工程制图课程逆向教学体系的创新研究与实践
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工程制图课程逆向教学体系的创新研究与实践[摘要] 随着教育改革的发展,工程制图作为一门重要的技术基础课,工程制图的学时大大缩减,电子类一般45学时,而材料类则缩减到32学时。
因此,在教学改革中要更新教学观念,建立以学生为中心的教学理念;更新教学内容;创建新的教学手段和方法,使学生能在最短时间内,最快、最好学习这门课程。
针对广泛的本科生工程制图教学中存在的问题,本文创新地提出逆向的教学体系,并从
以下三个方面进行深入研究:先三维后二维、先实践后理论、先装配后零件,最终形成一套完整的新的教学系统。
[关键词] 工程制图逆向思维教学手段
一、前言
工程制图课程是一门量大面广的工科基础课程,又属于技术基
础课程范畴,不仅工科类而且理科类、经济类、管理类、医学类等学科也将工程制图作为必修课程,在培养本科生的课程中起到了重要作用。
近年来,全国各大学都在不断探索和实践工程制图课程教学内容、教学方法、教学手段等方面的改革,初步摸索出工程制图课程改革的一些途径。
传统的工程制图教学方法,是以教师为中心,以教师讲授为主,
只注重对学生进行知识的灌输,教师是知识的给予者,学生是知识
的被动接受者,没有主动思考的余地,在培养学生能力上缺乏有效
的手段和方法,只强调课后练习,其结果是教师费力,学生难以接受,并且许多学生失去兴趣。
工程制图的教学,30年来基本框架和模式没有大的变化,从画法几何的点、线、面开始,到三视图、组合体、零件图,这种体系是培养是以平面设计工具为基础的,而随着社会的发展,三维设计软件的普及,社会的需求也发生了很大的变化,从三维开始设计和研究已经成为潮流,甚至从装配开始设计的top-down方法也开始应用,我们的教学急需改革。
二、逆向教学体系的提出
目前,大多数教材的编排顺序大致都是先从点的投影开始,接下来是直线的投影特性和相互位置关系,再到平面的投影特性和相互位置关系,结束了以上三部分内容的讲解后才是基本体的投影。
从表面上看,这种“点—线—面—形体”的模式似乎是非常合理的,似乎遵从了由“易”到“难”的模式,然而,对于初次接触这门课程的学生来讲,却并非如此,因为工程制图是一门专业基础课,和现实联系非常紧密,又全然不同于数理化的学习模式,对于这样一个全新的事物,学生在一开始总是充满了好奇和热情,如果在这个时候去给他们介绍点、线的投影,学生会觉得很抽象,从而在心理上产生障碍,觉得制图很难学。
对学生而言,这种由“点—线—面—形体”的模式并不意味着由易到难,而是由“抽象”到“具体”。
我们知道,对于一件事物的认识总是要从一个简单而具体的事物开始,经由“具体—抽象—具体”这样一个渐进和飞跃的两阶段过程。
因此,在教材的编排上,应该先从比较简单的基本体开始,然后再由形体上一些特殊的点和线进入到比较抽象的部分,由于有了
前面对三维形体的感性认识,对于感觉比较抽象的点线投影内容学生很快就可以联想到一些特殊的立体中对应的部分。
这样,经过由立体到平面的反复转换的立体感知过程,学生的立体思维将可以得到不断的提高,学习过程将会变得简单容易。
三、逆向教学体系的具体实施
1.改革教学内容
高等教育是培养生产、管理、服务第一线的应用型技术性人才。
因此,我们的教学内容要紧紧围绕着培养目标,根据学生将来毕业
后面向生产一线的特点,本着“必需”、“够用”的原则,将工程制图教学内容进行必要整合,且应该把培养重点放在读图和绘图能力上,从三维图入手,建立立体概念。
传统的教学方法先二维再三维,使学生耗费太多的时间在点、线、面上而无助于空间思维的形成,与现代设计思想相背离,不利于将来的应用。
学习过程中同时有机地融入计算机绘图软件的学习和应用,使
学生在训练徒手绘图能力和二维软件的基础上,加强计算机三维绘图技能,既培养了学生的绘图及读图能力,同时又提高了学生应用
三维软件绘图的水平。
对于有些工科专业的学生,要加强学生应用计算机三维软件绘制零件图及装配图的能力训练。
2.课堂教学与实践教学的重组
增加实践教学的时数,突出培养学生空间想象能力为目的,使得学生易于理解零件图、装配图部分,进一步提高阅读和绘制零件图
及装配图的能力。
先理论后实践的传统教学方法,使学生在开始学习时缺乏目标,不知所学内容将在哪里应用,如何应用,先实践再理论可以激发学生的学习兴趣,使学习过程更加轻松。
3.从装配图向零件图过渡
增加装配图部分的教学时数,提高学生的工程意识,然后更好理解零件图在。
先装配后零件的新的教学方法,可以使教学与现代先进的top-down设计方法保持一致,培养学生的系统思维能力。
经过这三个方面的教学改革,培养出的学生将更容易应用所学知识在后续课程中,而且在毕业后可以缩短他们的适应期,更快的具备独立工作能力。
四、结论
工程制图课是一门基础性、技术性和实践性很强的课程,其主要目的是培养学生的空间想象力、培养学生的绘图及读图能力。
它既有系统性较强的理论,又有丰富的空间想象和思维的内容。
本文创新地提出的逆向教学体系,从三个方面进行深入研究:先三维后二维、先实践后理论、先装配后零件,最终形成一套完整的新的教学系统,可以帮助培养学生的创新精神、阅读和绘制图样的能力,使学生能在最短时间内,最快、最好学习这门课程。
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