工程制图范文

时间:2023-03-30 22:02:51

导语:如何才能写好一篇工程制图,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

工程制图

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一、三维教学模式简介

(一)三维教学的特点

对于工程制图教学来说,其中一些教学内容涉及到立体空间的概念,对于学生的空间想象能力要求比较高,但是对大部分学生来说由于缺少必要的工程实践,导致教学效率不高。通过借助三维制图软件,能够帮助学生建立空间概念,能够为学生提供比较多的操作空间,使学生更好地理解工程制图的教学内容。在传统的工程制图中常常利用二维教学的模式,利用二维投影来展现三维思想,二维教学对学生的要求比较高,而且在图形的表达上具有一定的局限性,其表达过程不够直观,对于模型信息的描述也不够完整。在传统的工业设计中通过进行三维构思,然后借助二维图形进行表达,在读图时又需要还原为三维模型,然后才能进行三维制造。这种传统的设计模式已经难以满足现代工业发展的要求,通过三维设计,能够将原来的三维构思直接用三维模型表达出来,然后进行三维分析,最终形成三维CAE等[1]。由此可以看到,三维设计的过程更加符合人们的设计要求和思维方式,能够充分地提高模型的设计效率,由此需要重视三维设计在工程制图教学中的应用。通过借助三维制图软件,从三维空间的角度来构建模型结构,建立数字化的教学模式。同时三维模型和二维图之间也存在密切的联系,具有一定的交互性,有利于学生知识的迁移。

(二)三维制图的特点

图样作为工程研究和制造中的重要语言,在工业生产中具有重要的作用。传统的图样是二维平面图形,随着信息技术的快速发展,传统的制造业发生了重要的变化,一系列三维软件等得到了广泛的应用。三维制图模型能够直接应用于工业生产,从而改变了图样原本的概念和应用范围,三维模型设计成为了制造业发展的趋势和方向。三维制图经历了一系列造型变化过程,能够适应现代工程制图教学的需要。在传统的二维制图工程中,常常利用线面造型来表达物体的形态。随着制图软件集成化的发展,逐渐形成了面向设计和制造的造型方法,利用参数模型来修改几何模型,最终形成所需要的几何模型。现代三维制图软件技术在参数化技术的基础上,进一步地发展和完善,不仅能够满足事物模型的结构需要,同时还能够包含模型的材料、工程分析等方面的信息,能够将模型的设计、制造以及力学分析等有效结合在一起,使事物的空间表达更加完善和具体,为工业生产制造等带来便利。

(三)三维制图的优点

三维制图教学能够加强和工业生产的联系,缩小传统教学内容和社会之间存在的间隙,对于学生就业等具有重要的帮助。在设计的过程中学生能够将自己思考的结果和创意,直接利用三维制图软件来生成相关的模型,而且能够根据需要进行全面的修改。目前三维制图软件已经发展比较成熟,大部分三维制图软件能够实现特征参数化,在制图的过程中能够加入尺寸和几何约束,对于设计新的产品和修改图样具有非常大的便利。三维制图模型在向二维图转化时非常准确,不容易出现投影等错误。三维制图软件应用了统一的数据库,所以当某个模型数据需要修改时,其它相关联的产品模型参数也会随之变动,这种方式为模型修改提供了便利,减少了设计工作量。现代三维制图软件能够和其它软件配合,实现模型的虚拟装配和检查等,提高了设计的效率[2]。同时还能够实现对模型的结构分析和物理量的计算,其结果能够直接应用到工业生产中。相对于二维模型,三维模型相对容易理解,读图比较方便,能够吸引学生的学习兴趣,有利于工程制图教学的开展。

二、三维制图软件在教学中的应用

(一)实现三维建模和教学内容的融合

三维建模能够和传统的工程制图教学融合起来,能够帮助学生更好地理解教学内容。在教学的过程中教师要主动地应用三维制图技术,将其作为一种重要的教学方法和教学工具,改善传统教学方法中的不足。例如在投影理论的教学过程中,涉及到点线面等内容,教师就应积极地应用三维制图软件,三维建模的方式能够更好地帮助学生了解图像中体的概念和结构,逐渐地培养学生的空间意识,启发学生的空间想象能力。特别是讲解点线面之间的空间位置关系时,可以利用三维制图的方式来进行说明,通过软件来改变图像的立体结构和相对位置,并且利用同一模型中不同空间结构的点线面位置关系来进行说明,更好地帮助学生理解其中的位置关系,在这一过程中能够更好地发挥思维制图软件在教学中的优势。点线面作为模型中的基本量,对于理解图形有重要的帮助,特别是在涉及到一些细节内容上,其重要性比较突出,借助三维制图软件的方式来帮助学生理解其中的相对关系,能够提高工程制图的教学效率。在工程制图的过程中,学生的空间概念比较差,所以对点线面等基本元素的投影理解不足,利用具体的模型能够将相关内容形象化,拉近和学生之间的距离。由此可见,三维制图软件能够实现和传统教学内容的融合,提高工程制图教学的效率。

(二)三维制图能够实现模型的动态化

三维制图软件能够实现模型的动态化,三维建模的过程和方法比较具体,而且其模型不是一成不变的,可以根据需要进行旋转、缩小等操作。在传统的教学过程中实体模型只是其中的结果,例如学生并不知道模型是怎么来的,学生难以理解到建模的动态过程,这种方式导致学生空间意识比较弱。通过利用三维制图的方式能够实现模型造型的动态化,将其过程展现给学生,对于吸引学生的兴趣,提高学生的创新能力具有重要的帮助[3]。特别是三维制图软件具有可操作性好、实时性强的特点,学生可以根据自己的需要创建相应的结构模型,改变传统实体模型教学中的不足,使三维制图软件成为工程制图教学中的有效手段和工具。学生在三维模型的引导下,能够更好地观察到实体模型中的内部结构,了解模型的侧面情况,特别是能够观察到空间模型的形成过程和方法。这种动态化的、直观性的教学方式,能够帮助学生树立良好的构图思维。在具体的教学过程中,立体投影分析中可以利用三维制图软件来进行练习。基本立体作为复杂模型的基础,通过进行三维模型练习,能够使学生掌握初步的实体模型建模方法,同时也有利于加深学生对立体结构的理解。利用三维制图软件,能够在比较短的时间内建立立体模型,能够加深学生对几何图形概念的理解,加深对模型构建过程的掌握。

(三)能够加深对零件设计的掌握

通过借助三维制图软件,能够提高学生的设计能力,加深对模型空间结构的掌握。例如可以将三维设计的方法,使学生能够学会利用三维模型来生成二维图形,加强二维图形和三维模型的联系,特别是帮助学生理解到模型的空间结构,使学生能够掌握产品装配的设计等。工业几何模型设计是一项系统性的工程,不仅需要体现产品的外部结构,同时也能够体现产品的功能,其内部结构和设计成为了其中的关键。三维制图软件具有比较好的操作性和可行性,能够展现问题的解决过程,学生可以根据自己的要求进行随意的剖切、拆卸等,了解到模型的内部结构,以及相关零件的关系。这种动态的方式,能够加深学生对零部件结构的认识,获得对零件的直接感受,从而加深对图样的理解[3]。在日常练习的过程中,不能紧紧满足学生对单个零件的掌握,应当加强对产品的装配的要求,使学生能够建立完善的设计方法和理念。通过学生学习产品的全过程设计,能够帮助学生熟悉各种设计工具,培养良好的设计思想,对于学生的空间建模和空间思考能力具有重要的帮助。

三、结束语

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三维建模技术和虚拟现实技术,能使学生直观地了解三维立体图像。工程界的图纸也从繁琐的描图、晒图发展到使用计算机出图的阶段。对于大多数高校学生来讲,在土木工程制图学习阶段,依然采用手工绘制。在毕业设计时,采用计算机绘图。这里要谈到是否取消手工绘图的讲授和训练的问题。手工绘图能力是一种工程素养。现在各种文字排版软件已经发展到既专业又易学易用的程度,是否需要练好字,写好字呢?答案是肯定的。工程界使用的图纸都是计算机图纸。但是在设计、施工和管理等活动中,人员互相交流,甚至在构思时,不可能总是使用计算机图纸,有时候最方便的往往就是徒手作图,也就是画草图。画草图是一种重要的技能,基本要求是快、准、好,即画图速度要快,目测比例比较准确,画出的图样基本正确,字体工整,图面质量较好,这正是交流时需要的。至于尺规作图,在大多数高校,也是不能放弃的,主要原因有两个。一是像前面提到的,尺规作图是一种素养,是在学习阶段培养立体思维、养成良好制图习惯的好方式,也是后面要学习的计算机绘图的重要基础。二是与制图课程相关的后续课程设计比较多。例如,建筑设计、钢筋混凝土结构设计、钢结构设计、基础设计等,都需要绘制图纸。而且,目前大多数高校的土木工程专业,不具备足够数量的计算机供学生使用。所以,尺规制图教学肯定不能取消,多媒体优点再多,也取代不了教师伴随着学生的思维活动,一笔一笔绘制板图的效果。但为了提高学时利用率,建议只在必要的内容进行尺规作图讲解。同时,建议增加草图课时,并适当布置作业。

二、土木工程制图课程设计问题

土木工程制图能力的获得是不可能通过一门课程的学习一蹴而就的,必须通过与其他专业课程的相互配合(尤其是土木工程制图训练),在大学四年的各个课程设计,以及最后的毕业设计中逐渐形成,甚至很多技能的熟练掌握要在实际工作之后。高校一直都有土木工程制图训练这门课程设计,只是课时从两周的时间,逐步减为一周的时间。有的高校为了缩减学时,已经砍掉土木工程制图训练这门课程设计了。由于学时的限制,在土木工程制图课程32学时的学习过程中,学生只能学到简单的图样绘制方法,没有时间进行绘图工作量比较大的多张1号图纸绘制。只有经过了制图训练,才能使他们的空间思维能力与土木工程制图能力得到真正的提高,才能为后续课程设计打下坚实的制图基础。考虑到画法几何、工程制图和计算机绘图是一个课程体系,可将土木工程制图的时间安排进行调整,即在计算机绘图课程结束后,安排土木工程制图训练。这就要求计算机绘图和土木工程制图两门课程在时间安排上要紧密衔接或者相互融合。在制图训练内容安排上,学生尺规作图部分尽量安排制图基础和制图方法方面的内容,而计算机绘图部分尽量安排工作量较大的施工图方面内容,学时建议为1周或1.5周。

三、土木工程制图教材内容改革问题

大多数高校目前采用的教材比较经典,编写质量较高,延续使用了多年,都是非常优秀的教材。但是随着制图的改革,增加了混凝土结构施工图平面整体设计方法,以及国家建筑标准设计图集《混凝土结构施工图平面整体方法制图规则和构造详图》03G101-1、03G101-2和03G101-3等。图集包括:常用的现浇混凝土构件的平法制图规则和标准构造详图。平法的表达形式是把结构构件的尺寸和配筋等,整体直接表达在各类构件的结构平面布置图上,再与标准构造详图配合,构成一套完整的结构设计,再逐个绘制构件详图表示构件尺寸、配筋和构造。平法标注现在已经广泛使用,但是教材并没有详细的配套案例以供讲解,只是简单介绍平法标注方法,导致学生毕业设计、毕业后从事设计工作无从下手。而且教材施工图主要还是以某砖混结构为主,按照老方法讲授其结构平面图、结构详图。因此,必须增加平法标注内容,除了讲解砖混结构的施工图外,还应讲解以某钢筋混凝土结构实例为对象的平法标注施工图。

四、教学计划调整与课程体系完善

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1.1课程教学内容

建筑工程制图与识读是研究建筑工程图样的绘制、表达和阅读的一门应用科学,主要教学内容包括:画法几何、制图基础、建筑工程图识读和计算机绘图等四部分。学习利用正投影法的原理和方法表达空间几何形体和图解空间几何问题的基本原理和方法;学习贯彻有关制图国家标准为主要内容的制图基础;训练学生用仪器和徒手绘图的操作技能,学习建筑工程图样的识读与绘制。

1.2课程职业能力

建筑工程专业对口就业单位有:土建类施工企业、土建类监理企业、土建类其他相关单位;主要就业部门有:工程部、质检部、技术部、安全部、设计部;学生毕业后初次就业岗位有:施工员、质量员、安全员。通过本课程的学习,培养学生具备以下基本职业能力:绘制和阅读中等难度房屋施工图的能力、三维空间逻辑思维和形象思维能力、AutoCAD绘图能力,以及分析问题和解决问题的能力,为后续课程、专业实习、课程设计、毕业设计打下基础。

2建筑工程制图与识读课程教学现状实例分析

本次调查问卷,针对建筑工程专业的大一学生和教师,采取随机发放形式,总共发放问卷100份,回收问卷68份,其中有效问卷62份,有效回收率为62%。基于回收的有效问卷,我们就建筑工程制图课程的教学形式、教学方法、对教学互动的注重与评价及其影响因素等问题进行了统计分析。通过本次调查发现,当前大班教学是建筑工程制图与识读课程教学的主要形式,有相当大一部分被调查的师生认为小班教学比大班教学效果更好;教学方法的选择在很大程度上影响着教学的效果,当前建筑工程制图与识读课程教学中使用的方法具有多样性的特点,比较多的教师认为项目教学和分小组讨论的教学方式更受学生青睐,教学效果远高于其他方法;尽管几乎所有的师生都认为教学互动重要,但在现实教学中,教师对自己教学中的教学互动的注重还不够;学生普遍认为教学内容虽与专业联系紧密,但职业能力的培养体现不够突出、全面,被调查影响课程教学效果的主要因素排序依次为“教学内容”“教学方法”和“职业能力与专业联系不够紧密”等等。

3建筑工程制图与识读课程教学拟解决的关键问题

3.1优化课程教学内容

以现代教育理念为指导,体现学生为主体、育人第一的主导思想,结合建筑工程专业课程体系,对建筑工程制图与识读课程的教学内容进行优化,多补充新理论、新方法、新技术;对课程教学的方法、手段进行创新,构架融合经典内容与高新技术的画法几何教育教学方法;针对课程概念多、难点多、知识点分散、实践性强的特点,有效开展理论和实践教学;使画法几何、工程制图、AutoCAD绘图三部分内容融会贯通,全面提升学生的职业能力。

3.2合理运用教学方法,积极开展课堂讨论

在教学过程中插入视频文件或者动画技术手段等来帮助学生建构新知识体系,同时适当运用肢体语言、板书作图等方式来强化学生对新知识和重点知识的理解;教师通过运用项目化教学法,让学生分小组讨论,以任务驱动小组互助的方式展开教学活动。根据调查结果显示,课堂讨论是教师比较喜欢的一种教学方法,事实上也是学生比较喜欢的教学方式。教师可以在教学过程中,依据教学内容,让学生分小组展开讨论。实践证明,在教学过程中常组织学生就教学内容中的一些问题进行课堂讨论,并配合开发一些与教学内容相关的小游戏,多方位开发学生智力,能有效提高学生学习的积极性,提高教学实效性。

3.3依据职业岗位重设职业能力

作为专业基础课程的建筑工程制图与识读教学,应该明确该课程与其他专业课程和毕业设计、综合实习间的关系,将建筑工程制图与识读课程教学与职业能力培养相衔接。依据学生未来实际工作岗位所从事的绘图工作情景来重设学生职业能力,培养绘制和阅读投影图的基本能力、空间想象能力、AutoCAD设计绘图能力、初步具有解决本专业工程制图问题的能力和一定的科技创新能力。同时学生应该牢固掌握我国常用的专业制图标准,培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风,使学生的动手能力、工程意识、创新意识和设计意识得以全面提高。这样学生在校所学的技能更贴近实际需求、更容易适应工作岗位、更能适应行业的发展变化。

4基于职业能力培养的建筑工程制图与识读课程教学实施———以“建筑平面图的识读”单元教学为例

4.1结合职业岗位需求优化教学内容

结合职业岗位需求优化教学内容,及时变化更新。在“建筑平面图的识读”单元教学中,根据学生掌握建筑平面图的形成、用途以及表示方法,具备识读一般建筑平面图的基本能力为主线,合理安排教学内容。用来做教材的建筑平面图最好是来自于实际工程的真实项目,用工程实例讲授建筑施工图、结构施工图、设备施工图等,每一模块的内容在教学中围绕设定的项目展开,有利于让学生接触到真实的工程资料和实物,以拉近课堂与工程现场的距离。在注重建筑识图的技能训练同时,还应把建筑构造的新知识、新技术和新方法融入教学,以便使学生所学更加贴近建筑施工操作的实际,传授给学生工程一线真正需要和最接近实际的知识。

4.2适当推行小班项目教学,实施小组合作学习

“项目教学法”是一种以学生为中心的教学方法,一般适合小班教学,在当前大班教学依然是主要的教学形式的情况下,适当推广小班教学将有利于开展项目教学。本课程实践性较强,培养学生识读建筑图的实际能力是本课程的核心目标,以任务驱动模式展开教学。“建筑平面图的识读”单元教学过程如下:首先由教师布置识读建筑平面图的项目任务;然后教师讲解应该从哪些方面识读建筑平面图的知识点;接着学生按就近座位分小组,展开小组讨论,抽选小组代表发言展示识读成果;最后教师再根据学生理解上的不足,将此次任务进行总结概括。在整个教学实施过程中,教师指导学生自主学习独立思考,鼓励学生自主地发现问题、提出问题和解决问题,让学生在实践中去体会、思考、发现解决问题的途径,使学生动手、动脑有机结合,实现由重知识传授向重能力和人格培养的转化。通过工作任务的完成,使学生掌握具备识读一般建筑平面图的基本能力。

4.3设置以提高学生职业能力为主的专项课程考核体系

课程考核是教学工作的一个重要环节,是确定学生成绩、检验教学效果的重要手段。建筑工程制图与识读课程实践性较强,知识和技能的培养主要靠平时的积累和训练,因此,课程评价注重对教学方式和教学手段的改革与创新,以考核学生职业能力为主要评价目的,设置以提高学生职业能力为主的专项课程考核体系,以过程考核为主,将课堂纪律、出勤、任务完成过程和结果、识图课程实训的过程和结果、认识实践的过程和结果等方面综合纳入考核范围,突出过程评价与阶段(以项目任务模块为阶段)评价,强调目标评价和理论与实践一体化评价,从多方面有效地考核学生理论知识的掌握程度及将知识运用于实践及工程的职业能力。“建筑平面图的识读”单元教学结束后,教师主要以考核学生是否掌握识读建筑平面图的能力为主,评价过程中注重学生动手能力和分析、解决问题的能力。通过抽选小组代表展示识读成果,对在学习和应用上有创新的学生应在评定时给予鼓励,使学生从传统的被动学习转变为主动学习,积极性和学习效率得到有效调动,大大激发了学生的创新与动手能力,提高了教学效果,增强了学生职业能力。

5结论

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1、应用现代教育技术

改革传统的教学模式,进行多媒体教学手段的研究与实践,并将其应用到土木工程制图课的教学实践中,不仅可以丰富教学手段,而且能够激发学生们对该课的学习动机,调动学生们学习制图的积极性。而计算机辅助设计(AutoCAD)是一种绘图工具和手段,是制图现代化的体现。在学校里,逐渐培养学生们的手工绘图的能力,在手工制图的过程中,可以使学生们的思维、仪器制图、徒手制图、读图等能力得到一定的锻炼,从而使同学们掌握相应的绘图、画法等技巧,所以应加强同学们对手工绘图的强化训练。同时,手工绘图理所当然是能够让学生们更好地掌握计算机辅助设计的一个既重要又必要的基础。在土木工程制图这一课程中,手工绘图的必要性、重要性不言而喻,只有熟练地掌握手工绘图的技巧后,才能使得工程制图与AutoCAD的应用相机结合,从而增强教学的连贯性。因此,随着多媒体的不断引入,充实了教学内容,使学生们学用相结合,学以致用,从而起到立竿见影,事半功倍的效果。同学们还可以在多媒体教学中,通过远程教育,视频等形式,听取专家、学者们的解读,并借助多媒体这一便捷的学习工具,理论与实践相结合,将自己所学到的理论性知识,应用到现实的生活中。汉朝时期的刘向说:“耳闻之不如目见之,目见之不如足践之,足践之不如手辨之”。即是说:耳朵听说一件事,不如亲眼看见;亲眼看见一件事;不如亲自尝试;亲自尝试一件事;不如亲手操作。所以,在便利的多媒体教学的指引下学习土木工程制图,要运用所学到的制图知识技巧,自己动手绘制图形,以便于为将来的实际应用打下坚实的基础。

2、学以致用

工程制图是一门具有很强的实践性的课程,就其内容来讲,并没有需要学生大量死记硬背的公式和深奥的理论内涵,但如果要想更好的学好这门课程,应该开拓学生们的思路,培养他们较好的空间想象能力、解答难题的能力和具体图形的表达能力;引导学生们观察分析建筑实体,使他们可以通过手工绘图、模型的制作和阅读工程图纸等环节提高学生们的实践应用能力。大学教育的理论教学和实践教学是教育的重要组成部分,而今,教学改革的重要任务之一是培养学生们的实践应用能力。因此,教师应精心策划一些与理论相对应的实践性环节,在画法、几何投影理论等部分应该配备有相应的徒手绘图、模型制图、实际训练等,徒手绘图是土木工程制图课的一项基础技能,在工程的测绘等方面会经常性的使用。例如学生们在画图时的绘制投影期间,可以先徒手绘制与之相匹配的轴测图,再绘制出投影,这样思路便会更加的清晰;而且,在教学中任课教师可以根据学生们的实际情况,采用灵活的教学方式,可以将徒手绘制轴测图的课时安排在投影的课时之前,在组合体的二求三的课下作业中,鼓励学生们勾勒、绘画轴测图,养成一种徒手绘制图的良好习惯,从而可以加强学生们的形体空间的构思能力。为了取得良好的教学效果,需让学生们自己动手制作模型,加强对实物模型制作的训练,因为学生以后接触到的毕竟是实实在在的实物,而非三维模型。那么,如何为学生们在图和物之间搭建一座桥梁呢?这就需要依靠教师的教学模型。教师通过模型可以形象地展示教学的内容,尽可能地让学生们接触更多的基本的实物和组合状模型,学生们通过观察这些模型,由模型画出简单的三视图,再由三视图回想起在绘制的模型。

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关键词: 工程制图 课程考核 考核方法

考试是课堂教学和教学管理的重要环节,其作为学生学习过程的“指挥棒”,在引导学生学习、客观公正评价学生知识技能程度及反馈教学执行成效等方面有至关重要的作用。考试不是目的,只是一种检验手段,只有发挥好考试的“指挥棒”作用,才能真正引导学生进行有针对性、有重点的学习。我校工科类的土木工程、园林、城乡规划专业的工程制图课程虽然进行过一轮改革,但是该课程的考试改革还存在改革不彻底、不完善等问题,因此对工程制图考试进行深入完善的改革势在必行。

1.计算机制图背景下工程制图考核重点的转变

工程制图是一门研究图示法和图解法及根据工程技术规定和知识绘制和阅读工程图样的科学,是既有系统理论又有较强实践性的技术基础课,学习工程制图的主要任务是掌握图示法、图解法和专业图纸的阅读和绘制能力,土建类、规划设计类等专业的工程技术人员必须具备绘制和阅读工程图样的能力。因此,工程制图课程的考核应注重于对学生的绘图和读图能力的检验。但是20世纪90年代以来,随着CAD等计算机绘图技术的出现,从根本上改变工程制图的传统方式,其强大的绘图功能和辅助设计能力将广大工程技术人员从传统的大量重复的图形绘制工作中解放出来,成为工程技术人员必须掌握的一项技能。面对这一发展趋势,处理好计算机绘图和传统制图的关系成为工程制图课程教学过程中必须思考的问题。手工绘图不论是现代还是将来,都将是工程技术人员在现场进行工程设计和指导生产,进行技术交流的一种手段。因此应将二者并重,不可因强调计算机绘图的作用而淡化手工绘图基本功的训练。手工绘图是基础,计算机绘图是应用。只有在学生具备一定的手工绘图训练后,计算机绘图的应用才能达到较高水平,否则软件操作无论如何熟练,都画不出符合工程技术要求的图纸。手工绘图训练的潜在功能及对学生空间思维的培养是计算机所无法替代的。因此在这种背景下,工程制图的教学重点应该向培养学生的空间思维能力和读图能力的转变,考核的重点应该转向检验学生的图示能力、读图能力、尺寸标注能力和对制图标准的掌握等方面。而在手工绘图方面,重点可适当向徒手绘制草图方面倾斜。

2.工程制图课程考核方式的设计

关于工程制图的考核方式,很多人都进行了研究,提出了424考核模式、开放式过程考核模式、开卷考试模式等。我校的工程制图课程经过上一轮改革,从原来的127模式改成了145模式,从新的考核模式实施结果看,大大降低了考试成绩的偶然性,提高了学生的实践动手能力,但是这种考核模式有一定的弊端。工程制图课程内容较多,因为考试时间有限,题量也不能太大,所以就会出现期末考试题目难以涵盖所有内容,考核不全面的问题。而平时成绩所占比例过高,引起学生对期末考试不重视的问题。

针对这些问题以及该课程的特点,在教学过程中设计平时测验环节,整个课程将进行两次平时测验,一次内容为画法几何部分,主要检验学生的图解能力和图示能力,第二次内容为制图的基础知识和专业图纸的绘制和阅读部分,并将平时测验成绩按一定的比例计入总成绩中。考试成绩由课堂表现成绩,平时测验成绩,作业成绩,期末考试成绩四部分组成,所占比例为10%、20%、30%、40%。

3.工程制图考试题型的思考

根据教学内容和考核重点的调整,将工程制图期末考试试卷题型设为以下几类:填空题、选择题、判断题和作图题。前三种题型重点考核学生对画法几何部分的基本理论、制图基本知识及专业图纸中基本符号标注的掌握情况。作图题主要考查学生的空间思维能力和图示能力。作图题分为图解题、求组合体表面点的投影、三视图、轴测图、透视图等。图解题考查学生用作图方法解决空间问题的能力;三视图又分为两种:一种是根据轴测图绘制三视图,并标注尺寸,另一种是根据形体的两个投影,补绘其第三投影,并绘制其轴测图,也可考虑在投影图上补线或改错等题目;透视图考查学生的一点透视和两点透视的作图能力。

4.实施效果

自新的考核方法实施以来,取得不错的效果,主要体现在以下几个方面:一是学生的期末考试成绩有所提高,不及格率有所下降;二是调整了成绩组成比例和题型之后,不及格率下降,学生不再担心期末考试不及格的问题,学习起来更轻松,兴趣也更浓厚;三是增加了两次平时测验环节,使学生对基本知识掌握得更牢固,读图和绘图技能也有很大提高。

5.结语

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关键词:工程制图;课程;教学方法;教学效果

工程制图作为工程技术人员必须掌握的技术语言,是工学类学科的一门技术基础课程。学生掌握的好坏关系到他们后续专业课程的学习以及他们的设计能力。为了提高《工程制图》教学质量,培养出“强基础、宽口径”的农业工程技术人才,我们课程组根据多年的教学经验,将《工程制图》内容进行了适当调整和模块化,提出了一些新的教学方法,并取得了良好的效果。

1.课程内容模块化

《工程制图》在农业工程类本科专业中分为机械类的工程制图和建筑类的的工程制图两种。为了构建农业工程类本科专业大基础课程体系,我们根据多年的教学经验将工程制图课程内容分为5个模块(如图1所示)。每个模块由不同教师承担,这样以便于适应不同专业的课程设置要求,便于计算机多媒体课件的制作,最终提高教学质量。

2.实践教学的调整

《工程制图》是一门实践性较强的课程,在课程教学中,我们对实践教学作了如下调整:(1)进一步完善实践教学内容,开设包括机器(或部件)拆装、形体构型设计、民用建筑、水工建筑测绘等实验内容,让学生绘制工程实践中的工程图样,做到理论联系实际,提高学习兴趣。(2)加强计算机辅助绘图和三维实体造型;(3)增加形体的建模、编辑与渲染;实体零件的投影图提取及标注尺寸;实体零件的虚拟装配练习,培养学生的动手操作能力。

3.教学方法的完善与实践

3.1合理安排教学内容,注重学生运用能力的培养

首先,在教学内容中我们以立体模型和视图为先导,以物体的三维造型及视图表达为主,将画法几何融入其中,对画法几何部分作了较多删减(特别是较复杂的相贯线),增加徒手绘制轴测图的内容。让学生根据大量的物体轴测图画视图,增强学生的感性认识,积累画图和读图的经验。在组合体读图时,要求学生尽可能画出其轴测图。这样,可让学生在自主学习过程中不断增强空间思维能力。专业制图部分以培养读图能力为重点,适当加强计算机绘图,根据教学内容,适时更新相关工程制图的国家标准。

其次,运用AutoCAD、Pro/Engineer、Unigraphics软件等绘图的基本模型和复杂模型的建模方法把传统内容中的基本体、截割体、相贯体、组合体及组合方式等内容贯穿起来讲解,让学生既学会了这些形体的建模方法,了解它们的结构,理解形体分析的方法与思想。通过对实体模型进行编辑操作,能够把组合体的组合方式(叠加、截切、贯交、综合等)、剖切面和断面等知识串起来。对实体模型作倒角、倒圆、抽壳等编辑操作,可以帮助学生理解工程形体的常见结构。

第三,将《工程制图》调整到专业基础认识实践课程开设后讲解。在第1学期开设为期1周的专业基础认识实践,通过课堂教学、参观企业与建筑施工工地等多种环节,使学生在实践中学习,在认识形体、了解形体的过程中,学会分析和表达形体,以应用实例为线索,掌握表达形体的基本方法。

3.2灵活运用多种教学手段,激发学生的学习主动性

借助多媒体技术中图形的移动、切割、展开等手段表达教学内容,使一些普通条件下无法实现的过程,能够生动而形象地表达出来。例如:在讲述三视图的形成过程时,可以利用三维空间动画,得到三维投影面体系,把基本体投入其中,然后三个投影面分别投射,并使三个投影面绕投影轴慢慢展开,就得到三视图。通过投射动画,让学生充分理解“体”―“面”、 “面”―“体”之间的转变,激发他们的学习主动性。

当然,多媒体教学并不意味彻底脱离传统教学模式(即采用模型、实物、挂图进行教学)。我们根据内容的实际需要合理安排教学环节,将多媒体和传统的黑板教学有机结合。如在讲解物体三视图画法时,除了用课件讲解,还应用实物现场画,着重分析思路,现场演示,让学生一目了然。

3.3优化课堂教学模式,积极采用启发式教学

为遵循“教为主导,学为主体”这一根本原则,采取多种形式调动学生的学习积极性和主动性。如:在课堂教学时,采用先典型实例讲解(启发讲解)―正误辨析(师生交流)―扩展、应用(学生练习)。或者在零件测绘实验课时。采用先测绘工具的使用(教师讲解)―典型零件结构分析(师生互动)―典型零件表达方案的确定(学生讨论)―画零件草图、测量零件尺寸(学生练习)―计算机绘图。在习题课教学时,采用教师精心挑选准备习题(教师提问)―学生思考(学生练习)―教师分析讲解―习题变换(举一反三)。

3.4加强构形能力和图形表达能力的培养,增强创新意识

为了培养学生的构形及图形表达能力,增强创新意识,并且使学生学会运用所学的知识去解决实际问题,结合不同阶段的教学内容,布置了些开放性的训练题目。

例如,试构思一个物体能依次正好通过图2板上的三个不同的孔,并画出物体的三视图。

在构思时,先指导学生构思一个正四棱柱,正好能通过正方形孔;接着把正四棱柱四个棱倒圆,修成一个圆柱,正好能通过圆孔;然后用两个侧垂面切割,正好能通过正三角形,如图3所示。最后,画出构思物体的三视图,如图4所示。并可引导学生我们可用此方法制作量具“通规和止规”。这样既理论联系实际,又培养了学生的创新思维。

3.5注重学生分析问题、解决问题的能力培养

教是为了不教,培养学生的自学能力应是现代教育的宗旨,培养学生自学能力的重中之重就是教会学生发现问题、分析问题并解决问题,在制图习题中,鼓励学生运用不同的思路和不同的方法来解决同一问题。

例如,试在直线CD上找出与H、V面等距的点。

通常的做法是利用直线CD在W面上的投影与45°倾角的直线的交点来确定点的投影,但是我们还可以如图5所示的解法:先求出投影C'D'关于X轴的对称直线,则该直线与其水平投影的交点即可确定点的投影。

这种做法的实质是将画法几何的问题转化为了平面几何的问题:如何在投影上确定一点以及在投影C' D'上确定一点m',使得点

m'和m满足下面的两个要求:

(1) m'mX;

(2)m'm\-1=mm\-1。

4.结论

经过近几年的努力,我们课程组教学质量明显提高。本学期环工专业工程制图学生考核成绩平均83.5,学生满意率99%。学生普遍反映这门课程既注重加强基础,又注重面向应用,在掌握制图基础知识的同时培养了分析问题、解决问题和构形及图形表达能力,教学良好的效果。

参考文献:

[1]仝基斌.提高机械制图课程教学效果的几种方法. 安徽工业大学学报(社会科学版)[J].2007.05 .P125―126

[2]胡宜鸣等.机械制图课程内容、体系改革的研究与实践. 工程图学学报[J].2003.01.P123―127

[3]杨东超等.机械制图课程教学探讨. 工程图学学报[J].2007.01.P183―186

[4]王志忠等.机械制图教学新体系初探. 高等工程教育研究[J].2003.05.P69―71

[5]田 凌等.机类机械制图新课程体系的研究及实践. 工程图学学报[J].2007.01.P120―125

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关键词:双语教学;工程制图;教学方法;解决办法

作者简介:王虹(1973-),女,山东泰安人,泰山医学院化工学院,副教授;陈红余(1978-),男,山东泰安人,泰山医学院化工学院,副教授。(山东 泰安 271016)

基金项目:本文系泰山医学院2009年教育教学研究课题基金项目“工程制图双语教学的实践与探索”的研究成果。

中图分类号:G642.41     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)04-0045-02

双语教学(Bilingual teaching)是指同时使用两种语言,即母语和一门外语来组织、安排、实施教学活动。[1]双语教学是我国高等教育与国际接轨的必然趋势。从20世纪中后期以来世界高水平的科技文献绝大多数都是英文的,和专著、国际会议一般使用的也是英文。要想提高学生的外语应用能力,把他们培养成为具有国际竞争力的人才,仅靠英语课程的改进或增加学时收效甚微。要想改变学生外语和专业知识学习不连贯的现状,应该让学生将所学的英语在非英语课程中付诸应用,在应用中提高能力。泰山医学院化工学院选择了在“工程制图”这门课程中实施双语教学,收到了显著成效。

“工程制图”课程主要培养学生的绘图和读图能力,以及学生在工程实践中解决实际问题的能力。“工程制图”课程实施双语教学能够提高学生使用英语阅读专业资料和图纸的能力,增强学生了解世界科技最新成果、向国外发表学术成果的能力,同时还能促进学生的英语水平和口语表达能力的提高。此外,随着计算机技术的快速发展,由美国Autodesk公司出版发行的AutoCAD(Computer Aided Design)绘图软件已经融入到“工程制图”课程的教学中,熟练掌握和运用AutoCAD软件绘制二维图形已成为考试中重要的一部分。采用双语教学,可以快速提高学生对其原版英文软件的熟悉程度和操作能力,从而使多媒体优势得到更好的发挥。

笔者结合化学工程与工艺专业(简称化工专业)的特点,对“工程制图”课程双语教学实践进行了深入的探讨和分析。

一、教材的选用

教材是教师进行教学的基本工具,教材的质量直接影响教学质量。实施双语教学,首先要有合适的外文教材,而且教材的英语难度和专业难度都要适中。

如果使用国外原版教材进行教学,可以避免自编教材或翻译教材可能出现的学科上的随意性或语言表达上的偏差。但由于各高校的专业特色、办学层次、学生能力等因素的差异,真正能适合自己专业要求的原版教材可以说是凤毛麟角。采用外文原版教材还会带来一些其他问题,例如:我国工程制图标准中明确规定采用第一分角投影画法生成视图,而以美国为代表的一些发达国家则采用第三分角投影画法。第一角画法是将机件置于第Ⅰ角内,使机件处于观察者与投影面之间(即保持人物面的位置关系)而得到正投影的方法。第三角画法是将机件置于第Ⅲ角内,使投影面处于观察者与机件之间(即保持人面物的位置关系)而得到正投影的方法。图1是三维投影空间四个分角的划分,图2和图3是同一物体分别处于第三角和第一角时所得的六个基本视图,两者有着明显差别。因此,在选用工程制图双语教材的时候,不能直接选用外文原版教材。

如果单纯的把现有的中文教材翻译成英语,不符合双语教学的思想,也达不到双语教学是改变学生学习方式的目的,更没有创新。因此本课题组以国外优秀教材如:Thomas E.French主编的《Engineering Drawing and Graphic Technology》、Frederick E. Giesecke主编的《Technical Drawing》等为基础,结合专业情况进行改编,这样的自编教材具有很强的灵活性和实用性。自编自教,也最能体现教师的教学个性。本课程主要面向化工专业二年级学生开设,要求学生熟悉化工专业英语词汇,具备一定的英语听说读写能力。为此,在自编教材的附录中精心编制了工程制图双语课程专业词汇对照表。

二、教学方法

鉴于工程制图对空间想象力与思维能力的要求非常高,用母语学习都有一定难度,因此采用何种方法教学是双语教学中要解决的关键问题。双语教学通常有三种教学方法:[2]第一种是术语引导型。以汉语讲解为主,穿插英语术语。第二种是交叉渗透型。将教学内容根据难易程度不同做一划分,易于理解的内容采用全英语讲解,不易掌握的部分用汉语讲解。第三种是完全渗透型。全英文授课,英文作业和英文考试。无论采用何种方法,在教学中,如果外语使用的比例过大,超出了学生的承受能力,学生在课堂上的注意力势必会被分成两部分:一部分指向语言的学习,一部分指向学科知识的学习,这样势必造成本末倒置、得不偿失的不良后果。

因此,教学应该从学生的实际水平出发,鉴于二年级大学生的英语基础较薄弱,对于绪论、绘图标准和基础知识等章节内容宜采用术语引导型教学。组合体的三视图这一章有一部分内容与高中学过的立体几何,解析几何联系较多,可以采用汉语与英语对半分的方式讲授。而标准件与常用件的内容相对来说比较简单,所学的螺栓、螺母、齿轮等都是学生日常接触过的,可以全英文授课,英文作业题目;反之零件图和装配图的内容相对较繁琐,讲授要以汉语为主(70%),英语为辅(30%)。这样安排更有利于学生根据自己的英语水平适当分配精力,使语言的学习和学科知识的获取更有效。此外,课堂上利用英文版AutoCAD软件进行实际操作和演示,再通过课下12学时的上机操作,使学生熟练掌握英文软件的绘图技能。

三、问题及解决办法

(1)学生抵触双语教学。虽然经过初、高中及大学阶段的英语学习,很多学生语言的实际应用能力还是相当弱,听不懂,看得慢,更无法开口。再加上工程制图知识相对抽象,如果在课堂上一开始就大比例地用英文讲授,势必造成学习难度增大,导致学生对双语教学产生抵触情绪,甚至厌烦。

没有沟通就不可能有教学,[3]双语教学尤其要强化师生交流与互动。施教过程中必须不断调查研究学生的反映和意见,随时调整教学手段。据调查,学生在双语课程的学习中大致分为三个阶段:学习积极性高的初期阶段、困难的适应阶段、逐渐进入状态阶段。当学生的英文学习自觉性大大提高,学习积累日渐深厚,不用费力时,他们定会课前预习,课上注意听讲,积极回答问题,与教师密切配合,甚至可用英文与教师进行部分课程内容讨论。这样,教学才能相长,师生才能互相配合和促进。

(2)教师使用过于复杂的语句,晦涩难懂。科技英语本身特点就是信息量大,名词化结构多,被动句多,可能造成学生在有限的时间内无法接受大量的信息,跟不上教师的授课进度。

双语教学是一种“教学语言”而不是“语言教学”:“语言教学”中掌握语言是目的,“教学语言”中使用语言是手段。因此为了授课生动,教师要多用口语化语句和日常用语,这样能调动学生的积极性,活跃课堂气氛,提高教学效果。如:“It shows that……”,“Are you with me?”,“Now rest first!”等等。讲解重要知识点时,尽量应用一些句型相同的简单句,通过句型的多次重复不但可以增强气势,而且可以提高讲课效果。比如在讲解齿轮的模数时,可以说“The greater the module,the thicker the tooth”;这样做不仅让学生更容易听懂教师的话,而且让学生能有时间去理解思考工程制图知识。

(3)专业词汇发音难、记忆难。适合工程制图双语教学的专业词典很少,要么没有音标,要么不够全面、词汇量少或价格过高。而工程制图每一堂课里都有大量的专业词汇,这就造成了学生的学习难度,对单词只能看但发不了音,而且背诵专业词汇也成为一个异常艰巨的任务。

其实对于很多理工科专业课程的双语教学都不必要求学生背诵所有词汇,对大多数词汇只需要做到“认知”就足够了。教师要特别注意发音标准和重音准确,不仅是对于axonometric,orthographic perpendicular等难读难记的专业词汇,有些词汇虽然比较简单,但却极易因为发音不标准而产生歧义。如:module(模数)[′mɔdju:l],如果读成了[′mɔdl]就变成了model(模型);若是读成了[′məudl],那就成了modal(形式的)。如果把Phase [feiz](状态)读成了[feis],那么学生就会以为教师说的是face(正面,外形)。

(4)多媒体使用不当。有的教师直接从网上下载课件,添加若干英文单词后就在课堂上使用;还有的教师因为制作双语课件费时费力,干脆不使用多媒体。

多媒体课件教学是高校教学的一种主要教学方式,具有很强的交互作用。但各种制作好的网络多媒体课件无法适应千变万化的教学情况,更无法适应情形各异的双语教学。因此教师应该根据教学情况和教学内容的双语比例自己动手制作课件,力求使课件的内容贴近自编教材和中文教材,这样才能充分展现教师自己的教学风格,针对性强,目标明确,更能促进双语教学。

四、结果分析

本课程在2007学年采用汉语教学,2008、200年采用双语教学,英文试卷,三个学年的课程考试命题难易程度基本相当。如表1~表3所示,2007学年的卷面平均分为75.44分,采用双语教学的2008学年的平均为73.21分,200年74.09分,体现了双语教学的引入对学生学习专业知识并没有特别明显的影响。但是,采用双语教学后,高分与低分之间的差距明显增大,集中在60-70分之间的人数比例显著增加(p

虽然双语教学的实施目前还面临着一些问题和困难,但随着国家对教育的日益重视,再加上广大教师的不懈努力,我国的教学模式势必会发生翻天覆地的变革,我们的学生将具备更强的竞争力。

参考文献:

[1]李淑更,张立秋,王筱虹.理工科专业课双语教学的探讨[J].中国现代教育装备,2009,(6):82-84.

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关键词:“土木工程制图”;剖视图;本质属性;绘图步骤;技巧

“土木工程制图”课程是土建类专业重要的专业技术基础课,它研究解决空间几何问题以及绘制、阅读土木建筑工程图样的理论和方法。它对于后续课程“混凝土结构与砌体结构”、“土木工程测量”等专业课程的学习具有重要的意义。本课程中剖视图的绘制是重点内容之一,它对于掌握好图样的画法具有重要作用,当然也是很多同学学习过程中感觉有一定难度的地方。本文着重从整体上来分析绘制剖视图的关键要领和技巧,期望对掌握本部分知识提供启发和帮助。绘制好剖视图的关键在于要把握以下三个方面的技巧。

1深刻理解剖视图的本质属性

一些同学在学习本课程时比较重视绘图方法等内容,往往忽视对概念和定义的深入理解,其结果是对知识的掌握比较浅显,也会增加知识掌握的难度。因此,学会对概念进行深层次的思考理解,从而掌握本质属性,常常会有一种让人豁然开朗的认识。譬如,以剖视图为例:教材中给出剖视图的定义是:剖视图(Cutawayview或者Sec-tionview)剖视图主要用于表达机件内部的结构形状,它是假想用一剖切面(平面或曲面)剖开机件,将处在观察者和剖切面之间的部分移去,而将其余部分向投影面上投射,这样得到的图形称为剖视图。从以上定义中,我们不难得出形成剖视图的三个步骤:1)假想剖开机件。2)移去机件部分。3)剩余部分投射。这里要特别注意最后一个步骤:将剩余部分向投影面投射。意味着剖视图实际上就是“机件部分结构”的投影图,也可以说从本质上来说,剖视图仍然是按照投影规律所得到的投影图。它与将整个机件向投影面投射所得到的三视图等视图本质上完全是相同的。因此,在学习剖视图知识过程中,我们不要总觉得这是一种与前面视图完全不同的表达方法,而是在本质上属性完全相同的。所以,绘制剖视图其本质实际就是将剖切剩余的部分机件当做一个形体向投影面投射画出图形。理解了这一点,不但把前后知识点有机地联系在一起,而且对于我们绘制剖视图将带来很大的帮助。

2严格遵循剖视图的绘图步骤

要熟练掌握剖视图的绘制,严格遵循绘图基本步骤也是非常重要的技巧之一。一些初学者往往会急于求成,在绘图时操之过急。如果是比较简单的图例,也许没有问题,但一旦遇到稍有难度的问题时,就会出现无从下手的情况。其根本原因在于不知道或者没有依照绘图的步骤来进行。所以,我们在绘制剖视图时无论是简单问题,还是复杂难度大的问题,都应该养成良好习惯,按照规定的步骤,循序渐进,踏踏实实。具体来说,绘制剖视图要遵循以下基本步骤:2.1认真审题,依据所给题目条件,想象出所给图形表达形体的形状。一般情况下,绘制剖视图有两种不同的题目,一种是已经绘制好视图,在原有视图上改画出剖视图;另一种情况是不给出视图,而是要求依据其他视图来绘制剖视图。无论是哪种情况,都需要我们认真审题,仔细读懂图形,想象出形体的形状出来。只有这样,在后面的绘图过程中,才能做到胸有成竹、有的放矢。2.2确定剖切面位置和投射方向。画剖视图时,如何确定剖切位置呢?这要从剖视图的表达目的出发:绘制剖视图主要就是能确切地表达物体内部孔、槽等结构的形状,因而剖切面要尽可能多地切开内部结构,而且要使得剖切面与投影面平行,并沿着孔、槽等内部结构的对称面或对称轴线切开机件,使得内部结构被对称地剖切开。投射方向的确定也同样不可忽视,应尽可能与三视图的投射方向保持一致。2.3明确剩余投射部分的形状结构。移开观察者与剖切面之间的部分,剩余的部分就是我们要表达的形体。无论整个形体原来形状如何,我们都不需要去关注,只要把要表达的部分形状结构搞清楚,就能正确画出图形。2.4画出剖视图。将剖切后剩余的部分按照投影规律,正确画出视图。2.5在剖视图上找出剖面区域部分(剖切面与机件接触的部分),并依据国家标准的规定画出剖面符号。2.6最后,要认真检查,特别要注意漏线。在以上步骤中,2.1和2.2两步是关键和难点,在实际绘图中可以结合手工绘制草图来帮助我们分析和想象形体的形状。

3认真掌握剖视图的国标规定

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(一)工程制图课程内容体系

随着信息技术的发展,工程制图课程的教学内容也在发生不断的变革,从最初注重画法几何演变到如今的注重图形信息表达。纵观国内工程制图课程,以及国内现有的教材来看,我们不难看出,该课程主要包含两大模块,分别是:

1.投影的基本知识(点、线、面、体、截交线、相贯线及组合体等)。

2.工程图的表达方法、画法及读图(剖面、剖视、规范规定的表达方法等、尺寸标注、技术要求等)。其中,相贯线、组合体、剖视、半剖视图等内容是课程的难点和重点,也是考试的重点。从课程和教材来看,课程的讲授顺序均为:投影的基本知识→画法几何→工程图的表达方法→工程图。课程偏重知识的传授,空间想象能力、图形表达能力、形象思维能力的培养,而对产品信息表达、设计构型思路、工程规范概念讲授较少。对于不同专业而言,对课程的要求不同,课程的重点也不同,因此,课程的难点也不尽相同。以统一的教学方式组织教学,没有体现学生的专业特点。学生难于建立知识点间有机的连接关系,因此,难以建立工程信息的概念,缺乏灵活应用课程知识的能力。

(二)工程制图课程安排

工程制图课程授课一般在32-72学时之间,主要是针对非机械类的专业,如水利工程、土木工程、水文与水资源、电气、工程管理等诸多专业,课程覆盖本科专业面极广。但目前的课程体系对各专业几乎不作区别、授课内容完全一致且缺乏实际应用。由于学时少,多数学校在课程体系设置中过分偏重点、线、面的投影以及截交线、相贯线等基础部分,降低了对专业图样的要求(大部分课程体系该部分采用机械类的零件图、装配图进行讲解);整个课程体系不以工程设计为主线,降低了工程制图课程的工程性和设计性。由于过于强调基础部分,不能突出各专业的特点,使学生学习后达不到具备绘制和阅读相关专业工程图样的能力。工程制图的最终目的是通过该课程的学习,使学生具有空间想象能力和分析能力,培养其绘制和阅读工程图样的能力,并在此基础上具有基本的设计思维能力和良好的工程素养。如何在有限的学时内训练培养学生成为具有创新思维和设计能力的未来工程技术人员,最大限度调动学生的学习主动性和热情,是摆在广大工程制图课教师面前一个亟需解决的问题。

二、教学改革的思路

根据21世纪高等教育对人才的培养要求,以创新设计为目标,探索性地建立新的教学体系、教学内容;结合新的教学手段,打破《工程制图》课程长期以来过分偏重画法几何基础知识、对各专业授课不作区别、缺乏工程性和设计性等现状,变为强调面向工程、面向创新设计、面向实际应用的图学课程,成为真正的“工程的制图”;通过对不同专业采用不同教学内容,达到满足各专业特定性的要求,让学习者感受到所学工程制图知识与自身专业密切相关,同时也为计算机绘图打下基础。

(一)课程体系与教学内容改革

以创新设计为目标,在课程开始就引入设计的理念。课程增加国内外先进设计理念,特别是创新设计理念。由于目前主要以计算机绘图为主,对画法几何基础部分要求可适当降低。增加计算机绘图知识,对目前使用的绘图软件,采用普遍介绍与重点使用相结合。普遍介绍目前主要的计算机绘图软件,如AutoCAD、3DMax、CASS、PKPM等,重点使用AutoCAD,通过此部分学习,使学生对计算机绘图有了基本了解,建立了计算机绘图的概念。调整工程图部分内容,加强不同专业图样的知识,强调创新设计。对各专业相关的标准件及常用件进行增减改写,介绍一些适应不同本科专业的典型的专业图例,根据不同专业,使学生能够绘制、简单设计和创新与本专业相关的专业图样。

(二)教学手段与实践路线

更新课程网站,利用网络扩充学生知识面,并进行网上答疑。突出多媒体教学,增加三维实体模型的应用。在课堂教学中辅以计算机绘图进行工程实例演示,注重对学生设计和创新能力的培养。按照分析规划→实践探索→分析调整→实践完善的步骤推进。首先与各相关专业工程技术人员接触,了解各专业工程图样的典型结构特征,表示方法,设计过程等内容。分析各专业各年级学生对工程制图课程的评价,并对国内工程制图课程有改革经验的高校进行调研,收集国外工程制图课程的最新教学材料,选择有各专业工程背景的图样表示作为课程新的内容,收集国外标准、图例以及专业词汇的英语表达,融会贯通后写出教案,进行教学实践。结合工程背景,培养创新设计能力,满足不同专业的选课要求。强调工程素质,调动学生的学习积极性,本项研究能够使工程图学的课程体系及内容反映新世纪的教学要求,使课程做到与时俱进,同步发展。

三、结论

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【关键词】高职;工程制图;CAD;融合教学

工程制图课程主要研究的是如何绘制工程图以及解决空间组合问题,是一门结合了理论和实践的专业基础课,学好工程制图有利于培养学生的绘图能力以及空间想象能力。在实际应用中,计算机绘图以其高效率以及精确地优点,逐渐取代了手工绘图,目前主要是采用CAD专业软件类来进行绘图的,其软件的应用既能减短设计周期,又能提高绘图的精度。以往传统的教学方法是把工程制图与CAD作为两门不同的课程分别进行讲授,采取这样的教育方法,不能把工程制图与CAD紧密的联系起来,达不到预期的教学效果。如果把工程制图与CAD融合在一起作为一门课程来进行教授,就能很好的解决工程制图与CAD脱节的问题,使学生更易于理解课程的内容,提高学生的学习兴趣。

一、工程制图与CAD融合式教学的优点

工程制图与CAD融合式教学能有效的解决工程制图内容的枯燥,提高学生的学习兴趣,教师可以采用CAD软件来讲授制图课程的内容,使学生在学维图形的过程中,能直观以及动态的观察三维实体模型,提高空间想象能力。与传统的手工绘图相比,CAD具有很高的绘图效率以及绘图质量,工程制图与CAD的融合式教学能帮助学生在短时间内掌握更多的技术。

二、 工程制图与CAD的融合式教学方法

1.合理安排教学步骤

工程制图与CAD虽然联系紧密,但是还是有不同的知识点,教师要采取正确的方式使两者更好的结合,使两门课程相辅相成,在学习工程制图的相关内容时,要将CAD的绘图方法和理念贯穿在教学中,比如,某校建筑工程系和资源工程系对CAD的内容进行了一定的整合,分别把相关知识插入工程制图教学的各个章节中。这种创新型的教学方式打破了工程制图的传统教学模式,使工程制图与CAD的教学进行了有效的融合,学生在学习过程中,不仅加强了对工程制图内容的理论知识,还把所学内容运用于实践。

2.精选教学内容

在把工程制图与CAD进行融合时候,要遵循“必须和够用”基本原则,一定要精选核心的理论知识以及必要的绘图步骤,比如在工程制图内容的选择上,建筑专业要保留住建筑施工图的识图与绘制,例如图纸、图幅、图框、字体、比例、图线、尺寸标注的规定,以及《建筑CAD》中绘图环境参数。而在CAD教学内容的选择上,一定要保留二维图形的绘制和三维建模的应用,在确定工程制图与CAD核心内容后,再把相关知识进行有效的融合。在课程中要以手工绘图、尺规绘图以及计算机绘图为教学方式,重点培养学生的识图能力以及空间想象能力,巩固学生的理论知识且提高实践能力。

3.改革考核标准

传统的考核标准是进行笔试,只是检验了学生的理论知识,没有对学生的绘图水平进行检测,不能全面的反映出学生的整体水平,因此教师要在教学实践中不断的探索总结考核标准的改革,尽量使笔试、上机测试、综合测试以及答辩结合起来,综合的考察学生多方面的能力,以便教师能全面了解学生的知识技术掌握情况,根据学生实际水平对教学进度做出相应的调整,确保每个学生都能很好的掌握工程制图和CAD的内容。考核标准的多样化,不仅有利于教师了解学生的学习情况,同时也能促使学生个性化的发展,充分发挥每个学生的特长,从而建立起知识、能力以及素质相结合的科学考核标准。

4.转变教学模式

传统的教学模式把工程制图和CAD作为两门独立的课程来进行教学,不仅设置的课程增多,造成时间的浪费,而且教学质量比较差。传统教学模式主要存在几方面的不足,第一,学生不能把工程制图理论与CAD进行有效的结合,导致学生设计的图纸不符合国家建筑制图的规范;第二容易造成教学内容脱节,学生的制图识图能力不强,影响学习效果。因此如果不尽快的把工程制图和CAD有效的融合起来,将会影响学生的专业知识以及专业技能,教师要转变教学模式,尽快对工程制图和CAD进行知识和技能的整合。

在对工程制图和CAD进行整合的过程中,主要是把制图基本知识、规范要求以及CAD有效地融合起来,把理论知识与上机操作进行有效的结合,这样可以加强学生对制图规范的理解,并且有利于学生比较手工绘图与CAD绘图的优缺点,防止学生在进行CAD绘图时忽略国家制图标准的相关规定。根据工程制图和CAD课程的特性,教师应采取多样化的教学方法,比如交互式和形象化,开创出适合多媒体教学的教学模式。在设计课件时,教师要多做一些CAD图形的链接,尽量使学生学到更多的CAD知识,并且将手绘图、尺规绘图以及CAD绘图训练有机的结合起来,使学生不断的接触到企业中实际的工程图样,让他们对自己的专业有更多的认识。

三、工程制图与CAD融合教学需要注意的问题

在融合工程制图与CAD的具体过程中,一定要注意把工程制图内容与CAD内容在不同的阶段进行穿插结合,摆脱工程制图与CAD课程的脱节性。另外在进行绘图课程时,要尽量让学生使用CAD进行绘图,熟悉CAD绘图操作,对手绘图只要基本了解就可以了。

工程制图与CAD的融合式教学能够帮助高职学生加深对工程制图的理解,提高学生的专业技能,培养学生的空间想象能力,为学生学习后续课程、完成课程设计以及毕业设计奠定基础。

【参考文献】

[1]李晓.建筑制图与建CAD结合教学的探讨[J].中国科教创新导刊,2015,11(4):11-36