王班 周茂瑛
[摘 要] 當(dāng)前非機(jī)械專業(yè)的工程制圖課程教學(xué)存在課程內(nèi)容偏多、教學(xué)過程偏離專業(yè)方向、教學(xué)方式單一及實(shí)踐教學(xué)不足等問題。針對上述問題,提出了精簡課程內(nèi)容、開展結(jié)合專業(yè)的教學(xué)過程、采用多元化的教學(xué)方式及探索計算機(jī)輔助實(shí)踐教學(xué)等系列教學(xué)改革措施。通過這些教改措施幫助學(xué)生掌握基本理論的同時,提高利用知識能力和動手實(shí)踐能力。
[關(guān)鍵詞] 非機(jī)械專業(yè);工程制圖;教學(xué)問題;教學(xué)改革
[作者簡介] 王 班(1988—),男,博士,杭州電子科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院講師,主要從事機(jī)器人技術(shù)及機(jī)電一體化研究與教學(xué)工作。
[中圖分類號] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324(2020)25-0255-02? ? [收稿日期] 2020-02-18
一、引言
圖樣是產(chǎn)品設(shè)計表達(dá)和技術(shù)交流的重要手段,是產(chǎn)品設(shè)計及制造部門的一項(xiàng)重要技術(shù)文件。工程制圖課程是本科類工科專業(yè)必修的基礎(chǔ)課,該課程的教學(xué)目標(biāo)是教授學(xué)生遵照國家制圖標(biāo)準(zhǔn),掌握零部件的工程圖樣表達(dá)、繪制和閱讀方法,培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和想象能力及一定的設(shè)計創(chuàng)新能力,使學(xué)生樹立正確的工程意識和科學(xué)思維方法,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的工作態(tài)度和學(xué)習(xí)作風(fēng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,引領(lǐng)學(xué)生走上科學(xué)研究之路[1,2]。電子信息、工業(yè)工程、材料科學(xué)、環(huán)境工程、自動化、計算機(jī)等非機(jī)械類專業(yè),工程制圖課程一般被壓縮至32學(xué)時(包含實(shí)踐教學(xué)),但由于實(shí)際課程內(nèi)容較多,導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。此外,課程教學(xué)過程中往往采取千篇一律的大類課程教學(xué),沒有結(jié)合具體專業(yè)方向,導(dǎo)致非機(jī)械類專業(yè)學(xué)生認(rèn)為工程制圖課程與所學(xué)專業(yè)關(guān)聯(lián)較少,學(xué)習(xí)興趣不強(qiáng)?;诖耍疚膶Ψ菣C(jī)械專業(yè)工程制圖課程教學(xué)問題進(jìn)行了梳理與分析,并針對性地給出了相應(yīng)的教學(xué)改革措施。
二、教學(xué)問題分析
1.課程內(nèi)容偏多。工程制圖課程內(nèi)容主要包括畫法幾何、工程制圖和計算機(jī)輔助繪圖三大部分。畫法幾何部分主要講述工程制圖的基礎(chǔ)知識和圖樣繪制的基本理論及方法,它應(yīng)用投影的方法研究多面正投影圖、軸測圖、透視圖和標(biāo)高投影圖的繪制原理,內(nèi)容包含投影變換、截交線、相貫線和展開圖等。工程制圖部分主要包括常見零部件(包括標(biāo)準(zhǔn)件、常用件)、零件圖和裝配圖的圖樣表達(dá)方法,培養(yǎng)學(xué)生閱讀工程圖樣和繪制工程圖樣的基本能力。計算機(jī)輔助繪圖部分主要讓學(xué)生至少掌握一種CAD三維造型軟件(如AUTOCAD、PRO/E、SolidWorks及UG等)的使用方法,能進(jìn)行復(fù)雜形體的三維建模,培養(yǎng)學(xué)生的三維構(gòu)型能力及科學(xué)思維方法。如此多的教學(xué)內(nèi)容要在32學(xué)時內(nèi)讓學(xué)生完全掌握十分困難。
2.教學(xué)過程偏離專業(yè)方向。如前所述,本科工科類專業(yè)必修的基礎(chǔ)課,如電子信息、工業(yè)工程、材料科學(xué)、環(huán)境工程、自動化、計算機(jī)等工科專業(yè)的學(xué)生認(rèn)為他們是非機(jī)械專業(yè),將來不繪制機(jī)械圖,且與后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)聯(lián)系較少,沒有必要學(xué)好。針對這些非機(jī)械類專業(yè),工程制圖課程通常采取大類課程教學(xué)模式,因此工程制圖作為上述非機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)課,對不同專業(yè)的作用不同,因此,教學(xué)模式也應(yīng)有所不同。
3.教學(xué)方式單一。為了在較少的課時內(nèi)完成工程制圖教學(xué)內(nèi)容,該課程大多采用以教師講授為主的單一授課方式,但該課程教學(xué)過程中不但涵蓋大量原理性、概念性內(nèi)容,且對學(xué)生的空間想象能力要求較高,單純的教師講授方式,使得學(xué)生課堂參與度較低,嚴(yán)重影響了課堂教學(xué)效果。
4.實(shí)踐教學(xué)不足。當(dāng)前工程制圖多采用教師講授的單一的教學(xué)方式,導(dǎo)致教學(xué)過程主要集中在理論教學(xué)方面,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)則相對薄弱,導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)與目前企業(yè)的技術(shù)需求和應(yīng)用存在嚴(yán)重偏離。實(shí)踐能力決定了學(xué)生將來解決工程項(xiàng)目中復(fù)雜問題的能力,對學(xué)生將來就業(yè)及深造時的競爭力具有很大的影響。既有扎實(shí)的理論知識,又具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力的人才能得到社會的青睞。
三、教學(xué)改革措施
1.調(diào)整課程內(nèi)容。針對非機(jī)械專業(yè),機(jī)械工程圖繪制更強(qiáng)調(diào)學(xué)生在掌握基本繪圖知識的前提下,能正確讀圖及簡單形體的計算機(jī)輔助繪圖,基于此,工程制圖課程內(nèi)容需要調(diào)整,做到重點(diǎn)突出,學(xué)以致用。針對畫法幾何、工程制圖和計算機(jī)輔助繪圖三大部分課程內(nèi)容,畫法幾何是本門課程的基礎(chǔ)和重點(diǎn),但內(nèi)容需要精簡。課程內(nèi)容應(yīng)著重講解投影體系的建立以及點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律,簡單體的投影及體投影涉及到的截交線和相貫線等對于其他投影變換以及線面關(guān)系及面面關(guān)系等可以適當(dāng)簡化;工程制圖部分相對比較專業(yè),諸如零件圖、標(biāo)準(zhǔn)件及裝配圖等,對于非機(jī)械專業(yè)學(xué)生,讓學(xué)生了解即可,無需詳細(xì)展開;計算機(jī)輔助繪圖需要加強(qiáng),必須讓學(xué)生熟練掌握一種三維繪圖軟件的使用方法,因?yàn)槟壳昂芏嗥髽I(yè)逐步采用全三維無紙化生產(chǎn)。
2.專業(yè)化的教學(xué)過程。針對不同工科專業(yè),工程制圖的教學(xué)要強(qiáng)調(diào)因材施教。需要針對不同專業(yè)的特色和培養(yǎng)目標(biāo),找到工程制圖與各個專業(yè)的結(jié)合點(diǎn),實(shí)現(xiàn)結(jié)合專業(yè)的個性化教學(xué)過程。如針對材料專業(yè)可適當(dāng)增加零件設(shè)計及加工時的材料特性;計算機(jī)專業(yè)可增加計算機(jī)造型軟件的編程二次開發(fā)等教學(xué)內(nèi)容;工業(yè)設(shè)計專業(yè)可增加計算機(jī)繪圖中產(chǎn)品的渲染與設(shè)計環(huán)節(jié)。
3.多元化的教學(xué)方式。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和課堂教學(xué)效果,工程制圖的教學(xué)過程可以融入道具演示法、研討法等,形成多元化的教學(xué)方式。道具演示法:工程制圖的課程內(nèi)容相對抽象,需要較強(qiáng)的空間想象能力,可結(jié)合制圖教學(xué)道具將教學(xué)內(nèi)容通過具體實(shí)物的演示提高教學(xué)效果。例如,在講解投影體系展開時,將V、H、W面展開到一個平面上時,結(jié)合可展開投影道具進(jìn)行演示,演示過程完美展示了投影體系展開的過程及展開后的對應(yīng)關(guān)系,學(xué)生再去了解投影體系中的投影規(guī)律就容易多了。研討法:將研討教學(xué)法應(yīng)用到教學(xué)過程中可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)生的參與度。例如,將班級學(xué)生分成3~5人一組,每組給出一個和課程相關(guān)的研討課題,現(xiàn)場討論,并推選一人進(jìn)行分享匯報,最終由教師和其他同學(xué)進(jìn)行點(diǎn)評與總結(jié)。
4.計算機(jī)輔助實(shí)踐教學(xué)。隨著當(dāng)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,掌握計算機(jī)輔助繪圖已成為工程技術(shù)人員必須具備的基本技能??蓪⒂嬎銠C(jī)輔助實(shí)踐教學(xué)貫穿于工程制圖的教學(xué)過程之中。學(xué)生在用繪圖工具完成每章課后習(xí)題后,可利用計算機(jī)輔助繪圖驗(yàn)證答案的正確性,從而使學(xué)生掌握基本理論的同時,又提高了計算機(jī)輔助繪圖能力。另外,在期中或期末前可增加計算機(jī)輔助繪圖專項(xiàng)訓(xùn)練,給出專項(xiàng)訓(xùn)練評分。
四、總結(jié)
針對非機(jī)械工程專業(yè)工程制圖教學(xué)中存在的問題,筆者結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分析,給出了具有針對性的教學(xué)改革措施。這些改革措施有一定的參考價值,可望改變當(dāng)前教學(xué)過程中存在的問題。
參考文獻(xiàn)
[1]于兵川,吳洪特,曲寶龍.工科類非機(jī)械專業(yè)工程制圖課程教學(xué)改革探討[J].中國科技信息,2006,(09):259-260.
[2]李雅莉.非機(jī)械專業(yè)工程制圖課程的教學(xué)改革研究[J].課程教育研究,2014,(04):67-69.
Abstract:At present,there are many teaching problems in the teaching of Engineering Drawing course for non-mechanical majors,such as too much course content,deviation of teaching content from professional direction,single teaching method and insufficient practical teaching.Aiming at above problems,this paper puts forward a series of teaching reform measures,such as simplifying the course content,carrying out the teaching process combining with majors,adopting diversified teaching methods and exploring computer-aided practical teaching,which can help students master basic theories while improving their practical ability.
Key words:non-mechanical majors;Engineering Drawing;teaching problems;teaching reform