新時(shí)期工程制圖課程教學(xué)改革思考與討論

梁秒夢(mèng)

摘 要

工程制圖是工科專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，隨著《中國(guó)制造2025》的簽批，該課程在人才培養(yǎng)中將扮演更重要的角色。新時(shí)期工程制圖教學(xué)存在著諸多挑戰(zhàn)和改革點(diǎn)，對(duì)“課時(shí)減少”、“教材單一”的問(wèn)題提出了教改思路，對(duì)“是否該黑板手繪演示”、“CAD該如何融入”等問(wèn)題進(jìn)行了探討，以期對(duì)工程制圖教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞

工程制圖;教學(xué)方法;AutoCAD

中圖分類(lèi)號(hào)： G642.4;TB23-4? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.03.045

1 工程制圖課程的基本情況

制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基?！吨袊?guó)制造2025》是經(jīng)國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)簽批，由國(guó)務(wù)院于2015年5月印發(fā)的部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略文件，是中國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)?！叭瞬艦楸尽笔瞧浠痉结樦?，本科教育對(duì)人才培養(yǎng)的重要性不言而喻，而制造業(yè)的發(fā)展需要以創(chuàng)新設(shè)計(jì)作為保障，創(chuàng)新設(shè)計(jì)需要以扎實(shí)的制圖功底作為基礎(chǔ)。

工程制圖為各理工高校中工科類(lèi)專業(yè)所開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要的專業(yè)必修課[1，2]，也是學(xué)生最早接觸的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，是一門(mén)研究如何制圖的學(xué)科。本課程核心內(nèi)容之一是三維形體的二維表達(dá)，學(xué)習(xí)過(guò)程中亦需要學(xué)生具有一定的空間想象能力，所以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力也是本門(mén)課程的一個(gè)目的，這也是本門(mén)課程的一大教學(xué)難點(diǎn)。

隨著時(shí)代的發(fā)展，高校人才培養(yǎng)方案發(fā)生著改革，教學(xué)科技手段也有著日新月異的發(fā)展，所以工程制圖課程的教學(xué)也存在著諸多需要改革或思考的問(wèn)題。

2 工程制圖課程教學(xué)面臨的問(wèn)題及思考

2.1 課時(shí)減少，教學(xué)任務(wù)繁重

隨著社會(huì)的發(fā)展，人才需求發(fā)生著變化，高校人才培養(yǎng)方案也隨之不斷重新修訂，而培養(yǎng)方案的每次修訂，工程制圖課程課時(shí)都會(huì)被縮減。從最初的120課時(shí)，到72課時(shí)，直到現(xiàn)在土木類(lèi)專業(yè)40課時(shí)，其他工程類(lèi)專業(yè)更是只有32個(gè)課時(shí)[3]，在課時(shí)量不斷被縮減的情況下，如何上好工程制圖課程是廣大任課教師一直在探索的問(wèn)題。

傳統(tǒng)做法首先是對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)。比如傳統(tǒng)授課內(nèi)容為點(diǎn)線面的投影、平曲面立體的投影、平曲面立體上的點(diǎn)和線、平曲面立體的切割、相貫線、軸測(cè)圖、剖視圖等，而非機(jī)械類(lèi)、非土木類(lèi)專業(yè)的工作中較少涉及相關(guān)形體設(shè)計(jì)，故可以對(duì)曲面立體的切割和相貫線的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要講解，不進(jìn)行深入討論。二是要建立起及時(shí)有效的反饋機(jī)制。因?yàn)檎n時(shí)少，所以課堂時(shí)間不允許進(jìn)行過(guò)多繪圖練習(xí)，這種情況下，教師對(duì)學(xué)生課后相關(guān)疑點(diǎn)問(wèn)題的解答就顯得尤為重要，而工程制圖課程題目基本均為繪圖題，需要根據(jù)圖片進(jìn)行解答，若相關(guān)的反饋系統(tǒng)功能沒(méi)有建立完善，可以用最簡(jiǎn)單的微信群的方式來(lái)進(jìn)行問(wèn)題解答。筆者曾在桂林理工大學(xué)2018年春季學(xué)期《畫(huà)法幾何與陰影透視》授課期間建立“課后微信答疑群”，相比未建立“答疑群”的班級(jí)，教學(xué)效果良好，且學(xué)生們的疑點(diǎn)基本相通，所以解答了個(gè)別學(xué)生的疑點(diǎn)，也就相當(dāng)于解決了大部分學(xué)生們的疑惑點(diǎn)，又不會(huì)過(guò)多增加教師的工作量。

2.2 教材單一，與專業(yè)聯(lián)系較弱

對(duì)于工程制圖課程而言，土木建筑類(lèi)、機(jī)械類(lèi)都有相關(guān)的教材，比如畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖、土木工程制圖等。而工程制圖課程同樣是環(huán)境、給排水、材料、化生、風(fēng)景原林等工程類(lèi)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，但這些專業(yè)基本無(wú)十分契合的制圖教材，有些高校用前兩類(lèi)教材，有些高校采用比較綜合的教材，比如《工程圖學(xué)簡(jiǎn)明教程》。這樣的教材與學(xué)生專業(yè)實(shí)例相關(guān)性不高，學(xué)生難以產(chǎn)生濃厚的興趣，從而對(duì)這門(mén)課程的重視程度自然而然就大打折扣。

所以可以根據(jù)專業(yè)具體情況，適當(dāng)融入專業(yè)工程實(shí)例進(jìn)行特定專業(yè)工程制圖教材的編寫(xiě)，對(duì)于相關(guān)專業(yè)工程制圖課程的改革很有必要。而制圖課程教師可以邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)老師進(jìn)行座談交流，探討工程實(shí)例在課堂中如何融入，并收集相關(guān)行業(yè)前沿工程案例，結(jié)合制圖技術(shù)向?qū)W生講解，以提高學(xué)生的課堂積極性。

2.3 是否該黑板手繪演示

隨著多媒體教學(xué)手段的普及，越來(lái)越多教師授課采用PPT形式，且多數(shù)高校鼓勵(lì)此種形式。但工圖課程不同其他課程，傳統(tǒng)的教學(xué)方式包含教師黑板手繪，現(xiàn)在多數(shù)教師在講授此門(mén)課程時(shí)，從不或者很少手繪演示。部分學(xué)者提倡工程制圖授課教師應(yīng)黑板演示繪圖過(guò)程及推理過(guò)程，因?yàn)楹诎逖菔具^(guò)程更接近學(xué)生實(shí)際尺規(guī)繪圖練習(xí)情況，在此過(guò)程中許多細(xì)節(jié)之處在觀感上更為直接明了，學(xué)生對(duì)于繪圖技巧的認(rèn)識(shí)也更加深刻。

至于到底應(yīng)不應(yīng)該進(jìn)行黑板手繪演示，學(xué)者們持不同的觀點(diǎn)，故可以根據(jù)實(shí)踐結(jié)果而定。筆者進(jìn)行了4個(gè)學(xué)期的工程制圖課程教學(xué)，相比PPT講解，每次黑板手繪演示講解后，學(xué)生同類(lèi)題目正確率有明顯提升，且通過(guò)教師黑板手繪演示，可以讓學(xué)生對(duì)線型有更為直觀深刻的認(rèn)識(shí)與理解，故筆者在教學(xué)過(guò)程中會(huì)根據(jù)實(shí)際課時(shí)盡量多進(jìn)行黑板演示。但不同學(xué)校不同專業(yè)學(xué)生學(xué)情不一樣，且如今工程制圖課程課時(shí)被不斷壓縮，而黑板手繪演示會(huì)耗費(fèi)太多時(shí)間，影響后期教學(xué)進(jìn)度，所以教師應(yīng)該根據(jù)對(duì)應(yīng)課程的實(shí)際情況，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膶?shí)踐。

2.4 CAD如何融入工程制圖課程

CAD 部分一定要同傳統(tǒng)的制圖教學(xué)結(jié)合起來(lái)，但是切入點(diǎn)非常重要，一些做法是將畫(huà)法幾何部分與CAD部分分別設(shè)置不同課頭;另外一些做法是設(shè)置同一課頭，但有先后順序，比如CAD授課在畫(huà)法幾何理論部分結(jié)束之后[4]。

工程制圖課程授課教師們的一大困惑就是，不論如何強(qiáng)調(diào)，總有學(xué)生線型線寬繪制不正確，或者繪制潦草，而從點(diǎn)線面階段就引入CAD教學(xué)，對(duì)應(yīng)CAD中不同圖層設(shè)置不同線寬線型，充分引起學(xué)生對(duì)線寬線型的重視。在講三投影面體系的展開(kāi)時(shí)，可以在多媒體上用CAD為學(xué)生演示講解，此時(shí)對(duì)應(yīng)CAD操作僅為簡(jiǎn)單的線條繪制，文本輸入命令，內(nèi)容不會(huì)過(guò)于復(fù)雜，這樣學(xué)生們既學(xué)到CAD的基礎(chǔ)操作，又加深了對(duì)投影面體系的認(rèn)識(shí)。所以CAD部分教學(xué)可以嘗試與畫(huà)法幾何理論部分教學(xué)課時(shí)交叉設(shè)置，在畫(huà)法幾何的每一次教學(xué)均有融入。

隨著科技的發(fā)展，工程繪圖軟件越來(lái)越多，表達(dá)形式也越來(lái)越多，像3Dmax、Sketch Up、Revit等三維建模軟件越來(lái)越成熟，讓工程制圖課程的授課手段有了更多的選擇性，比如在講解組合體的疊加時(shí)，先對(duì)組合體進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)這個(gè)過(guò)程一般不會(huì)太難，然后結(jié)合CAD三維建模模式進(jìn)行演示，在軟件上依次畫(huà)出組合之前的各個(gè)基本立體，再進(jìn)行疊加;尤其是切割型組合體，這部分往往是整門(mén)課程中最讓學(xué)生望而卻步的部分，若能結(jié)合三維軟件進(jìn)行切割演示，每分析一步對(duì)應(yīng)在原始形體上進(jìn)一步切割，直到形成最后的切割型組合體，整個(gè)思維過(guò)程更具直觀性，且對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)這樣的授課環(huán)節(jié)比視頻演示更具備探索性，能更有力的帶動(dòng)學(xué)生的思考，同時(shí)對(duì)專業(yè)軟件也進(jìn)行了引入與功能介紹，教學(xué)效果必然有所提升。

3 結(jié)語(yǔ)

分別對(duì)工程制圖課程“課時(shí)減少”、“教材單一”的問(wèn)題提出了教學(xué)改革思路;在教學(xué)科技不斷發(fā)展的情況下，授課教師不應(yīng)拋棄傳統(tǒng)黑板演示的教學(xué)手段，應(yīng)視具體情況進(jìn)行適當(dāng)實(shí)踐，進(jìn)而決定是否進(jìn)行黑板手繪演示;CAD教學(xué)與畫(huà)法幾何理論教學(xué)可以起到相互促進(jìn)的作用，所以應(yīng)對(duì)更高度融合的授課模式進(jìn)行探索。

參考文獻(xiàn)

[1]要小鵬，曹高飛.基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的《工程制圖》混合慕課教學(xué)改革研究[J].教育現(xiàn)代化，2019，1（1）：31-34.

[2]熊巍，劉林，陳錦昌.現(xiàn)代工程制圖課堂教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].圖形學(xué)報(bào)， 2014，35（2）：296-300.

[3]張永祥.少課時(shí)《工程制圖》教學(xué)改革探討[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（04）：131-132.

[4]程蓉，婁燕，范雪.CAD與工程制圖相融合教學(xué)問(wèn)卷調(diào)查分析及研究[J].教育現(xiàn)代化，2019，4（35）：226-227.