發(fā)布時(shí)間:2024-01-06 09:51:47
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇工程制圖教學(xué)設(shè)計(jì),期待它們能激發(fā)您的靈感。
【關(guān)鍵詞】 機(jī)械制圖;工程化視角;工程實(shí)踐;教學(xué)設(shè)計(jì);教學(xué)改革
社會(huì)對(duì)人才的需求是多層次的,工程實(shí)踐中不僅需要研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的科研型人才,更需要在一線從事制造、加工、運(yùn)行、檢驗(yàn)等與工程實(shí)踐緊密結(jié)合的工程應(yīng)用型人才。工程應(yīng)用型人才不僅要具備扎實(shí)寬廣的理論知識(shí),還必須經(jīng)受一定的工程實(shí)踐訓(xùn)練,具有分析和解決實(shí)踐中遇到的工程實(shí)際問(wèn)題的能力。[1]
一、機(jī)械制圖課程教學(xué)現(xiàn)狀
機(jī)械制圖是高校機(jī)械類專業(yè)必修的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,既有系統(tǒng)理論又有較強(qiáng)較多的實(shí)踐。在專業(yè)培養(yǎng)方案中,承上啟下,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和工程素養(yǎng),為后續(xù)有關(guān)課程的學(xué)習(xí)和今后工作打下基礎(chǔ)。目前,機(jī)械制圖教學(xué)中存在一些問(wèn)題[2],阻礙著教學(xué)質(zhì)量的提高。
1、課時(shí)少,內(nèi)容多,知識(shí)點(diǎn)瑣碎,教學(xué)單一
機(jī)械制圖的主要內(nèi)容以投影理論為基礎(chǔ),側(cè)重形體表達(dá)。內(nèi)容枯燥抽象,知識(shí)點(diǎn)瑣碎且涉及面廣,教師講課方式為“教師講,學(xué)生聽(tīng)”,單調(diào)無(wú)趣。
2、重理論輕實(shí)踐
教學(xué)中強(qiáng)調(diào)課程體系的理論性與完整性,忽視培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)際能力,實(shí)踐與理論間缺乏過(guò)渡與銜接。
3、過(guò)度依賴計(jì)算機(jī)繪圖軟件
隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助繪圖成為近年高校教學(xué)的主流。這種教學(xué)模式忽視理論與實(shí)踐教學(xué),過(guò)分注重上機(jī)操作,使學(xué)生在缺乏理論基礎(chǔ)的前提下進(jìn)行操作繪圖軟件的大量練習(xí),造成其“知其然而不知其所以然”,教學(xué)目標(biāo)成了“培養(yǎng)簡(jiǎn)單的制圖員”,而不是具有讀圖、繪圖能力的工程型人才。
二、基于工程化視角的機(jī)械制圖設(shè)計(jì)定位
機(jī)械制圖課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生繪制和閱讀工程圖樣的能力,是基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。基于工程化視角進(jìn)行機(jī)械制圖教學(xué)設(shè)計(jì),要遵從工程教育(技能訓(xùn)練)的特定屬性―實(shí)踐性,改革傳統(tǒng)教學(xué)模式,少理論講解,多工程實(shí)踐訓(xùn)練,強(qiáng)調(diào)以工程實(shí)踐輔助理論知識(shí)掌握,基于工作過(guò)程與生產(chǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)實(shí)踐能力較強(qiáng)的工程化應(yīng)用型人才。
三、基于工程化視角的機(jī)械制圖工程素質(zhì)培養(yǎng)
基于工程化視角的機(jī)械制圖教學(xué)設(shè)計(jì),必須從以教師為中心向以學(xué)生為中心、從教師講為主向?qū)W生練為主、教師從講授型向指導(dǎo)型轉(zhuǎn)變,因此,需對(duì)機(jī)械制圖的課程體系進(jìn)行改革,教學(xué)過(guò)程進(jìn)行重新設(shè)計(jì),探索具有工程實(shí)踐特點(diǎn)的教學(xué)模式,提高教學(xué)質(zhì)量。
1、理論部分教學(xué)設(shè)計(jì)
(1)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,選擇工程實(shí)物的合理形式輔助學(xué)生理解。在講授投影基本理論時(shí),利用實(shí)物模型或掛圖授課;在講授基本體時(shí),請(qǐng)同學(xué)分組制作紙制模型;在講授組合體、零件圖、裝配圖時(shí),利用三維造型軟件制作的三維虛擬模型進(jìn)行展示輔助教學(xué);在講授裝配體、標(biāo)準(zhǔn)件、典型結(jié)構(gòu)、典型產(chǎn)品時(shí),通過(guò)動(dòng)畫與爆炸圖模擬工程實(shí)際中的產(chǎn)品裝拆、運(yùn)動(dòng)及功能。
(2)請(qǐng)學(xué)生攜帶分組制作的紙制模型,引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)物模型,同時(shí)組內(nèi)同學(xué)協(xié)作進(jìn)行投影實(shí)驗(yàn),歸納、總結(jié)、掌握投影理論內(nèi)容。將往屆學(xué)生實(shí)訓(xùn)制作的實(shí)際零件帶入課堂,分組下發(fā),引導(dǎo)學(xué)生觀察討論實(shí)際零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與繪圖規(guī)律,幫助學(xué)生盡快建立空間想象能力與邏輯思維能力。
(3)選用企業(yè)在產(chǎn)零件,實(shí)現(xiàn)教學(xué)與生產(chǎn)的“零距離”銜接。將工廠實(shí)際零件以及相關(guān)生產(chǎn)資料帶進(jìn)課堂,采用引導(dǎo)觀察、理論講解、分組討論、練習(xí)繪制等步驟,實(shí)現(xiàn)講與練的無(wú)縫結(jié)合。學(xué)生在此過(guò)程中遇到的任何問(wèn)題,均可以組內(nèi)討論、自行查閱或請(qǐng)教老師的方式解決。在教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合使用生產(chǎn)實(shí)踐、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、多媒體課件虛擬演示、真實(shí)零件觀察與測(cè)繪、分組討論等多種教學(xué)設(shè)計(jì),使學(xué)生不但掌握工程語(yǔ)言,同時(shí)接觸實(shí)踐工作,提高學(xué)習(xí)興趣。
(4)在互聯(lián)網(wǎng)+背景下,網(wǎng)絡(luò)資源空前豐富,結(jié)合機(jī)械制圖的精品課程資源、微課、云班課、慕課等網(wǎng)絡(luò)資源,要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課中討論與互動(dòng),課后重點(diǎn)復(fù)習(xí),加強(qiáng)理論教學(xué)。
2、實(shí)踐部分的教學(xué)設(shè)計(jì)
(1)采用工程引導(dǎo)的方式,組織學(xué)生到制造企業(yè)參觀實(shí)習(xí),進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參觀―專家講座―生產(chǎn)線上正在加工的產(chǎn)品實(shí)物―產(chǎn)品實(shí)物的圖樣分析、討論、閱讀―表達(dá)方案分析―技術(shù)要求分析―工藝卡片閱讀等過(guò)程,讓學(xué)生盡量接近生產(chǎn)實(shí)際,培養(yǎng)讀圖及正確的零件表達(dá)能力。
(2)手工繪制零件圖。依照所參觀的制造企業(yè)的產(chǎn)品,分析此產(chǎn)品的工程圖樣(包括裝配圖和零件圖),依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),要求學(xué)生在合適的圖紙幅面上按比例繪制零件圖,包括標(biāo)注尺寸與公差,書寫技術(shù)要求等,組內(nèi)同學(xué)互相檢查修改,最后提交。
(3)校外實(shí)踐與專家講座。組織學(xué)生到各類制造企業(yè)參觀,了解各種加工方法的對(duì)應(yīng)圖紙,邀請(qǐng)校外專家到校開(kāi)展專題講座,開(kāi)闊學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。
(4)企業(yè)零部件三維繪制大賽。教學(xué)設(shè)計(jì)中,將三維造型貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程,擴(kuò)展構(gòu)形及表達(dá)內(nèi)容的深度,將公差與配合、表面粗糙度、技術(shù)要求等內(nèi)容,應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù),進(jìn)行零件綜合表達(dá)的三維模型繪制,逐步培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
3、理實(shí)兼具的綜合性教學(xué)設(shè)計(jì)―典型部件測(cè)繪
典型部件的測(cè)繪能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,增強(qiáng)其理論聯(lián)系實(shí)際的能力,培養(yǎng)工程意識(shí),提高工程素養(yǎng)。[3]
首先將學(xué)生分組,組內(nèi)同學(xué)共同完成測(cè)繪任務(wù)。部件拆卸前,先觀察實(shí)物、閱讀參考指導(dǎo)書和查閱相關(guān)資料,了解部件的結(jié)構(gòu)、性能和工作原理。拆卸過(guò)程中,邊拆卸邊徒手繪制裝配示意圖。在拆卸過(guò)程中,練習(xí)使用常用測(cè)量工具、拆卸工具,討論體會(huì)常用工具的工作原理以及精度。部件的拆卸過(guò)程既能夠提高學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神,又可以開(kāi)闊學(xué)生視野、提高工程素質(zhì)。
其次,部件的手工拆裝測(cè)繪結(jié)束后,組內(nèi)同學(xué)需要完成并提交如下作業(yè):尺規(guī)繪圖一份、計(jì)算機(jī)中進(jìn)行的三維造型一份、由三維造型生成的二維工程圖一份,裝配圖一份、爆炸圖一份。在三維參數(shù)化造型軟件中依次對(duì)部件中的各個(gè)零件進(jìn)行三維建模、生成零件的二維工程圖,進(jìn)行零件的裝配過(guò)程以及生成裝配圖。
最后,完善、補(bǔ)充所需提交的作業(yè)資料。典型部件的測(cè)繪實(shí)踐中,涉及到的課程有公差配合、測(cè)量技術(shù)、拆卸與裝配、參數(shù)化三維建模、二維造型、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)查閱、典型件的典型畫法、工藝結(jié)構(gòu)及安裝順序、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求等等,在繪制的工程圖樣上,將涉及到的上述內(nèi)容進(jìn)行完善補(bǔ)充,最后提交給教師。在整個(gè)測(cè)繪過(guò)程中,學(xué)生的工程素養(yǎng)得到了極大的鍛煉,一方面學(xué)習(xí)了與制圖相關(guān)的若干課程的部分內(nèi)容;另一方面,對(duì)實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程有了深入的體會(huì),對(duì)徒手繪圖的必要性與重要性有了新的認(rèn)識(shí)。
四、結(jié)束語(yǔ)
機(jī)械制圖是工程類專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,因此,教學(xué)設(shè)計(jì)上必須要體現(xiàn)“工程化、應(yīng)用型”的培養(yǎng)目標(biāo),與工程應(yīng)用實(shí)踐緊密結(jié)合,才能培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型技術(shù)人才。
基于工程化視角的機(jī)械制圖教學(xué)設(shè)計(jì),從工程應(yīng)用的角度,進(jìn)行理論與實(shí)踐的教學(xué)設(shè)計(jì),結(jié)合工程實(shí)踐中典型的零件測(cè)繪,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和實(shí)踐動(dòng)手能力,強(qiáng)調(diào)現(xiàn)實(shí)世界的直接真實(shí)學(xué)習(xí)訓(xùn)練,通過(guò)獲取直接經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論知識(shí),符合工程化視角下的工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。
【參考文獻(xiàn)】
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[3] 趙軍,商躍進(jìn),張慧.機(jī)械制圖測(cè)繪課程教學(xué)改革與卓越工程師能力培養(yǎng)[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào),2016(1)277-281.
“工欲善其事,必先利其器。”我們已經(jīng)有了CAD這個(gè)功能強(qiáng)大的利器,關(guān)鍵是怎樣物盡其用,發(fā)揮其 “輔助設(shè)計(jì)”這一功能,為社會(huì)培養(yǎng)出符合要求的創(chuàng)新型人才。
一、課程構(gòu)想
整合制圖與CAD是將這兩門課程教學(xué)內(nèi)容解構(gòu)后,圍繞激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力以及勇于探究和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神為目標(biāo)重新設(shè)計(jì)教學(xué),學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)以“問(wèn)題”為中心,通過(guò)“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題―解決問(wèn)題”來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的意義建構(gòu)。與整合前相比,整合后教學(xué)內(nèi)容有增有減,一些深?yuàn)W、實(shí)際應(yīng)用較少的理論被刪除,增加了工業(yè)設(shè)計(jì)和數(shù)字化生產(chǎn)知識(shí),面向工程實(shí)際,突出設(shè)計(jì)理念,因而新課程以工程制圖與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)命名。初步設(shè)想從以下幾方面組織、設(shè)計(jì)課程:
1.教學(xué)內(nèi)容
(1)將傳統(tǒng)制圖教學(xué)內(nèi)容“從平面切入,二維向三維過(guò)渡”,改為“以三維為核心”,從三維開(kāi)始。教學(xué)內(nèi)容的表述、展示盡可能簡(jiǎn)單明了、重點(diǎn)突出,以思維導(dǎo)圖取代部分文字,使學(xué)生易于接受。
(2)增加產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)和數(shù)字化加工內(nèi)容,理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際。
2.開(kāi)展學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)
增加與課程相關(guān)的學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
3.CAD軟件在教學(xué)中的應(yīng)用
在新課程教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生借助CAD的建模和投影功能探究繪圖和讀圖時(shí)遇到的疑難問(wèn)題,從而使得CAD在教學(xué)中的作用更豐富,不僅是繪圖工具,還是設(shè)計(jì)工具、認(rèn)知工具。
4.創(chuàng)建數(shù)字化教學(xué)資源
以計(jì)算機(jī)虛擬模型庫(kù)代替實(shí)物模型,創(chuàng)建專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站,為學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)提供平臺(tái)。
三、新課程設(shè)計(jì)
1.選擇合適的CAD軟件
作為教學(xué)不可缺少的利器,合適的CAD軟件至關(guān)重要。綜合學(xué)生認(rèn)知水平、教學(xué)實(shí)際條件以及社會(huì)效應(yīng)等因素,可選擇 AutoCAD、CAXA、SolidWorks等CAD軟件。本文以AutoCAD為例設(shè)計(jì)新課程教學(xué)。
2.教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
(1)以三維為核心。技工學(xué)校學(xué)生年齡普遍在十五六歲,由于種種原因,入學(xué)分?jǐn)?shù)不高。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí),思維尚停留在感性認(rèn)識(shí)階段,缺乏抽象思維能力;由于與實(shí)際接觸較少,大腦中沒(méi)有儲(chǔ)備豐富的表象,因而也談不上圖感,學(xué)習(xí)時(shí)自然感到抽象、深?yuàn)W。長(zhǎng)期以來(lái),傳統(tǒng)的制圖教育由于受到技術(shù)手段的限制,不得不放棄用直觀感強(qiáng)的立體圖來(lái)表達(dá)產(chǎn)品,設(shè)計(jì)時(shí)學(xué)生首先在頭腦中想象出物體的立體形狀,然后再用正投影法把該立體繪制成二維工程圖。由此可見(jiàn),以二維為核心的制圖教學(xué)模式,使原本直觀的立體抽象化了,不符合認(rèn)知規(guī)律,學(xué)生繪圖和識(shí)圖始終處于一個(gè)抽象思維環(huán)境中,無(wú)形增加了學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),抑制了學(xué)生空間想象能力和創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。因此,新課程教學(xué)內(nèi)容以三維實(shí)體造型為核心的,目的是讓學(xué)生在三維空間中直接認(rèn)知和感知,輕松學(xué)習(xí),將更多精力放在創(chuàng)造性設(shè)計(jì)上。
教材章節(jié)按照“三維二維三維”順序呈現(xiàn),符合形象思維到抽象思維的認(rèn)知特點(diǎn),能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教材中,前面的三維為下一步學(xué)習(xí)三視圖奠定基礎(chǔ),后面的三維以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為目的,將所學(xué)知識(shí)外化,使學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。各章節(jié)相關(guān)內(nèi)容如表1所示。
(2)加強(qiáng)學(xué)科之間橫向聯(lián)系。第五章以數(shù)字化加工為主題,向?qū)W生介紹CAD與數(shù)字化生產(chǎn)加工之間的關(guān)系。條件允許的話,教學(xué)環(huán)境可不限于教室、機(jī)房,教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生親身接觸生產(chǎn)實(shí)踐第一線,如參觀實(shí)習(xí)工廠數(shù)控生產(chǎn)車間或到企業(yè)學(xué)習(xí)、了解數(shù)字化加工流程,使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,獲得感性認(rèn)識(shí)。
(3)教學(xué)內(nèi)容展示形式。根據(jù)奧蘇貝爾理論,當(dāng)學(xué)生把教學(xué)內(nèi)容與自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)時(shí),便產(chǎn)生了有意義的學(xué)習(xí)。思維導(dǎo)圖作為一種教學(xué)策略在新課程中加以運(yùn)用,能開(kāi)發(fā)學(xué)生思維、提高學(xué)生認(rèn)知水平,促進(jìn)學(xué)生有意義的學(xué)習(xí)。新課程以思維導(dǎo)圖的方式直觀地呈現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,將主要概念關(guān)鍵詞通過(guò)圖形、顏色、連線與次級(jí)概念詞組構(gòu)建一個(gè)可視化的思維網(wǎng)絡(luò),充分刺激學(xué)生的視覺(jué)感官,調(diào)動(dòng)他們左、右腦共同參與,激發(fā)想象力和創(chuàng)造力,使學(xué)習(xí)過(guò)程變得更自然、更主動(dòng)、更快捷,知識(shí)保持更持久。例如,新課程教材中“本書導(dǎo)航”“本章導(dǎo)讀”采用思維導(dǎo)圖分層級(jí)梳理概念,提示知識(shí)重點(diǎn),幫助學(xué)生從整體上了解、把握本單元的重要概念或知識(shí)體系。同樣,教師備課、學(xué)生做筆記、復(fù)結(jié)、方案設(shè)計(jì)等,都可以思維導(dǎo)圖形式表達(dá)。
此外,教學(xué)內(nèi)容的文字描述盡量輕松活潑,多用比喻、甚至夸張(只要不脫離科學(xué))的手法,教材內(nèi)容遵循從簡(jiǎn)單向復(fù)雜變化。例如, CAD操作部分,分為“基礎(chǔ)應(yīng)用”和“擴(kuò)展提高”,并舉一反三,引導(dǎo)學(xué)生深入理解和掌握相關(guān)知識(shí)技能。 教材中還設(shè)有“溫馨提示”,告訴學(xué)生一些技巧和經(jīng)驗(yàn)。在每章末設(shè)有“疑難及常見(jiàn)問(wèn)題”,解答學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的一些困惑。
3.學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)
新課程增加了與所學(xué)知識(shí)相關(guān)的學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng),旨在調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)能力、協(xié)作學(xué)習(xí)能力以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。部分學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)如表2所示。
表2 課程活動(dòng)設(shè)計(jì)
章標(biāo)題 課程活動(dòng)及其開(kāi)展形式 活動(dòng)目的
緒論 CAD軟件研究報(bào)告搜集資料
(圖書、報(bào)刊雜志、網(wǎng)絡(luò)等),了解目前市場(chǎng)上主流CAD軟件種類,比較其優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合;分析除AutoCAD外還有哪些CAD軟件適合本課程教學(xué)要求 1.了解常見(jiàn)CAD軟件,認(rèn)識(shí)各自優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用場(chǎng)合
2.學(xué)會(huì)探究學(xué)習(xí)方法
組合體及三維實(shí)體造型 組合體創(chuàng)意設(shè)計(jì)
建立協(xié)作小組,以小組為單位,設(shè)計(jì)組合體(生活用品、工業(yè)產(chǎn)品、建筑物或其他),要求完成后提交作品(3D模型及平面圖)。各小組選派一名代表匯報(bào)演示(PPT),其他小組評(píng)價(jià) 1.學(xué)會(huì)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題
2.培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和協(xié)作學(xué)習(xí)能力
曲面造型及工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì) 產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)
以工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)為目的,各協(xié)作學(xué)習(xí)小組提出設(shè)計(jì)任務(wù),確定設(shè)計(jì)方案,并將任務(wù)劃分成若干子任務(wù)分配給小組成員;小組成員在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下協(xié)同完成任務(wù) 1.學(xué)會(huì)復(fù)雜形體的創(chuàng)建方法
2.學(xué)會(huì)協(xié)同工作,進(jìn)一步提高創(chuàng)造性思維能力
4.創(chuàng)建教學(xué)資源
(1)虛擬模型庫(kù)。傳統(tǒng)制圖教學(xué)模型主要為木質(zhì)、塑膠等材料,數(shù)量有限,不易攜帶,反復(fù)使用易損壞。新課程倡導(dǎo)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí),這就意味著需要大量可重復(fù)使用、方便易行的模型,顯然傳統(tǒng)實(shí)物模型遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這一要求。為解決這個(gè)難題,新課程利用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建了虛擬模型庫(kù),不僅提供了大量栩栩如生的虛擬模型,而且還提供了模型的三視圖形成交互式動(dòng)畫,為學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生可以通過(guò)校園網(wǎng)隨心所欲地在“庫(kù)”中暢游,獲取所需知識(shí)。
(2)專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站。配合新課程創(chuàng)建的專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站是學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)以及展示作品的平臺(tái)。數(shù)字化生產(chǎn)不僅需要學(xué)生掌握先進(jìn)的操作技術(shù),同時(shí)也要求學(xué)生具有在先進(jìn)技術(shù)下協(xié)同工作的能力。在課程實(shí)踐活動(dòng)中,學(xué)生以小組合作形式共同完成設(shè)計(jì)任務(wù),小組成員通過(guò)專題網(wǎng)站溝通、協(xié)商,聽(tīng)取他人意見(jiàn),同時(shí)也提出自己的觀點(diǎn),并將小組成果上傳至專題網(wǎng)站。
化工工程制圖教學(xué)是針對(duì)機(jī)械制圖、化工行業(yè)制圖相關(guān)要求的基礎(chǔ)上,對(duì)學(xué)生進(jìn)行制圖技術(shù)的教學(xué),使學(xué)生能夠通過(guò)繪圖軟件的利用,掌握化工工程制圖的技巧。將化工工程制圖運(yùn)用于課程設(shè)計(jì),主要是以下幾點(diǎn)原因?qū)е拢阂环矫妫酝處熢谶M(jìn)行化工工程制圖教學(xué)時(shí),主要是以理論教學(xué)為主,實(shí)踐操作為輔的形式開(kāi)展教學(xué),這樣的教學(xué)模式不僅不利于學(xué)生自主探究能力的培養(yǎng),同時(shí)也對(duì)課程設(shè)計(jì)效率造成了一定的影響。另一方面,化工工程制圖的課程多設(shè)置在大一階段,但是課程設(shè)計(jì)卻與其相差很長(zhǎng)一段時(shí)間,這也導(dǎo)致課程之間的脫節(jié),使得學(xué)生無(wú)法將化工工程制圖的基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐。基于此,為了改善現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)狀,學(xué)校必須要對(duì)教學(xué)進(jìn)行改革,意識(shí)到化工工程制圖教學(xué)中存在的不足,將其與課程設(shè)計(jì)全面結(jié)合,讓學(xué)生將所學(xué)到的理論知識(shí)很好地運(yùn)用于實(shí)踐,以此不斷提升學(xué)生的專業(yè)水平。
二、化工工程制圖教學(xué)在課程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用
(一)在教學(xué)內(nèi)容方面
為了培養(yǎng)社會(huì)所需要的高素質(zhì)人才,在開(kāi)展化工工程制圖教學(xué)時(shí),也要將其作為主要目標(biāo),基于實(shí)踐型人才的培養(yǎng),研究化工工程制圖教學(xué)機(jī)制,同時(shí)與化工工程制圖教材、課件等內(nèi)容進(jìn)行結(jié)合,制定與實(shí)踐型人才培養(yǎng)相適應(yīng)的教學(xué)機(jī)制[1]。在教學(xué)的過(guò)程中要對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐加以重視,選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí),應(yīng)選擇最能體現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)際的題目,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐研究,將化工工程制圖的基礎(chǔ)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合,以此調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并培養(yǎng)空間想象能力與工程制圖觀念。此外,在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上,要重視實(shí)踐教學(xué),著重培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和創(chuàng)新思維,掌握化工工程制圖中AutoCAD的運(yùn)用,通過(guò)數(shù)字化的學(xué)習(xí)方式提升化工工程制圖水平。
教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,要與市場(chǎng)對(duì)于人才的需求相結(jié)合,對(duì)傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新,提升化工工程制圖教學(xué)效率。一方面,要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),在教學(xué)中體現(xiàn)化工工程制圖優(yōu)勢(shì),例如教師可以在教學(xué)的過(guò)程中重點(diǎn)講解化工機(jī)械中的零部件、裝配圖、連接件和化工設(shè)備圖的特點(diǎn),并在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)化工工程制圖教學(xué)[2]。另一方面,要在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,提升實(shí)踐教學(xué)比重,重視理論與實(shí)踐的結(jié)合,例如教師在開(kāi)展手工繪圖相關(guān)內(nèi)容教學(xué)時(shí),如果只是單一的講解原理,那么學(xué)生學(xué)到的只是“紙上談兵”而已,相反,教師只有將理論付諸于實(shí)踐,才能使學(xué)生真正對(duì)知識(shí)加以理解,并真正掌握手工繪圖的技巧,為之后化工繪圖技術(shù)的提升奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)在教學(xué)模式方面
1.實(shí)現(xiàn)化工工程制圖與計(jì)算機(jī)的結(jié)合。在對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新的過(guò)程中,可以結(jié)合化工工程制圖教學(xué)內(nèi)容的不同,確定與之相適應(yīng)的教學(xué)模式[3]。例如,教師先在實(shí)際的工程中選擇具有代表性的內(nèi)容,作為學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo),以此調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。隨后教師為學(xué)生布置相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生結(jié)合自己所學(xué)習(xí)的知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解答,再對(duì)知識(shí)進(jìn)行解釋,通過(guò)實(shí)際的練習(xí)培養(yǎng)對(duì)問(wèn)題舉一反三的能力。通過(guò)這樣的方式鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新性思維,在動(dòng)腦思考問(wèn)題解決方案的同時(shí),也能夠輔以動(dòng)手操作,將理論落于實(shí)處,同時(shí)提升了理論與實(shí)踐的能力。最后,教師再帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行總結(jié),對(duì)本節(jié)課中所學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行整理,了解問(wèn)題解決所需要的方法、需要注意的事項(xiàng),并全面加深對(duì)知識(shí)的理解。
再如,教師也可以利用電子白板的方式,對(duì)畫圖的步驟進(jìn)行示范,讓學(xué)生了解手工繪圖中所需要掌握的知識(shí)與技巧,比如在畫五棱柱時(shí),要先確定定位軸線,之后再畫上下兩底面的三視圖,隨后將棱線補(bǔ)全。這樣一來(lái),師生之間既可以實(shí)現(xiàn)良好的互動(dòng),同時(shí)也加強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐操作能力,進(jìn)一步提升了空間想象的能力,通過(guò)AutoCAD的運(yùn)用,也可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的熟練程度,進(jìn)而提升學(xué)生動(dòng)手操作的水平。
2.加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐。化工工程制圖教學(xué)體現(xiàn)了極強(qiáng)的理論與實(shí)踐性,若教師只是重視理論教學(xué),那么便會(huì)出現(xiàn)理論與實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象,影響化工工程制圖教學(xué)質(zhì)量。為此,教師可以通過(guò)加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐的方式,實(shí)現(xiàn)化工工程制圖教學(xué)在課程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。例如,教師在開(kāi)展教學(xué)時(shí),帶領(lǐng)學(xué)生到工廠參觀,通過(guò)不同的實(shí)物模型實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)踐。在課程教學(xué)時(shí)逐漸將一些繪圖規(guī)范與要求向?qū)W生進(jìn)行滲透,掌握流程圖、裝配圖以及零件圖的繪制方法。針對(duì)一些較為繁瑣的塔器以及熱交換器等設(shè)施,運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)的方式表述模型的演示效果具有一定的困難性,可以借助一些計(jì)算機(jī)軟件,例如AutoCAD等進(jìn)行演示,CAD可以快速繪制作圖者所需要的化工工程制圖樣式,且可以進(jìn)行編輯,在教學(xué)中加以運(yùn)用可以提升學(xué)生的化工工程制圖繪圖水平。將課程設(shè)計(jì)與化工工程制圖進(jìn)行結(jié)合,全面提升學(xué)生的空間想象力與思維能力,教師通過(guò)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo),為學(xué)生提供一個(gè)多樣化的學(xué)習(xí)環(huán)境,從而真正培養(yǎng)自身的創(chuàng)新能力與繪圖水平。
[關(guān)鍵詞]食品工程;CAD;制圖;畢業(yè)設(shè)計(jì)
[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2017)04-0061-02
工程圖樣在工業(yè)生產(chǎn)中起著表達(dá)和交流技術(shù)思想的作用,它被認(rèn)為是工程界的技術(shù)語(yǔ)言。[1]傳統(tǒng)的工程制圖以手工畫圖為主,現(xiàn)在以CAD軟件畫圖為主。CAD軟件畫圖具有精確度高、速度快、整潔易讀等特點(diǎn)。
食品工程CAD制圖是我校食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、食品營(yíng)養(yǎng)與檢驗(yàn)教育專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。通過(guò)學(xué)習(xí)本課程,學(xué)生能熟練掌握計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù),掌握糧油食品工業(yè)工程圖的內(nèi)容、畫法及一般性的規(guī)定,了解建筑制圖的基本知識(shí),并能夠利用計(jì)算機(jī)繪制各類工藝圖,能適應(yīng)糧油食品工程的設(shè)計(jì)、施工等方面的技術(shù)要求,為今后進(jìn)入實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。由于本課程的選課對(duì)象為大三學(xué)生,他們接下來(lái)要面臨大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)問(wèn)題,所以食品工程CAD制圖學(xué)習(xí)對(duì)于他們的畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)具有重要的意義。
一、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
(一)計(jì)算機(jī)繪圖能力不強(qiáng)
從學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙情況看,大部分學(xué)生采用的是AutoCAD繪圖軟件,但大部分學(xué)生對(duì)軟件基本功能的使用不熟練,對(duì)一些新功能不夠了解,這致使學(xué)生的繪圖效率低下,圖紙中的錯(cuò)誤多。從學(xué)生圖紙中反映出來(lái)的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面。
1.圖層設(shè)置不合理,表現(xiàn)在圖層設(shè)置混亂、隨意,這導(dǎo)致后期圖紙修改不方便;2.樣式設(shè)置不規(guī)范,表現(xiàn)在樣式設(shè)置方法不合理,設(shè)置類型隨意;3.繪圖方法不合理,不會(huì)利用高效的繪圖指令,導(dǎo)致繪圖效率較低。
以上問(wèn)題導(dǎo)致圖紙出現(xiàn)后期修改不方便,無(wú)法批量修改等問(wèn)題,修改效率比畫圖更低。
(二)圖紙中尺寸標(biāo)注不規(guī)范
尺寸標(biāo)注是工程制圖中的重點(diǎn),也是難點(diǎn)。從畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙看,標(biāo)注方面學(xué)生反映出來(lái)的問(wèn)題主要有以下幾方面。
1.標(biāo)注不完全,表現(xiàn)在該標(biāo)注的尺寸沒(méi)有標(biāo)注;2.標(biāo)注不規(guī)范,表現(xiàn)在標(biāo)注樣式不規(guī)范,標(biāo)注字體、大小、線型、顏色等隨意、混亂,視覺(jué)效果差;3.標(biāo)注方法不合理,表現(xiàn)在不會(huì)建立和利用合理的標(biāo)注樣式,導(dǎo)致標(biāo)注效率低下,修改不方便。
(三)形體投影分析不認(rèn)真
在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,部分學(xué)生存在一種錯(cuò)誤的思想,即認(rèn)為設(shè)計(jì)計(jì)算做好了,畫圖是很簡(jiǎn)單的事情。具體表現(xiàn)在:一是對(duì)形體分析不認(rèn)真,繪制不正確;二是直接借鑒專業(yè)書籍或他人圖紙中的圖形,導(dǎo)致相同設(shè)備和建筑的表達(dá)形式不同,繪制錯(cuò)誤或不合適。
(四)繪圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不熟悉
圖紙的規(guī)范與否決定了設(shè)計(jì)者是否能把自己的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理念向他人有效傳達(dá)。而制圖標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理念的有效傳達(dá)起著重要的作用。由于制圖課程是在大二上學(xué)期開(kāi)設(shè)的,到大四畢業(yè)時(shí),有關(guān)制圖的知識(shí)學(xué)生已經(jīng)不清了。加之中間課程設(shè)計(jì)中教師沒(méi)有對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求做過(guò)多要求,這導(dǎo)致學(xué)生最后很難畫出一套完全合乎國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的圖紙。畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)生反映出來(lái)的問(wèn)題不是大問(wèn)題,但綜合起來(lái)會(huì)影響到圖樣的質(zhì)量和信息的傳達(dá)。工程圖樣是工程界的技術(shù)語(yǔ)言,不遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的工程圖樣會(huì)影響工程技術(shù)人員的溝通和交流。
二、針對(duì)上述問(wèn)題的教學(xué)改革方法
(一)增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖能力
食品工程CAD制圖是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。計(jì)算機(jī)繪圖具有高效性、簡(jiǎn)潔性、一致性等特點(diǎn),現(xiàn)在計(jì)算機(jī)繪圖基本取代了傳統(tǒng)的手工繪圖。因此,只有經(jīng)過(guò)扎實(shí)的繪圖練習(xí),才能有效地提高學(xué)生自身的繪圖能力。可以通過(guò)以下措施來(lái)提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖能力。
1.增加上機(jī)實(shí)踐的學(xué)時(shí)安排。通過(guò)增加上機(jī)實(shí)踐學(xué)時(shí),多給學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會(huì),讓學(xué)生在實(shí)踐中提高自己。上機(jī)實(shí)踐,能使學(xué)生將在課堂上學(xué)到的知識(shí)及時(shí)消化。同時(shí),可以布置能力提高練習(xí)題,供學(xué)有余力和興趣更大的學(xué)生課下進(jìn)一步進(jìn)行練習(xí)。
2.加強(qiáng)上機(jī)過(guò)程中的指導(dǎo)。在上機(jī)實(shí)踐過(guò)程中,應(yīng)多鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)自己的實(shí)踐來(lái)掌握所學(xué)內(nèi)容,而不是機(jī)械地按照教師的方法來(lái)進(jìn)行繪制。在基本圖形繪制練習(xí)中,對(duì)同一圖形,在學(xué)生完成畫圖后,教師可以提供參考畫法,同時(shí)讓不同畫法的學(xué)生進(jìn)行演示直播,最后學(xué)生討論各種畫法的優(yōu)劣,并從中選擇更高效或更適合自己的畫法。
3.靈活安排上課方式。對(duì)于上機(jī)指導(dǎo)性比較強(qiáng)的理論課程,除了采用動(dòng)畫、視頻、實(shí)例操作等靈活多變的授課方式,要求學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講,做好筆記外,還應(yīng)實(shí)行以“學(xué)生為主,教師為輔”的理念。理論課允許有條件的學(xué)生上課帶筆記本電腦,教師講到相關(guān)操作或?qū)嵗龝r(shí),可以當(dāng)堂進(jìn)行實(shí)踐。
(二)強(qiáng)調(diào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的作用
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在圖幅、文字、標(biāo)注、符號(hào)、圖線等方面都做了詳盡的描述。教師在軟件講解過(guò)程中,比如繪圖環(huán)境的設(shè)置、尺寸標(biāo)注、圖線設(shè)置等方面應(yīng)結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行講解,讓學(xué)生掌握國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),然后再通過(guò)上機(jī)實(shí)踐、課下練習(xí)等環(huán)節(jié)加深其對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的理解和掌握。
良好的繪圖習(xí)慣對(duì)學(xué)生將來(lái)的繪圖具有重要的作用。教師在平時(shí)的講課過(guò)程中,應(yīng)該重視國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的地位,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的重要性,不斷加深和強(qiáng)化國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的繪圖習(xí)慣。
(三)注意形體投影分析的正確性
基本形體投影知識(shí)學(xué)生在工程制圖相關(guān)課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò),但是學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有認(rèn)識(shí)到其重要性,或者是為了趕進(jìn)度而忽略了對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真的分析。[2]針對(duì)這種情況,教師首先要在平時(shí)的教學(xué)中,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到形體投影的重要性。其次,在平時(shí)的作圖訓(xùn)練中,教師不但要要求學(xué)生進(jìn)行原圖的抄繪,也要要求學(xué)生根據(jù)食品工程CAD制圖的特點(diǎn),以建筑或設(shè)備作為訓(xùn)練目標(biāo),增加練習(xí)的目標(biāo)性和專業(yè)性。在教學(xué)過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯思維和形象思維的有機(jī)結(jié)合,提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性,注重其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)利用3D工具進(jìn)行演示,使學(xué)生對(duì)圖形有更直觀的認(rèn)識(shí),這有助于學(xué)生對(duì)投影圖形的正確繪制。利用三維CAD輔助教學(xué)[3],可以使學(xué)生對(duì)圖形的了解更加清晰透徹,這是傳統(tǒng)板書替代不了的。
(四)通過(guò)多種措施提高學(xué)生對(duì)課程的興趣
興趣是最好的老師。如果學(xué)生對(duì)課程有興趣,自然就會(huì)花更多的時(shí)間和精力去學(xué)習(xí)。因此,通過(guò)多種途徑提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性是關(guān)鍵。學(xué)生興趣的提高和主觀能動(dòng)性的調(diào)動(dòng),需要從課內(nèi)和課外兩個(gè)方面下功夫。
1.通過(guò)多種教學(xué)手段來(lái)提高學(xué)生的興趣和積極性。目前,課堂教學(xué)已經(jīng)由傳統(tǒng)的板書教學(xué)發(fā)展到目前的多媒體教學(xué),但單純的多媒體教學(xué)已經(jīng)滿足不了當(dāng)前的課堂教學(xué)的需求。除了邊講邊操作的實(shí)踐教學(xué)法外,還可以采用動(dòng)畫教學(xué)法。動(dòng)畫教學(xué)是當(dāng)前發(fā)展起來(lái)的一種動(dòng)態(tài)教學(xué)方法,已經(jīng)在課堂教學(xué)中實(shí)施多年,且得到了良好的教學(xué)效果。[4]另外,可以利用CAD軟件的三維功能,利用三維動(dòng)態(tài)建模進(jìn)行輔助教學(xué)。[5]通過(guò)動(dòng)畫和三維教學(xué)不但可以直觀、動(dòng)態(tài)地演示操作過(guò)程,而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,緩解學(xué)生的疲勞情緒,提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
2.采用分段檢驗(yàn)的方法,加強(qiáng)和鞏固學(xué)生的知識(shí)。CAD食品工程制圖是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,學(xué)生只有通過(guò)扎實(shí)的繪圖練習(xí),才能真正掌握知識(shí)。因此,在平時(shí)授課過(guò)程中,教師應(yīng)注意繪圖技巧的講解,并輔以課堂和課下作業(yè)的不間斷練習(xí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分段式的檢驗(yàn)。不間斷的練習(xí)一方面可以鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí),不至于將來(lái)到應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)眼高手低的情況;另一方面,教師也可以通過(guò)這及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生繪圖中的問(wèn)題,并進(jìn)行糾正和總結(jié),不至于讓學(xué)生養(yǎng)成錯(cuò)誤的或不恰的繪圖習(xí)慣。
三、結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)加入《華盛頓協(xié)議》,我國(guó)工程教育成果將得到其他成員國(guó)的認(rèn)可。通過(guò)認(rèn)證專業(yè)的畢業(yè)生在相關(guān)國(guó)家申請(qǐng)工程師認(rèn)證時(shí),將享有與本國(guó)畢業(yè)生同等的待遇。我院的食品科學(xué)與工程專業(yè)已經(jīng)通過(guò)工程教育認(rèn)證,食品工程CAD制圖作為該專業(yè)的主要課程之一,對(duì)于學(xué)生而言具有重要的作用。學(xué)生只有具有良好的繪圖基礎(chǔ),才能做好畢業(yè)設(shè)計(jì),才能為將來(lái)的進(jìn)一步發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:工程制圖;畢業(yè)設(shè)計(jì);教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-0568(2012)17-0111-02
畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教學(xué)工作非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),是學(xué)生在校期間將四年所學(xué)理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的一次大型綜合性的實(shí)訓(xùn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞,不僅直接反映出學(xué)生綜合專業(yè)素養(yǎng)的高低,還可反饋出整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,各先行課程的教學(xué)質(zhì)量及存在的問(wèn)題。筆者根據(jù)這幾年指導(dǎo)土木工程專業(yè)及工程管理專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的情況,發(fā)現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在幾個(gè)問(wèn)題,尚需在今后的工程制圖教學(xué)工作中加以重視并解決。
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中反映出的問(wèn)題
1.制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)掌握不扎實(shí)
對(duì)于土木工程專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō),工程圖的繪制貫穿畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程,是學(xué)生把自己的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理念向他人表達(dá)和交流的重要工具。圖紙質(zhì)量的高低,直接反映著設(shè)計(jì)水平的優(yōu)劣及繪圖質(zhì)量的好壞。通過(guò)學(xué)生遞交上來(lái)的圖紙,發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)掌握不扎實(shí)。例如指北針、定位軸線、詳圖及索引符號(hào)直徑大小繪制不規(guī)范;剖切符號(hào)繪制位置及投影方向表達(dá)錯(cuò)誤;標(biāo)高符號(hào)繪制隨意;圖名和比例的書寫字號(hào)不當(dāng),等等。雖然這些問(wèn)題在圖紙上都是小瑕疵,但圖紙是“工程技術(shù)界的共同語(yǔ)言”,工程技術(shù)人員繪制圖紙都必須遵守制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2.形體投影繪制正確率較低
由于土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙繪制量大,一些學(xué)生為了追趕設(shè)計(jì)進(jìn)度,就不再認(rèn)真分析形體投影關(guān)系,推敲形體投影細(xì)節(jié),而是找來(lái)專業(yè)課繪制過(guò)的圖紙或他人的圖紙進(jìn)行仿繪。由于各建筑的使用功能和形式不同,這就導(dǎo)致學(xué)生生搬硬套繪制出的圖紙漏洞百出;或是一些學(xué)生本身就對(duì)圖紙的繪制不夠重視,認(rèn)為建筑的設(shè)計(jì)計(jì)算做好了,設(shè)計(jì)就做好了,而圖紙的繪制只是無(wú)足輕重的一步,也不會(huì)對(duì)工程建設(shè)產(chǎn)生大的問(wèn)題。這種麻痹思想導(dǎo)致設(shè)計(jì)計(jì)算和圖紙繪制質(zhì)量不對(duì)稱,從而降低了畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。
3.計(jì)算機(jī)繪圖操作能力有限
在唐山學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“我院”)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)提交上的圖紙中,有一半甚至超過(guò)一半是用AutoCAD軟件或建筑設(shè)計(jì)專業(yè)軟件PKPM、天正建筑進(jìn)行繪制的。從圖紙繪制過(guò)程中直接反映出的問(wèn)題是:對(duì)軟件的使用不夠熟練,對(duì)軟件的一些功能不甚了解,致使繪圖效率低、圖紙錯(cuò)誤多。如有的學(xué)生在圖紙需要修改時(shí),才發(fā)現(xiàn)沒(méi)有設(shè)置圖層,這樣,圖紙的修改大大延誤了設(shè)計(jì)時(shí)間。有的學(xué)生在尺寸標(biāo)注時(shí),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣式設(shè)置不夠理解,致使樣式設(shè)置和制圖標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,甚至反復(fù)修改圖紙標(biāo)注樣式,卻不得要領(lǐng)、收效甚微。
4.施工圖識(shí)讀能力薄弱
在對(duì)我院工程管理專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有些學(xué)生的工程圖識(shí)讀能力薄弱。工程管理專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù),主要是建筑施工圖預(yù)算和工程量清單及招標(biāo)控制價(jià),其對(duì)學(xué)生圖紙識(shí)讀能力提出很高要求。但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中,有些學(xué)生在此環(huán)節(jié)常遇阻力,尤其是對(duì)復(fù)雜基礎(chǔ)圖的識(shí)讀,更是力不從心。
二、問(wèn)題產(chǎn)生的原因及解決辦法
針對(duì)上述存在的問(wèn)題,筆者對(duì)任課教師和學(xué)生做了大量的調(diào)研工作。除學(xué)生在最后一學(xué)期面臨找工作的壓力,不免在設(shè)計(jì)上分心,造成設(shè)計(jì)質(zhì)量降低的原因外,教師在課堂教學(xué)中的疏漏引起的問(wèn)題,也是需要重視的。
1.強(qiáng)調(diào)制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的作用
由于大一學(xué)生剛剛開(kāi)始接觸繪圖,對(duì)制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)中的作用尚不明確,所以對(duì)其不夠重視。這就需要教師在教學(xué)過(guò)程中不斷強(qiáng)調(diào)其地位、深化其影響,讓學(xué)生通過(guò)繪制一定量的圖紙,在記憶和實(shí)踐中逐漸熟悉制圖標(biāo)準(zhǔn),養(yǎng)成良好的繪圖習(xí)慣。工程制圖這門課實(shí)踐性很強(qiáng),一般院校將其其考核方式都設(shè)置為考查。即使這樣,教師也可以對(duì)制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)這部分內(nèi)容,采用平時(shí)測(cè)驗(yàn)的形式進(jìn)行考查,來(lái)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的掌握。制圖教師具有豐富的專業(yè)知識(shí)面是十分重要的。及時(shí)實(shí)用的專業(yè)知識(shí)穿課堂,能使工程制圖課程講授得更生動(dòng),提升學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣,更能使學(xué)生從專業(yè)的角度感受到繪圖的重要性。
2.強(qiáng)化形體投影分析訓(xùn)練
圖紙的特點(diǎn)就是圖形信息量大而少文字。因此建筑形體投影圖繪制的正確與否,決定了設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量的高低。而學(xué)生往往在這方面存在較多問(wèn)題。如何才能提高建筑投影圖繪制的正確率,筆者認(rèn)為首先要學(xué)生改變舊有的、博聞強(qiáng)記的認(rèn)知方式,倡導(dǎo)探索式學(xué)習(xí)方式,將形象思維與邏輯思維有機(jī)結(jié)合,提高學(xué)生自身的分析和解決問(wèn)題的能力。其次,教師在平時(shí)習(xí)題訓(xùn)練時(shí),就應(yīng)根據(jù)工程制圖的特點(diǎn),選擇建筑形體及構(gòu)件作為練習(xí)的目標(biāo),加強(qiáng)專項(xiàng)訓(xùn)練的針對(duì)性和專業(yè)性。在繪圖的選擇上,不但有圖紙的原圖抄繪,更應(yīng)加強(qiáng)圖形的補(bǔ)繪、改繪訓(xùn)練并作為強(qiáng)化訓(xùn)練的重點(diǎn)。這樣,可以通過(guò)提高繪圖訓(xùn)練的難度,使學(xué)生對(duì)圖形信息進(jìn)行提煉并進(jìn)行更深層次的思考,讓其通過(guò)在提出問(wèn)題并解決問(wèn)題的過(guò)程中開(kāi)拓創(chuàng)新的靈感,以增強(qiáng)形象思維,鍛煉其空間分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,使其在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不僅增長(zhǎng)知識(shí),更促使其綜合能力得到提高。探究式的學(xué)習(xí)方式,不僅利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的牢固掌握,更利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.著力培養(yǎng)計(jì)算機(jī)繪圖能力
由于工程制圖教學(xué)改革,大量刪減了課程的學(xué)時(shí)數(shù),教學(xué)內(nèi)容變化卻不大,這使得教師不得不刪減實(shí)踐環(huán)節(jié),減少上機(jī)操作的實(shí)訓(xùn)。實(shí)踐性環(huán)節(jié)的減少,直接導(dǎo)致了學(xué)生計(jì)算機(jī)操作能力的下降。鑒于此,教師應(yīng)該始終把培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)問(wèn)題放在首位,重視學(xué)生計(jì)算機(jī)繪圖能力的培養(yǎng),使其得到大的提升,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的意愿。
由于建筑制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖紙的圖幅、圖框、圖線、尺寸標(biāo)注、各種符號(hào)等都做了詳細(xì)的規(guī)范,教師在計(jì)算機(jī)繪圖講解中應(yīng)相應(yīng)地對(duì)AutoCAD軟件的初始環(huán)境的設(shè)置做針對(duì)性的說(shuō)明。在教學(xué)中,對(duì)制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的繪圖命令、圖形界限及圖框、圖層、尺寸標(biāo)注等的設(shè)置穿插講述,會(huì)使學(xué)生便于理解和掌握,其教學(xué)效果也較為顯著。而計(jì)算機(jī)繪圖剩余內(nèi)容的講解,則可以通過(guò)教師示范或重點(diǎn)提示和引導(dǎo)的方式來(lái)完成。為使學(xué)生能更有效地利用上機(jī)時(shí)間盡快地掌握計(jì)算機(jī)繪圖基本操作,教師應(yīng)該要求學(xué)生課前準(zhǔn)備好徒手繪上機(jī)作業(yè),使他們對(duì)計(jì)算機(jī)作圖思路有所了解。這樣,既能讓學(xué)生掌握工程制圖的知識(shí)點(diǎn),又能使他們的上機(jī)效率得到提高。
4.重視圖紙識(shí)讀能力的培養(yǎng)
目前有相當(dāng)一部分學(xué)生認(rèn)為,“只要學(xué)好計(jì)算機(jī)繪圖就行了,手繪、識(shí)圖在工程制圖中并不是重要的”。其實(shí),通過(guò)往屆畢業(yè)生和用人單位的反饋,識(shí)圖能力是學(xué)生最應(yīng)具備的基本素質(zhì)。但是,由于工程施工圖的繪圖規(guī)則多、圖紙多、尺寸標(biāo)注多、構(gòu)造要求多,使得不少學(xué)生對(duì)閱讀施工圖感到困難重重而無(wú)所適從。雖然工程的各施工圖設(shè)計(jì)時(shí),涉及較多專業(yè)規(guī)范,但即使對(duì)這些規(guī)范知之甚少,也不會(huì)對(duì)讀懂施工圖產(chǎn)生影響,識(shí)圖者因此不必對(duì)設(shè)計(jì)依據(jù)的應(yīng)用追根溯源。教師在教學(xué)過(guò)程中,為了能夠提高學(xué)生識(shí)圖能力,不但可以加大此方面的訓(xùn)練,還可以采取質(zhì)疑的方式,督促學(xué)生為此多投入精力,為日后的實(shí)踐工作積累知識(shí)。
圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量的高低,并不是哪一門課程學(xué)好就能完全解決的,后續(xù)各專業(yè)課的學(xué)習(xí)和專業(yè)知識(shí)的積累十分重要。只有以豐富的知識(shí)儲(chǔ)備做后盾,整合好各專業(yè)方面的知識(shí)和能力,厚積薄發(fā),才能大幅度地提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的水平。
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