姜寶華 齊強
摘要:根據新建本科院校的專業人才培養目標,結合學生的基礎和特點,明確《工程制圖》課程教學目標,優化教學內容,構建四個模塊,綜合利用各種教學模式,提高了教學效果。
關鍵詞:新建本科院校;非機類;工程制圖;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)24-0152-02
一、背景
隨著我國高等教育的發展,新建本科院校數量進一步增加。這些院校由于辦學時間短,在招生方面往往具有一定的劣勢,一般是在“985”、“211”和1999年高等教育擴招前的普通本科高校錄取完成后才進行招生,因此,新建本科院校學生的學習基礎一般,其綜合學習能力有待于通過合適的方式進行提高,對這部分學生的培養是新建本科院校需要研究的課題。
新建本科院校的人才培養,大都把“應用技術型”作為學校的定位目標。從“應用型”這個概念本身來說,它是相對于“學術型”或“學科型”人才而言的,它們是人才類型的差別,而不是層次的差別。前者強調知識和技術的應用性——專門、精練、實用;后者強調知識的系統性和理論性,注重厚基礎、寬口徑。
雖然應用型和學術型不是層次的高低問題,但不同類型的人才可以分層次。根據在活動中運用的知識和能力所包含的創新程度、所解決問題的復雜程度,應用型人才可以分為工程型、技術型和技能型三個層次。技術型人才主要是把理論發現、創造發明、開發設計變成能夠實現的形式,主要承擔成果轉化、組織生產等任務。因此,新建本科院校把“應用技術型”作為人才培養目標進行定位是恰當的。
人才培養的主要形式體現在課程上,根據專業培養目標,確定培養規格和要求,優化課程體系,制定每一門課程的教學大綱,落實到日常的教學活動中。每一門課程都有其本身對人才培養的價值,因此,理解該課程在專業教學中擔負的作用,通過深入研究教學內容,進行教學改革,提高教學效果,這是每一位任課教師的主要職責。
二、根據教學目標,優化教學內容
以電子信息工程、電氣工程及其自動化等電類專業為例,對《工程制圖》課程的教學要求是:培養學生的空間思維能力和圖樣表達能力,能夠按照國標閱讀工程圖樣和繪制簡單的工程圖樣,掌握這種以“圖學”為“語言”的交流工具,為新產品的設計打下基礎。
在授課中把握“精講、多練、夠用為度”的原則,在教學內容設置上,以典型產品為主線,分“制圖標準和投影基礎”、“二維視圖的表達(組合體的三視圖、機件的主要表達方法)”、“工程圖”和“計算機繪圖”四個模塊。(1)“制圖標準和投影基礎”模塊,簡單講解繪圖工具的使用,關鍵是要掌握常用的投影方法,對于制圖國家標準的有關規定要貫穿制圖教學的整個過程,積極訓練學生徒手作圖的本領,包括軸測圖的繪制。(2)“二維視圖的表達(組合體的三視圖、機件的主要表達方法)”,精講、多練,投入較多精力閱讀圖樣,結合電類的零件和產品開展教學,比如芯片、電源插座等,提高學生的學習興趣,并為專業課的學習打下一定的基礎。(3)“工程圖”的學習主要是培養學生的工程意識,介紹一些電氣元件,要求能夠繪制簡單產品的工程圖,在尺寸標注、表面粗糙度、形位公差等方面有一定的了解,大量閱讀零件圖,了解一般的裝配關系。(4)“計算機繪圖”方面,由于電類專業有自己常用的專業軟件,因此,只需要對機械類常用AutoCAD軟件會一些基本的線條、圓弧等圖形的繪制方法和編輯方法,了解簡單的三維造型方法和軟件。
總結課程的教學內容,主要就是根據專業特點,結合電類元件和產品,掌握基本的繪圖方法,加強徒手繪圖的本領,能夠閱讀工程圖,重點培養學生的立體空間想象力和分析能力,使學生具有一定的工程意識,培養嚴謹的工作作風,為以后專業課程的開展打好基礎。
三、教學模式的改進
(一)多媒體教學與傳統教學相結合,提高教學效果
傳統的“黑板+模型”結合的教學方法已經不能滿足教學需要,但單純的多媒體教學也有其弊端。“黑板+模型”的教學模式可以加強學生對作圖過程的理解和掌握,能夠給學生更加直觀、真實的感受。
多媒體教學可以大大增加授課的信息容量,能夠利用全方位的立體圖形并能進行動畫演示,讓學生在腦海中對平面投影和三維立體的形狀進行比對,能夠引導學生的空間思維能力和對立體圖形的分析能力,進而提高學生的學習興趣,改進學習效果。筆者開發了授課內容的電子教案,利用AutoCAD、Authware、Solidworks、3Dmax等軟件制作了比較精美的多媒體電子課件,集文字、聲音、立體圖、動畫等教學資源于一體,將教學內容生動、形象地展現在課堂上,使課程信息量明顯增大,授課速度大為提高,課堂效果也極大地改進。
如上所述,教師根據教學內容的選擇,結合不同的教學手段和方法,充分發揮各自的優點,去除其缺點,就能收到良好的教學效果。
(二)現場教學與實踐教學相結合,增強工程意識
《工程制圖》是一門實踐性很強的課程,如果學生有機械零件的感觀認知,或者有一定的工程實踐基礎,輔以一定的想象力,在學習過程中,將會有事半功倍的效果。因此,生產現場的教學和實踐教學是重要的教學環節。
利用模型教學雖然可以增加學生的直覺感受,但單純的一個模型,學生對它的作用并不清楚,因此,利用真實的生產環境,不僅可以讓學生認知零件,加深印象,而且對它的作用和應用情況也有了充分的了解和全面的認識,這在實際教學中是一個很好的體驗。
由于該課程是在新生第一學期開設的,此時,學生對工程問題的感性認識幾乎為空白,再加上該課程學時數的限制,因此開辟《工程制圖》第二課堂或者課余時間的認知實習是極為有效的做法。比如,在新生入學教育時,組織學生參觀實習工廠、制圖測繪室、電子實驗室等,請專業教師進行詳細地講解,結合專業介紹的內容,使學生有一個初步的印象;組織開展機械零件和電子元件認知與圖形模擬競賽;組成科技興趣小組,參與科技產品制作競賽;等等。這些做法不但對該課程有極大的促進作用,而且使學生有了較強的工程意識,對以后其他課程的學習也有很好的促進作用。
(三)穿插計算機繪圖,滿足學生的成就感
目前很多學校在《工程制圖》課程中都增加了計算機繪圖部分。計算機繪圖軟件有很多,包括AutoCAD、CAXA、SoliWorks、UG、Pro/E,中文軟件有中望、浩辰、圓方、天正等。AutoCAD是目前應用最廣的電腦制圖軟件,在繪制圖樣時具有使用方便、普及、通用等優勢,而且版本更新也很快,所以在教學時,應該盡量選擇近期發行的軟件版本,以使教學內容、國家標準等符合最新要求。另外,教師可以根據不同專業的具體要求,再擴展介紹一下其他類似的制圖軟件,從而開闊學生的視野,豐富其閱歷,便于日后的學習和工作。
大一學生已經具有計算機基礎知識,但對于計算機如何在專業中進行應用還不了解,因此他們具有很強的好奇心,迫切希望接觸這類知識。因此,在教學中,盡早地將計算機輔助設計軟件(AutoCAD)融入到《工程制圖》中,穿插講解《工程制圖》的主要內容,利用軟件進行圖形繪制、編輯、圖形標注以及三維造型等,使學生在“用中學、學中用”。
(四)以典型產品為主線串聯授課內容
為了提高教學內容的針對性,需要開展任務驅動或者項目式教學,即課程教學的內容以一個典型的機電產品設計為主線,自始至終圍繞該產品進行授課。第一堂課就先對該產品的工作原理進行介紹,以實物和圖片相結合對它的整體結構和具體組成進行剖析,詳細描述其作用,激發學生對該課程的學習興趣。以后再開展的教學內容,都是以該產品的具體結構為例,包括每一個零件的投影、具體視圖、尺寸標注、公差、表面粗糙度、技術要求、工程圖、裝配圖、計算機繪圖等。以該典型產品為主線,期末考核時可以將學習過程中的練習資料作為重要參考依據,加強了教學內容的過程管理,避免最后學生的突擊學習,該方式的利用收到了較好的教學效果。
總之,教學改革的難點在于突破慣性思維,根據時代發展和技術進步,以創新意識和技術手段,因材施教,在教學內容、教學模式、教學方法和考核方式等方面勇于探索,找到適合自己的道路。
四、結語
《工程制圖》是非機類專業學生接觸的第一門學科基礎課程,它是工程圖學屆一門共同的“語言”,學生不僅要學好,更重要的是能用好。該課程的學習,不僅能使得學生專業知識增加,更重要的是培養了學生的工程意識和實踐能力。根據新建本科院校人才培養的“應用技術型”定位,明確人才培養目標和該課程的要求,結合學生的基礎,不斷優化教學內容,改進教學模式,利用一切可能的方式和方法,提高教學效果,使制圖課程成為真正的“工程制圖”。
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