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新建本科院校非机类专业《工程制图》教学改革研究

2016-05-30姜宝华齐强

教育教学论坛 2016年24期
关键词:新建本科院校工程制图教学改革

姜宝华 齐强

摘要:根据新建本科院校的专业人才培养目标,结合学生的基础和特点,明确《工程制图》课程教学目标,优化教学内容,构建四个模块,综合利用各种教学模式,提高了教学效果。

关键词:新建本科院校;非机类;工程制图;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)24-0152-02

一、背景

随着我国高等教育的发展,新建本科院校数量进一步增加。这些院校由于办学时间短,在招生方面往往具有一定的劣势,一般是在“985”、“211”和1999年高等教育扩招前的普通本科高校录取完成后才进行招生,因此,新建本科院校学生的学习基础一般,其综合学习能力有待于通过合适的方式进行提高,对这部分学生的培养是新建本科院校需要研究的课题。

新建本科院校的人才培养,大都把“应用技术型”作为学校的定位目标。从“应用型”这个概念本身来说,它是相对于“学术型”或“学科型”人才而言的,它们是人才类型的差别,而不是层次的差别。前者强调知识和技术的应用性——专门、精练、实用;后者强调知识的系统性和理论性,注重厚基础、宽口径。

虽然应用型和学术型不是层次的高低问题,但不同类型的人才可以分层次。根据在活动中运用的知识和能力所包含的创新程度、所解决问题的复杂程度,应用型人才可以分为工程型、技术型和技能型三个层次。技术型人才主要是把理论发现、创造发明、开发设计变成能够实现的形式,主要承担成果转化、组织生产等任务。因此,新建本科院校把“应用技术型”作为人才培养目标进行定位是恰当的。

人才培养的主要形式体现在课程上,根据专业培养目标,确定培养规格和要求,优化课程体系,制定每一门课程的教学大纲,落实到日常的教学活动中。每一门课程都有其本身对人才培养的价值,因此,理解该课程在专业教学中担负的作用,通过深入研究教学内容,进行教学改革,提高教学效果,这是每一位任课教师的主要职责。

二、根据教学目标,优化教学内容

以电子信息工程、电气工程及其自动化等电类专业为例,对《工程制图》课程的教学要求是:培养学生的空间思维能力和图样表达能力,能够按照国标阅读工程图样和绘制简单的工程图样,掌握这种以“图学”为“语言”的交流工具,为新产品的设计打下基础。

在授课中把握“精讲、多练、够用为度”的原则,在教学内容设置上,以典型产品为主线,分“制图标准和投影基础”、“二维视图的表达(组合体的三视图、机件的主要表达方法)”、“工程图”和“计算机绘图”四个模块。(1)“制图标准和投影基础”模块,简单讲解绘图工具的使用,关键是要掌握常用的投影方法,对于制图国家标准的有关规定要贯穿制图教学的整个过程,积极训练学生徒手作图的本领,包括轴测图的绘制。(2)“二维视图的表达(组合体的三视图、机件的主要表达方法)”,精讲、多练,投入较多精力阅读图样,结合电类的零件和产品开展教学,比如芯片、电源插座等,提高学生的学习兴趣,并为专业课的学习打下一定的基础。(3)“工程图”的学习主要是培养学生的工程意识,介绍一些电气元件,要求能够绘制简单产品的工程图,在尺寸标注、表面粗糙度、形位公差等方面有一定的了解,大量阅读零件图,了解一般的装配关系。(4)“计算机绘图”方面,由于电类专业有自己常用的专业软件,因此,只需要对机械类常用AutoCAD软件会一些基本的线条、圆弧等图形的绘制方法和编辑方法,了解简单的三维造型方法和软件。

总结课程的教学内容,主要就是根据专业特点,结合电类元件和产品,掌握基本的绘图方法,加强徒手绘图的本领,能够阅读工程图,重点培养学生的立体空间想象力和分析能力,使学生具有一定的工程意识,培养严谨的工作作风,为以后专业课程的开展打好基础。

三、教学模式的改进

(一)多媒体教学与传统教学相结合,提高教学效果

传统的“黑板+模型”结合的教学方法已经不能满足教学需要,但单纯的多媒体教学也有其弊端。“黑板+模型”的教学模式可以加强学生对作图过程的理解和掌握,能够给学生更加直观、真实的感受。

多媒体教学可以大大增加授课的信息容量,能够利用全方位的立体图形并能进行动画演示,让学生在脑海中对平面投影和三维立体的形状进行比对,能够引导学生的空间思维能力和对立体图形的分析能力,进而提高学生的学习兴趣,改进学习效果。笔者开发了授课内容的电子教案,利用AutoCAD、Authware、Solidworks、3Dmax等软件制作了比较精美的多媒体电子课件,集文字、声音、立体图、动画等教学资源于一体,将教学内容生动、形象地展现在课堂上,使课程信息量明显增大,授课速度大为提高,课堂效果也极大地改进。

如上所述,教师根据教学内容的选择,结合不同的教学手段和方法,充分发挥各自的优点,去除其缺点,就能收到良好的教学效果。

(二)现场教学与实践教学相结合,增强工程意识

《工程制图》是一门实践性很强的课程,如果学生有机械零件的感观认知,或者有一定的工程实践基础,辅以一定的想象力,在学习过程中,将会有事半功倍的效果。因此,生产现场的教学和实践教学是重要的教学环节。

利用模型教学虽然可以增加学生的直觉感受,但单纯的一个模型,学生对它的作用并不清楚,因此,利用真实的生产环境,不仅可以让学生认知零件,加深印象,而且对它的作用和应用情况也有了充分的了解和全面的认识,这在实际教学中是一个很好的体验。

由于该课程是在新生第一学期开设的,此时,学生对工程问题的感性认识几乎为空白,再加上该课程学时数的限制,因此开辟《工程制图》第二课堂或者课余时间的认知实习是极为有效的做法。比如,在新生入学教育时,组织学生参观实习工厂、制图测绘室、电子实验室等,请专业教师进行详细地讲解,结合专业介绍的内容,使学生有一个初步的印象;组织开展机械零件和电子元件认知与图形模拟竞赛;组成科技兴趣小组,参与科技产品制作竞赛;等等。这些做法不但对该课程有极大的促进作用,而且使学生有了较强的工程意识,对以后其他课程的学习也有很好的促进作用。

(三)穿插计算机绘图,满足学生的成就感

目前很多学校在《工程制图》课程中都增加了计算机绘图部分。计算机绘图软件有很多,包括AutoCAD、CAXA、SoliWorks、UG、Pro/E,中文软件有中望、浩辰、圆方、天正等。AutoCAD是目前应用最广的电脑制图软件,在绘制图样时具有使用方便、普及、通用等优势,而且版本更新也很快,所以在教学时,应该尽量选择近期发行的软件版本,以使教学内容、国家标准等符合最新要求。另外,教师可以根据不同专业的具体要求,再扩展介绍一下其他类似的制图软件,从而开阔学生的视野,丰富其阅历,便于日后的学习和工作。

大一学生已经具有计算机基础知识,但对于计算机如何在专业中进行应用还不了解,因此他们具有很强的好奇心,迫切希望接触这类知识。因此,在教学中,尽早地将计算机辅助设计软件(AutoCAD)融入到《工程制图》中,穿插讲解《工程制图》的主要内容,利用软件进行图形绘制、编辑、图形标注以及三维造型等,使学生在“用中学、学中用”。

(四)以典型产品为主线串联授课内容

为了提高教学内容的针对性,需要开展任务驱动或者项目式教学,即课程教学的内容以一个典型的机电产品设计为主线,自始至终围绕该产品进行授课。第一堂课就先对该产品的工作原理进行介绍,以实物和图片相结合对它的整体结构和具体组成进行剖析,详细描述其作用,激发学生对该课程的学习兴趣。以后再开展的教学内容,都是以该产品的具体结构为例,包括每一个零件的投影、具体视图、尺寸标注、公差、表面粗糙度、技术要求、工程图、装配图、计算机绘图等。以该典型产品为主线,期末考核时可以将学习过程中的练习资料作为重要参考依据,加强了教学内容的过程管理,避免最后学生的突击学习,该方式的利用收到了较好的教学效果。

总之,教学改革的难点在于突破惯性思维,根据时代发展和技术进步,以创新意识和技术手段,因材施教,在教学内容、教学模式、教学方法和考核方式等方面勇于探索,找到适合自己的道路。

四、结语

《工程制图》是非机类专业学生接触的第一门学科基础课程,它是工程图学届一门共同的“语言”,学生不仅要学好,更重要的是能用好。该课程的学习,不仅能使得学生专业知识增加,更重要的是培养了学生的工程意识和实践能力。根据新建本科院校人才培养的“应用技术型”定位,明确人才培养目标和该课程的要求,结合学生的基础,不断优化教学内容,改进教学模式,利用一切可能的方式和方法,提高教学效果,使制图课程成为真正的“工程制图”。

参考文献:

[1]周谷平,徐立清.论新建本科院校应用型人才培养目标定位[J].浙江万里学院学报,2005,(6).

[2]何剑锋,黄忠良.《工程制图》课程教学改革探析[J].教育与职业,2006,(9).

[3]段丽玮,刘苏.从大处着眼,从小处入手——谈非机械类工程图学教学改革[J].工程图学学报,2008,(6).

[4]陈帅佐.工程制图课程分段式探究[J].教育与职业,2012,(7).

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