)雜程度的零件圖和簡單的裝配圖;能繪制簡單的零件圖。
1.2.2 能力目標(biāo)
初步具備一定的空間思維能力;初步具備由圖到物、由物到圖的轉(zhuǎn)換能力;具備自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力;具備獲取、處理和表達(dá)技術(shù)信息。
1.2.3 情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)情感;增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊合作的意識與交流能力。
2 課程的內(nèi)容
2.1 課程設(shè)計理念
本課程是依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和崗位能力需求而確定的專業(yè)課程。堅持以學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的形成為重點(diǎn),以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線,理論知識以“必需、夠用”為度,實(shí)踐教學(xué)為主導(dǎo)的教學(xué)理念。
2.2 教學(xué)內(nèi)容選定和依據(jù)
依據(jù)職業(yè)崗位及職業(yè)能力,選定教學(xué)內(nèi)容,制定教學(xué)目標(biāo),此課程能力目標(biāo)是繪圖與識圖。為達(dá)到此目標(biāo),設(shè)置以下教學(xué)內(nèi)容:機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識、投影理論和三視圖、軸測圖、組合體、機(jī)械制圖應(yīng)用知識、測繪等教學(xué)內(nèi)容。以“實(shí)用為主、必須和夠用為度”的教學(xué)原則,基本技能貫穿教學(xué)始終。
2.3 重點(diǎn)、難點(diǎn)的確定
根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)來確定該課程教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。重點(diǎn):投影理論,識讀和繪制機(jī)械圖樣;難點(diǎn):培養(yǎng)空間思維能力、識圖及繪圖能力。
3 教學(xué)設(shè)計
3.1 教學(xué)組織
3.1.1 課時內(nèi)容與安排
機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識,16學(xué)時;投影理論和三視圖,20學(xué)時;軸測圖8學(xué)時;組合體,36學(xué)時;機(jī)械制圖應(yīng)用知識,36學(xué)時;測繪,20學(xué)時。
3.1.2 理論教學(xué)
機(jī)械制圖基礎(chǔ)、投影理論和三視圖、軸測圖和組合體、機(jī)械制圖應(yīng)用,采用掛圖、視頻、多媒體等輔助手段,采用創(chuàng)設(shè)情境、任務(wù)驅(qū)動等方式,遵循學(xué)生“由淺入深、由感性到理性”的認(rèn)識規(guī)律,在教學(xué)過程中有意識地融知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育于一體。
3.1.3 測繪階段
采用現(xiàn)場教學(xué),通過測繪前的準(zhǔn)備和選題加強(qiáng)測繪輔導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力,鍛煉學(xué)生實(shí)際工作能力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格遵規(guī)守紀(jì)、善于思考、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。
3.2 教學(xué)方法、教學(xué)條件及評價方式
3.2.1 教學(xué)方法
本課程立足培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。采用“做中學(xué)、做中教”的教學(xué)方式,使用適合培養(yǎng)職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)的任務(wù)驅(qū)動、情境教學(xué)、啟發(fā)引導(dǎo)、分組討論、現(xiàn)場教學(xué)、“教、學(xué)、做”一體等方法,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中,注重培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的學(xué)習(xí)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng),形成良好的職業(yè)素養(yǎng);通過實(shí)施測繪教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力。
3.2.2 教學(xué)條件
學(xué)校配備教學(xué)掛圖、模型、典型零部件、多媒體教室和繪圖室等。通過使用實(shí)物、模型及圖片等直觀教具進(jìn)行教學(xué),以及充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段和先進(jìn)的攝錄像設(shè)備,將教師示教與多媒體教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化組合。
3.2.3 評價方式
倡導(dǎo)評價方式的多樣性,對學(xué)生作業(yè)、制圖技能測試、考試等進(jìn)行綜合評價,注重學(xué)生讀圖、繪圖能力的評價;倡導(dǎo)繪圖作業(yè)展評等表現(xiàn)性的評價方式;注重培養(yǎng)學(xué)生貫徹、執(zhí)行國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的意識,養(yǎng)成愛護(hù)、正確使用測繪工具習(xí)慣的形成;平時繪圖作業(yè)成績應(yīng)占一定比例,對測繪綜合實(shí)踐內(nèi)容獨(dú)立考核。
4 學(xué)情及學(xué)法分析
4.1 學(xué)情分析
大多數(shù)中職生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱;缺乏自覺性和進(jìn)取心,自控能力差;但動手能力較強(qiáng),對專業(yè)技能較感興趣,學(xué)習(xí)態(tài)度端正。在學(xué)習(xí)此課程過程中難點(diǎn)有以下幾點(diǎn):沒有好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,依賴性較強(qiáng),創(chuàng)新能力較差等。
4.2 學(xué)習(xí)方法
(1)上課認(rèn)真聽講,積極思考問題;(2)加強(qiáng)實(shí)踐,反復(fù)練習(xí),課后作業(yè)及時完成;(3)嚴(yán)格要求,遵守紀(jì)律,培養(yǎng)良好制圖習(xí)慣;(4)重視實(shí)操,積累專業(yè)知識。
5 教學(xué)資源
5.1 教材選用及教輔資源
選擇的教材與具體的專業(yè)、職業(yè)技能緊密聯(lián)系在一起,具有針對性,實(shí)踐性。本校機(jī)械專業(yè)選用高等教育出版社的《機(jī)械制圖》(王幼龍主編)、《機(jī)械制圖習(xí)題集》等。教輔資源有電子課件、教學(xué)錄像、教具模型庫以及課程網(wǎng)站。
5.2 實(shí)踐教學(xué)條件
為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力,提高動手能力,應(yīng)設(shè)置多媒體教室,制圖測繪室,為機(jī)械專業(yè)其他專業(yè)課程的開設(shè)提供了有力保障。
6 教學(xué)效果
本課程的教學(xué)較好地實(shí)現(xiàn)了學(xué)生知識、能力及素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)。學(xué)生對此課程的學(xué)習(xí),識圖能力有明顯的提高,也為以后專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。
7 教學(xué)反思
7.1 改變教學(xué)理念,注重素質(zhì)培養(yǎng)
把握制圖教學(xué)的特點(diǎn)、規(guī)律,探究對學(xué)生全面素質(zhì)培養(yǎng)的切入點(diǎn),在教學(xué)中積極貫徹素質(zhì)教育的思想,充實(shí)素質(zhì)教育的內(nèi)容,培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才。
7.2 師資建設(shè)
建設(shè)一支高素質(zhì)的師資隊伍,對教師進(jìn)行專業(yè)知識的培訓(xùn),讓教師廣泛學(xué)習(xí)先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),不斷提高學(xué)歷層次和業(yè)務(wù)水平。
參考文獻(xiàn)
[1] 羅曉杰.說課及其策略[J].教育科學(xué)研究,2005(2).
[2] 奚曉.簡述機(jī)械制圖說課[J].黑龍江科技信息,2010(32).
關(guān)鍵詞:機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程 課程開發(fā) 操作技能 專業(yè)技能 中職學(xué)生
機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程是指金屬工藝學(xué)、工程力學(xué)、機(jī)械制圖、公差與配合、焊接、液壓與氣動、鉗工實(shí)訓(xùn)、車工實(shí)訓(xùn)等與機(jī)械有關(guān)的諸多課程。這些課程在知識內(nèi)容上相互關(guān)聯(lián),是中等職業(yè)學(xué)校工科類的專業(yè)基礎(chǔ)課。傳統(tǒng)的教學(xué)中,這些課程是以獨(dú)立的、一門門課的形式被傳授,注重學(xué)科的完整性和系統(tǒng)性,根據(jù)邏輯嚴(yán)密、結(jié)構(gòu)對應(yīng)的學(xué)科順序設(shè)置,并且在課程的內(nèi)容和設(shè)置上專業(yè)區(qū)別不大,與專業(yè)技能和對應(yīng)崗位聯(lián)系較少。
在教學(xué)上,傳統(tǒng)的教學(xué)模式遠(yuǎn)離生產(chǎn)實(shí)際,與崗位嚴(yán)重脫節(jié),與“校企合作,工學(xué)結(jié)合”的職業(yè)教育新理念相違背,忽視了人的職業(yè)成長和生涯發(fā)展規(guī)律,不利于學(xué)生就業(yè),所以非常有必要對機(jī)械基礎(chǔ)知識類的課程進(jìn)行新的開發(fā)和設(shè)置。以下從按照職業(yè)能力開發(fā)機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程、以專業(yè)技能為導(dǎo)向的機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程的設(shè)置和根據(jù)學(xué)科規(guī)律和中職學(xué)校學(xué)生的特點(diǎn)開發(fā)機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程三方面闡述這方面的研究與實(shí)踐。
一、按照操作技能開發(fā)機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程
機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程雖然定義為專業(yè)基礎(chǔ)課,但是它的絕大部分課程如:金屬工藝、機(jī)械零件、公差與配合、鉗工等課程仍然是關(guān)于機(jī)械工程的操作和實(shí)踐。學(xué)習(xí)機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程其實(shí)就是掌握機(jī)械操作技能,它既是專業(yè)技能的基礎(chǔ),同時又是職業(yè)能力之一。所以,對機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程的開發(fā)就是要擯棄傳統(tǒng)的一門一門獨(dú)立的課程的概念,而把其涵蓋的所有課程劃分為若干單項操作技能,并且,開發(fā)后的新課程應(yīng)該明確為機(jī)械基礎(chǔ)知識與操作技能。
1.機(jī)械結(jié)構(gòu)認(rèn)識與操作技能
機(jī)械機(jī)構(gòu)知識與操作技能是指會判斷機(jī)械設(shè)備、電氣產(chǎn)品和機(jī)電產(chǎn)品所使用的金屬材料的種類、型號和維護(hù)金屬結(jié)構(gòu)的技能;看懂機(jī)械制圖,并通過機(jī)械制圖了解金屬結(jié)構(gòu)的裝配原理和關(guān)系的技能。這項技能在現(xiàn)場實(shí)際中作用非常大,大部分電氣產(chǎn)品和機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都是由金屬材料構(gòu)成的,因此,這就要求中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生會判斷金屬的種類、鋼材的型號或牌號,會判斷采用何種冷、熱處理方法提高金屬材料的機(jī)械性能,必須了解產(chǎn)品內(nèi)部和外部的構(gòu)造,更好地對其進(jìn)行維護(hù),對于金屬材料,它必須是通過對現(xiàn)場實(shí)際的觀摩、不斷實(shí)踐才能掌握其性能;對于機(jī)械制圖不需要系統(tǒng)、完整學(xué)習(xí)繪圖知識和繪圖訓(xùn)練,在掌握機(jī)械制圖基本方法后,重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生掌握讀圖和識圖的能力。
2.設(shè)備裝配和判斷故障技能
掌握機(jī)械基礎(chǔ)知識和技能最主要的作用就是能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行裝配,使其正常運(yùn)轉(zhuǎn);能夠判斷故障并進(jìn)行合理拆卸,進(jìn)一步進(jìn)行維護(hù),因此,應(yīng)對工程力學(xué)和機(jī)械零件課程進(jìn)行開發(fā)。
工程力學(xué)課程是一門理論性、邏輯性較強(qiáng)、比較抽象的學(xué)科。中職學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難,大多數(shù)情況下這門課被放棄不學(xué),這對于學(xué)生來說是個損失。力學(xué)知識在工程實(shí)際中無所不在,受力分析、平衡、力矩、強(qiáng)度、剛度、變形等力學(xué)要素是使設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的理論基礎(chǔ),具備一定的力學(xué)知識,能夠進(jìn)一步合理地、科學(xué)地裝配和拆卸設(shè)備,能夠比較準(zhǔn)確地判斷和分析故障。因此,在實(shí)際操作中,有目的地給學(xué)生灌輸一些力學(xué)概念和常識,使其逐步接受和消化,提高職業(yè)發(fā)展?jié)摿?是很有必要的。
機(jī)械零件課程是機(jī)械基礎(chǔ)知識和技能的主干內(nèi)容,它包含常用機(jī)構(gòu)和基本通用零件的結(jié)構(gòu)、工作原理、幾何尺寸、型號、維護(hù)和更換方法。一般設(shè)備都是由這些常用機(jī)構(gòu)和基本通用零部件組成,因此,掌握了這些機(jī)構(gòu)和零件的結(jié)構(gòu)、工作原理和維護(hù)方法,就基本上掌握了設(shè)備裝配和簡單維護(hù)方法。所以,這一項技能必須要花大量的時間和精力組織學(xué)生進(jìn)行各種零部件的組裝、拆卸和設(shè)置故障訓(xùn)練才能獲得。
3.設(shè)備的檢修、故障處理和維護(hù)技能
機(jī)械、電氣以及機(jī)電設(shè)備的檢修和維護(hù)技能是指在實(shí)際工作中能夠比較熟練、快速地查找故障,排除故障,并通過相應(yīng)的技術(shù)手段使其恢復(fù)到原有的公差精度和工作狀態(tài),這對機(jī)械基礎(chǔ)知識和操作技能提出了更高的要求,同時也是知識、技能以及綜合素質(zhì)的具體體現(xiàn),這要求學(xué)生必須掌握公差配合基本知識、測量方法以及鉗工或機(jī)修鉗工技能。
學(xué)習(xí)公差配合和測量方法,能夠使學(xué)生更好地把握機(jī)構(gòu)運(yùn)動的準(zhǔn)確性、裝配的精度以及提高設(shè)備工作合理性的認(rèn)識,使學(xué)生無論是在裝配過程中還是在故障處理中都具備精度意識,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。鉗工或機(jī)修鉗工則是一項對動手能力要求較高的操作技能,通過對工件的劃線、銼、削、鋸、鏨削、鉆孔等工藝,進(jìn)一步學(xué)習(xí)完成零件的鉗工加工及產(chǎn)品和設(shè)備的裝配,特別是故障排除和缺陷的修復(fù)技能。這項技能應(yīng)用較廣,因?yàn)樗迷O(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,并對故障和缺陷的處理和修復(fù)能力強(qiáng),工作效率高,所以,作為一項基本操作技能,必須進(jìn)行大量的訓(xùn)練。
二、以專業(yè)技能為導(dǎo)向的機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程開發(fā)
機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程的開發(fā)必須以專業(yè)技能為導(dǎo)向,所設(shè)置的知識內(nèi)容和技能必須為專業(yè)相對應(yīng)的崗位服務(wù)。下面以筆者所在學(xué)校鐵道內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)用與檢修專業(yè)為例,闡述機(jī)械基礎(chǔ)知識類課程的開發(fā)。
鐵道內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)用與檢修專業(yè)是培養(yǎng)具有內(nèi)燃機(jī)車駕駛與檢修基本知識和操作技能的應(yīng)用型中等專業(yè)技術(shù)人才,崗位工種是內(nèi)燃機(jī)車司機(jī)和檢修工作人員。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制圖 CAD 教學(xué)改革
《機(jī)械制圖》與《AutoCAD》是中職學(xué)校中開設(shè)的兩門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,這兩門課程是相對獨(dú)立、分開授課的,這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在不少弊端,前者注重講授制圖的原理和方法,后者則注重講授利用計算機(jī)軟件繪制圖形的技巧,熟練程度。兩門課程都以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象、繪圖、識圖能力為目標(biāo)。因此,如何將這兩門課程有機(jī)地結(jié)合起來,構(gòu)建機(jī)械制圖與CAD課程新體系,改革教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量,成了當(dāng)前教學(xué)改革中需要解決的問題。
一、《機(jī)械制圖》和《AutoCAD》的關(guān)系
作為“工程界的共同語言”,內(nèi)容包括《機(jī)械制圖》的國家標(biāo)準(zhǔn)和基本規(guī)定,正投影法和三視圖的基本理論和基本方法,組合體、截交線、相貫線的畫法以及標(biāo)準(zhǔn)件、常用件的規(guī)定畫法,零件圖和裝配圖等。教學(xué)目的要求學(xué)生掌握閱讀和繪制機(jī)械圖樣的基本知識、基本方法和技能,能夠識讀和繪制中等復(fù)雜程度的機(jī)械零件圖和裝配圖。
AutoCAD是計算機(jī)輔助設(shè)計軟件之一。它具有強(qiáng)大的繪圖功能,廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、電子、化工等行業(yè),是精確地進(jìn)行機(jī)械零件設(shè)計,繪制機(jī)械零件圖和裝配圖的最佳軟件。它能取代手工繪圖,利用其強(qiáng)大的繪圖功能和編輯修改功能,可以快速、準(zhǔn)確、美觀地表達(dá)出所要畫的機(jī)械圖樣,極大的提高了繪圖效率和繪圖質(zhì)量。
《機(jī)械制圖》與《AutoCAD》的關(guān)系。一方面,機(jī)械制圖是CAD的基礎(chǔ)。CAD繪圖不能脫離專業(yè)課程的學(xué)習(xí)而獨(dú)立進(jìn)行,必須在全面掌握制圖的基本理論、投影規(guī)律、表達(dá)方法和國家制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基礎(chǔ)上才能應(yīng)用CAD畫出符合要求的機(jī)械圖。另一方面,CAD是促進(jìn)制圖教學(xué)的有效工具。在制圖學(xué)科中引入CAD,并不是用計算機(jī)來代替人的思維,而是甩開圖板,利用計算機(jī)這一先進(jìn)的現(xiàn)代工具來推動機(jī)械制圖的教學(xué),大大縮短了以往手工作圖占用的大量時間,學(xué)生可以進(jìn)行更多的理論探索,教師更可以利用軸測圖、三維圖形變換等功能展示空間形體及空間――平面的轉(zhuǎn)換過程,有利于突出機(jī)械制圖的重點(diǎn),分解難點(diǎn),幫助學(xué)生建立及提高空間想象和思維能力,同時讓學(xué)生更多地見識軟件的功能,培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)械CAD的學(xué)習(xí)興趣和積極性。
二、《機(jī)械制圖與CAD》的教學(xué)改革
《機(jī)械制圖》課程:
目前大部分教材在內(nèi)容順序上的安排幾乎相同,但在授課過程中,若按照書本上的章節(jié)順序介紹,有些內(nèi)容不利于學(xué)生理解和掌握,教師可適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。幾年來,我課程組還在這方面進(jìn)行了課程教學(xué)改革,收到較好的效果。為了培養(yǎng)學(xué)生的立體感,幫助他們更好的掌握后續(xù)課程,我們先講軸測圖的相關(guān)知識,然后再介紹正投影、三視圖的知識,這樣可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)三視圖時想象不清物體的形狀時,可以直觀的畫出軸測圖來輔助思考;三視圖介紹后進(jìn)行簡單物體讀圖,我們稱為感性階段,有了一定的感性認(rèn)識后,學(xué)生的積極性就逐步被調(diào)動起來,入門學(xué)習(xí)就成功了,為后續(xù)章節(jié)的內(nèi)容打下了基礎(chǔ)。而對于第一章的制圖基本知識介紹穿插在后續(xù)課程當(dāng)中。比如,在投影基礎(chǔ)知識介紹后,再介紹圖幅、圖框、標(biāo)題欄等國家標(biāo)準(zhǔn)畫法;在畫三視圖時介紹各種線型的畫法及規(guī)定;學(xué)習(xí)基本幾何體及其尺寸標(biāo)注時,再詳細(xì)講解如何進(jìn)行尺寸標(biāo)注,等等。這樣,把枯燥的常識性知識有針對性的具體化,可以使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用。
《CAD》課程:
不同教材安排章節(jié)內(nèi)容也不一樣,其一:先介紹各種命令,再輔以實(shí)例;其二:每一章節(jié)舉一代表性的樣例,以實(shí)例引出命令的運(yùn)用,因?yàn)橐粋€圖形涉及到多個命令的綜合,這樣安排教學(xué)更有針對性些。
《機(jī)械制圖》與《CAD》課程的整合:
通過幾年的教學(xué)觀察和總結(jié),《機(jī)械制圖》和《CAD》這兩門課程可以穿插教學(xué),以應(yīng)用為目的對原有的教材和教學(xué)計劃進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和優(yōu)化,現(xiàn)將《機(jī)械制圖》與《CAD》相關(guān)章節(jié)的知識點(diǎn)作一對比:
這樣,他們的學(xué)習(xí)內(nèi)容可以形成一一對應(yīng)關(guān)系,學(xué)生在練習(xí)的過程中既掌握了計算機(jī)方面的知識,又熟悉了制圖方面的一些基本要求和國家標(biāo)準(zhǔn)。
此外,對我們中職生來說,零件圖的識讀是必需掌握的知識,以后工作中用得多的也是這方面內(nèi)容,故零件圖需要強(qiáng)化。教學(xué)時從四方面來進(jìn)行:(1)標(biāo)題欄;(2)視圖;(3)尺寸;(4)技術(shù)要求。在《CAD》中,標(biāo)題欄有樣板文件可以調(diào)用;視圖可以用《CAD》繪制;尺寸可以結(jié)合《CAD》中的尺寸標(biāo)注樣式的設(shè)置和尺寸標(biāo)注命令的使用進(jìn)行講解;技術(shù)要求應(yīng)結(jié)合表面粗糙度的塊的屬性設(shè)置和文字的輸入進(jìn)行講授。這樣將它們有機(jī)地穿插在一起,增加了教學(xué)的直觀性和趣味性,徹底改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,變要我學(xué)為我要學(xué)了,提高了教學(xué)效果。
三、《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)今后的發(fā)展
《CAD》極大地豐富了《機(jī)械制圖》的教學(xué)內(nèi)容,改變了《機(jī)械制圖》的教學(xué)方法,讓《機(jī)械制圖》這門課程更具趣味性,是一場制圖教學(xué)的革命。比如,CAD中三維模型的設(shè)計就是制圖學(xué)中沒有的內(nèi)容,而且,隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,三面正投影圖,由于直觀性不強(qiáng)的弱點(diǎn),將逐漸被三維模型代替。CAD/CAM技術(shù)的進(jìn)步與推廣,CAD制圖教學(xué)也將得到進(jìn)一步的發(fā)展。在一些發(fā)達(dá)國家,U―G、Pro―E、Solidworks等先進(jìn)的三維繪圖軟件的應(yīng)用已經(jīng)很普遍。只要設(shè)計出了三維零件圖,與繪圖軟件相連的加工設(shè)備就能直接生產(chǎn)出產(chǎn)品,極大地提高了生產(chǎn)效率。近幾年內(nèi),我國也必將得到普及。我們中職學(xué)生將會學(xué)到更多、更有用的先進(jìn)技術(shù)與技能,提高他們的綜合素質(zhì),為他們今后進(jìn)一步的發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):