陳國杰?劉永霞
摘要:制圖課程是一門重要的技術基礎課,對于非機械類的理工科專業(yè)該課程同樣重要卻未受到足夠重視。首先分析了理工科制圖課程教學中常見的問題,然后從優(yōu)化教學內容體系、多媒體應用、提升教學趣味性、建立開放式網(wǎng)絡教學平臺、加入簡易測繪內容以及改革考核方式等幾個方面探討了教學改革方法,教學實踐證明這些方法能很好地提升教學效果。
關鍵詞:非機械專業(yè);理工科專業(yè);制圖課程;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)11-0114-02
工程圖樣主要用于表達和交流設計思想,是一項重要的工程技術資料,被稱為“工程界的共同語言”。制圖課程就是以教授學生閱讀繪制工程圖為主要任務的課程,是一門重要的技術基礎課,對于培養(yǎng)高素質人才的實踐操作能力及空間想象能力有重要意義。根據(jù)開始專業(yè)的不同,制圖課程主要可分為機械制圖、建筑制圖、工程制圖等等,其中以機械制圖要求最高,最受重視。[1]機械類專業(yè)的制圖課程教學改革已廣泛推進,[2]而非機械類的理工科專業(yè)制圖課程教學改革往往還不夠。[3]例如,對于土木、建筑類這些專業(yè)而言,制圖課程一樣重要但未受足夠重視,針對這些專業(yè)的制圖課程的教學改革較少,教學方法也存在一些落后之處,阻礙了教學工作的順利開展。筆者講授非機械類專業(yè)的制圖課程多年,深知教學體系中的弊端及學生學習過程的辛苦。[4,5]本文首先分析了制圖課程教學中存在的問題,然后探討了相應的教學改革方法,教學實踐表明這些方法較為有效。
一、教學問題分析
制圖課程的目的是培養(yǎng)學生的讀圖和作圖能力,培養(yǎng)學生空間思維分析能力和解決空間幾何問題的能力,制圖課程是后續(xù)專業(yè)課程學習、完成課程設計畢業(yè)設計以及從事工程技術工作的基礎。未學好制圖課程還會影響學生后續(xù)專業(yè)課程及畢業(yè)后工作的開展,例如許多學生在走上工作崗位時還需要相關的制圖培訓。主要內容有點、線、面、體的投影,點與直線、直線與直線、直線與面、面與面的相對位置關系,平面與立體相交的截交線、體與體相交的相貫線的作法和組合體三視圖以及零件圖裝配圖等。
制圖課程一些內容對學生的空間想象能力與空間思維能力有一定的要求,相關能力較弱的學生學習起來很艱難,稱其為“頭疼幾何”,打擊了其學習積極性。機械專業(yè)的制圖課程已經(jīng)受到了眾多教師的重視,而非機械理工科專業(yè)制圖課程所受重視還遠遠不夠,相應的教學改革較少,此外還往往面臨著課時壓縮的問題,給教學工作帶來了挑戰(zhàn)。
二、教改方法探討
為了提高教學效果,教師上課應精神飽滿,教風嚴謹,思路清晰,闡述準確,言語表達清楚,授課內容嫻熟,節(jié)奏控制良好,突出重點,講清難點,注重講課藝術,能采用啟發(fā)式或參與式教學法,調動學生積極性。此外,制圖課程教學還可以從以下層面進行優(yōu)化。
1.優(yōu)化教學內容體系
絕大部分理工科專業(yè)學生學習制圖課程只是為了掌握這門“工程界的共同語言”以及提高空間構思能力,而不是為了專門的圖學研究。因而,應從實用性角度出發(fā),刪減制圖課程中一些理論抽象性較強、較為深奧不實用的內容,例如,畫法幾何中線面相對位置的疑難問題、投影變換問題、展開圖、截交線和相貫線的疑難問題等等。另一方面,應加強基本讀圖、繪圖能力的培養(yǎng),特別是讀零件圖和裝配圖,突出三面投影圖繪制方面的教學,增強學生的讀圖能力和空間想象力。增加autoCAD繪圖部分,將計算機繪圖和手工繪圖相結合,并貫穿于整個教學過程中,讓學生熟練掌握常用的繪圖軟件,培養(yǎng)學生的實際操作能力。課堂上了解到學生更喜歡優(yōu)化后的內容體系,學習主動性得到加強。
2.多媒體方法應用
CAI多媒體教學能夠集文字、像、聲和動畫于一身,信息量豐富,能夠將教學內容直觀形象、生動有趣地展現(xiàn)在學生面前,能夠提高課堂教學的交互性與形象化,增加學生的學習興趣,很好地促進教學效果?,F(xiàn)在各高校已經(jīng)開發(fā)了許多的CAI多媒體素材,但大部分都是針對機械專業(yè),而針對非機械理工科專業(yè)的CAI制圖教學素材還有待進一步開發(fā)。
在課堂上使用如Solid edge、Solid Works等三維造型軟件,進行實時造型,則能收到更好的教學效果?,F(xiàn)實教學中發(fā)現(xiàn),把三維造型軟件融入課堂,實時進行三維實體造型能夠很好地提升課堂學習氣氛,學生的學習積極性得到了很好的調動。課后調查發(fā)現(xiàn),90%的學生對三維造型軟件表現(xiàn)出極大的興趣,85%的學生認為三維造型軟件實時造型對提升其空間想象力和制圖課程學習有幫助。此外,運用這些三維造型軟件還可以為這些非機械理工科專業(yè)同學普及一些簡單的機械制造理念,對于他們后續(xù)的相關專業(yè)課學習也有一定的幫助。
3.提升教學趣味性
教師應當想方設法優(yōu)化課堂氛圍,增強趣味性,調動學生的積極性。
學習組合體三視圖時可采用一題多解的方式來提高課堂教學氛圍,即組合體“二補三”。如圖1、圖2所示,畫出主視圖與俯視圖要學生畫出至少十個不同的左視圖,以表示不同的形體。具體教學時可先給一兩個示范,然后要求學生分組進行左視圖繪制比賽,畫出多個左視圖對應表示不同的形體。此時學生的空間思維想象力及創(chuàng)新意識往往能很好地激發(fā)出來。
采用這種一題多解方式,既可極大地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,又可很好地優(yōu)化課堂氣氛,增強課堂趣味性?,F(xiàn)實教學中發(fā)現(xiàn),學生們的學習積極性空前提高,幾乎所有同學都參與到繪制比賽中來,那些以往對制圖課不感興趣的同學也開始認為制圖課有意思了。
4.建立開放式網(wǎng)絡教學平臺
高校擴招導致學生人數(shù)急劇增多,制圖課程由原來的小班上課改為大班上課,教師批改作業(yè)工作量繁重,個別輔導和課后答疑變得難以進行。多媒體教學具有一定的優(yōu)勢,但由于多媒體教學信息量大,教學信息在屏幕上停留時間短暫,學生缺乏課題記錄和獨立思考過程,一部分同學很難消化所學內容。
開放式網(wǎng)絡教學平臺具有良好的互動性,以教師為主導,以學生為主體,網(wǎng)絡技術為載體,可以大大縮短感知、認知的過程,提高教學效率和效果。建立專門的制圖課程教學網(wǎng)站專供師生登錄,在網(wǎng)上實現(xiàn)教與學的互動,加大制圖課程學習的靈活性。這樣既可以滿足一部分學生對教學內容回爐的要求,也可以防止個別因故缺課的學生在課程學習上掉隊。課堂調查發(fā)現(xiàn),開放式網(wǎng)絡教學平臺受到了相當多同學的喜愛。
5.加入簡易測繪內容
測繪教學能提升制圖課程現(xiàn)學現(xiàn)用的實用性。而在實際教學安排中,往往只有機械類專業(yè)才設置了測繪教學內容,其他專業(yè)則沒有設置。
對于非機械理工科專業(yè),也應適當加入測繪課時安排,與機械類專業(yè)相比在難度上可以適當降低。簡易測繪內容比三維軟件造型更真實,對于那些空間思維特別弱的同學很有幫助。這些測繪內容又可以與零件圖、裝配圖的教學有機地結合起來。實際教學中發(fā)現(xiàn),加入簡易測繪內容教學效果也能得到較好的提升,尤其是對于那些空間想象力差的同學,加入簡易測繪內容,教學效果明顯提高。
6.改革考核方式
考核方式是引導學生學習的一個重要手段。目前部分高校對于非機械理工科專業(yè)制圖課程的考核方式只局限于期末閉卷考試,用該方法難以準確考核學生對本課程的掌握程度,也難以激發(fā)學生對本課程的學習激情。因此應當減少期末考試分量,再結合學生學習態(tài)度、平時大作業(yè)、小測驗等,從而綜合給出學生的最終成績,即采用理論知識基本考核與實踐能力重點考核相結合的方法。基本理論知識的考核可以通過閉卷考試實現(xiàn),而實踐能力等可以通過學生繪制的零件圖或裝配圖等大作業(yè)以及學生的學習態(tài)度、出勤等方面來體現(xiàn)。改革考核方式,可以引導學生對本課程采取正確的學習態(tài)度與策略。實際對比教學中發(fā)現(xiàn),采取更為有效的考核方式不但可以激發(fā)學生平時的學習激情,而且期末考試卷面答題也得到了明顯的提高。
三、結論
非機械理工科專業(yè)學生數(shù)量大,制圖課程所受重視不夠,相應的教學改革刻不容緩。本文首先闡述了制圖課程教學中面對的問題,然后從優(yōu)化教學內容體系、多媒體應用、提升教學趣味性、建立開放式網(wǎng)絡教學平臺、加入簡易測繪內容以及改革考核方式等幾個方面分析了制圖課程教學改革方法等。教學實踐中發(fā)現(xiàn)這些方法能明顯提升教學效果,課堂問卷也表明學生對這些教學改革措施較為喜愛。
參考文獻:
[1]龔然,徐進.應用型本科院校環(huán)境類專業(yè)制圖課程教學探討[J].中國電力教育,2013,(16):78-79.
[2]陳家能,呂中亮,陳華江.工程圖學實踐教學環(huán)節(jié)及工程意識培養(yǎng)探討[J].重慶科技學院學報,2013,(9):199-200.
[3]張培耘,華???,黃娟,等.基于工程設計與制造理念的機類專業(yè)工程圖學教學改革探索與實踐[J].科技信息,2013,(17):4-5.
[4]裴承慧,胡志勇, 騫紹華,等.以三維為主線、圖學思維為核心的工程圖學教學改革[J].內蒙古工業(yè)大學學報,2009,19(1):106-109.
[5]張滿棟,梁國星, 楊勝強,等.泛土木水利工程制圖教學內容體系改革探討[J].圖學學報,2013,34(4):132-134.
(責任編輯:王意琴)