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《工程制图》的主要研究对象是“图样”,也就是按照一定投影原理、标准或有关规定表示的工程对象,并有必要的技术说明的“图”[1],其核心是在掌握制图基础的前提下,由二维平面图形想象三维形体,以及由三维形体画出二维平面图,对学生空间想象能力和实际动手能力有一定要求。由于教改导致课时减少,学生对所学内容理解模糊,很难对具体的空间物体形状用所学的知识来表达,学习效果一直不好。本文主要从《工程制图》教学方法改革入手,通过辅助软件加深学生学习的印象,通过实践验证,获得了较好的教学效果。
1教学方法探讨
本课程采用三维软件Solidworks和二维平面软件AucoCAD辅助教学,Solidworks是目前最为优秀的三维CAD软件之一,为用户提供了一个强大的CAD模拟工作平台[2]。而AutoCAD软件是目前世界上使用最为广泛的平面绘图软件,也是教学大纲中规定学生必须掌握的绘图软件,在实际教学中如下图1为一个手柄CAD图形,图2为其Solidworks立体图。两者一对比,学生就能看的很清楚,知道其具体表示的图形。通过立体图展示加深了学生空间立体的印象,具体绘图的过程在CAD软件中进行,通过CAD绘图对课堂所学知识点进行巩固,如该图形由已知线段,中间线段和连接线段组成,其中已知线段由标注尺寸直接画出,如下图3。中间和连接线段需要通过作图的方法作出,在CAD作图的过程中可以把圆弧连接中找切点和圆心的作图方法再温习一遍,加强了学生学习的印象。具体作图方法如下图4所示。
2实践对比
选取4年内我院同一个专业同一个班3届学生的《工程制图》考试成绩进行了对比,测试成绩如下表1所示(其中教学范围基本相同,试题为从试题库中抽取的难度系数相同的试卷):从表中可以看出,在2010年70-100分学生占比78.4%,2011年相同分数段的学生占比为36.6%,在2012年和2014年分别是53.3%和64.6%,可见,课时量的减少对学生学习成绩的影响很大,但课程改革的效果抵消了课时减少的部份影响,反映了《工程制图》教学改革探索与实践的效果,达到了令人满意的教学效果。
3结论
工程制图是一门比较难学的课程,针对课时量大幅减少及课程学习的要求,结合学生实际教学要求,在课堂上采用Solidworks演示立体生成的步骤,在实践上采用AutoCAD结合所学知识点练习,通过几年的教学成绩对比,课时量的减少对学生的学习成绩有一定的影响,但通过结合课程改革教学的实践部分抵消了课时减少的影响,获得了令人满意的教学效果。
参考文献:
[1]钱可强.工程制图(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2007:1-2.
一、教学内容整合的指导思想
进行制图教学内容整合的指导思想为强化能力培养的知识,弱化学术性、工程性理论分析的知识;注重学生空间思维能力和实体构形能力的培养,提高学生识读图样的能力水平;在绘图技能上重点培养计算机绘图技能和徒手草图技能;注重使学生养成遵守国家制图标准的习惯。
二、从教学内容方面进行整合分析
1.制图课程体系分析
机械制图课程体系主要包括图样的基本知识、投影基础(包括画法几何和投影作图)和工程制图。
图样的基本知识主要介绍制图国家标准关于图幅、字体、线型等的基本要求。在投影基础中,画法几何是基础部分,教师要按点、线、面、体的投影逐步培养学生的空间思维能力,建立起投影与空间物体的联系。轴侧图的绘制、组合体的识读在培养和提高学生的空间想象力和构型创造力有重要作用。这部分主要使用尺规作图,培养学生科学、严谨的工作作风。其中涉及一些表达几何元素空间关系的图解内容,理论分析性较强,但在实际图样绘制应用较少。因此,教师可以根据职业教育培养目标的需求进行删减与合并。
投影作图部分,主要介绍机件的表达方法,视图、剖视图、断面图和其它表达方法。这部分在课程顺序上起着承上启下的纽带作用,既是对前面画法几何、投影基础知识的综合应用,又是为后面零件图、装配图表达方法选择的有效知识预备,在课程体系中地位比较重要。
工程制图部分是在图样基本知识和投影作图基础上,主要学习零件图、装配图的构成和表达方法,是教材中的重点,也是与生产实际紧密联系的部分。在这部分内容中标准件、常用件的表达遵循国标的规定画法,一些绘图软件以图库方式提供有现成的图形,教师可以采用与零件的图、装配图交叉的方式学习,以达到在实际应用中加深学生对这些零件理解和认识的目的。在零件图的学习中,教师除了要涉及零件的表达方法和尺寸标注外,还要包括尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等技术要求的标注。所以在课程内容整合时,教师可以将“公差与配合”的内容合并到其中,这样一方面可以加深学生对这些知识的理解,另一方面还可以避免学科内容重复,学时资源浪费。
2.计算机绘图与传统机械制图的关系分析
各种计算机绘图软件的广泛使用,尤其是AutoCAD广泛应用于各个领域,极大地提高了绘图的速度,增强了图纸的美观性和准确性,并在图纸的重复利用、保存和管理等方面显示出手工绘图所不能比拟的优越性,实现在工程制图中“甩图板”、“无纸化”。
整合式是最好的一种教学模式。这种模式可以避免添加式的计算机绘图知识学习不深入,技能应用不全面的缺点,也可以克服分离式制图与计算机绘图时间分割、内容脱节的弊端。所以,在将计算机绘图加入传统工程制图时,教师应选用整合式教学。但是,目前还没有比较好的能实现制图与计算机绘图教学结合的教材。在进行教学内容整合中,教师可采用的处理方法是,根据选用的计算机绘图教材AutoCAD 2000的内容体系,选择其中操作技能实用性强的内容,结合制图教学需要整合为若干个功能块,在教学时适时融合进去。
3.内容整合中制图能力的培养重点分析
在教学内容整合中,学生制图能力的培养要以计算机绘图为培养重点,但教师不能完全舍弃手工尺规作图,需要安排少量的手工尺规作图培养学生的标准意识和严谨工作态度,同时还要注重徒手草图能力的培养。徒手绘图是一种专业技能,在实际工作中具有快速、灵活、高速的优点,在捕捉现场设计灵感、现场记录、设计思想的快速交流和表达等方面具有独特的作用,对于培养学生的创意思维能力很有用,教师应予以重视。所以,教师在进行计算机绘图练习的同时应安排必要的徒手草图练习和适量的手工尺规练习。
三、教学内容的整合方法
1.根据培养目标需要进行内容调整
在实现两门课程的教学融合教改时,教师要在保持原内容体系结构的基础上对具体教学内容进行优化整合。第一,内容整合打破“多而全”的思想,贯彻“少而精”的原则。第二,讲授从整体出发,变抽象为具体,注重空间思维能力的培养。第三,将“公差与配合”内容纳入机械制图中。
2.计算机绘图功能“块”化
计算机绘图软件AutoCAD具有强大的绘图功能,在教学实践中要根据学生的需要和实际接受能力进行功能整合,形成几个功能块讲授给学生。在教学融合的改革实践中,教师要配合机械制图的教学内容需要和学生绘图的一般方法步骤,把AutoCAD的绘图功能化分为:绘图命令功能块、编辑命令功能块、标注(尺寸、文本)命令功能块、图层属块、图块与引用功能块等,按照由简单到夏杂、由基础到综合应用的顺序讲授给学生。这样可基本保障和满足学生学维绘图的需要。
3.计算机绘图功能与机械制图教学融合
在实现制图与计算机绘图的教学融合实践中,教师要以制图课程体系为主线,在学习制图的有关章节内容时适时融合进计算机绘图的技能。教师要以“机械制图为理论,计算机绘图为工具”,使学生在学习机械制图原理的过程中掌握计算机绘图技能。教师要改变以往学完制图再学计算机绘图的方法,使学生能够将这两门课程有机联系在一起。
4.在教学中强化学生计算机绘图和徒手草图能力的培养
在制图能力训练的培养方式上,教师应以计算机绘图为主,安排较多的课时让学生上机练习,使学生通过上机作图,掌握对制图投影原理的分析应用和计算机绘图各种技能的灵活使用。同时,教师还要重视和强化学生的徒手草图能力的培养。这个环节主要在课堂学习中进行,让学生采用手工草图的方式补画图线、视图,勾画轴测图。
参考文献:
[1]胡宜民.机械制图课程内容、改革的研究与实践.工程图学学报,2003,1.
关键词:工程制图 CAD 融合
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(b)-0208-01
1 工程制图教学现状
《工程制图》对于工科院校来讲课是一门非常重要技术基础课,它是工程界的语言,课程的重要任务是通过学习制图的国家标准、绘图技巧,培养学生的绘图、识图能力,提高空间想象力和形象思维能力,并应用于实际工作中。学生空间想象力的欠缺是在学习制图时的主要限制因素,传统的教学模式是在教学方法上利用教学模型、挂图,在黑板上绘制图形,但是只利用模型、挂图有较大的局限性,难以激发学生的学习兴趣和培养学生的空间想象力,学生对知识的掌握效果一般。在学时日益减少、教学知识点多的情况下,旧的教学方法效率较低,对学生知识的接受影响较大,教学效果不理想。
2 CAD教学现状
近年来,CAD已取代“手工绘图”成为绘图的主要工具。在CAD应用软件中, AutoCAD作为比较主流的绘图软件。对于保定电力职业技术学院的课程构成模式,CAD是工程制图的后续课程,学院对于许多专业开设专项的CAD实训操作,这样的设置就使得学生能够有充裕的时间来接受CAD的知识,学生的学习积极性也很高,若是能在工程制图教学过程中有机的将CAD运用其中作为一项辅助教学手段就能够有效的提高工程制图教学的效果,同时也为后期的CAD教学起到良好的铺垫作用。
3 工程制图和CAD的有机融合
3.1 CAD融合的必要性
现阶段,随着高职院校逐渐向一体化的教学模式转变,《工程制图》课程的学时数均进行了压缩,由于许多学生的空间想象力欠缺,同时也没有实际的工作实践和经验,致使学生对课程的理解和接受能力不理想。找出CAD对《工程制图》课程整合的切入点,是十分必要的,能够有效缓解《工程制图》课时数不足的尴尬,提高课堂学习效率,更有助于学生对知识的快速接受,因此,在有限的教学学时内,结合《工程制图》的教学实际内容将CAD进行有机融合,是十分必要的。
3.2 融合思路
以《工程制图》课程为理论主线,以CAD在教学过程的应用为辅助手段,有机的将CAD融入教学过程,以工程制图理论学习为基础,CAD的应用为良好补充,帮助学生快速的掌握理论知识,提高教学效果,培养出高素质技能型人才。在工程制图的教学中,要求学生必须重视计算机绘图,但不提倡其完全甩掉图板和手工绘图,教师还应训练学生的实际动手绘图能力,结合其他的教学工具培养学生实际动手绘图、识图能力,更好的在头脑中培养起空间概念和空间想象力,建立起型体的具体造型与形象。
3.3 教学实际举例
以《工程制图》的基础知识“圆弧连接”为例,传统教学模式应先讲解圆弧连接的绘图原理,即已知圆、直线与未知原、直线进行内、外切,原理很好理解,但是要将原理运用到绘图过程中去,解决实际的绘图问题,是一个难点,讲授的过程中将圆弧连接的作图实例让学生接受就需要耗费一些时间,并且传统的黑板作图更是效率低下,若此时使用多媒体技术和CAD手段不仅能够更好的让学生接受要点和内容,更能够大大的提高教学效率,节省时间,如图1、图2所示。
图1是绘图原理的讲解实例,能够很好的展现出两圆相外切的具体情况,以及作图的步骤;图2是个绘图训练中一个经典的例子,图形表现的是一个未知圆将两个已知圆公共外切的情况,通过这两个的教学实例我们能够清楚的看到圆弧连接原理部分和实际的绘图操作步骤,这样很直观的展现在学生面前,更有利于学生对新知识的接受,大大的缩短教学时间,节省宝贵的课时,此外还能够利用CAD中便捷命令“相切、相切、半径”的使用提高学生的学习兴趣和积极性,正是CAD的有机融合才能够得到“一举两得”的教学效果。
3.4 CAD应用中注意的问题。
CAD在工程制图的教学中应用要精,不可滥用。《工程制图》课程的一个重要任务就是培养学生空间思维能力,使学生建立起良好的空间概念,若在《工程制图》教学中一味的处处使用CAD进行辅助的话,就很容易使得学生产生懒惰心理和懈怠情绪,这样一来虽然课堂教学过程变得简单易操作了,可是学生的能力培养确受到了一定的限制,所以CAD的运用应仔细斟酌,让它对整个《工程制图》教学过程起到画龙点睛的作用。
4 结语
通过笔者近十年的教学工作经验,在《工程制图》教学过程中适时的添加CAD教学手段,使得CAD能够很好的融合到《工程制图》理论课教学过程中,能够大大缩短学生对新知识接受和掌握的时间,对课程的教学起到非常好的效果。
参考文献
[1] 高洁.《工程制图》教学中空间构思能力的培养方法[J].长沙民政职业技术学院学报,2011(3).
[2] 田辉.工程制图课程教学方法探讨[J].价值工程,2011(30).
关键词:多媒体;建筑工程制图;课堂教学
《建筑工程制图》是土建专业领域的一门专业基础课,也是一门专业技能课,它在建筑工程类专业教学体系中占有相当重要的地位。本课程主要培养学生的识图绘图技能和空间几何意识能力,是《建筑构造与识图》、《建筑结构与识图》、《建筑工程计量与计价》、《工程量清单与计价》等后续专业课程学习的基础。
《建筑工程制图》包括七大部分的内容:制图的基本规范;投影的基本知识;点、线、面的投影;基本体的投影;组合体的投影;轴测投影;剖面图与断面图等。我们现在运用的校本教材就是按照这样的顺序进行编写,循序渐进地培养和提升学生的空间想象能力。但是由于教材篇幅和课时安排有限,很多实质性的问题没有进行合理充分的解释。加之学生的空间想象能力参差不齐,如果全部按照传统的黑板板书方式进行授课往往达不到预想的教学效果。基于此,本文对传统教学模式与现代多媒体教学方式进行对比,以期更好地帮助学生理解本课程的原理并掌握实践练习的技巧。
一、传统黑板粉笔教学模式的弊端
《建筑工程制图》在实际教学中除少量文字信息外,需要大量图形信息支持,具有很强理论性、实践性、系统性和形象思维性特点。传统课堂教学方法是黑板加粉笔,大量图形信息通过教师利用粉笔借助三角板、圆规在黑板上一一画出,师生之间虽然可以通过这种方式实现互动,但图形的准确度、清晰度和线形的层次感质量没有保证。
《建筑工程制图》这门课程的主要是利用投影及各种视图来表现各种图形及楼房框架的形体结构的介绍,同时它所研究的对象是具体的三维立体,包括各种基本几何体、组合体,建筑物的剖面和立面。而这些知识的学习只靠教师的讲解是不够的,需要有图形和实物来进行说明。因此,教师为了达到理想的教学效果,需要在黑板上绘制各种形体的投影及各种图形的实物效果图,这就往往要占用大量的课堂时间,减少课堂讲授内容,如不在课堂画图,又达不到教学效果。另外,黑板大小有限,不能同时容纳课堂教学所需所有图形,到总结时无法把所有内容一一再现,严重影响了学生对知识的连贯认识。
二、现代多媒体教学方式的优势
随着现代教育思想的提高,传统的课堂教学模式已经不能满足现代化教学的要求,这就引进了多媒体技术,可以准确、迅速的将传统教学和现代化教学相结合,实现教学过程的整体优化。多媒体教学技术可以增强感官效应,提高学习效率。运用计算机对文本、图形、图像、动画和声音多种媒体信息进行综合处理与控制,使之变成图、文、声三位一体的集合,并可直接输出的技术。多媒体系统完全提供这种学习环境和综合性的学习方式。多媒体教学正逐渐成为教师的重要教学手段,通过教学实践,我认为在数学课中运用多媒体有如下优势:
1.激发学生学习兴趣,使学生端正态度主动学习
兴趣是教学互动过程中的剂,有了兴趣,学生的学习积极性会得到提升,反过来就会激发教师的教学热情,整个课堂互动就会朝着良性的方向发展。所以我们可以利用多媒体教学手段来激发学生的学习热情,改善单调的教学节奏,调动课堂氛围。借助形象生动的画面、言简意赅的解说、悦耳动听的音乐、及时有效的反馈,使学生保持旺盛的学习兴趣,调动学生的积极性,吸引长期的注意力,以轻松愉快的心情参与到课堂教学中来,达到了从“要我学”到“我要学”的转变。
2.规范作图过程,帮助学生突破重点和难点
传统的黑板板书作图速度慢,准确性和规范性得不到保证,教师在授课过程中也无暇收集学生的反馈信息。把多媒体教学方式作为辅助手段就可以有效地解 决上述问题。大量的作图过程可以通过动画模拟的方式轻松完成,鼠标轻松一点教师就可以将整个复杂的作图步骤一一展示。而且还可以反复演示、重点讲解,使整个课堂教学变得清晰明了,达到事半功倍的教学效果。
3.与后续课程建立联系,培养学生的创新能力
鉴于《建筑工程制图》在整个专业课程设置中的基础性地位,教学过程中理应注重与后续课程的联系。所以在教学实践中可以有意识穿插 《建筑构造与识图》、《建筑结构与识图》、《建筑CAD》的相关知识。多媒体教学手段就可以发挥更好的作用,大量图片、视频及三维效果的展示可以提前让学生有所感知。同时鼓励学生自己动手制作课件并在课堂上进行展示,体会到学习的快乐和成就,培养学生的发散思维能力和创新精神,这对他们将来的工作和学习也是大有裨益的。
参考文献:
[1]张丹蕊,王铁. 多媒体技术在《建筑工程制图》教学中的应用[J].才智,2010(27),117.
[2]刘良林. 关于《建筑工程制图》课程教学方法的探讨[J].科技信息,2012(32),137-138.
[3]牛炳坤,高春艳. 建筑工程制图教学改革探索[J].山西建筑,2010(36),174-175.
[4]牛炳坤,高春艳. 建筑工程制图教学改革探索[J].山西建筑,2010(36),174-175.
关键词:多媒体教学;工程制图;教学质量;提升措施
课件和教学过程是教学质量提升的两大因素,文章围绕这两方面展开,就课件的内容、与教材的适应性以及对学生的引导性三方面给出建议,并提出课前准备、创新形式、研究理论的方法完善课堂教学过程,双管齐下,力求以此提升教学质量。
一、加强对课件制作的重视
1.1 提升课件的质量
可以说,课件的优劣直接决定了一堂多媒体课堂的效果,工程制图的多媒体教学中,课件更是至关重要的影响因素。优秀的制图课件应该如同黑板板书一般详尽,每一个步骤、方法、注释、提示都有所体现,且分布进行,虽然随着多媒体教学的普及和发展,课件的制作技术和质量已经有了显著提升,但依然缺乏能够完全模拟传统课堂教学的课件,大多课件均是用动画形式将一整张图呈现出来,不仅不利于学生学习制图技术和知识,也使课堂流于形式,极易丧失活力。教师沦为解说员,课件理论知识过多,指导学生制图的实例少,或者课件仅展示理论和整体图形,而具体的制图过程则由教师板书讲解,这是违背多媒体教学初衷的。因此课件的制作重在质量的提升,即分布制图演练以及各步骤要点的注释等都应该有所体现。
1.2 课件应该与教材配套
无论是多媒体教学还是传统教学,都需要紧扣教材进行教学,如果脱离教材,则会导致学生课后与课前学习的不便利,不利于教学成果的巩固,导致教学效果不理想。在工程制图的多媒体教学中,课件紧扣教材尤为重要,工程制图的学习中,空间几何定位、度量以及开体的表达等内容,都需要学生在脑海中进行平面-空间-平面的转换教材中往往没有答案也找不到既成套路,且不同题目的切入点和思维过程差别较大,在对整个制图知识体系融会贯通前很难把握[1]。在教材难度较大的情况下,课件跟随教材可以使学生预习、学习、复习融为一体,深入进行制图理论和技巧的探索,避免学生课堂负担和课后负担的加重,鉴于工程制图课程教材的复杂性和多变性,抓住制图的基本理论和概念不变的特点,制作出高质量的经典课件对于工程制图多媒体教学极为重要。
1.3 体现课件的引导性
传统教学的优点在于实时指导性和引导性,即教师能够利用挂图、模型的概念、原理、方法以及形体的空间状态等,在讲解的同时利用黑板板书进行作图演练,学生能够通过理论进行下一步作图预测,并得到检验,师生交流较多,多媒体教学要增强引导性,尤其是课件的引导性。多媒体教学要获得板书教学的引导性有一定难度,但是应该努力尝试。课件尽量将制图步骤具体化,增添引导学生思索的内容,应用注释、注解,详尽描述制图过程,让形式根据描述进行初步探索,然后逐步引导思考验证。工程制图融合几何、空间、工程学等内容,其综合性强,需要思考的因素较多,教师制作课件应该思量周全,融合所有知识点选择课件内容,尽可能减少课堂中的板书补充,即尽量完善课件,保证其内容的全面精确和精细。
二、优化多媒体课堂的教学过程
2.1 课前的准备工作要充分
多媒体教学中,除了课件之外,最为重要的因素就是教师的教学过程把握,要把握好课堂教学的节奏和内容,必须要有充分的课前备课准备。教学内容的多少、讲解与课件内容的一致程度和速率的一致程度对于多媒体教学课堂的效率和效果影响极大。多媒体教学将教师板书和绘图的时间省却,因此教学内容会相应增加,虽然能够加快进度节省课时,但也会导致学生上课的效率降低,记忆效果不佳,上课听懂的内容下课便忘记,而似懂非懂的内容更是毫无存在痕迹[2]。因此,教师应该将板书省却下的时间给予学生思考或者制图练习,不应该盲目缩短课时,增加单节课的教学任务。且教师讲课需要先讲解再利用多媒体进行展示,以免学生过分注意课件内容,执着于笔记而忽视教师的讲解。
2.2 课堂形式灵活有张力
课堂的表现力是吸引学生的重要方式,合理把握教学进度和节奏,必要时的停顿和反复是给予学生思考和记忆的重要方法。许多多媒体课堂教师只顾读PPT,忽视学生的上课状态,导致许多学生脱离课堂,课堂活力不足。工程制图并非纯理论讲解,必要的动手制图是课堂最好的练习和调味剂,多媒体教学的最大弊病就是学生反馈得不到及时的表达和讲解。因此,教师在教学时,应该适当给学生练习的机会,使其能够自己动手进行绘图操作,检验自己对理论理解的准确性,考验理解是否全面等。学生是课堂的主体,多媒体教学易陷入记笔记的误区,即花费大量时间抄写PPT内容,当然,必要的笔记是必须的,但是并非PPT的内容全部都需要抄写,教师教学时需要注意培养学生的信息辨别和筛选能力。
2.3 加强多媒体教学方法的探索
一切教学的质量提升,都需要具体的教学理论的研究和发展,如果缺乏必要的理论支持,很难zd正确的教学模式,多媒体教学也不例外,教学是一门艺术,教学方法需要广大教师进行深入的探索,许多教师仍然利用传统的教学模式理论指导多媒体教学,这样的做法是不利于多媒体教学技术的发展的。工程制图的多媒体教学中,需要的是系统化、全面化、新颖化的教学理论。如何将这一门新的教学模式进行完善,需要的是更多来自一线教学岗位的思索,教学必须要在实践中研究,教学质量的提升也需要在实践中验证[3]。学生的配合也是教学质量提升的关键,利用更为新颖的形式、更便捷的教学方式、更趣味的示例和更具意义的讲解,课堂效率和效果自然能够得到提升,教学质量也会有进步。
【总结】希望文章的研究能够切实为工程制图的多媒体教学质量提升有所帮助,促进我国教学方式的转变,促进我国多样化教学的发展,带动教育水平的进一步提升。
参考文献:
[1] 陈晓猛.高校多媒体教学的优劣与对策[J].化工高等教育,2015, (4):50-52.