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农机专业机械制图的教学优化

 论文栏目:机械制图论文     更新时间:2019/2/11 15:26:44   

摘要:本文根据农机专业的特点,对《机械制图》的课程教学内容、教学方法进行优化,详细阐述了专业特点,将教学内容进行取舍、调整、拓宽、加深,并通过改进教学方法,让图学课和后续的专业课形成一个连贯的知识体系。该研究结果有利于培养学生的专业素养,为后续专业课的学习奠定了基础。

关键词:机械制图;农机专业;教学优化

《机械制图》课程是农机专业一门重要的专业基础课,其内容具有较强的实践性、应用性。课程教学效果的好坏将直接影响到学生后续专业课程的学习。农机专业的《机械制图》课程教学,不仅要培养学生读图、画图能力,也要结合专业特点,融合专业课的设计理念、设计原理与设计方法,培养出更具专业特色的人才。目前农业机械主要包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、作物收获机械、农业运输机械等,农机产品种类繁多,结构复杂,产品通用性较差,农机零件中非标件、铸造件、焊接件较多,对学生读图画图能力要求较高。农机专业后续的专业课,例如农业机械学、汽车与拖拉机学、农业生产机械化、农产品与食品加工机械等课程,还有后续专业实践教学环节的课程设计和毕业设计对读图、绘图要求都很高,学生必须掌握过硬的图学知识。因此,必须进一步提高《工程图学》的教学效果,使得学生更好更快适应后续的专业课程学习。但因为目前大多数高校机械类专业《工程图学》课程几乎都是采用同一教材,同一教学大纲和同一教学标准,没有考虑农机专业的专业特点和行业背景,无法详细地与专业课中所学内容对应起来,这就造成了知识的脱节,让学生后续还需花大量的时间去补充两者脱节的内容,大大降低了学习效率。本文根据农机专业的特点从教学内容和教学方法两个方面进行优化。

1教学内容的优化

《工程图学》内容包括投影原理、制图基础、机械制图、计算机绘图基础等部分。教学过程中需要根据工科学科知识的逻辑性、系统性、规律性,在不同阶段、不同环节中,对学生进行不同程度的空间思维能力、构形能力和创新能力的培养。

1.1投影原理内容优化

投影理论部分学习用正投影法表达几何形体和图解空间几何问题的基本原理和方法,是工程图学的理论基础。画法几何部分的内容可以适当削减,适应于农机专业的内容需补充。在农业机械中,很多零件的形状结构很奇特,曲线曲面较多,例如耕整机中犁体曲面就有熟地型、半螺旋型和螺旋型三种,且曲面非常复杂。如收获机械中常利用搅龙作为输送装置,其旋转轴上焊有螺旋叶片,画图时需要知道螺旋线和螺旋面的画法。因此,教学中除了一些常见的几何形体的画法,曲线和曲面的形成和画法等相关内容也应纳入教学内容[1]。目前,日本、美国等发达国家的农业机械产业非常发达,大都采用第三角画法,而我国采用的是第一角画法,为了更好的学习和交流,应该让农机专业的学生在熟练掌握第一角画法的基础上,同时掌握第三角画法,所以第三角画法也应作为本章的重点内容讲解。

1.2制图基础内容优化

制图基础部分学习和贯彻制图国家标准并训练用仪器和徒手绘图的操作技能。通常徒手绘图部分在教学中不会作为重点内容讲解,但对于农机专业的学生,这一技能是必不可少的。在设计开始阶段,由于技术方案要求经过反复分析、比较、推敲才能确定最后方案。所以,为了节省时间,加快速度,往往以绘制草图表达构思结果;农机通常是田间或野外作业,在改进产品或修理机器时,经常要现场绘制[2]。由于环境和条件的限制,常常缺少完备的绘图仪器和计算机,为了尽快得到结果,一般也先画草图,再画正规图;在参观、学习或交流、讨论时,有时也需要徒手绘制草图;此外,在进行表达方案讨论、确定布图方式时,往往也画出草图,以便进行具体比较。总之,草图的适用场合是非常广泛的,徒手绘图的基本方法应作为难点内容讲述,不能蜻蜓点水一笔带过。

1.3机械制图内容优化

机械制图部分培养绘制和阅读常见机械和部件的零件图和装配图的基本能力,其中机件的表达方法、画零件图、画装配图都是这部分的重点及难点。授课需以农业机械中有代表性的零部件作为图例讲解。如耕整机中使用的轧滚、播种机中的排种器、收获机中的清选风机等,表达起来都是有难度的。只有知道了这些常见零部件的表达方法,才能更好的与农业机械后续专业课的学习联系起来。农业机械中的总装图结构非常复杂,例如联合收割机,它由工作部件、动力系统、传动系统、电气系统、液压系统等组成,想要正确清晰的表达,还应在学习装配图的同时,结合农机实例对总装图的表达方法进一步地讲述[3]。因为农业机械中有较多的铸造件,如连杆、箱体等。农业机械大多工作条件恶劣,因此讲述技术要求的内容时,应该根据加工方法和使用环境有侧重的讲解。焊接件、薄壁件在农业机械中也常见,例如料斗、输送器、机架、覆盖件等等,因此,学生必须掌握展开图及焊接图的内容,知道如何设计料斗的展开图,如何画出机架的焊接图。

1.4计算机绘图内容优化

计算机绘图部分只介绍CAD绘图软件的使用方法,培养学生用计算机绘图的基本能力,教学中以平面图形为主来讲解,并简单介绍三维建模。教师授课应结合与农机专业相关的零件和部件为例来讲解,做到知识的延续性,可以将拼画装配图和拆分装配图结合CAD教学,既可让学生知道如何使用计算机绘图,又形象的演示了装配图的拆装的画法,进一步提高了学生对图形的理解和计算机绘图的运用能力[4]。

2教学方法的优化

第一,图学教师应与专业课教师多沟通、多学习,多了解农业机械的行业动态,加强对农机专业的背景知识的学习,以便根据最新的信息和行业标准及时农机专业《机械制图》课程的教学优化熊瑛,向阳(湖南农业大学工学院,湖南长沙410128)修订教材,调整教学内容。第二,除了课堂上讲述的一些较为简单的零部件的图形外,课后还应准备一些与专业相关的图例,通过网络教学的形式,要求学生阅读及思考,并给以考核。第三,在实践教学环节中应安排学生参观农机实物,从大一开培养学生的专业意识,同时增加学生对农机的感性认识,可以提高对图学和专业课的学习兴趣。第四,《工程制图》的课程设计也应以简单的农业机械部件为对象进行测绘、计算机绘图、三维建模,将图学内容与专业设计思维相结合,提高学生的表达技能。

3结语

《工程图学》是一门与专业息息相关的基础课,图学课程教学应考虑到不同专业特点的学生的实际情况和教学要求,结合农机专业特点对《工程图学》课程进行教学优化,根据专业、行业背景不同,完善、补充、更新教学内容,教学中有目标地讲述与农业机械相关的图例,更侧重与实际设计制造相关的教学内容,运用更有效的教学方法,更好更快地提高农机专业的学生对农业机械类图形的读图和绘图能力,为学生后续的专业课学习奠定了扎实的基础。

参考文献:

[1]黄利平,孟明辰.非机类工程图学课程改革[J].工程图学学报,2002(2):145-149.

[2]刘曙光,王承国,南松剑,等.设施农业工程图学多模块分段融合教学模式设计[J].安徽农业科学,2017,45(23):251-253.

[3]李小明,祝林,刘海琼.模具专业制图教学改革探讨[J].模具工业,2012,38(12):69-73.

[4]李宝筏.农业机械学[M].北京.中国农业出版社出版,2003.

作者:熊瑛 向阳 单位:湖南农业大学工学院

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