机械制图测绘教学改革与实践

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摘 要：机械制图测绘在设备维修、改造、仿制产品、技术资料完善等方面具有重要的意义,是工程技术人员必须掌握的基本技能,高职院校应加强这方面的训练.零件测绘是学生全面综合运用所学知识解决实际问题的过程,对培养适应生产第一线的应用型、技能型人才具有重要意义,本文作者根据多年的测绘教学实践,分析了现有机械制图测绘教学存在的问题,提出了改进的建议,以期达到提高学生测绘实训的教学效果.

关 键 词 ：机械制图测绘；提高教学效果；能力培养

中国社会经济的飞速发展对职业能力要求逐步提高,对从业人员的专业能力、社会能力等要求的综合化程度也相应提高.高职院校承担了目前国内职业技能从业人员的培养,为了能适应社会需要,高职教育应以就业为导向,以服务为宗旨,培养实践技能强、能“直接上岗”的应用技能型人才.

机械制图测绘在设备维修、改造、仿制产品、技术资料完善等方面具有重要的意义,是工程技术人员必须掌握的基本技能.现在很多高职院校对学生进行技能抽查,而制图这门课主要就是抽查学生的制图测绘能力,因此,高职院校应加强这方面的训练.作者根据多年的测绘教学实践,谈谈如何切实做好《机械制图测绘》这门课程的教学工作.

一、目前测绘实训中存在的问题

1.制图测绘指导书过于简单

我们原来用的制图测绘指导书,主要包括：测绘目的和任务,测绘内容和要求,测绘进程安排,部件示意图,主要零部件的测绘方法和步骤,考核方式等,而对测绘工具使用、零件配合精度、表面粗糙度、形位公差、技术要求等内容没有加以说明,而这些内容分散在制图教材的各个章节,学生难以形成系统认识,以至于—些学生零件草图画好后,不知道怎样使用测量工具和标注尺寸,不懂怎么给产品制定技术要求.

2.忽略草图的重要性

零件草图是画零件图的依据,有时还要直接用于加工生产所急需的配件.所以,零件草图除由徒手画出和无须严格遵守比例关系以外,其他内容均和零件图完全相同.但一些学生在测绘中,总觉得用直尺圆规绘制的零件图、装配图才是重要的,而徒手绘制的零件草图不重要,就是一个草稿,因此在视图表达方案的选择、尺寸的标注、技术要求的注写等方面都表现出较大的随意性,影响了装配图和零件工作图的质量.

3.尺寸标注不完整、不合理

学生在测绘中,无论是在装配图上标注尺寸,还是在零件图上标注尺寸,都会出现漏标注或重复标注.另外尺寸基准选择不合理,重要尺寸不直接给出,相关联零件尺寸标注不一致等现象也时有发生.

4.技术要求标注不合理

学生在测绘中,由于欠缺制造及加工工艺方面的知识和实践经验,对合理制定技术要求往往会感到非常棘手,标注的表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、热处理等往往不符合零件的功用和装配的要求,错误较多.

5.相关手册、资料查阅不到位

学生在零件测绘中,手工绘制好零件草图后,必须查阅手册和资料,选用合适的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和金属的材料等.而在测绘部件中的常用件和标准件时,应查阅有关国家标准,正确确定零件的有关尺寸及结构参数.但由于前面的制图课学时有限,学生平时练习不足,加上课本附录上标准及有关参数列举有限,学生没有得到充分的锻炼,查阅文献的能力不强,因此造成部分学生在网上下载相似的零件,不加思考,直接照搬,有的甚至直接抄袭,这对培养学生树立工程观念,强化工程素养极为不利,也达不到应有的教学效果.

6.师生角色转换不到位

在以往的测绘实习中,多数教师仍是测绘实践课程的主导者,现实中多以教师讲授、指导为主,学生的参与度低,整个测绘过程,气氛较为沉闷,学生抄袭现象严重,这对培养学生的实际动手能力和综合分析能力极为不利.

7.测绘成绩评定方法不合理

传统的评定成绩方法,主要是根据学生上交的零件草图、零件工作图、装配工作图的质量为主要评定依据,给出成绩.这种只求结果,不注重过程,不能全面反映学生的真实工程测绘能力,反馈不了测绘效果,也让抄袭者钻了空子,造成学生埋怨考核不公平的消极心理,调动不了学生的学习积极性.

二、提高机械制图测绘周教学效果的措施探讨

1.完善制图测绘指导书

为了培养学生独立分析问题和解决问题的能力,并且能保质、保量、按时完成部件测绘的任务.我们对制图测绘指导书进行了修改,在绘制零件草图中,增加了画零件草图的基本要求、注意事项、视图选择的一般原则、作图步骤、尺寸标注方法、材料的选用、尺寸公差的选用、表面粗糙度和形位公差的选择方法,此外还增加了常用量具介绍、测量零件的常用方法、相关表格、国标和常见错误等,这样更便于学生查阅和自行纠正错误,提高学习效率.

2.加强学生徒手绘制零件草图的能力

在生产实践中,讨论设计方案、技术交流、现场参观等受现场条件或时间限制的场合都需要徒手绘制草图.徒手绘图是工程技术人员进行构思、设计必备的一种基本技能.

徒手绘图能力对训练学生的图示观察思维能力,特别是对培养学生的动手能力有极大好处,因此,在测绘过程中应加强学生徒手绘图的训练,严把测绘质量关,把绘制零件草图的成绩纳入最后的考评成绩,引起学生的重视.

3.重视和加强尺寸标注的训练

尺寸标注是测绘教学的一个重要内容,同时也是一个难点,因此教师要利用测绘的机会,适时给学生讲解零部件尺寸标注的方法,重点要求学生掌握测绘中尺寸基准的选择,了解尺寸的圆整,公差的选用,学会查找相关资料与确定参数等.教师在这一环节中起主导作用,引导学生正确标注零件图和装配图上的尺寸.

零件图的尺寸标注,应做到正确、完整、清晰、合理,且能满足设计要求和工艺要求.标注尺寸时要求学生做到： ①从设计要求和工艺要求出发,选择恰当的尺寸基准,不要注成封闭尺寸链.②尺寸应尽量注在视图外边、两视图之间.③部件中两零件有联系的部分,尺寸基准应统一.④对于标准结构,如螺纹、退刀槽、齿轮,应把测量结果与标准核对,采用标准值.⑤重要尺寸,如配合尺寸、定位尺寸、保证工作精度和性能的尺寸等,应直接标注出来.⑥尺寸标注要考虑便于加工和测量. 装配图的尺寸标注和零件图不同,它不是用来直接进行零件加工,故不需要注出每一个零件的全部尺寸,只需标注出与装配、检验、安装、使用要求等方面有关的尺寸.装配图中的尺寸大致可分为以下几种：性能（或规格）尺寸、装配尺寸、安装尺寸、总体尺寸和其他重要尺寸,这五类尺寸需根据装配体的构造情况进行标注,并不是所有装配体都具备这五类尺寸.

4.合理选择技术要求

零部件测绘中,由于学生缺乏生产实践经验和机械加工工艺方面的有关知识,对合理制定技术要求往往感到非常困难,这就要求教师在部件测绘中引导学生对互相关联的零件进行观察、分析,在真实、正确的表象中获得常见机械结构的感性认识.比如有配合关系的零件,为了具有互换性,就需要给出恰当的尺寸公差和表面粗糙度要求.有的零件要求既耐磨又耐冲击,往往还要进行热处理.要恰当选择零件材料,还需熟悉常用金属材料的性能等,因此教师应从以下方面引导学生正确标注技术要求：

（1）材料的选择.零件材料的选择,可根据实物并结合有关标准、手册的分析来确定.常用的金属材料有碳钢、铸铁、铜、铅、铝及其合金.参考同类型零件的材料,用类比法确定.

（2）表面粗糙度的选择.零件表面粗糙度等级可根据各个表面的工作要求及精度等级来确定,可以参考同类零件的粗糙度要求或使用粗糙度样板进行比较确定,一般接触表面、有相对运动表面、受周期载荷的表面、耐腐蚀或要求密封的表面,表面粗糙度要求较高.

（3）形状和位置公差的选择.形状和位置误差将会影响机器或仪器的工作精度、连接强度、运动平稳性、密封性和使用寿命等,特别是对经常在高温、高压、高速及重载条件下工作的零件影响更大.例如,孔与轴的配合中,由于存在形状误差,对于间隙配合,会使间隙分布不均匀,加快局部磨损,从而降低零件的寿命；对于过盈配合,则使过盈量各处不一致.无特殊要求时一般不标注形状和位置公差.

（4）尺寸公差与配合的选择.尺寸公差与配合的选择是在基本尺寸已经确定的情况下进行的尺寸精度设计,是对基准制、公差等级和配合种类进行的合理选择,它选择的原则是：在满足使用要求的前提下,获得最佳的技术经济效益.我们在测绘中通常采用类比法,参考相类似的部件的公差配合,通过分析比较来确定,合理选择公差配合,可以促进互换性生产,有利于提高产品质量,降低生产成本.

5.培养学生查阅资料和手册的能力

学生是未来的工程技术人员,应该培养他们查阅资料和技术手册的能力,学生在测绘中,遇上问题不要先问,而是先查,查阅标准、查阅教材、查阅手册.例如齿轮油泵,该部件中有螺栓连接、销连接,有齿轮传动,这些结构都需要学生动手去查阅有关手册,确定相关参数,保证零件尺寸和结构的正确性,这种训练为学生今后走上工作岗位,能独立完成工作打下基础.

6.转变师生角色,以学生为中心

制图测绘是在全面地学完了《机械制图》的基本理论之后开设的实践环节,是为了培养学生对机械制图课程的综合应用能力及动手能力,因此在整个教学实训过程中,要始终坚持学生处于主体的地位,教师只起到指导点拨的作用,切忌教师从布置到画图均面面俱到,使学生失去了主动性.

测绘中,教师应尽可能多地让学生多动手、多思考,多摸索,鼓励学生发现问题,并自己去解决问题,而教师则适当引导.例如如何拆卸部件并画装配体示意图、如何测量尺寸、如何确定零件的表达方案、如何查阅技术资料、如何较好地画出零件、装配体草图等,这些内容都由学生自己组织讨论、分析、研究,查阅资料,自己动手完成,而教师更多地起到辅导、引导、参谋、发现错误、提出修改意见的作用.这样可以很好地培养学生的实际动手能力、综合分析能力以及团队的协作精神.

7.改革测绘实训考核办法,提高测绘质量

测绘实训考核的目的是检验学生对已学知识与技能的掌握情况,也是对教师教学效果的一种评估.教师应改变那种仅仅根据装配图和零件图的图面质量来考核评价学生的做法,应采用过程考核和作品考核相结合的方式,制订比较科学合理的测绘考核体系,这对提高学生的实训效果十分重要.作者认为可以从以下几方面对学生进行考核：

（1）过程考核.教师在指导测绘过程中,对学生的学习态度、测绘进度、出勤情况应作详细记载,然后按比例给出成绩.

（2）提问考核.在每一个项目的教学过程中,通过与学生的探讨和提问考察其对理论知识的掌握、理解和应用等方面的能力,并做好记录；对学生的零件草图,采用一对一的批阅方式,通过提问可以考核学生独立完成图纸的情况和查找资料的能力,同时还可以帮助学生进行知识的查漏补缺,有效地抑制抄袭现象,调动学生的学习积极性.

（3）作品考核.主要是对学生上交的装配图和零件工作图进行考核,教师应列出科学合理的评分标准,对每个学生的作品给出公正的评价,对学生的劳动成果给予充分的肯定.

（4）答辩考核.测绘结束后,由专业教师组成答辩小组,对学生进行答辩及综合成绩考核,要求学生对整个测绘过程作一个描述,谈一谈自己的学习体会,再回答一些专业方面的问答,老师根据答辩情况给予一定的成绩.

对学生作全方位考核,评定出综合成绩,可以使制图测绘真正收到实效.

8.补充一些测绘实训内容

对成绩好、画图快的学生,可以让他们用CAD画零件工作图,这样可以保持他们对学习的浓厚兴趣,也使测绘实习的内容更加全面.

通过改革传统做法,优化测绘教学,为学生营造了良好的理论联系实际的环境,不仅提高了学生的绘图能力、读图能力、测绘能力和资料查阅能力,而且培养了学生团结协作、踏实工作、善于分析与一丝不苟的工作作风,为今后的专业课学习和走向生产一线工作打下了良好的基础.