摘要:作者結合自身工作經驗,根據工程制圖課程的存在問題,為保證教學質量,提高教學效率,提出對課程改革的思考。
關鍵詞:工科院校;工程制圖教學;教學改革
工程制圖作為工科院校經典傳統的專業基礎課程,主要是培養學生的空間想象能力、構形表達和空間解決問題的能力,以學習制圖理論為基礎,學習正確的圖紙表達、讀圖方法等。一方面,隨著各門類新知識新技術的出現和日趨成熟,各高校開設課程門類也隨之增多,原有課程相對課時縮減,傳統的教學內容、方法、手段等已不能很好地適應專業的發展需求。工程制圖教學內容繁多、學時縮減是目前工程制圖教學的主要問題。另一方面,擴招造成學生層次差別拉大,兩極分化嚴重,普遍缺少自主學習創新能力,教師在教學過程中很難在有限的課時內將教學內容粗細講解有度,學生在課程結束后很難很好地理解課程的主要內容,并順利地應用到后續課程及實際生產設計中。針對工程制圖教學存在的問題,筆者結合教學實踐,提出了對工程制圖課程教學改革的思考。
1.工程制圖基本課程體系的改革
為適應學校課程設置,優化課程結構,提出整合傳統課程內容,形成新課程體系的意見,注重與后續課程的銜接。在課程設置中將原有獨立的工程制圖課程和AUTOCAD課程合并為一門新課程,適量減少相應重復教學內容課時,在課程前半段重點講解傳統工程制圖中組合體、視圖、剖視圖、斷面圖、零件圖,以及有關制圖的基本內容,以培養識圖、繪制零件圖、構形表達能力為重點。在制圖基礎知識教授的過程中,在傳統掛圖與教具的基礎上逐步引入AUTOCAD繪圖部分的知識,加強其繪制草圖和計算機繪圖能力的綜合訓練,并對所教授的三維模型進行分解和組合過程的演示,從而彌補傳統教具靜態表述的不足,使得讀圖淺顯、易懂,使學生在掌握AUTOCAD基本繪圖軟件的同時,通過直觀的認識很快具備組合體的讀圖能力,提高授課效率。課程后半段主要講解AUTOCAD的計算機繪圖部分,結合上機,熟練繪制復雜零部件,包括其表達方法、尺寸標注、技術要求等。將工程制圖和AUTOCAD的課程合并,在培養學生的圖形表達和形象思維能力的同時,搭建不分專業的橫向技術基礎平臺,以適應當前各專業通用的設計、生產、技術交流的需要。
另外,將此課程設置在大學一年級第二學期,以鞏固第一學期金工實習相關機械加工工藝知識,同時為后續機械基礎課程、PROE三維設計及專業結構的學習奠定理論基礎,以保證學生課程學習的連續性。此計劃準備從2012級新生作為試點進行考察。
2.教學內容的改革
教學內容上,在教授工程制圖基本理論的基礎上,從實際生產中的簡單零部件入手,以機械設計為主線,結合各專業所在行業,采用“整體教學,適度區分專業”的方式,將繪圖知識貫穿在機械專業課程中,教授中注重基礎零件的設計過程,并加強工藝知識的教授。例如,針對車輛專業的學生,在教授工程制圖典型基本體、組合體畫法的同時可以從汽車零部件中的簡單體入手,例如:曲軸、發動機缸體教授學生相關的繪圖規范、技術要求、工藝參數等,并同時運用AUTOCAD計算機繪圖軟件讓學生上機繪制相關圖紙。在此過程中,可運用PROE等三維軟件進行零部件三維形狀的動態演示、FLASH動畫演示、相關生產線的視頻演示等,以使學生對相關后續三維研發軟件有所了解,激發空間想象能力和繪圖熱情。在教授課程的同時,可針對設計的圖紙組織小組可行性方案的討論,有意識地灌輸實際設計生產過程中會遇到的方案可行性、加工成本、研發周期等的概念和思想。要學以致用,用設計制造的理念來進行講學,在講學的過程中增進和提高學生對本門課程的了解和熱情,并能積極主動地進行思考設計,培養識圖、讀圖及繪圖能力,并進一步引導學生從二維空間向三維空間拓展。
3.教學思想上的轉變
筆者認為,良好的教學氛圍對于課程的學習和最終學生對課程知識點的掌握至關重要,啟發式教學是非常有效的手段。例如,在講授組合體的過程中,由學生自主思考基本體的相對位置的影響及其表面連接關系,大膽提問,并最終繪制各視圖。在教學的整個過程中,激發學生的學習興趣,使學生能積極主動地投入學習、教學,充分體現學生是主體,教師為指導的思想,調動學生的積極性、主動性,活躍教學氣氛,最終達到提高其創造能力、培養其綜合素質能力的目的。
4.教學方法上的調整
為了進一步提高學生的工程制圖能力,除傳統的課堂教學,開設實踐教學:首先,開放工程制圖模型室,模型室中有相關配套教學模型及復雜模型,學生能夠借助對模型的觀察、分析和現場測繪,建立起空間的感性認識,形成空間的整體思維方式。其次,為加強其綜合實踐能力,可結合課程聯系相關的制造性企業進行有針對性的課程性實習,讓學生從實際生產制造中更直觀地了解制圖的重要性和價值性。目前,課程性實習計劃正著手和相關企業洽談合作中。最后,可充分利用網絡平臺,開發與制圖相配套的教學軟件,學生可定期上機練習,自主檢測學習成果,發現學習中的問題、重點、難點,及時了解和解決。
5.考核制度的改革
通過綜合性的考核制度,多方位考查學生的制圖能力:第一,學習過程中,通過課后練習題來考查對知識點的掌握、理解程度;第二,采用期末閉卷考試的形式,使學生在課程結課后能對工程制圖課程有綜合性的認識和理解;第三,通過機考,考核學生制圖知識綜合運用和計算機繪圖能力;第四,實踐制圖能力的考核,結合實際零部件的繪制來考查學生對其專業簡單零部件的結構、尺寸、技術要求等的認識水平,為后續課程的開展奠定基礎。
綜上所述,改革工程制圖教學模式,轉變傳統的制圖教學思想,將聯系實際生產制造和計算機繪圖的三維設計理念融入工程制圖教學,采用“多元化”的教學模式,可加強學生創新意識和工程意識的培養,提高其綜合素養。
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