梁昌金，林少敏

（韓山師范學院 材料科學與工程學院，廣東 潮州 515633）

0 引言

自2013年以來，我國應屆大學畢業(yè)生的人數(shù)連創(chuàng)新高，學生就業(yè)壓力越來越大。然而，企業(yè)卻認為依舊很難招聘到所需要專業(yè)人才，主要原因是工科類大學畢業(yè)生的實踐能力較差，缺乏創(chuàng)新能力，團隊協(xié)作意識不夠。為了能夠培養(yǎng)企業(yè)需要的人才，教學改革勢在必行，而實踐教學作為培養(yǎng)高校學生這些能力的直接手段，需要根據(jù)社會科技發(fā)展首先加強?！肮こ虉D學與AutoCAD”作為一門實踐性很強的傳統(tǒng)課程，是每一個理工科學生必修的技術基礎課。其目的是培養(yǎng)學生看圖畫圖能力、空間想象能力、形象思維能力、設計表達能力、審美能力、創(chuàng)新構形能力[1]。

1 “工程圖學與AutoCAD”的課程現(xiàn)狀

1.1 處理不好“工程圖學”與“CAD”的課程關系

“工程圖學”早期主要以尺規(guī)繪圖為主。受限于模型數(shù)量少及攜帶不便，很多教師一般“口述+比畫”講物體的投影圖，讓學生感到抽象，缺乏實感而影響教學效果。由于尺規(guī)畫圖占用時間，課程進度慢、效果差[2]。雖然現(xiàn)代技術的引入可以提高“工程圖學”的教學效率和效果，但是一些院校還沒有將其融合，是相對獨立的兩門課。這就造成課程內(nèi)容重復較多，課時雖然增加，效果反而不好?！癈AD”在教學過程中片面強調(diào)命令的使用方法，脫離制圖知識，導致學生對圖形的繪制雖較熟練，但卻不能較好地進行圖樣的表達。有些院校雖然將“工程制圖”與“CAD繪圖”合并為一門課程，但是兩種繪圖分別集中講解。兩種繪圖方式名稱上看似合并，實則獨立，這就造成理論課時多，實踐課時少，學生不能進行充分練習，對軟件掌握不熟練。有些學生覺著“CAD繪圖”比較前沿，對以后的學習和工作有幫助，側(cè)重學習，但是“工程圖學”的基礎知識不夠扎實[3]。

1.2 教學方法單一

“工程圖學”多年來一直沿用課堂講述、黑板畫圖的陳舊、僵化教學模式，方法單一。尤其是三維空間實物轉(zhuǎn)化到二維圖紙上，學生的感覺不直觀，看圖時無從下手。而二維圖形轉(zhuǎn)化為三維實物時，又由于缺少復雜的教具，僅限于幾種常見的三維立體模型，學生的學習同樣感到力不從心。有的教師課件設計只是將教材上的文字和圖片進行堆砌、羅列，課件形式過于呆板，教學內(nèi)容過多，再加上課時少、課程進度快，學生聽課有如走馬觀花，總體印象不深。授課內(nèi)容仍然局限在以平面投影圖形代替立體影像，對于復雜結構，沒有相應的實體模型輔助教學。一些較難的內(nèi)容，比如相貫線、截交線等，學生難以在安排的學時內(nèi)消化，而影響后續(xù)的教學。授課過程中缺少溝通互動，課堂氛圍不活躍，這樣的教學方法，時間久了會造成學生的學習不積極，認為該課程枯燥乏味，產(chǎn)生厭煩情緒。

1.3 課程結構安排不合理

在“CAD制圖類”的課程教學中，普遍存在的問題是總課時量偏少，缺乏實踐教學時間。一般非工程設計類專業(yè)這門課程設置的課時在32～54節(jié)，其中又以理論教學為主，理論與實踐的課時比在2∶1。一些學校運用仿真加工的形式進行模擬實踐，但往往仿真加工與實際物件偏差大，無法滿足實際要求或裝配。而注重軟件教學，對學生的創(chuàng)新設計能力不夠重視。由此培養(yǎng)出來的學生只會軟件進行畫圖操作，而不知道如何綜合應用所學知識使用CAD軟件去設計。

2 教學改革措施

“工程圖學與AutoCAD”在韓山師范學院的多個理工科專業(yè)有開設，前期也遇到了類似問題。為增強學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生的綜合能力，提高學生的學習興趣，材料科學與工程學院針對人才培養(yǎng)目標對培養(yǎng)計劃，課程設置做了重要的改革，重點引入了快速成型技術。

為達成專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，適應相應課程的調(diào)整，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，任課教師也在教學方法、考核方式上做了相應改革，主要歸納為以下幾個方面。

2.1 調(diào)整課程結構

材料專業(yè)的課程最初設置108個學時，分兩個學期開設。而任課教師前一個學期主要任務講授“工程圖學”，以純課堂講述為主；后一個學期主講“AutoCAD”，一半理論課，一半上機課。這就相當于將這門課程拆分成兩門課來上，雖然課時量比較充足，但是由于教學條件的限制，實踐課只局限于上機操作，而且理論與實踐教學的課時比例為3∶1，與課程的培養(yǎng)計劃和目標不符，學生也無法掌握實質(zhì)性的技能。后經(jīng)過改革，將這門課的課時縮短為54個學時，將課堂完全轉(zhuǎn)入機房，工程圖學基礎知識穿插于AutoCAD軟件學習中，理論與實踐教學的綜合比例為1∶1，這樣課程結束時學生可以熟練掌握一種軟件的操作。雖然實踐課時增加，但是總課時量壓縮，同樣不符合培養(yǎng)計劃和培養(yǎng)目標。于是專業(yè)又開設一門以實踐為主的課程—“計算機輔助設計與數(shù)控成型”，課時設置為72個學時，主要學習Pro/E及JDpaint等軟件的模型設計及輸出成型。這樣課程又涉及了多種設計軟件，學生可以根據(jù)自己的興趣愛好挑選一種軟件學習，有能力的學生可以多掌握幾種軟件，實現(xiàn)模塊化教學。

2.2 改變教學方法

將“工程圖學”“AutoCAD”與快速成型相融合，形成“三元一體化”的教學方式。把課堂設在機房和實訓室，軟件的學習中穿插工程圖學基礎知識。學生利用自己熟悉的軟件設計模型，并用3D打印機或瓷模機進行快速成型。而且“工程圖學與AutoCAD”的課程作業(yè)就是自主設計3D模型，為下一學期的數(shù)控成型做準備，做到兩門課程的銜接。學生邊設計邊接受指導，既能掌握軟件的使用方法，又能把握模型設計與設備成型的關聯(lián)方法。設計的模型不能很好成型時，現(xiàn)場學習修改方法現(xiàn)場快速成型。讓學生更能將理論知識融會貫通，明確機器的基本構造和原理，最終達到理論與實踐的雙贏。

2.3 考核方法

由以往的給圖畫圖的考核方法，變?yōu)殚_放性的考核方法。鼓勵學生發(fā)揮自己的想象力，自主選擇模型設計，不必拘泥于書本上的圖形。學生設計出的模型通過快速成型機器輸出為實物，再經(jīng)過精修加工成最終作品進行展示。教師根據(jù)作品的精美程度及完成的難易程度決定最終成績。

2.4 改善教學條件

購置了多種型號的3D打印機、瓷模機、Freeform雕刻筆等新型的設計和成型設備為課程提供硬件支持。學院還組建了金工實訓室，旨在提高學生的識圖和動手能力。

學生的設計圖紙及作品照片留作課程考核記錄備案，而實物作品則由學生自己留存。這種更加人性化的課程考核方式大大增加了學生的學習興趣，課程教學評價值也由最初的90分上升到后來的94分。實踐證明，這樣的教學及考核方式激發(fā)了許多學生的空間想象能力和創(chuàng)新構圖能力，也制作了多個具有一定創(chuàng)意的作品。

3 結語

通過將“工程圖學”“AutoCAD”與快速成型技術相融合，輔以“計算機輔助設計與數(shù)控成型”，形成了模塊化教學方式，實際上是“工程圖學”與“CAD”融合后再與快速成型技術進行的二次融合，形成“三元一體”化的模式。事實證明，學生可選擇的軟件增多，動手能力增強，學習興趣提高。而且通過從模型的最初構想、動手設計，到最終快速成型的融合式教學，學生對基礎知識掌握更牢固，還可以探索更復雜的設計方法，鍛煉發(fā)散思維。