【摘要】本文從非機類工程制圖教學過程中面臨的少學時、短周期,傳統教學手段和現代教學手段的關系以及作業難度課程設計重要性等相關問題加以討論,并提出相應的應對措施。并就如何激發學生的學習積極性、相應的提高教學質量,闡明了自己的一些觀點。
【關鍵詞】非機類 工程制圖 教學重點 多媒體教學
【中圖分類號】G64【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)10-0229-02
1.引言
非機類工程制圖為非機械類專業所使用的工程制圖課程,主要是研究空間形體圖示、圖解方法的學科。傳統的工程制圖主要包括畫法幾何學和工程制圖兩大部分,隨著計算機技術的發展后來增加了計算機繪圖部分。基于工程制圖技術基礎課程的低位,它的教學質量高低直接決定了學生對后續課程的理解接受能力的高低。因此就怎樣解決一線教學中面臨的問題和提高非機類工程制圖的教學質量一直都是值得研究的問題。
2.機類工程制圖教學面臨的問題
2.1學時少、內容多、周期短
機械專業的工程制圖課程為 80+24學時(80課時理論和實踐教學,24課時計算機繪圖),非機類工程制圖課程為40+8學時(40課時理論教學,8課時計算機繪圖)。非機類專業學時僅為機械類專業的一半左右,而教學內容的廣度大致相等。僅在深度要求上有所降低。然而工程制圖是一門實踐性、操作性很強的科目。這一基本的學科特點就決定了教學必須有一定的時間跨度才能達到理想的教學效果。經過多年的教學經驗終結:在該課程教學中,無論采用何種教學方法,學生都要經歷一個由學習投影理論、學習形體分析的感性認識到理性使用所學知識分析新物體并以圖紙形式表達的過程。即理論學習——實踐操作——犯錯改錯——再學習這一循環過程。
2.2 輕視畫法幾何內容
許多老師認為畫法幾何學是為制圖服務的,在少學時非機類工程制圖學科中理所當然的應該被大量壓縮,以保證工程制圖部分的課時。對此筆者有不同的觀點,這是片面理解畫法幾何學在工程制圖中的地位。畫法幾何學在培養學生空間想象和思維能力方面有著自己獨特成套的理論體系。因此在少學時的工程制圖教學中一味的壓縮畫法幾何內容對學生的學習起著適得其反的作用。這就要老師在在教學方法、重難點、教學節奏等方面加以改革。
2.3 過分依賴多媒體教學軟件
計算機技術的日新月異,虛擬教學、多媒體教學、在線教學等現代教學手段大有取代傳統教學方法之勢,然而對于實踐性、操作性強的制圖學科,現代教學方法的強大優勢并沒有得以發揮。相反,其過大的信息量,過短的信息停留時間,過快的教學速度使學生沒有足夠的時間理解、記憶教學內容。學生上課時需要緊盯大屏幕,基本上無法記錄筆記,課堂上跟著老師的節奏雖然可以聽懂但是課后知識點難以回憶,教學效果欠佳。造成老師講則懂,學生做則錯的尷尬境地。
再者,多媒體教學手段不夠靈活,師生互動性較差。由于CAI多媒體教學課件教學內容都是事先設定好的程序化模式相對固定,教師很難根據學生在課堂上的實際情況及時的、有針對性的調整教學內容。長此以往使學生的學習效率低下、質量不高、興趣逐漸消失,產生怕學、厭學的抵觸情緒。
2.4習題難度及課程設計環節缺失
非機類工程制圖對學生學習難度較機械專業要簡單,但是絕不是放棄難題,簡單題目做的再多學生所處的知識層次和認識深度都是膚淺的,不管是機械類還是非機類學習制圖的最終目的是一樣的,僅是圖紙的復雜程度不同而已。所以采用適當的方式,在適當的環節提高非機類制圖習題的難度是必要的,課程設計在非機類工程制圖教學中此環節是缺失的,給人一種有始無終的感覺。
3.就相關問題探討應對措施
3.1在學了一定的情況下要注意課堂教學方法的設計,盡可能縮短理論學習——實踐操作——犯錯改錯——再學習這一循環過程。首先,提高緒論課的地位。老師可根據自己的研究方向或特長設計一節具有吸引力,具有鼓動性的緒論課。對學生而言這一從未接觸過的、嶄新的領域,可以充分的調動,激發學生探索未知領域的熱情。教育心理學中有一個原理是“首因效應”,即教師在第一次課程中個學生留下深刻的印象,對激發學生學習的興趣和樹立教師的威信有著至關重要的作用。對以后的學習會產生事半功倍的效果。在教學過程中要培養學生良好的作圖習慣對圖紙質量嚴格把關,要求學生在初學時就養成量好的繪圖習慣。根據筆者的經驗,良好的繪圖習慣、規范的圖紙對學生的學習興趣有無形的提升作用,一張正確、規范、清潔、賞心悅目的圖紙是對學生最好的肯定和鼓勵。其次,教師在講課時可以大量采用改錯的教學方法。教師首先做詳細的知識點講解。 圖1 正確的螺釘連接
在學生有一定的認知后再盡可能多的歸納出本節課程可能出現的錯誤,穿插在課堂教學實例中給學生展示,明確提醒學生避免再犯同類錯誤。以此來縮短學生學習循環過程。如圖2,3所示3.2對于畫法幾何部分的講解,我們應注意做到取舍有度,重點突出。在講解本篇內容時對一些容易理解的內容,即心理學上所謂“橫向遷移”內容時可以略講或省略不講。對于重點、難點內容,即所謂“縱向遷移’內容要講的深刻、透徹。如點的基本投影特性就應該講深講透,教師應該使用粉筆和尺規一筆一劃、按部就班的為學生現場演示,不僅可以幫助學生理解投影理論的來龍去脈還可以加深記憶。
因為本部分內容是投影理論的基礎,對后續直線、平面的投影特性的學習起到基礎性作用。深刻了解點的投影特性后對直線、平面的投影特性理解就比較容易,可以鼓勵學生自學相關內容。另外,在例題的講解上應該注重有一定難度且有代表性的例題加以重點剖析。讓學生了解本節課、本單元的知識脈絡,激發學生主動思考的習慣,提供學生分析、解決同類問題的途徑和方法。這樣不僅可以節約課時還可以保證良好的教學質量。
3.3應該處理好多媒體教學和傳統板書授課的關系。畫法幾何學中基本元素的投影理論應該使用詳細的板書教學模式,對與截交線、相貫線等繪圖較為復雜,理解較為困難的知識點可以配合使用CAI課件動畫加以輔助講解。如講解截交線的內容時,首先,結合空間物理模型使用CAI課件動態的展示虛擬的三維截交線,通過三維動畫讓學生直觀的觀察各種形態的截交線,三維軟件實時的展示相貫線因相貫體直徑的變化而產生不同的相貫線形式。充分調動學生的學習興趣降低學生的學習難度,使枯燥的課堂變得生動活潑。繪制精確的截交線還是需要老師使用板書作圖,邊分析、邊講解、邊作圖。作圖思路為重中之重。有利于初學者更直觀的觀察老師的作圖方法和思路,熟悉制圖的作圖步驟和技巧。再按部就班的繪制圖形。以軸承座為例:首先,學生運用形體分析法加以分析使其明確軸承座由哪些基本體和簡單體構成。然后,了各簡單體或基本體的連接方式。最后,據軸承座的實際形狀選取恰當的投影平面,確定主視圖。
圖4 相貫線的空間顯示形態
工程制圖部分信息量較大,內容多有變化,可以采用多媒體教學手段。采用適合本教材,符合本班級學生接受程度的課件,最好為教師自制課件。在課堂上教師應該靈活控制PPT的顯示速度。較為復雜的重、難點內容,要給學生充足的時間來記錄筆記。重難點內容老師應主動與學生溝通,及時了解學生的接受情況,根據需要隨時作出調整。CAI課件節約了大量的課堂時間,老師可以利用這些時間列舉接近企業生產一線的實例,激發學生的學習興趣,以助于課堂教學。切忌照屏幕讀課本。
在圖形繪制方法上,很多老師偏重計算機作圖,而且有取代手工作圖的趨勢。傳統手工作圖在幫助學生理解圖紙內容,培養良好的作圖習慣和風格有無可替代的作用。在畢業設計中筆者經常發現有的圖紙錯誤在計算機上時很難被發現的,然而打印成紙質文檔后就顯露無疑。而且使用計算機繪制的圖紙出錯率要遠遠高于手工繪制的圖紙。因此,工程制圖教學必須凸顯手工繪圖的地位。
3.4大量的習題對幫助學生在短時期內學習、領悟、應用所學知識有很大的幫助。為不同的學生準備不同難度的習題是必要的。基礎練習可以根據教學大綱的要求,選擇類型全面,難易程度適中的習題用以鞏固本節課的理論知識,為班級所有學生服務。難度較大的,綜合性、應用性較強的習題為選做題,這類型習題是提高學生對新舊知識的綜合應用能力。可以提供給接受能力強、速度快的學生為提高訓練題。
課程設計環節是綜合的考察學生學習效果的環節。可以直接反應學生制圖課程學習的好壞以及靈活的運用所學知識解決實際問題的能力。學生可以通過設計環節所反應出來的問題了解自己的學習薄弱環節及學習盲區,加以彌補。實現真正的理論學習——實踐操作——犯錯改錯——再學習這一良性循環過程。為后續課程的學習打好基礎。
4.總結
工程制圖是一門嚴謹的學科,在實際機械應用中任何一點差錯都可能引起巨大的損失。工程制圖的教學是一種方法的傳授,把在課堂上的所學當做實際應用的工具,避免高分低能,甚至高分無能的現象發生,重點培養學生解決實際問題的能力。而當前的試卷考試模式具有一定的片面性。不足以全面的測評一個學生的知識運用能力。要讓學生從大一開始建立考試不是學習的最終目的的信念。讓學生自由的、無約束的發揮自我。教學改革的目標應以提高教學質量,培養高素質人才為目標。
參考文獻:
[1]袁寶民, 閆成新. 面向現代工程中兩種設計方法的工程制圖教學改革 工程圖學學報 2006(4).138-143
[2]余明浪.“工程制圖”教學改革的反思和探索 工程圖學學報 2009(05).157-162
[3]劉平. 工程制圖課程創新教育的改革與探討 中國高教研究 2008/07