劉源

摘要：本文依據(jù)工程制圖課及AutoCAD實(shí)習(xí)中觀察和體會(huì)到的教學(xué)實(shí)情，以及目前社會(huì)上工程制圖的現(xiàn)狀、相關(guān)發(fā)展變化和未來展望，討論了在數(shù)字化時(shí)代工程制圖課的學(xué)習(xí)存在什么問題，可能的發(fā)展方向以及多媒體結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)與AutoCAD演示的相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：多媒體；AutoCAD；工程制圖；交互式學(xué)習(xí)；Adobe Captivate

1.傳統(tǒng)手繪與數(shù)字繪圖

從古代人類有了生產(chǎn)的概念開始，圖形便是人類社會(huì)生活與生產(chǎn)活動(dòng)中信息傳遞的重要媒介。工業(yè)革命之后，工程圖樣成為了近、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)之中不可或缺的基石資料，工程規(guī)劃和工件設(shè)計(jì)人員以工程圖樣的方式將自己的想法與要求傳遞給制造者，制造者以此為依據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)工作。工程圖樣還在技術(shù)交流，產(chǎn)品組裝、檢查、維修等環(huán)節(jié)。這樣看來，工程圖樣無疑是一門工程界獨(dú)特的技術(shù)語(yǔ)言，工程制圖更是工科類從業(yè)人員必須熟悉掌握的基本技能。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD、Pro/E等工程圖樣繪制軟件的出現(xiàn)與進(jìn)步，工程制圖也進(jìn)入了更加便利的數(shù)字化時(shí)代。但同時(shí)，數(shù)字化也對(duì)工程制圖產(chǎn)生了一定的沖擊。

傳統(tǒng)的工程制圖要求制圖者有較高的工圖素養(yǎng)和繪圖技能，熟悉并且嚴(yán)守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《技術(shù)制圖》、《機(jī)械制圖》中有關(guān)制圖的格式、比例、字體、圖線、尺寸標(biāo)注等成套規(guī)定。另外，在傳統(tǒng)的紙筆繪圖中，無論是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的線寬還是虛線的間斷程度都難以精確繪制加以表示，這些都不同程度地給繪圖者造成了一定的困難。相對(duì)應(yīng)的，識(shí)圖者也會(huì)因此遇到一些識(shí)圖障礙，由于傳統(tǒng)手繪受到繪圖工具的影響造成的誤差不容易縮小，可以說這些障礙在傳統(tǒng)手繪中是無法避免的。另一方面，傳統(tǒng)手繪支撐著人類工業(yè)發(fā)展近百年，已經(jīng)形成了如徒手草圖、假象繪圖等具有工業(yè)學(xué)科文化與工業(yè)精神的繪圖方法。

數(shù)字化時(shí)代的工程制圖是運(yùn)用AutoCAD、Inventor、Pro/E等軟件，在計(jì)算機(jī)環(huán)境下進(jìn)行作圖。與傳統(tǒng)制圖相比，因其具有的自動(dòng)精確規(guī)范圖線，自動(dòng)尺寸標(biāo)注，自動(dòng)三維造型等功能，使其對(duì)制圖者的綜合技能要求與素養(yǎng)要求大幅下降，也使制圖時(shí)間大幅度縮減。對(duì)于識(shí)圖者而言，數(shù)字化建立的工件模型圖例更容易辨識(shí)，降低了對(duì)其三維立體感官的要求，強(qiáng)化了圖形傳遞信息的能力。但在享受數(shù)字化制圖的便利的同時(shí)，制圖人員的相關(guān)素養(yǎng)大幅下降，學(xué)科知識(shí)要求也不斷降低，以至于一些制圖人員在沒有軟件幫助的情況下一問三不知，識(shí)圖人員在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中遇到問題無法及時(shí)作出手動(dòng)調(diào)整。另外，近百年來形成的工圖文化也因?yàn)閿?shù)字化的影響受到?jīng)_擊，如徒手草圖等技能逐漸被人遺忘。

2.工程制圖學(xué)習(xí)與CAD實(shí)習(xí)

工程制圖的科目特性決定了在此科目的教學(xué)過程中必定大規(guī)模使用圖示，隨著多媒體教學(xué)設(shè)備的普及，多媒體課件（PPT，CAI等）在工程制圖的學(xué)習(xí)過程中廣泛應(yīng)用縮短了課程所需時(shí)長(zhǎng)，也使得原本抽象的理論知識(shí)更容易理解，在工程制圖的理論教學(xué)環(huán)節(jié)的多重實(shí)踐表明多媒體教學(xué)已是現(xiàn)代工程制圖課堂教學(xué)的必然途徑。但盡管采用了多媒體教學(xué)方式，在整個(gè)工程制圖的學(xué)習(xí)中，理論學(xué)習(xí)，傳統(tǒng)手繪圖練習(xí)，CAD實(shí)習(xí)又沒有很好地聯(lián)系在一起。在理論課堂上，由于學(xué)時(shí)少，知識(shí)點(diǎn)多且名詞抽象，往往采用多媒體課件演示的形式為主，少量黑板繪圖輔助的教學(xué)方式。但是近年來，傳統(tǒng)的手工制圖逐漸被AutoCAD等軟件制圖所取代。因此，不少院校在工程制圖課外再開設(shè)了AutoCAD實(shí)習(xí)課程，并在實(shí)習(xí)過程中多次強(qiáng)調(diào)AutoCAD操作技術(shù)的重要性。然而，多數(shù)學(xué)校出于各種原因，在過分強(qiáng)調(diào)AutoCAD實(shí)習(xí)的時(shí)候，卻仍然采用筆試?yán)碚摽荚嚺c繪圖考試的形式考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。這就導(dǎo)致了理論課上并沒有使用AutoCAD軟件進(jìn)行演示與講解，AutoCAD實(shí)習(xí)中又缺乏相關(guān)理論的講述。這樣的矛盾導(dǎo)致了學(xué)生既沒有按照學(xué)校強(qiáng)調(diào)的去學(xué)習(xí)AutoCAD技術(shù)，又因?yàn)閷W(xué)校的強(qiáng)調(diào)而對(duì)理論課程中提到的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定等知識(shí)點(diǎn)不重視進(jìn)而熟悉掌握程度較差，客觀上給老師的教學(xué)和學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)都造成了一些不利影響。

為解決這個(gè)問題，提升數(shù)字化情況下的學(xué)生工程制圖學(xué)習(xí)水平與AutoCAD實(shí)習(xí)水平，充分發(fā)掘并利用多媒體手段，將AutoCAD演示與傳統(tǒng)理論教學(xué)相結(jié)合可以作為一種有效方式。

（1）可行性：多媒體應(yīng)用并不僅僅局限于一個(gè)PPT課件這么簡(jiǎn)單，多媒體技術(shù)在傳播上就是利用電腦把文字、圖形、影像、動(dòng)畫、聲音及視頻等媒體信息都數(shù)位化，并將其整合在一定的交互式界面上，使電腦具有交互展示不同媒體形態(tài)的能力。它極大的改變了現(xiàn)代社會(huì)人們獲取信息的傳統(tǒng)方法，高度符合學(xué)生在信息時(shí)代的閱讀方式。也就是說，將包括理論知識(shí)文本，三維模型參照，AutoCAD演示，課堂聯(lián)系反饋等各種課堂要素整合是完全現(xiàn)實(shí)的。而對(duì)于工程制圖課而言，傳統(tǒng)課堂上的理論文本-簡(jiǎn)單圖例-簡(jiǎn)易練習(xí)的方式很難做到多角度多例子的演示，很難讓學(xué)生從抽象的二維圖形去對(duì)照理解如相貫線的變化趨勢(shì)，組合零件的切割疊加及裝配過程等抽象過程，難以提高學(xué)生的三維空間想象能力。而利用多媒體技術(shù)，將AutoCAD演示，Inventor三維造型等與傳統(tǒng)的理論結(jié)合，可以營(yíng)造出一個(gè)圖文并茂、有聲有色、生動(dòng)逼真的教學(xué)環(huán)境，為教師表達(dá)闡述生硬的理論文本與復(fù)雜圖示提供了形象而又較低物質(zhì)和時(shí)間要求的表達(dá)方式。而多媒體教學(xué)也可以使當(dāng)代學(xué)生以一種更為平常的容易理解的方式學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。當(dāng)代學(xué)生均擁有智能手機(jī)，個(gè)人電腦等數(shù)字媒體設(shè)備且熱衷于利用這些設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)和娛樂。這為多媒體學(xué)習(xí)提供了碎片化的額外途徑，學(xué)生可利用制作好的學(xué)習(xí)資料（課件等）隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。另外，學(xué)校已經(jīng)開始實(shí)驗(yàn)利用多媒體技術(shù)，即講理論即時(shí)演示，利用學(xué)生端及時(shí)反饋的形式，并證明了該方式可以縮短課程學(xué)習(xí)所需的時(shí)間。從這看，該方式具有很廣的研究空間和很高的可行性。

（2）基本要求：

（2.1）以學(xué)生為中心“教”與“學(xué)”良好結(jié)合：所有教學(xué)的核心對(duì)象都是學(xué)生自身，最終都要面對(duì)學(xué)生。因此，對(duì)利用多媒體技術(shù)結(jié)合AutoCAD演示與傳統(tǒng)教學(xué)的研究應(yīng)從學(xué)生群體出發(fā)，充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和意見，激發(fā)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生也參與到研究過程之中。教學(xué)是“教”和“學(xué)”的雙向過程，如果不能同時(shí)發(fā)揮老師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”，就不能良好完成教學(xué)目標(biāo)。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師干講-簡(jiǎn)易板書-填鴨練習(xí)的方式使“學(xué)”跟不上“教”，仿佛老師在前面撒知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生跑在后面追著撿；一味利用PPT演示的教學(xué)又使老師成為講臺(tái)上的“演員”，學(xué)生成為講臺(tái)下的干看的“觀眾”，使得“學(xué)”被“教”綁著跑。因此需要巧妙的尋找一個(gè)“教”與“學(xué)”的平衡點(diǎn)，將二者良好融合，教學(xué)相長(zhǎng)，更具學(xué)生的反饋和教學(xué)實(shí)情及時(shí)做出調(diào)整，并體現(xiàn)出老師與學(xué)生的交互過程。

（2.2）體現(xiàn)學(xué)科教學(xué)輔助作用：利用多媒體技術(shù)結(jié)合AutoCAD演示與傳統(tǒng)教學(xué)的方式應(yīng)能夠體現(xiàn)學(xué)科文化精神以及學(xué)習(xí)樂趣，從而提升學(xué)生對(duì)學(xué)科的了解，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，以達(dá)到規(guī)范學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升綜合素質(zhì)的大目標(biāo)。

（2.3）程度適當(dāng)：針對(duì)不同專業(yè)的不同需求，很多學(xué)校已經(jīng)將工程制圖教學(xué)分為了不同要求的：工程圖學(xué)、工程制圖、工程識(shí)圖等不同層次。在利用多媒體技術(shù)結(jié)合AutoCAD演示與傳統(tǒng)教學(xué)的研究與實(shí)踐中應(yīng)更具不同專業(yè)不同需求，按照教學(xué)大綱要求進(jìn)行教學(xué)程度約束。

（2.4）簡(jiǎn)潔明了，操作性強(qiáng)：本著方法實(shí)用性原則，利用多媒體技術(shù)結(jié)合AutoCAD演示與傳統(tǒng)教學(xué)研究應(yīng)當(dāng)總結(jié)出一套可以被大多數(shù)老師與學(xué)生所接受的方法。該方法應(yīng)簡(jiǎn)單易行，以減輕教師的壓力，降低學(xué)生接受難度，減少教學(xué)所需時(shí)長(zhǎng)。出于教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)全面，需要該方法具有較強(qiáng)操作性，能適應(yīng)不同要求，在工程制圖課上具有多重多角度舉例演示且在講師出現(xiàn)演示失誤時(shí)能夠及時(shí)糾正的能力。

結(jié)束語(yǔ)：

相信在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天，會(huì)有越來越多更好的教學(xué)軟件出現(xiàn)，同時(shí)，要求我們對(duì)其教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)效果反復(fù)的探究，尋求更好、更豐富的教學(xué)方法和教學(xué)模式。