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[關鍵詞]中職;機械制圖;教學方法;有效性
中圖分類號:TH126-4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)22-0225-01
引言
機械制圖是中職學校機械專業必修的一門基礎課程,主要是培養學生的三維空間想象能力、讀圖能力及繪圖能力,具備繼續學習專業技術的能力,為今后從事機械行業工作打下基礎。當前,部分中職教師沿用傳統的教學內容及課堂說教式的教學方法,不僅學生感覺學習困難、枯燥無味而厭倦學習,而且教師也感覺自己是“出力不討好”。雖然專業教師一直強調本門課程有著舉足輕重的意義及作用,但從CAD課程教學中發現,部分學生的機械制圖知識非常薄弱,需要花費很多時間補充相關專業內容。另外,從近幾年的頂崗實習反饋情況來看,多數學生反映機械制圖知識很重要但沒掌握好。總的說來,本門課程在教學過程中雖然很重視,但沒有達到預期的教學目標,即機械制圖教學的有效性比較低。
一、機械制圖教學有效性低的原因分析
1.1中職生的學習狀況不佳。
近幾年來,伴隨著高中教育普及程度的提高,幾乎所有中職生都是未考上普通高中或不想讀書的,這些學生的文化基礎知識普遍較差。同時,他們學習的主動性、積極性、自我約束力較差,缺乏自學能力和自信心。進入中職學校,對新環境、新教師、新教材、新教法難以適應,對全新的專業基礎課和專業技能課學起來更感費力。部分中職生在學習中遇到困難就選擇放棄,缺乏克服困難的毅力。有的中職生不愿意學習,而把精力用在打電腦游戲及玩手機上,荒廢學業。因此,中職學生的學習狀況大大影響了機械制圖課程教學的有效性。
1.2教學內容有待更新。
當前,中職機械專業畢業生的就業方向大多數是操作工、技術員。企業對中職生手工繪圖能力要求不高,但對讀圖能力和用計算機繪圖能力要求相對較高。但是,大多數中職學校機械制圖教學還沿用上世紀八十年代的教學內容,課本及習題冊都以手工繪圖為主,教材中存在著許多陳舊老化、不符合社會發展要求的教學內容。同時,本課程為了追求學科的系統性和完整性,導致教學內容龐雜,學時膨脹,實用性和針對性不強,很多偏難的內容學生學不懂。而且還有許多制圖標準的基本規定、標準件、常用件及其規定畫法需要記憶。這樣的教學內容,不但讓學生感覺學習內容枯燥無味,缺乏現實針對性,而且在很大程度上影響機械制圖課程教學的有效性。
1.3教學方法有待改進。
目前,中職教師在機械制圖教學中多數采用說教式教學方法,主要運用板書、典型的模型及掛圖等進行教學,效率低、信息量小。雖然使用的教具、模型及掛圖具有典型性,但是數量太少,不夠豐富,學生難以很好地形成零件的形狀結構及空間思維。為了更好地培養學生的三維空間想象力,教師有時會利用許多課堂時間繪制一些模型的視圖,但是學生沒有耐性專心聽講,效果也欠佳。雖然教師很努力地上課,但是傳統的課堂說教式的教學方法難以提起學生的學習興趣,課堂教學效果不佳。
二、提高中職機械制圖教學有效性的方法
2.1精心調整教學內容,明確教學目標。
在機械制圖教學中,應該根據中職教學大綱、生源質量及現代企業對人才的要求,精心調整教學內容。例如,現在采用計算機繪圖,可以使用中望CAD軟件中的“制圖標準統一化”和“機械圖庫”功能,對制圖標準的基本規定(圖紙幅面與格式、比例、字體、圖線、尺寸標注)和標準件、常用件及其規定畫法進行教學優化,減少繁雜的記憶;而手工繪圖趨向于草圖繪制,常用幾何圖形畫法也需要適應計算機軟件繪圖的要求。三維實體造型技術在計算機上得到廣泛使用,軸測投影的繪圖內容及原理簡單介紹即可。重點在于掌握投影作圖的原理與方法、零件的表達方法及熟悉制圖國標中的相應規定,最終做到用平面圖形準確完整地表達零件的結構、形狀,并標注出尺寸和技術要求。基于基礎理論適度的要求,形成以專業技能和崗位要求為目標,以“會用、實用、夠用”為原則的教學內容體系,讓學生學以致用,提高綜合能力。
2.1應用現代技術,改進教學方法。
在計算機技術迅速普及的今天,教學中利用多媒體教學設備可以解決傳統機械制圖教學中存在的一些問題。例如,通過制作多媒體課件展現機械制圖中的圖形及立體模型,減少板書,有效突出教學重點及解決難點,同時豐富教學內容,提高教學效率。利用3D軟件建立模型,通過動態演示代替各種木制教具講解基本幾何體、組合體、裝配體、零件等,在屏幕上可以隨意進行翻轉、剖切、拆卸和裝配,使學生全面了解空間形體的結構、觀察內部結構及裝配關系,有效提高學生的學習興趣和空間想象力。同時,在教學中還能隨時調用已制作好的各種素材,使課堂教學更為靈活、教學過程更為生動,大大提高了教學效果。
2.3注重“做中學、做中教”。
部分中職生的素質較低,但是有動手能力強和對計算機感興趣的特點。根據中職學生這兩個特點,可以讓學生在“做中學,做中教”中掌握知識及技能。中望CAD軟件繪圖很容易入門,因此,可以讓學生使用計算機在抄畫圖中學習制圖的基本知識和基本技能,在簡單的3D建模中學習正投影法、視圖、基本體、組合體和圖樣畫法等內容。為了讓學生加深對機械制圖知識的理解,可以到拆裝測繪室測繪典型零部件及繪制裝配草圖,然后用計算機繪制并打印圖紙。通過精講多練,直接用計算機繪圖,突出實踐,突出專業性,不但提高學生學習積極性和效果,而且提升學生的成就感,強化了計算機繪圖能力。
2.4開發校本教材。
為了提高中職機械制圖教學的有效性,需要根據現代社會的需要,針對中職生的學習狀況和特點,運用多媒體技術,采用計算機繪圖的教學方法,以學生“會用、實用、夠用”為原則,編寫《機械制圖》校本教材,從而更好地實現教學目標。
2.5使用愉快式教學法。
目前機械專業的部分學生處于“厭學、被迫學”狀態,缺乏遠大的理想目標,覺得上課很乏味、苦悶,甚至是煎熬。因此,在上課的時候,教師不能只顧自己不停地講,要隨時注意觀察學生聽課情況。當許多學生聽不進或聽不懂的時候,就應用生動的比喻進行講解,甚至利用一些相關的趣味常識及生活趣事調節課堂學習氣氛,把笑聲及歡樂帶入課堂,從而讓學生想學、樂學。同時,機械制圖課堂上講授的內容要能夠應用于實際,讓中職學生感到能學以致用,因而更有收獲感。還可以通過展示學生作品和競賽繪圖的方法,讓學生體會成功的喜悅和自豪感。在歡快的氛圍中學習機械制圖知識,更能強化記憶,使得學生牢固掌握知識,提高能力。
結語
在機械制圖教學中,需要根據中職學生的素質及特點,結合企業的崗位要求,及時了解學習現代制造技術并融入教學之中,更好地提高機械制圖教學的有效性,努力培養適應社會發展及企業需求的高素質專業人才。
參考文獻:
關鍵詞:機械制圖 教學內容 多媒體技術 PRO/E
機械制圖是用圖樣來反映實體,非常抽象,因此給學生學習帶來了困難。近幾年招生每況愈下,到中職就讀的學生質量也在不斷下降。要學好這門課,關鍵在課堂,而傳統教學模式是“滿堂灌”“填鴨式”的課堂教學和機械式的課后練習,學生被動地聽講,學習興趣較低,課堂缺少生機,作業被動應付,使不少學生喪失了對這門課學習的興趣。怎么激發學生的學習興趣,提高教學效果呢?筆者認為應從以下幾個方面進行努力。
一、教學內容改革,明確培養規格
學校要培養機械類專業學生的應用能力,滿足企業用人的需要,就必須對課程內容進行合理選擇,把教學重點放在圖形表達上,讓學生掌握好畫圖與讀圖的方法和尺寸標注的方法。正投影規律、基本體的三視圖、截交線、相貫線、組合體的畫圖等是機械制圖的基礎,應重點講解,系統掌握,逐步培養學生的分析能力和空間想象能力。機件表達方法是機械制圖的主要內容之一,它貫徹的是國家標準中的畫法規定,教師也應把這部分內容作為講解重點。對于那些陳舊老化、不符合企業實際需要和社會發展要求的課程內容,只作了解內容講解或不作要求。例如,以前對繪圖儀器和工具的使用以及制圖標準的要求較高,現在采用計算機繪圖,對字體、比例、標題欄、圖線以及圖紙幅面等標準可以只作為了解內容講解;常用的幾何圖形的畫法,如等分線段、等分圓周、畫橢圓等舊的繪圖方法已無多大用處,就連圓弧連接的方法也都不適應現代繪圖的需要了,這些內容也只作為了解內容講解;軸測投影由于計算機的三維實體技術的出現也顯得無足輕重,這些內容只作簡單的介紹即可;因為中職學生就業崗位主要是面向生產一線,徒手繪制草圖的訓練要加強。
二、適當引入計算機多媒體教學
多媒體教學是以Powerpoint軟件為平臺,將文字、圖像、聲音、動畫以及音像資料有機結合,運用到教學當中,比傳統方式內容更豐富,表達更生動,手段更完善,效果更顯著。例如,講三視圖的形成及投影規律時,用常規的教學方法很難讓學生接受,而運用多媒體教學能將其做成動畫,將三視圖的“形成”與“展開”過程生動直觀地展示出來。多媒體教學還優化了教學過程,解決了課時減少而教學內容多的矛盾,節省了教師課堂板書的時間,增加了課堂的信息量。
多媒體課件能調動學生的積極性,調動學生的學習興趣,增大信息量,但課件的運用要適度。機械制圖課是要培養學生的繪圖能力的,不能用多媒體課件替代板書。只有教師在黑板上按步驟繪制圖形,學生才能真正地掌握繪圖方法與技能。
三、利用PRO/E建模軟件進行教學
PRO/E是一款優秀的三維CAD/CAM/CAE集成軟件,它能在生產過程中將設計、制造和工程分析有機地結合起來。用PRO/E建模代替傳統的實物模型和教具,可以使機械制圖課堂直觀、生動、靈活,既簡化了教學手段,又提高了學生的學習興趣。
1.利用Pro/E軟件進行相貫體教學
相貫線是機械制圖的一個難點,在課堂講授時,教師可充分利用Pro/E軟件的三維建模功能、參數化及由三維模型自動生成工程圖的功能,動態顯示相貫線的形成、形狀及變化。這樣,學生既能形象地了解相貫線的形成,又能充分理解相貫線的性質,對相貫線投景的規律有進一步的認識。
2.利用PRO/E軟件進行組合體的教學
組合體的形狀千變萬化,而無論組合體多么復雜,都可以看成是由基本幾何體經過切割挖切、疊加靠齊、相交和相切等方式組合而成的。教學中,知二求三,即根據已給組合體的兩個視圖,補畫第三個視圖和讀組合體的三視圖想象空間形狀是重點內容,目的是培養學生的空間想象能力。利用Pro/E軟件演示基本體的組合過程,能提高學生的學習興趣,提高教學效果。Pro/E三維造型軟件不但能生成三維模型,還可以生成二維投影圖,通過三維與二維圖形之間的相互交替,學生可對復雜的圖形或者空間很難想象出來的部分恍然大悟,建立起二維視圖和實物模型之間的對應關系。
參考文獻:
[1]謝桂萍.淺談提高中職《機械制圖》教學效果的幾點策略,教育學文摘,2012(2).
[2]劉在華,曹金海.Pro/ENG INEER實用教程[M].大連:大連理工大學出版社,2005.
【關鍵詞】應用型人才 機械制圖 計算機繪圖 一體化教學
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2015)05B-0035-03
隨著高校教育結構優化改革的不斷深入,不少地方本科院校抓住機遇向應用技術類型高校轉型。為更好地服務國家、地方和產業發展,南寧學院及時制定了十年發展規劃(2013―2022),明確了應用技術大學的辦學定位,提出面向產業與社會發展基層,培養就業能稱職、創業有能力、深造有基礎、發展有后勁的高素質應用型技術人才的培養目標,以培養技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案。基于應用型創新人才的培養要求,筆者結合機械制圖與計算機繪圖課程的特點在南寧學院2014級機械制造及自動化專業中進行“教、學、做”一體化教學改革,并取得了一定成效。
一、一體化教學改革的背景
《機械制圖與計算機繪圖》是本科院校機械類、近機械類專業必修的一門重要的技術基礎課,具有綜合性、工程性和實踐性等特點,它包含了傳統機械制圖與現代計算機繪圖軟件AutoCAD的內容,主要培養學生的工程思維能力、機件表達能力和現代化繪圖技術應用能力,為機械設計等后續課程的學習及發展自身的職業能力打下必要的基礎。
(一)課程教學現狀
1.課程設置。由于有的制圖教師不能勝任計算機繪圖教學,無法把機械制圖與計算機繪圖有機地結合起來,只能采用分開教學的模式,其中機械制圖約56課時,計算機繪圖約42課時。這樣雖然總課時多了,但對于機械專業來說,造成機械制圖教學時數少了,與課程任務重的矛盾就變得突出了,影響了教學效果和教學質量。教學的分開,導致教材選用不配套,不同的教師在教學內容上存在交叉重復的現象,教學效率不高。
2.教學手段。傳統的教學手段主要是“粉筆+黑板+模型掛圖”,慢節奏演示繪圖過程,已經遠不能適應制圖課的教學需要。近年來,在制圖課中已經廣泛使用多媒體課件動畫演示進行教學。作為現代化的教學手段,它具有直觀性、動態性、科學性等優點,對學生有較強的吸引力,可以幫助他們培養空間想象和空間思維能力。但信息量大,教學節奏快,容易造成消化不良。不少學生反映課堂上似乎聽懂的知識,真正到用的時候卻知之甚少。
3.教學組織。采用“填鴨式”教學,教師與學生缺乏互動交流。學生基本上是被動學習,模仿學習,創新能力不強。開展實踐教學沒有與工作實際對接,學生的動手能力差,缺乏實際應用能力,職業能力和專業能力不強。
(二)學情分析
本課程一般安排在大一第一學期,大多數學生空間概念和想象力較薄弱。未接觸過機械工廠和機械生產,缺少機械零件、部件的知識。機械制圖既有理論,又有實踐,與中小學課程及其學習方法不同,學生對學習方法有一個適應和掌握的過程。
學生剛入學時,仍然還保持著高中學習習慣,對新環境,新知識充滿好奇和學習熱情,對學習機械制圖的態度是端正的,隨著學習內容難度的增加,部分學生會產生畏難情緒,個別學生甚至喪失學習信心與興趣。
二、一體化教學改革的思路
隨著計算機輔助設計(CAD)技術的高速發展,手工繪圖將逐漸被計算機繪圖取代。企業生產基層要求學生具有較強的讀圖能力、計算機繪圖能力和草圖繪制能力。根據企業對人才的要求,結合學校的人才培養目標及學生的實際情況,突出“應用”為主旨和特征,構建以“教、學、做”一體化為核心理念的課程和教學內容體系,實現五個轉變,即教師由“主體”向“主導”轉變,學生由“被動模仿型學習”向“主動創新性學習”轉變,教學手段由“粉筆+黑板+模型掛圖”向“多媒體、網絡化、信息化”轉變,教學組織形式由“固定教室、集體授課”向“專業教室、小組合作”轉變,教學方法由“理論性、封閉性、單一性”向“實踐性、開放性、系統性”轉變。培養具有基礎理論知識適度、技術應用能力強、知識面較寬、素質高的機械工程技術應用型人才。
三、一體化教學改革的實施
(一)調整課程設置,優化課程內容
將《機械制圖與計算機繪圖》課程的教學時數由原來的98課時減少為80課時,增加了為期一周的集中性實踐環節,提高教學效率和有效性。
為了滿足后續課程和職業發展對識圖與繪圖能力的要求,我們將課程主要內容劃分為制圖基礎知識和機械制圖兩大模塊。制圖基礎知識模塊包括:制圖基本知識與技能、投影作圖理論及方法、機件表達方法、常用機件及結構要素的表示法四個單元,主要培養制圖基礎技能。機械制圖模塊包括零件圖的識讀與繪制、裝配圖的識讀與繪制兩個單元,主要培養識讀和繪制機械圖樣的能力。
加強機械制圖與計算機繪圖的有機融合。在教學初期,主要學習制圖基本知識與技能,幫助學生建立手工繪圖與計算機繪圖的對應關系,強化制圖標準的意識,養成良好的作圖習慣。此階段以手工繪圖為主,初步學習和熟悉AutoCAD基礎知識和簡單應用。在教學中期,為了使學生有更多的時間去理解制圖的投影理論和制圖的國家標準,提高讀圖、識圖能力,因此,進一步加強培養學生的計算機繪圖技能,弱化手工繪圖,提高計算機繪圖速度,掌握繪圖技巧。在教學后期,進一步提高學生的計算機繪圖能力,要求學生能夠熟練應用AutoCAD軟件繪制零件圖和裝配圖,以達到企業對人才的需求。
(二)教――改進教學方法,改善教學手段
在具體實施教學過程中,采用項目導向、任務驅動的教學模式,強調在做中學,做中教。要求學生在完成單元教學任務的前提下,進一步完成更復雜的學習任務。通過一系列的教學任務使能力目標、知識目標、素質目標得以實現。比如學習機械圖樣的識讀與繪制等程序性知識時,主要采用案例教學法,而對投影作圖等制圖知識與技能的學習,主要采用講練結合教學法。針對不同的內容采用不同的教學方法,讓學生更好更快地掌握知識,增加學生學習制圖課的信心。
機械制圖主要是培養學生的空間思維能力,所以教學離不開模型和實物。但是實物和模型數量有限,有的還不一定和教材配套,有的占用空間大,有的容易損壞,這都給教學增加了難度。我們可以充分利用AutoCAD強大的二維繪圖功能和三維造型功能開展教學活動,下面舉例說明。
1.利用AutoCAD指導學生完成練習。在教學中靈活應用AutoCAD的繪圖與編輯命令,提高講課效率,增加課堂信息量。比如,由兩視圖補畫第三視圖,教師首先用CAD將a圖畫好,然后用多媒體投影儀和AutoCAD縮放功能將題目全屏顯示在幕布上,教師與學生一起分析。使用旋轉命令將俯視圖逆時針旋轉90?(如圖b),幫助學生理解“寬相等”。根據形體分析法,利用投影關系,補畫左視圖(如圖c)。
圖a
圖b
圖c
2.利用AutoCAD制作仿真教具。可以應用AutoCAD將教材、習題集中的平面圖繪制成三維仿真模型,把繪好的圖的編號保存在模型庫中,供學習時使用。比如講解截交線、相貫線、組合體、剖視圖等內容時,可從模型庫中隨時調用,然后利用CAD的三維剖切和動態觀察的功能,全方位地展示仿真模型,引導學生觀察分析。這樣不僅激發了學生的學習興趣,擴大了知識面,而且提高了學生對制圖基本理論和基本技能的理解和應用。如運用三維仿真模型講解剖視圖形成及畫法,其模型圖如下所示:
立體完整模型
全剖模型
3.利用AutoCAD講解裝配圖
利用AutoCAD圖塊及屬性的功能,將螺釘、螺母、齒輪、軸承等常用零件定義成塊,在講解裝配圖的裝配關系及畫法時,逐一插入圖塊,幫助學生看清整個裝配過程,理解零件之間的裝配關系。通過師生互動交流,引導思維,降低學習難度,使復雜抽象的問題變得簡單易懂。
(三)學――授之以魚不如授之以漁
在單元任務的學習與完成過程中,有意識地培養學生自主學習能力,注重與他人的溝通協作。對制圖國家標準的有關規定等陳述性知識的獲得,主要采用自學輔導教學法。而對完成具體任務的問題解決策略的獲得,主要采用分組討論教學法。通過學法指導,使學生很快掌握制圖課程的學習方法,鍛煉了獨立思考,解決問題的能力。
(四)做――實踐與實際對接,提升應用能力
實際生產中,我們在進行新產品設計、機器設備維修時,均需要繪制草圖。在教學過程中,我們以測繪齒輪油泵作為貫穿項目的內容,培養學生(下轉第39頁)(上接第36頁)的草繪能力。如,根據齒輪油泵的構成,將該項目分為零件測繪和裝配體測繪兩大任務。零件測繪包括墊片、壓蓋、六角螺塞、壓蓋螺母、齒輪軸、帶輪、泵蓋、泵體的測繪,分別安排在相應教學單元能力檢測環節中。學生以小組為單位自主完成,根據實際情況安排課堂討論。
四、一體化教學改革的效果
1.激發了學生的學習興趣,提高學習的主動性。經過半個學期的教學實施,學生的學習積極性顯著提高,學生到課率100%,不少學生能當堂掌握學習內容,取得較好的教學效果。
2.提高課堂教學效率,與企業生產要求相吻合。以任務為驅動,理論加實訓,實行一體化教學。手工繪圖與計算機繪圖的結合教學,一方面可以相輔相成,幫助學生深刻理解基本投影理論和基本繪圖方法,提高了教學效率和教學質量;另一方面,充分利用AutoCAD三維實體建模功能,拓展了學生的知識面,使學生在課時較少的情況下強化了讀圖和計算機繪圖能力,培養出企業所需的人才。
3.激活課堂教學,降低了教學成本。利用AutoCAD三維實體建模功能,配以實物模型、ppt動畫演示等教學手段,不僅活躍了課堂氣氛,加強了師生的交流,培養學生空間思維和形體構型能力,而且解決了實物模型與教材內容不配套的問題,降低教學成本。
五、結束語
機械制圖與計算機繪圖一體化教學的實施不僅可以提高教學的有效性,還能促使教師不斷學習新知識、新技術,提高教師的理論教學水平和實踐教學能力,培養出更多更好的可持續發展的高技能人才,滿足社會需求。
【參考文獻】
[1]王巧敏.淺談高職《機械制圖》教學的培養方向――應用能力的培養[J].職業,2010(02)
圖樣是工程技術人員進行交流的一種手段。《化工制圖》作為化工類專業的專業基礎課,不但要培養學生形象思維能力,更要為學生后續專業課程的學習打下基礎,它的重要性是在后面專業課的學習中及學生就業后的應用中逐漸體現出來的。近幾年,職業教育快速發展,對職業教育教學提出了很多新的要求。為適應本地區行業特點,我不斷對化工制圖課程進行改革和探索,也有了一些體會和收獲。
1.對課程培養目標改革
根據對巴州地區化工企業進行調研及對畢業學生進行跟蹤。我們發現企業主要要求學生繪制化工工藝圖,對機械圖樣部分主要要求學生進行讀圖,對繪圖能力要求并不高,我們對化工制圖的目標進行了改革。
在能力目標及知識目標方面,對制圖中三個部分設置了不同的目標,在制圖基礎部分主要培養學生空間思維能力及對制圖國家標準的掌握,具備較熟練的徒手繪圖能力,并能熟練使用繪圖儀器及工具;在機械制圖部分主要培養讀圖能力,要學生了解機件的各種表達方法及機械圖樣的技術要求;在化工專業圖樣則要求學生能讀會繪制,要求學生了解裝配圖的表達方法,并能準確繪制各類化工專業圖樣。本課程主要進行手工繪圖的學習,并為以后學習CAD制圖打下基礎。
在素質目標方面,要培養學生吃苦耐勞、愛崗敬業、愛護公物及團結合作的精神,使學生具備認真負責、踏實細致的工作,培養學生遵守規定、紀律的精神,及培養學生分析問題解決問題的能力,及與人協作的能力。
2.對課程教學內容的改革
根據教學目標的要求,將課程內容整合為三個模塊、八個訓練項目。在制圖基礎模塊,分為了繪制平面圖形(訓練學生對圖紙、圖幅、線型、尺寸標注、字體書寫的體會)、組合體的畫法(分基本體、簡單組合體和復雜組合體,主要訓練學生對正投影的熟練掌握、截交線的畫法、組合體的繪圖及讀圖);在機械制圖模塊,分為了讀標準件及常用件(主要掌握螺紋的讀圖及標注),讀零件圖(能通過零件圖分析零件結構及技術要求等);在化工制圖部分,主要包括閱讀化工設備圖(了解化工設備的結構、組成部分及技術要求、分析其中的物料走向等內容)、繪制與閱讀化工工藝流程圖(了解工藝流程圖的繪制特點、內容及一些基本要求)、化工設備布置圖(掌握化工設備布置圖的繪制特點、建筑制圖的基本要求)和化工管路圖等(了解管路圖的繪制特點及閱讀管路圖),增加國家標準、投影基礎及剖視圖的學習,主要培養學生的空間想象能力;在機械圖樣部分,減少學生繪圖的要求而增加閱讀標準件的標注及零件圖的技術要求的讀圖部分;化工圖樣部分,選用巴州典型化工廠的生產工藝為載體,著重學習化工工藝流程圖。
3.教學方法與手段的改革
采用(1)傳統教學和多媒體教學相結合,既要使用傳統教學模式,作好示范,強調作圖的順序和嚴謹性。同時,由于工程中每一個機件或機件中的每一部分用圖樣表達出來都不一樣,所以制圖課程的圖形量非常大,教學內容增加,需要用多媒體課件增強直觀性,并節省時間。(2)以引導式學習為主,調動學生主動思考,強調學生學習的主動性,在課堂中充分發揮學生的主體地位,采用任務教學法,讓學生自主完成通過繪圖及讀圖任務,讓學生自己講解,全班共同分析評價等方式,不但要鍛煉學生的形象思維、還要鍛煉學生的發散思維、求異思維,同時也要鍛煉學生嚴謹的作風。教學中調動學生的主動學習和課程參與度,在學習過程中,以鼓勵教育為主,培養學生學習的信心。(3)結合學生喜歡自己動手的特點,開展模型活動課,讓學生自己動手用橡皮泥、硬紙板等材料自己動手制作模型,并進行比賽評比,調動學生的學習興趣。(4)結合實訓設備及仿真軟件,增強學生對工藝圖的讀圖和繪圖能力。
4.考核方式的改革
改變原來只做期末考核的方式,每一個任務都進行一次考核,考核的內容視具體訓練內容而定,并根據不同基礎的學生制定的不同的要求,能夠完成基本要求就算合格,在此基礎上,對學生提出能力深化訓練項目,學生可以根據完成任務的層次,了解自己的掌握程度。
關鍵詞:建筑制圖;計算機輔助制圖;教學融合;工程化教學
中圖分類號:G642;TU文獻標志碼:A文章編號:10052909(2012)06008603應用型本科院校的培養目標是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技術應用性人才。建筑工程專業要求學生不僅有扎實的理論基礎知識,而且要有全面的工程設計和管理能力。建筑制圖和計算機輔助制圖是主要的專業基礎課,是建筑工程專業學習的入門課程,幾乎貫穿專業學習的整個過程。其中建筑制圖是以畫法幾何為理論基礎,研究圖解空間幾何問題的基本原理以及繪制、閱讀建筑工程圖樣的基本方法,培養學生的空間想象力、思維能力,使學生具有畫圖、讀圖的基本能力,掌握手工繪圖的基本技能;計算機輔助制圖主要講授計算機輔助繪圖軟件的基本操作及其在建筑制圖中的應用,培養學生計算機繪圖的基本能力和技能。傳統的教學方法是將兩門課程在不同學期開設,自成體系。筆者在十余年的教學實踐和教學研究中發現,這種情況下學生的學習連貫性差,學習效果和綜合運用能力不足,往往是學習后續課程時還要重新回顧前面課程內容,效率低、進度慢,也失去了其專業基礎課的功能。而如何將上述兩門相關課程進行合理有效的教學安排,使兩者內容相互滲透,緊密結合,獲取最優的教學效果,是教學改革和教學實踐中一項仍需探究的課題。
對建筑制圖和計算機輔助制圖兩門課程進行系列化、交叉性的教學,開發設置新的課程教學體系應以學生能熟練繪制和閱讀建筑施工圖為培養目標,在課程的教學內容、教材建設、教學方法和考核方式等不同方面進行研究和改革。
一、課程內容優化與調整
教學內容改革是新課程體系建設的核心部分,要對其進行優化,重組知識體系,避免知識重復脫節,著重體現易學實用性。試點教學過程中根據新的教學目標,以理論知識為基礎,國家標準為依據,繪圖和閱讀為主體,來實現繪制建筑施工圖的全過程。從施工圖開始,以施工圖結束,中間講述各種看圖和繪圖方法,并實時穿插相關的制圖標準和規定。對教學內容進行了較大的取舍和調整。
(1)從認識建筑物開始,介紹建筑概述,并基于此引出建筑設計成果的表達方法——圖樣。
(2)制圖的基本知識與技能:主要介紹建筑制圖標準(如圖紙圖幅、線型、字體等)、制圖方法和步驟,同時介紹利用AutoCAD軟件繪制圖框、標題欄等基本命令,弱化手工尺規繪圖內容(涉及尺規儀器、幾何作圖)。
(3)空間建筑形體的二維表示理論與方法(即畫法幾何部分):主要介紹投影基本知識,點、直線、平面的投影,平面體、曲面體、組合體的投影,圖樣畫法等,并實時穿插介紹各種幾何元素及平面圖形的AutoCAD繪制方法。削減立體表面交線和軸測圖內容,去除那些不適合計算機繪圖的簡化畫法,如對稱圖形、相同結構要素的簡化畫法等。
(4)建筑施工圖概述:介紹建筑施工圖的形成,表達的內容、專業制圖規定,同時介紹使用AutoCAD繪制建筑單體符號的方法(如軸線編號、標高符號等)。
(5)建筑平面圖:介紹平面圖的圖示內容及表達方法,并結合建筑制圖標準介紹TArch天正建筑軟件繪制建筑平面圖的方法。
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
趙冰華,等應用型本科建筑制圖課程教學研究
(6)建筑立面圖:介紹立面圖的圖示內容及表達方法,并結合制圖標準介紹利用TArch和AutoCAD軟件,生成并細化立面圖。
(7)建筑剖面圖:介紹剖面圖的圖示內容及表達方法,并結合制圖標準介紹利用TArch和AutoCAD軟件,生成并細化剖面圖。
(8)建筑詳圖:介紹墻身、樓梯、門窗等詳圖的圖示內容及表達方法,并結合制圖標準介紹利用TArch和AutoCAD軟件,完善平、立、剖面及詳圖。
(9)課程綜合練習:中小型民用建筑系列施工圖識讀和繪制出圖等。
二、配套教材建設
由于課程內容的調整,使用原有的獨立教材已經不合時宜,必須開發新的綜合性教材。教學研究和改革是一個循序漸進、繼承精華同時調整舍棄不足的過程,教材建設應順應這個規律,在兼顧市場效應的同時,分幾個階段逐步進行和完善。
第一階段:針對專業特點和行業適用性,改革傳統的計算機輔助制圖類教材通常只介紹AutoCAD或只介紹天正建筑TArch軟件,過于突出單個軟件的全面性和獨立性,而忽視專業性和關聯性。建設內容涉及建筑制圖標準、各種建筑施工圖的繪制等,重點突出軟件使用方法、規范標準和實際應用相結合的綜合類計算機輔助繪圖教材[1]。此階段已完成并用于試點班級的教學實踐(東南大學出版社《土木工程CAD+天正建筑基礎實例教程》),受到師生的一致好評。
第二階段:添加畫法幾何部分,建設綜合設計制圖類教材。此階段正在籌備階段,計劃綜合合理使用各種媒體(紙質文本、多媒體教學系統等),使教材圖文并茂、動靜結合、學練有序,也將借助校級高等教育研究與改革課題進行教學實踐。
教材建設致力于改變目前教材及教學現狀的不足,讓教材更具專業性和實用性,更適合建筑類專業人員使用。為教學雙方提供一種綜合性的教學資源聚合與交流平臺,最大限度地滿足教學需要,滿足教育市場的需要,增強教學能力,培養工程實用人才。
三、教學方法多樣化
為了將教師講授與學生實踐更好地結合起來,可根據教學內容適時將教學地點安排在多媒體教室、計算機房或認識實習現場。純理論內容安排在多媒體教室,利用圖片、動畫、模型加板書教學;計算機繪圖軟件介紹部分安排在計算機房,使聽課的學生人手一臺電腦。采用新興的多媒體教學軟件,教師操作的內容能同步顯示在學生機上,實現教師一人對學生多人的手把手教授,達到聽、看、練同步。為了防止教師在演示過程中,學生急于動手操作而不認真聽講的現象,可通過相關的軟件控制學生機操作,在教師講解階段學生機只能觀看而不能操作,使學生真正明白后再解控學生機讓其自由練習,真正做到當堂課內容及時消化,效果明顯[2]。為了更好地聯系工程實際,可安排室外建筑物認識實習。
在教學過程中以一個實際的工程項目為線索來展開相關的教學內容。這個實際的工程項目,可以是綜合的,如一個小型住宅區的建設項目,也可以是單項的,如一棟住宅樓或辦公樓的建設項目[3],甚至是一個模型。但該工程項目必須符合課程特點、有代表性,且應便于搜集設計資料和現場觀摩教學。在教學過程中可以根據課程內容和進度對所選工程項目進行拆分和合并。如在講授空間建筑形體的二維表示理論與方法(即畫法幾何部分)以及CAD基本命令時,將教學所選擇的工程建筑物進行分解,然后再將分解后的各個部分結合理論知識講授。而在讀圖識圖、整套施工圖繪制等內容的講授時,再將所學的分體知識組合起來。一分一合、循序漸進,再加上理論與實踐相結合,學習效果倍增,為后續專業學習和發展奠定基礎。
四、考核方式改革與考試系統開發
考試是教學過程中的一個非常重要的環節,也是檢驗教學效果的主要手段。隨著教學內容、教學方法和手段的改革,傳統的考核方法也顯現出很多弊端,不能很好地評價學生的學習狀況,也偏離了課程注重實踐的培養目標。
為了有效監控學習過程,考核評價可以多方面、分階段進行。通過階段性考核診斷,總結問題并改進提升。每一階段根據具體的教學過程分析,收集學生在理論知識、操作技能、創新能力、學習積極性等方面的資料,將各種判斷要素量化,分層次、多指標綜合評估[4]。
學生成績可由平時成績和階段測試綜合獲得。其中平時成績包括課堂作業、課外作業以及上課的出勤和學習主動性等,比較全面地考查學生平時學習情況;階段考試則采用筆試、機試、學習日志等靈活多樣的方式進行。實踐證明,這種考核方式受到學生歡迎,能更好地激發學生的學習積極性和主動性。在平時作業的要求方面,可適當放寬時間,但一定要求學生本人動手操作,不能眼高手低,在課堂上聽教師講解時覺得很簡單而缺少練習,真正繪圖時卻無從下手。
隨著計算機技術的發展,開發在線考試系統作為考試改革的一個方向,已經越來越受到各高校的重視,這有利于考試的科學化、規范化。階段考試采用課程考試系統,可有效杜絕作弊現象。學生從考試系統主界面上可以隨機選卷測驗,也可以由教師指定某一份試卷進行測驗。進入試卷環境以后,可在試卷界面上設置考試時間供學生參考,答題結束后學生可通過交卷按鈕提交試卷結束考試,或者等到考試時間結束,系統也將自動交卷。
五、對教師的新要求
針對內容交叉融合化、手段多樣化、方法工程化后的新課程教學,對教師的要求也有了大幅度的提高,教師隊伍必須向結構合理、專業綜合化發展。不僅要求理論知識扎實,專業技能過硬,更要有豐富的工程設計和實踐經驗,要做到面面俱到。所以必然要求教師要隨著行業新技術、新理論、新方法的不斷進步加強自身學習,鞏固理論知識,加強實踐和工程經驗,理論與實踐相結合,能把專業理論與實踐技能同時傳授給學生,有的放矢地開展教學工作。
六、實踐效果
對空間想象能力要求高、動手能力要求強的制圖課程的教學,合理地選擇教學內容,積極采用多媒體教學新模式,注重制圖標準的結合使用,加強實踐能力的培養,運用綜合的考試考核方式,真正激發學生學習積極性和主動性,使其掌握計算機繪圖能力。
參考文獻:
[1] 趙冰華,喻驍.土木工程CAD+天正建筑基礎實例教程[M].南京:東南大學出版社,2010.
[2] 趙冰華.高校建筑專業CAD課程教學研究與改革[J].高等建筑教育,2009,18(6):,95-97.
[3] 羅曉良.建筑制圖與AutoCAD課程教學改革探討[J].科技信息,2008,21:581-582.
[4] 丁光彬,張紅光,于佐東,等.CDIO工程教育模式下學生學習評估方法探索[J].中國電力教育,2010,183(32):52-53.