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中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)29-0160-02
正確規(guī)范的繪制和閱讀工程圖是一名工程技術人員必備的基本素質(zhì)?!豆こ讨茍D》作為我院生物醫(yī)學工程專業(yè)的必修基礎課課程之一,主要涵蓋了制圖的基本知識、基本技能、基礎理論,圖樣表達知識、零件圖、裝配圖的讀圖與繪制能力。工程制圖作為一門世界性的工程通用語言,同時結合我院作為醫(yī)科院校生物醫(yī)學工程學科特點,通過該課程的學習,目標是讓學生能夠掌握并且理解工程制圖的基本知識而且可以熟練運用初步這門工程技術語言,在以后的醫(yī)院或者企業(yè)研發(fā)的工作中可以得到有效的運用。
在我校的課程設置中,該課程設為醫(yī)學物理、X線機、CT[1]、MR等專業(yè)課程之前,在大一第一個學期開課,作為學習專業(yè)課之前非常重要的一門專業(yè)課程學習。為此,本課程的培養(yǎng)目標是塑造學生的空間想象和思維能力,引導學生把空間思維變成實際的圖像和立體,同時培養(yǎng)學生使用儀器繪圖、徒手繪圖以及通過計算機軟件繪圖的能力。所以我校結合醫(yī)學院校的特點[2],在工程制圖中融入醫(yī)療儀器相關制圖的內(nèi)容和特點,貫穿學生的建模意識,加強學生的三維圖形表達能力及其夠形訓練,擴寬傳統(tǒng)的工程制圖課程范圍。針對該課程的特點和目標,本文中,我們通過近年來的教學實踐,總結了在理論教學、多媒體教學、第二課堂、考試考核等方面的工作,希望能夠提高當前的教學質(zhì)量,實現(xiàn)教學相長。
一、明確教學目標,精選教學內(nèi)容
課程學科的設計要求是教學內(nèi)容應當新穎翔實,知識結構相對合理,能夠體現(xiàn)本學科最新的科研成果和應用方向,課程結構清楚,各知識點相互聯(lián)系并且聯(lián)系緊密,能放映體現(xiàn)學科的自身特點。在教學教材的選擇上,工科教材版本和材料選擇余地交大,但是專門針對高校生物醫(yī)學工程專業(yè)課程的兼具典型性與先進性的內(nèi)容還不是很多。針對該問題,我院周凌宏教授、陳超敏教授在數(shù)十年對工程制圖教學基礎上,總結了以下五方面的課程主要教學內(nèi)容:①投影的基礎;②構型設計;③表達方法;④制圖規(guī)范。在具體的課程教學中,堅持以基礎、概念、原理知識教學為主,同時以兼顧醫(yī)科院校生物醫(yī)學工程學科的特點,在教學內(nèi)容和形式上,逐漸引入生物醫(yī)學其他學科的需求和內(nèi)容的表達。比如,除了對基礎知識的學習之外,在教學內(nèi)容上適當補充當前生物醫(yī)學工程中涉及工程制圖學科內(nèi)容的前沿應用及發(fā)展趨向,比如3D打印在醫(yī)學中的應用以及和工程制圖的聯(lián)系,一則為了拓寬學生視野,二則提高學生學習興趣,激發(fā)其探索的欲望。
二、合理利用多媒體教學手段
在《工程制圖》的教學中,在講解基礎的理論知識需配合大量的圖片和圖畫,如在講解三視圖的投影法概念時,要求在三維空間投影到二維平面的方法和原理。那么如何讓學生直截了當理解的三視圖構成、表現(xiàn)的形式,空口的語言表達似乎顯得蒼白無力。又比如在介紹組合體和零件圖時,會有大量的空間圖形。如果采用板書或者畫圖的方式,一是無法保證圖像的準確性,二是浪費課堂的時間。所以,多媒體教學是一種有效而且必要的教學技術。通過多媒體動畫的模擬和表達等手段將投影過程中比較復雜、枯燥的內(nèi)容通過直觀、形象、而且富有動感的方式和學生交流,可以達到立竿見影的效果,同時也充分調(diào)動學生在課堂教學中積極性,促進學生積極思考和探索的主動能動性。同時,對于教學中知識和內(nèi)容,可以讓學生將復制,方便他們課后繼續(xù)學習,培養(yǎng)他們的自學能力。通過多媒體技術,互動教學成為了一種簡單有效的交流方式,突破了單純課堂教學的限制,形成良好的補充和反饋作用。比如學生們除了課堂的學習之外,還可以充分利用郵件,QQ或者微信的互動交流,實現(xiàn)答疑解惑的目的。
三、實踐與理論課程緊密聯(lián)系
《工程制圖》課程作業(yè)內(nèi)容的配置要有利于創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。如制圖大作業(yè)是給出一組醫(yī)療儀器零件平面圖.要求學生從一組平面圖任選一個方案.結合前面所學的制圖基本知識,查閱資料,確定設計方案.同時要求學生選擇自己熟悉的零件完成工程制圖大作業(yè)[3-4]。對此學生表現(xiàn)出極大興趣,將所學知識直接在作業(yè)中得到體現(xiàn)[4]。在具體課程講授過程中,通過討論生活中的具體工程制圖難題展開,從而引發(fā)學生主動思考解決問題的方法,帶著實踐中的疑惑開展理論學習,從而增強學生探索知識的好奇心和欲望,創(chuàng)造學生解決問題的能力。同時通過生活中實際難題與課堂理論的相結合,增強了學生學習理論知識的源動力。
四、堅持開放第二課堂
考慮到課堂的課時有限,針對學有余力,以及對工程制圖感興趣的學生。我校陳超敏教授在全校范圍開設了工程制度CAD選修課[3-5]。該選修課可以作為常規(guī)課堂教學的輔助和延伸。而且可以根據(jù)學生在日常生活和學習中遇到的相關工程制圖問題,自身自主性探索的同時,通過選修課老師的幫助和引領,得到完美的解決。比如,在此選修課學習中,我校中西醫(yī)的醫(yī)學生通過選修課的學習,在其醫(yī)學論文中通過AutoCAD軟件的表達來展示其使用的設備結構和原理,其的醫(yī)學課題研究提供極大幫助;也有醫(yī)學生在臨床業(yè)務中發(fā)現(xiàn)當前的手術剪存在可改進和提高的方面,通過工程制圖和CAD的學習,幫助他很形象展示了自己的創(chuàng)造和發(fā)明,并且使他的設計和思想變成實物。通過類似的良性循環(huán),吸引對工程制圖剛興趣以及有需求的學生進一步對工程制圖的基礎概念和思想進行鍛煉,同時深化他們的實際動手能力。
五、結語
生物醫(yī)學工程專業(yè)涵蓋了工程技術、圖像處理和醫(yī)療儀器的眾多方向,具有高度交叉綜合的特性[2]。由于生物醫(yī)學工程具有特殊的復雜性且在我國的發(fā)展時問較短,如何將現(xiàn)有的教學模式與我同的醫(yī)療研究現(xiàn)狀相結合,培養(yǎng)出一批兼具工程技術研發(fā)和生物醫(yī)學基礎能力的專用及研究人員,是該學科發(fā)展中的重要課題之一。工程制圖作為我校生物醫(yī)學工程專業(yè)必修的一門基礎課,在教學上必須結合專業(yè)特點,從基礎知識到理論應用,環(huán)環(huán)結合,以學生的實際知識水平為基準,擴展思路,開發(fā)新的教學模式,提高教學質(zhì)量。本文中,我們介紹了我校在授課內(nèi)容、教學方式及實踐環(huán)節(jié)的實踐與探索,有效地提高了教學質(zhì)量,激發(fā)了學生的學習興趣。
⒖嘉南祝
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【關鍵詞】多媒體教學 手工繪圖 AutoCAD軟件 CAXA軟件
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)05-0124-02
電子工程制圖是電子類專業(yè)的基礎核心課程之一。課程教學主要著眼于培養(yǎng)學生建立正確的投影概念,具備一定的空間分析問題與解決問題的形象思維能力。通過教學,使學生在掌握正確投影概念與國家標準的前提下,側重訓練與培養(yǎng)學生的讀圖和利用計算機繪圖軟件繪制二維和三維圖形的能力,最后在專業(yè)大類的層面上,落實與工程實際的銜接。課程的體系架構將工程制圖所基于的投影理論與現(xiàn)代計算機技術的主要成果,通過對學生“能力”的培養(yǎng)要求很好地整合在一起,既注重了基礎理論的學習,又將先進技術的運用作為一個重要指標落實到了實際的課程教學中。課程的主要目標是培養(yǎng)學生多種能力,即:空間想象能力、繪制和閱讀工程圖樣能力和計算機繪圖能力。
一、電子工程制圖教學存在的問題
傳統(tǒng)的教學模式及教學思路是基于向?qū)W生盡可能多的傳授知識,授課的覆蓋面基本上是從制圖的基本知識、投影基礎、點、線、面到裝配圖、電氣圖,完全講授的方式,內(nèi)容龐雜,學生一味的傾聽,教學效果可想而知。
針對電子類學生的教學效果來看,大部分的學生沒有較好的掌握繪圖和讀圖的基本方法,只是在教師講授時了解了這種方法,課后基本上就不記得了。課堂上學習的基本知識來不及消化吸收,對于繪圖的基本思想很難應用到實際工作中去,更談不上圖樣的繪制與閱讀。也有對知識理解比較透徹的學生,但看到一幅三視圖很難想象出來它的實際形狀。使學生的理論知識無法與理論完全的聯(lián)系起來,這都是現(xiàn)在這種純粹的講授模式無法避免的弊端。針對這種弊端,也出現(xiàn)了精簡傳統(tǒng)內(nèi)容,增強具有現(xiàn)代特色的內(nèi)容如計算機繪圖和創(chuàng)造構型技術等環(huán)節(jié)。但又由于課時有限,無法把所有的環(huán)節(jié)都兼顧到,或者是顧此失彼,就使這種教學方法也存在一系列無法避免的矛盾。針對這種現(xiàn)狀,就要求在電子工程制圖的教學過程中找到并施行一套能夠適應學生更好掌握這門專業(yè)課程的教學方案。
二、課程改革的方向及實踐建議
在教學的過程中,通過與學生交流,了解學生學習的心得,經(jīng)過分析研究,制定出了一種適合高職學生學習電子工程制圖的教學方案。在這個方案中提出電子工程制圖課程的教學包含以下幾個方面:制圖的基本知識和技能、投影基礎、基本體的投影、常用電子元器件外形結構和緊固件的畫法、電子產(chǎn)品零件圖的繪制、電氣圖和計算機繪圖。這幾部分相互結合,合理分配實踐,多媒體教學與傳統(tǒng)授課并存,手工繪圖與計算機繪圖結合,完成常見電氣、電子圖形的繪制工作。
教學開始時,要重視第一堂課的效果,這對培養(yǎng)學生的興趣至關重要。在第一堂課中老師應該簡要地向?qū)W生介紹該課程的性質(zhì)和作用,課程目標(知識目標和能力目標),教學方法和考核方式,激發(fā)學生學習的積極性。在講授的過程中以多媒體課件和實際物件的演示,加強學生實踐的指導。
在目前高職院校的課程教學中,內(nèi)容多與學時少的矛盾已普遍存在,這一矛盾在少學時的電子工程制圖的教學中顯得尤為突出。在教學過程中,將全書重新分成八個項目,制圖的基本知識和基本技能、投影基礎、基本體的投影、常用電子元器件外形結構圖和緊固件的畫法、電子產(chǎn)品零件圖的繪制、裝配圖、電氣圖、計算機繪圖,改變傳統(tǒng)的章節(jié)教學。學生不喜歡抽象、復雜的理論知識,喜歡動手操作,不愛思考。所以采用項目化教學,把枯燥的理論融于項目中。傳統(tǒng)的教學過程中為了提高繪圖效率引入了AutoCAD,但由于它設置參數(shù)較多、操作煩瑣,缺乏較強的工程圖“導航”功能。在畫“立體及其表面點、線的三面投影”、“截交線的投影”、“相貫線的投影”以及繪制三視圖方面并無多大幫助,學生用AutoCAD繪圖感覺比手工還慢。顯然必須要進行教學改革,要進行改革首先要求計算機輔助繪圖軟件好用易上手,短時間內(nèi)能基本掌握它;其次,該軟件還必須要有較好的人機界面以及符合中國工程制圖和操作習慣。要有好用的投影“導航”功能,利用它學生可以很容易地理解工程圖的投影關系,明白工程圖的閱讀和繪制的原理和方法,而且讓繪制工程圖更簡潔。
在教學過程中,用實際案例導入章節(jié)內(nèi)容學習,激發(fā)學生學習熱情;做到“教、學、做”合一?!敖獭辈粌H是把知識裝進學生的頭腦中,更重要的是引導學生會分析和思考問題;強調(diào)學生在學中做,在做中學,在實際繪圖的過程中來掌握相應的理論知識與基本技能,以“必需、夠用”為度講授理論知識。在繪制復雜圖形的三視圖之前,讓學生通過捏彩泥來理解觀察立體結構,將繪圖結果與之對照,很容易理解視圖的重要作用。部分章節(jié)內(nèi)容組織學生分組交流討論,分析、研究電子產(chǎn)品圖形,展開充分的對話和溝通,形成合作學習;項目點評與展示,師生共同歸納總結,鼓勵學生“自我評鑒”,自我完善。
選項目要與實際相結合,選擇實用的、學生感興趣的、比較熟悉的項目,吸引學生。還要考慮到學生的實際能力,難度適中為好。難度過小,沒有挑戰(zhàn)性,學生不愛做,也起不到鍛煉的效果;而難度太大,學生經(jīng)過多方努力仍不能做好,容易產(chǎn)生畏難情緒,挫傷學生的學習積極性,變得不愛學習。選好項目后,具體項目的展開步驟:
(1)具體工作情境的設置(繪制的圖形)
(2)準備工作(繪圖工具、儀器、比例、圖幅、圖紙、繪圖軟件)
(3)布局、底稿的設計
(4)修改、定稿
(5)繪制中具體知識點的解決
(6)作品點評和展示
讓學生對任務能夠產(chǎn)生形象直觀的認識并加以聯(lián)想,明確任務目標,有助于項目的開展。在電氣圖的教學時所采用的教學方法:
(一)實物展示
教師首先通過多媒體及實物展示幾幅電原理圖和印制板圖,讓學生自己分析討論其特點,由此導出電氣圖樣的相關概念、電氣圖的類型、特點、構成、繪制步驟等規(guī)范要求(由實物導出概念,討論加講解,印象更深刻)。
(二)案例制作:電路圖的繪制(學生為主體,解決操作問題)
教師介紹此案例繪制的要求,并點出注意事項。學生討論此案例的設計風格,應用并設計草圖;在圖紙上繪制電路原理圖,教師在一旁加以指導。學生繪制作品底稿完成后,分析每位同學的底稿,教師可參與分析問題所在,不足之處加以修改。
(三)作品展示
學生繪制完成后,每位同學展示自己的作品,并自評。
(四)總結
教師總體點評,給予優(yōu)劣評價,并指出在這個項目進展過程中普遍存在的問題和需要注意的地方。
三、結束語
通過課堂教學與實踐教學,使學生掌握機械制圖的基本概念、作圖方法以及熟練掌握AutoCAD繪圖方法;培養(yǎng)學生對工程問題的分析和識圖、繪圖能力;培養(yǎng)學生從工程實際中提出、研究、解決問題的能力,培養(yǎng)學生的科學思維方法和創(chuàng)新意識。為學生學習后續(xù)的電路方面課程、完成課程設計和畢業(yè)設計提供了一定程度上的作用,同時更為學生畢業(yè)后從事高級工程技術工作提供了基礎。
參考文獻:
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【關鍵詞】工程制圖;電氣專業(yè);電氣制圖;實際應用能力
【作者簡介】劉瑜,女,1984年出生,河北吳橋人,河南理工大學,講師,博士研究生已畢業(yè)
工程制圖作為電氣專業(yè)本科生必修的基礎類課程,一般設置在大學一年級,以突顯其重要性、基礎性和實用性。但是,目前的工程制圖課程多是基于機械制圖為基礎,與電氣專業(yè)聯(lián)系較少,導致學生感覺課程與專業(yè)脫節(jié),成為了制約學生認真學好這門課的重要因素。如何根據(jù)工程制圖的特點并結合電氣專業(yè)特色來提高教學質(zhì)量是電氣專業(yè)工程制圖教學改革的主要問題之一[1,2]。
一、建立電氣專業(yè)工程制圖教學大綱
目前,高校工程制圖教學大綱多是通用性大綱,并沒對針對開設工程制圖課程的專業(yè)不同而制定不同的教學大綱。對于電氣專業(yè)而言,學生除了需要掌握基本投影知識以及機械制圖基礎知識外,更多的是要掌握電氣電路圖的繪制和識讀。學生對電氣制圖內(nèi)容的掌握情況,直接影響到整個電氣工程專業(yè)后續(xù)課程教學[3],但是這部分內(nèi)容恰恰是目前電氣專業(yè)工程制圖課堂上很少涉及的。為培養(yǎng)具有實際應用能力的電氣專業(yè)學生,應該建立電氣專業(yè)工程制圖教學大綱,在電氣專業(yè)學生的教學大綱中增加“電氣制圖”的教學與實踐環(huán)節(jié)。在課堂教學上,把電氣圖的繪制與識讀列入教學大綱,讓學生掌握電氣制圖的基本知識;在實踐環(huán)節(jié)中,增加電氣零部件的表達、電氣電路圖的表達以及電路圖測繪等內(nèi)容,讓學生在實踐中提高對電氣制圖的應用能力。
二、明確工程制圖在電氣專業(yè)中的應用價值
工程制圖課程一般開設在大學一年級,此時學生的專業(yè)知識較少,無法理解該課程在電氣專業(yè)中的應用。而只有經(jīng)過實際應用,學生才能夠體會到工程制圖課程對電氣專業(yè)的重要性,這就需要教師在教學過程中將工程制圖在電氣專業(yè)中的應用價值傳達給學生,使學生在思想上重視這門課,變被動學習為主動學習,變填鴨式學習為需求式學習,從而提高其學習效果。以緒論為例,教師可以給出兩張圖紙,一張是機械圖紙,另一張是與該部件對應的電氣圖紙,并對學生簡單講解兩張圖紙的相互關系,幫助學生較好的理解機械與電氣之間控制和實現(xiàn)的關聯(lián)性,引導學生認識到學習工程制圖課程對本專業(yè)有巨大的應用價值,促使其提高學習興趣。在繪制三視圖階段,可以選擇生活中常用的電器,比如飲水機聰明座主要結構的三視圖,引導學生掌握繪圖技能和基本投影理論;到電氣制圖部分,則選擇與三視圖形體相關的電氣原理圖,比如飲水機電路圖,引導學生掌握基本電路符號的畫法和含義。
三、注重工程制圖實際應用能力的提高
工程制圖作為實踐性較強的課程,是電氣專業(yè)“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的基礎課程之一,能夠提高學生的繪圖知識、繪圖技能和空間思維能力[4]。但是,目前此課程的教學重點多在于投影基礎以及國家標準的講解[5],很少涉及與實際生產(chǎn)實踐相關聯(lián)圖紙的繪制和識讀,這就使課程與實際應用脫離,偏離了培養(yǎng)學生工程素質(zhì)以及工程實驗能力的培養(yǎng)方向。為此,電氣專業(yè)工程制圖應該在課堂教學和實驗教學中增加與實際應用相關聯(lián)的圖紙繪制和識讀的內(nèi)容,使學生認識到課程在電氣專業(yè)領域中的重要性,從而提高學生用繪圖知識解決實際問題的能力。教師要多展示電控機械,并從中拆卸一些零部件讓學生進行繪制,比如電動割草機是城市綠化的必要設備,教師可以講解其電控和機械原理,并讓學生對外殼零件和控制電路進行測繪。此外,教師可以帶領學生到生產(chǎn)一線學習和實踐,讓學生學到最實用的繪圖知識。通過對電氣專業(yè)相關設備或者生活實用品的繪制和識讀,能夠使學生認識到課程和專業(yè)的重要性,提高學生對工程制圖課程知識的實際應用能力。
四、結合電氣專業(yè)制定課程設計內(nèi)容
為提高學生的實際應用能力,工程制圖課程多配有課程設計環(huán)節(jié),如果該環(huán)節(jié)只是針對投影理論進行能力提高和訓練,而忽略工程制圖在電氣專業(yè)的應用,則會喪失課程設計為專業(yè)課繪圖以及后續(xù)課程設計、畢業(yè)設計打基礎的作用[6]。在課程設計環(huán)節(jié)中,教師應該結合電氣專業(yè)的特點,給學生一些既與電氣專業(yè)聯(lián)系又不脫離實際生活的設計課題,課題要目標明確,內(nèi)容適中,教師要引導學生查閱資料,自主學習少量專業(yè)知識,在理解的基礎上完成課題的設計以及圖紙的繪制。比如課程設計題目“幾何造型彩燈設計”,彩燈的電氣部分比較成熟,學生可以參照資料繪制電路圖,或者通過查閱資料,自行設計新的控制電路,而傳統(tǒng)制圖方面則要求學生設計復雜的幾何造型,并繪制其三視圖,如果條件允許,鼓勵學生把自己的設計做成實物,使學生的動手能力也得到鍛煉。
五、結語
工程制圖是電氣專業(yè)的基礎課程,在生活和生產(chǎn)實際中具有重要的應用。如何使這門課與電氣專業(yè)的實際應用緊密結合,使學生在學習過程中能夠明確其應用價值,提高課程的教學質(zhì)量是許多教師都關心的問題,針對近幾年的本科教學的經(jīng)驗教訓,給出4點電氣專業(yè)工程制圖特色教學的建議,供大家參考和討論。
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【關鍵詞】高職工程制圖;少學時;教學改革
0.引言
《工程制圖》是研究繪制和閱讀工程圖樣的基本原理和基本方法的課程。然而本人在教學過程中發(fā)現(xiàn)存在許多問題,主要表現(xiàn)在學生學習興趣不大、課堂效果不理想等等。因此研究工程制圖課程的教學改革有著重要的現(xiàn)實意義。
1.高職少課時工程制圖課程教學現(xiàn)狀
少學時《工程制圖》課程是針對電子、電氣、通信、工業(yè)管理等工科專業(yè)的一門必修基礎課程,內(nèi)容包括了畫法幾何、工程制圖、專業(yè)圖等內(nèi)容。
1.1學生對學習本課程的熱情不高
《工程制圖》是研究繪制和閱讀工程圖樣的一門專業(yè)技術基礎課,因此作為工科學生必修課。但是大多數(shù)學生對這門課程的學習熱情不高、學習動力不足。分析原因:一方面許多學生對這門專業(yè)基礎課的重視不足。另一方面,部分學生感到工程制圖難學,需要花大量時間思考并完成作業(yè),有時還無法獨立完成作業(yè),由此產(chǎn)生了畏懼心理。因此失去了學習該課程的興趣。
1.2部分教學內(nèi)容偏多偏難
隨著教學改革的深入《工程制圖》的課程時數(shù)不斷減少,已由原有的60-80學時減少到30-40學時,然而對教學的要求并沒有因此降低,教學內(nèi)容也沒有減少。
由于課時少,教師在授課過程中只能側重講解一些重點內(nèi)容,學生對知識的連貫性、全面性沒有系統(tǒng)的了解。在課時配置上,側重理論知識較多,實踐環(huán)節(jié)較少。從課程教學內(nèi)容看部分學時內(nèi)的教學內(nèi)容偏多、偏難。在如此背景下教師往往只重視自己的教學過程,只能向?qū)W生傳遞大量的信息,而無法為學生提供練習的時間。結果導致老師難教、學生難學的困境。
2.少課時《工程制圖》教學改革措施
2.1 精簡教學內(nèi)容
2.1.1明晰培養(yǎng)規(guī)格,突出專業(yè)特色,合理取舍
對于工程專業(yè)的高職學生來說,就是要優(yōu)化工程制圖課程中理論性過強、過難過深、學生普遍反應不易理解的內(nèi)容,對教材作出適當?shù)娜∩幔瑢⒏鞑糠謨?nèi)容進行更加合理的整合??偟脑瓌t是,既要保證知識體系的完整性,又不顯得龐雜零亂。就《工程制圖》的基本要求而言,學生具備專業(yè)圖紙的繪制和讀圖能力是教學的主要目的。
從教學內(nèi)容角度看教學內(nèi)容包括了制圖的基本知識、機械圖樣的繪制和識讀、專業(yè)圖樣的繪制、計算機CAD繪圖四個部分。
制圖的基本知識多是繪圖的基礎,只需一節(jié)課的授課即可。機械圖樣的繪制和識讀是教學重點內(nèi)容是繪圖的理論基礎也是教學改革的重點。應該詳細講解三視圖的形成以及基本原理。對點、線、面的投影特性進行略講,但是不能不講,因為它是立體投影的基礎,特別是截交線和相貫線的內(nèi)容的基礎。專業(yè)圖樣的繪制內(nèi)容是機件常用表達方法,此部分內(nèi)容可根據(jù)課時量適當刪減,不宜追求難度,以滿足專業(yè)圖樣的識讀為準。計算機CAD繪圖一般采用AutoCAD軟件作為平臺。在教學過程中主要講解AutoCAD 繪制圖形、文本輸入、尺寸標注等,其它內(nèi)容少講或不講。此部分內(nèi)容也可根據(jù)課時量刪除不講。
2.1.2 循序漸進,夯實基礎
由于高職學生掌握基礎層次參差不齊,在制圖課的教學過程中理解問題的能力差別也很明顯,為了達到預期的教學效果,要循序漸進的逐步培養(yǎng)學生的學習興趣,引導學生善于利用身邊的環(huán)境或?qū)嵨铮磸陀^察,仔細揣摩,培養(yǎng)學生的空間想象力,將基礎夯實。從認知心理學的角度來看,當教學任務被置于循序漸進的教學模式中完成時,才是符合學習者心理發(fā)展要求的、優(yōu)質(zhì)高效的教學。
2.2 改革教學方法,增強學習主動性
2.2.1 采用多媒體教學和傳統(tǒng)教學相結合的教學方法。通過現(xiàn)代教學媒體,如動畫和視頻錄像,使學生把所學到的繪圖知識和讀圖技能與實際應用有序、靈活地結合起來,使抽象的制圖知識變得生動形象,活躍課堂氣氛、增加學生的學習興趣,更能增強學生學習的目的性和主動性。
2.2.2采用啟發(fā)式和互動式教學方法
啟發(fā)式和互動式教學方法要求學生積極參加、反映和創(chuàng)造。教師在教學過程中要積極引導學生參與教學活動,給學生提供獨立思考和親身體驗的機會,特別是習題課更應該多給學生提出問題的機會。這樣既培養(yǎng)了培養(yǎng)學生的參與意識,又加深學生對重點和難點知識的理解和認識。
3.對少課時《工程制圖》教學改革的思考
3.1增加課堂訓練力度,合理確定作業(yè)難度和數(shù)量
每節(jié)課都有若干知識點,教師必須精講其中的難點和重點,多擠出時間帶領學生做課堂練習,讓學生多看、多想、多實踐,讓學生感受到成功的樂趣、增強自信,以便加深學生對課堂內(nèi)容的理解和掌握。課后習題布置要合理,有針對性,應重點考查學生對知識的掌握程度,同時進一步培養(yǎng)學生嚴謹規(guī)范的工作作風。
3.2加強徒手草圖的訓練、提高計算機繪圖能力
隨著計算機繪圖技術的迅速發(fā)展和普及不應再過分強調(diào)尺規(guī)繪圖。但是讀圖和繪圖能力的要求應加強。如何提高教學效率和調(diào)高學生的讀圖能力?應選擇徒手草圖與計算機繪圖相結合的途徑,不但可以有效提高學生對工程制圖課程的學習效果,而且使學生通過計算機繪圖對所學專業(yè)的知識結構更趨完善,是提高學生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)綜合能力的有效途徑。
4.改革考核方法
4.1 考核內(nèi)容和考核方式的改革
制圖考核方式很多,有閉卷、開卷和半開卷考試;有筆試和口試等。通常采用期末考試與平時作業(yè)、提問以及考勤等相結合的方式。
4.2 成績評定
成績評定由三部分組成:(1)尺規(guī)作圖及完成質(zhì)量30%;(2)提問及考勤:20%;(3)期末考試成績:50%。
在課程考核時應注重以下幾個方面:理論與實踐相結合;繪圖、讀圖相結合;技能與作業(yè)態(tài)度相結合;學生之間自評與互評相結合。
5.結論
總之,工程制圖作為工科院校普遍開設的一門專業(yè)技術基礎課,在提高教學實效性方面,教師應該不斷及時吸取本學科及相關學科的最新知識,把握教學改革的新動向,增強教學的預見性,這樣才能培養(yǎng)出社會所需的具有較強的實際操作技能的高素質(zhì)的技術人員。
參考文獻:
[1]余明浪.《工程制圖》.教學改革的反思和探索[J]工程圖學學報,2009,(5):157- 161.
關鍵詞:工程素養(yǎng);環(huán)境制圖;應用型
一、引言
環(huán)境制圖課程是高等教育中理工科學校環(huán)境科學與工程專業(yè)本科教育的一門重要的技術基礎課,它是在研究解決空間幾何學問題的基礎上,基于畫法幾何技術,繪制和閱讀工程圖樣的理論和方法,并且最終掌握采用CAD和Pro/E技術將設計理念轉(zhuǎn)化為工程圖紙并實施的方法體系。[1]目前,全國大多理工科類環(huán)境科學與工程專業(yè)學生都必修該門課程,在教學中,環(huán)境制圖課程教學主要是在《工程制圖》課程基礎上演變而來,除了注重平面二維圖形設計和繪制教學外,近年來對于三維立體圖形與對應位置的空間邏輯思維和形象思維能力的培養(yǎng)也是本課程的重要教學目標之一。[2]傳統(tǒng)的環(huán)境制圖課程因為受到諸多客觀因素的影響,主要著重于識圖、繪圖以及形體表達等基本技能的培養(yǎng),以模具和手工繪圖教學手段為主。但隨著日新月異的技術發(fā)展,尤其是計算機圖像處理技術的飛速發(fā)展,毫無疑問,現(xiàn)在的制圖課程應當更多地融入計算機繪圖、計算機圖形處理學的基本方法和原理,并且呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。
此外,在環(huán)境問題日益突出的現(xiàn)在,解決環(huán)境污染治理的工程項目也越來越多,工程設計的要求逐漸增強,而環(huán)境制圖課程的教學目的是要學生能夠具備解決環(huán)境污染控制工程設計的能力,這就要求環(huán)境類專業(yè)的學生不僅能夠掌握環(huán)境污染治理的基本原理、工藝和技術,還要能夠充分地利用所學的各個環(huán)境學科的知識,將各種污染治理技術用工藝圖紙完全呈現(xiàn)出來,進而學好應用型環(huán)境制圖課程對環(huán)境科學類專業(yè)的學生來說既是挑戰(zhàn),也是重要的工作能力。[3]因此,我國各高校環(huán)境制圖課程整個體系的改革乃至新型的教學模式探索勢在必行。
二、工程素養(yǎng)的要求和特點
工程素養(yǎng)是人類生存與發(fā)展的基本技能,亦是人力資本的重要構成因素,更是目前理工科學生培養(yǎng)的重要潛在能力?,F(xiàn)代教育對學生的工程素養(yǎng)要求又有兩種情況:對工程師的工程素質(zhì)要求和對非工程師的工程素養(yǎng)要求。[4]前者主要集中在各方面能力的肯定,諸如數(shù)學、科學和工程等知識能力,有多種訓練、有效表達和交流、終身學習、能夠應用現(xiàn)代各種技術和工程工具解決實際問題的能力等。[5]而后者則偏向于基本的工程相關專業(yè)知識的了解,懂得工業(yè)產(chǎn)品的設計并有效使用維護和管理,可以自身解決最基本、最常見的工程技術問題。而在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,社會建設對人才隊伍的素質(zhì)要求也越來越高。因此,根據(jù)環(huán)境科學以及環(huán)境工程專業(yè)自身的特色,結合發(fā)展趨勢特別是適合我國的基本國情等綜合考慮,培養(yǎng)出基礎扎實、有創(chuàng)新精神和較高的實踐能力,同時又有較好的工程素養(yǎng)的專業(yè)型人才顯得很有必要。
當然,社會發(fā)展的需要落實到對學生更高的各方面能力要求,而環(huán)境科學與工程專業(yè)學生培養(yǎng)過程中的工程素質(zhì)提升也就勢在必行了,關鍵是使他們能獨立思考工程問題,著重抓住復雜多變的實際問題中的主要矛盾,并具備工程簡化能力,從而建立合理、經(jīng)濟、簡要地解決實際工程的能力及結合實踐自我學習、自我完善的能力,最終成為合格的環(huán)境工程設計高級工程師。因此,環(huán)境制圖課程作為環(huán)境專業(yè)的代表性基礎課,對學生的工程素養(yǎng)要求更為明確和具體。除了要求學生具備一般的二維草圖、三維制圖能力外,更要求學生能夠獨立地對水污染處理工程、大氣污染處理工程、物理性污染處理工程以及固體廢棄物污染處理工程這四類典型的環(huán)境工程項目給出整體解決方案,并用圖紙的形式表達出來。這就需要學生具備較高的工程素養(yǎng)。
三、應用型環(huán)境制圖課程教學改革思考
環(huán)境制圖課程作為一門對圖樣閱讀和圖型繪制技術進行詳細講解和實踐的基礎課程,更需要學生在學習的各個階段提高個人的繪圖和識圖能力。而在目前環(huán)境制圖課程中的學生表現(xiàn)出來的問題中,如何采取針對性的教改措施,是現(xiàn)在環(huán)境制圖教學任務的首要任務。目前的環(huán)境制圖教學中普遍有以下幾個特征:
1.環(huán)境制圖的理論教學與實踐操作聯(lián)系不夠緊密
在環(huán)境制圖課程中往往會出現(xiàn)學生對理論知識的重視程度超過實踐技能操作。很顯然,學生在剛接觸環(huán)境制圖課程時就形成了一種學習定勢,認為學習理論知識的整體框架遠比實踐操作來得重要。這可能和現(xiàn)在教學中的考核方式密切相關,直接導致學生在聽課的時候更加注重授課內(nèi)容的關注,做筆記,死記硬背等。
2.存在環(huán)境制圖的教學內(nèi)容多但課時少的矛盾
環(huán)境制圖作為一門基礎課程,不僅包含幾何畫法、基礎制圖,還有涉及環(huán)境工程、給水排水工程等相關專業(yè)圖的識讀與表達以及計算機繪圖的知識。然而環(huán)境制圖課程相比較于外語等課程的課時數(shù)就較少,就可能因為教學課時不足,老師的講學內(nèi)容有縮減直接導致學生學習困難。
3.學生的空間思維想象能力也可能成為學習這塊新知識的瓶頸
環(huán)境制圖研究涉及平面到空間的和空間到平面的相互轉(zhuǎn)化的關系、規(guī)律和方法。顯然從繪圖到識圖都離不開學生自己的空間想象能力和對空間物體的分析與表達。這就又會增加學生的學習難度了。
4.學生對于環(huán)境類專業(yè)課程之間聯(lián)系性的掌握缺乏思考
環(huán)境制圖課程并非單獨的一門課程,如果學生要充分掌握該門課程的技術,必須將所學其他環(huán)境工程專業(yè)知識融會貫通,合為一體。而在目前的教學培養(yǎng)方案中,經(jīng)常出現(xiàn)學生未系統(tǒng)學過專業(yè)課,或者學過專業(yè)課,但無法做到對專業(yè)知識的聯(lián)系思考,以至于在制圖課程學習過程中會感受到缺乏工藝設計感,缺少設備設計立體感等問題。
四、以工程素養(yǎng)為本位的應用型環(huán)境制圖課程改革模式
近年來,隨著教學改革的層次不斷深入,環(huán)境制圖的教學內(nèi)容和教學要求也都有了新的調(diào)整。但若仍是一味地執(zhí)行之前的教學大綱,其中有些內(nèi)容過于概括和籠統(tǒng),況且有些院校所采用的仍是工程制圖大類的教學大綱,更使得制定“工程素養(yǎng)本位”的環(huán)境制圖課程能力標準尤為重要了。
教師在環(huán)境制圖的授課過程也要有所改變,不能再一味講授枯燥乏味的理論知識,這樣反而會降低學生學習積極性。正如所說:“興趣是最好的老師”,教師可以在教學設計中增加相應教學互動環(huán)節(jié),激發(fā)學生參加的興趣,可以做到愉快地教學。而現(xiàn)在教學過程中,多媒體工具的加入,正好使得授課過程中的理論知識和實踐操作相得益彰。同時,教師也應當自覺實踐培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng),特別是對學生參觀污水處理廠和污染控制治理工程的基礎上,讓學生主動去探究工程設計和環(huán)境工程設備裝置的圖紙設計過程,可以極大地提高學生對環(huán)境制圖課程的學習興趣,加強學生的實踐性。對于以提高工程素養(yǎng)為目的的環(huán)境制圖課程教學改革思考如下:
(1)教師可以影響學生,讓學生在剛開始接觸時就可以對自己將來從事的環(huán)境工程職業(yè)明朗化,在當前的寬口徑、大專業(yè)工程教育背景下,學生的環(huán)境專業(yè)理論基礎學習也是很重要的,只有具備了雄厚的環(huán)境專業(yè)知識,才能夠在環(huán)境制圖實踐過程中理解和解決污染治理問題。
(2)讓學生早日有明確的環(huán)境工程意識。工程是一整個由很多不確定因素、很多可供選擇的參數(shù)組成的,不像一份明朗的考卷必配一份精確的參考答案。而對工程中的多種參數(shù)進行選擇,往往帶有很強的主觀性和經(jīng)驗性,故而很多問題的答案對于學生來說都是可以的,這與一貫的學習思維方式有很大區(qū)別,使得很多學生往往很難適應,更難以接受。故而需要老師盡早從環(huán)境專業(yè)知識基礎課階段,就培養(yǎng)學生的工程意識,同時教師這般教學模式相當于提前為他們創(chuàng)造良好的工程學習環(huán)境。
(3)教師可以適當編制課堂專用工程實訓教材,比如編制環(huán)境制圖課堂練習冊和教學手冊等專門性培訓教材。因為教科書的編排內(nèi)容雖然是工程制圖科學研究的總結,但是教科書的更新速度無論國內(nèi)外都是有一個過程的。環(huán)境科學的發(fā)展速度飛快,因而在環(huán)境制圖專業(yè)課中,教師應當及時給學生講授自己環(huán)境污染治理工程學科領域的最新科技成果,使學生及時了解掌握本學科已有的相對成熟的技術成果和存在的問題,體會到科研項目中的難點,注意學科發(fā)展動向,擴大自己的知識面,從而使環(huán)境制圖課程不落于書面,充分體現(xiàn)出工程特技。
(4)環(huán)境制圖課程教學過程可以充分采用“計算機融入式”教學方法,將三維和動態(tài)展示技術融入課件制作,不再借用模型教具和圖紙,使學生即使在缺乏教學模型的情況下,也能夠借助計算機軟件模擬,實現(xiàn)對環(huán)境工程構筑物、設備裝配、工藝流程繪制、平面布置、高程設置等關鍵問題的理解,從而充分提升工程素養(yǎng)。
(5)強化CAD和Pro/E技術在環(huán)境制圖教學中的應用?,F(xiàn)代環(huán)境制圖已經(jīng)完全進入計算機時代,CAD和Pro/E分別作為環(huán)境工程工藝設計和設備設計的代表性經(jīng)典軟件,在實際環(huán)境工程項目開發(fā)中具有廣泛應用,而環(huán)境制圖教學往往把大量課時安排給畫法幾何理論學習和圖紙訓練,減少了學生對先進計算機軟件的實踐動手時間,不利于學生掌握通過CAD等軟件學型工程項目圖紙開發(fā)等專業(yè)能力。
五、結論
關鍵詞:多手段教學;高職高專;《工程制圖》
分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)09-0228-02
一、《工程制圖》課程的認識
《工程制圖》課程主要培養(yǎng)學生讀解和繪制工程圖樣的技能,而工程圖樣被稱為工程技術界的“語言”,繪制和閱讀工程圖樣是工程技術人員必備的技能?!豆こ讨茍D》是培養(yǎng)學生形象思維的一門工程類基礎課程,具有很強的實用性與操作性。
《工程制圖》課程對學生能力的培養(yǎng)主要通過理論和實踐兩個環(huán)節(jié)。理論部分包括:制圖基礎知識和國家標準,正投影法和圖解空間幾何問題的基本原理和方法;實踐環(huán)節(jié)部分包括:零件圖和裝配圖的繪制和閱讀,計算機繪圖操作。課程的學習中需要學生的空間邏輯思維和形象思維以及動手能力,傳統(tǒng)板書教學或純多媒體教學都不能得到很好的效果。根據(jù)工程制圖課程特點,在課堂教學中,應分章節(jié)靈活恰當?shù)膽谜Z言表達、圖文板書、課件、教具演示、動畫模擬、部件測繪等教學方法手段進行教學。工程制圖教學體系如圖1。
二、《工程制圖》課程基于多手段教學模式的開發(fā)思路
基于多手段教學模式的工程制圖教學是根據(jù)教學內(nèi)容特點確定手段方法,以學生為中心、以教學過程為載體,以學生最易接受的方式進行教學,培養(yǎng)學生職業(yè)能力。教學結構是在分析各章節(jié)教學內(nèi)容的基礎上,按照教學內(nèi)容與教學手段的相關性整體設計教學內(nèi)容體系,實現(xiàn)整個教學體系得到最優(yōu)教學手段。對于高職高專工程制圖的教學,內(nèi)容上堅持以“理論夠用,重在實踐”為原則。開發(fā)思路框圖如圖2。
三、基于多手段的教學
《工程制圖》課程內(nèi)容包括四部分,分別為:畫法幾何、制圖基礎、機械圖和計算機繪圖。每一部分甚至每一章節(jié)需要的思維方式有所不同,因而學生喜歡的教學方法不同。結合知識點的具體特點,適當對教學內(nèi)容進行處理并選擇較合適的教學方法。
1.畫法幾何部分。畫法幾何部分主要是學習和掌握用正投影法基本原理和方法,尤其是應用正投影法表達空間幾何形體問題。正投影法理論性比較強,內(nèi)容比較抽象,適用于課件動畫演示。形象的視覺效果使得學生較容易理解抽象的原理。點線面的正投影法表達實際操作性相對較強,對于初學者來說理解比較慢,不易較快的進度,此部分適合于板書教學同時配合教具演示。此時為了提高學生對工程制圖課程的學習興趣可以將制圖軟件AutoCAD介紹給學生,讓學生在枯燥的手工繪圖之余練習繪圖工具的點線面的表達。立體投影部分,尤其是截交線和相貫線是本課程的難點。這部分采用圖文板書詳盡講解,并要求學生在課上演練。畫法幾何部分章節(jié)教學體系見表1(下頁)。
2.制圖基礎部分。制圖基礎部分主要是學習和掌握制圖基礎知識和國家標準。包括國家標準有關機械圖樣的各項規(guī)定;常用繪圖工具和儀器的使用方法;平面圖形的作圖方法和步驟。此部分內(nèi)容要求學生準確并熟練掌握相關規(guī)定,內(nèi)容枯燥,但重要性高。國家標準部分主要包括有關圖紙幅面、比例、圖線及尺寸標注等內(nèi)容,主要適合掛圖教學,形象具體,學生印象深刻。繪圖工具和儀器的使用方法部分教學對保證繪圖質(zhì)量和提高繪圖速度起著重要作用。此部分適合教具實物教學,現(xiàn)場對幾種作圖工具進行示范。平面圖形作圖部分設計到作圖的方法和步驟內(nèi)容,因為是學生首次接觸,適合采用板書教學。制圖基礎部分教學系統(tǒng)見表2。
3.機械圖部分。機械圖部分主要包括機件表達方法、標準件常用件、零件圖和裝配圖。此部分主要針對實體實際零部件,和工程實際結合較為緊密。機件常用表達部分包括了視圖、剖視圖、斷面圖和局部放大圖及簡化表達等內(nèi)容。主要針對機件的形狀和結構比較復雜時,三視圖難于準確、完整、清閑表達。此處信息量大,結構復雜,適合用于教具和課件聯(lián)合教學。標準件和常用件主要介紹螺紋、齒輪、鍵、軸承等常用零件的表達,此部分主要是國家標準規(guī)定的畫法、代號和標記,適合于教具和圖文板書教學。零件圖是表達機器或部件組成基本單元的圖樣,主要表達零件結構、大小及技術要求。此部分零件實體適合應用教學模型教學,標注等內(nèi)容適合于課件教學。裝配圖部分是表達機器或部件的圖樣,此部分綜合應用了前述章節(jié)內(nèi)容,適用于課件、教具模型和部件繪測教學。機械圖部分教學體系見表3。
4.計算機繪圖。計算機繪圖部分主要介紹繪圖軟件AutoCAD的使用,通過繪圖軟件的學習實現(xiàn)學生高質(zhì)量和快速繪圖的目的。計算機繪圖是研究用計算機繪制圖形圖像的原理、方法和技術的學科。就計算機繪圖軟件來說,現(xiàn)在AUTOCAD是微機中應用最廣泛的設計與繪圖軟件。此部分教學建立在使用繪圖軟件的基礎上,以繪圖實踐為主,注重計算機繪圖能力及繪圖技巧的培養(yǎng)。課程教學形式包括教學授課及演示、上機試驗、課堂討論、面授輔導等方式,此部分適合于上機聯(lián)系輔導及授課演示教學。
四、調(diào)查分析
對200名工科專業(yè)學生進行實名調(diào)查,問卷結果如表4。
從調(diào)查的數(shù)據(jù)來看,學生喜歡的教學方式和本文理論基本吻合。數(shù)據(jù)中也出現(xiàn)的個別差異,比如在幾個章節(jié)內(nèi)容很多學生選擇了動畫模擬,這種現(xiàn)象和學生更容易接受動畫效果有關,然而一些章節(jié)并不適合大量動畫模擬教學。不過今后會在這一方面進行深入分析和研究,并適當進行教學實驗。
五、總結
高職高專的工程制圖教學改革需要不斷學習創(chuàng)新,不斷適應教學對象,不斷提高教學水平,以學生學習效果作為依據(jù),通過不斷探索新方法新手段,使學生最大程度提高對工程制圖課程的內(nèi)容的掌握。堅持理論研究和實踐探索相結合,理論指引教學,教學實踐并促進理論。工程制圖的多手段教學模式并不是十分完美,還學要大量教學實踐進行檢驗和補充。通過長期實踐積累完善,該教學改革必定能發(fā)揮出最大的能量。
參考文獻:
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關鍵詞:建筑工程制圖與識圖;工程測量;教學內(nèi)容;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)12-0064-02
工程圖樣是施工或制造的依據(jù),是工程上必不可少的重要技術文件,是工程界的技術語言,準備從事建筑工程的技術人員,必須掌握建筑工程圖樣的繪制和識圖方法。“建筑工程制圖與識圖”是研究建筑工程圖樣繪制與識圖的理論和方法,是我院工程測量專業(yè)培養(yǎng)生產(chǎn)一線高級工程技術應用型人才的一門主干技術基礎課,內(nèi)容包括畫法幾何、制圖基礎、建筑工程專業(yè)圖和計算機繪圖四部分,通過學習,使學生獲得在繪圖和識圖方面的初步訓練。目前,從畢業(yè)的學生反饋回來的信息來看,工程測量專業(yè)學生畢業(yè)進入崗位后,都戰(zhàn)斗在生產(chǎn)一線,有做地籍的、路橋的、涵洞的等等,各個行業(yè)對工程測量專業(yè)學生制圖與識圖知識要求有一個共同點是對學生識圖能力要求較高,而對設計能力不做太大要求,對制圖能力則側重在一些繪圖軟件的操作上,如:CAD,KISS,MAPGISS等。鑒于此,有必要對高職工程測量專業(yè)的《建筑工程制圖與識圖》課程做如下幾個方面的調(diào)整,為學生日后的工作打下堅實的基礎。
一、結合實際,調(diào)整教學內(nèi)容
對于教學內(nèi)容,應緊緊圍繞教學大綱、專業(yè)特點以及生源素質(zhì)來組織,本文認為,由于目前《建筑工程制圖與識圖》課程課時較少(每周4學時,只學習一學期),而該課程內(nèi)容較多,從高職工程測量專業(yè)的學生的實用性和專業(yè)性角度考慮,在“畫法幾何”部分以投影基本原理為主,主要培養(yǎng)學生的空間思維想象能力;對于投影變換、透視圖部分,由于實際應用性不強,可以不講;對于形體相交、曲面、及組合體的投影圖部分,由于其立體感強、理解難度大,故要重點講解;而“工程制圖”部分則以基本工程圖紙涉及的內(nèi)容以及國家最新頒布的一系列制圖標準為基礎,主要培養(yǎng)學生閱讀圖紙的能力,重點講解建筑施工圖、結構施工圖、道路及橋梁施工圖,對于電器施工圖、給排水施工圖以及裝飾施工圖部分,由于與工程測量專業(yè)偏差太大,且學生就業(yè)后基本不涉及該專業(yè)故可略講;并且在教學中要結合現(xiàn)實中的一些工程,特別是與工程測量專業(yè)相關的工程圖紙,使學生了解最新工程圖的表現(xiàn)方法和內(nèi)容,如果有條件可以帶學生到現(xiàn)場進行講解,做到理論與實際相結合。并且本人認為,通過前期畫法幾何和制圖規(guī)格的學習,學生已能大致看懂各個專業(yè)方向的工程圖紙,唯一看不懂的只是圖紙中的圖例,所以在后期講解工程圖時,應重點講解各專業(yè)方向的常用圖例以及常用標識符號的意義和表示方法。對于工程圖紙中,針對工程測量這一專業(yè)應重點講解總平面圖。在最后的計算機繪圖部分,由于該專業(yè)學生第二學期會開設專門的AutoCAD課程,故在本門課程中可以不予講解。
二、傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學模式的結合,提高學習興趣
傳統(tǒng)教學手段能夠引導學生在逐步了解作圖的過程中掌握作圖的方法和步驟,為學生打下堅實的基礎,同時提高制圖能力等優(yōu)點,但無法使學生想象到空間形體,而掛圖和實物模型又需要制作或購買等,所包括的知識點較為有限?,F(xiàn)代化的多媒體教學手段有節(jié)省時間、可重復利用、方便修改、簡潔直觀等優(yōu)點,能夠提高學生的興趣,但過多采用又會導致上課節(jié)奏太快、無法消化、學生容易疲倦等問題。針對傳統(tǒng)和現(xiàn)代化教學手段的優(yōu)劣特征,本課程在講授畫法幾何的基礎內(nèi)容上,對繪圖基本技能,點、直線和平面的投影,曲線及工程中常用的曲面,軸側投影采用傳統(tǒng)板書的方式。對于基本形體的投影、形體相交、曲面、及組合體的投影圖部分,由于其立體感強、理解難度大,不光是采用傳統(tǒng)的板書方式,而且還要結合實際,通過多媒體課件、flas或利用當?shù)睾喴撞牧犀F(xiàn)場制作模型等方式,增加學生的印象和理解能力;對于制圖規(guī)格和工程制圖部分,本文認為還是應該采取傳統(tǒng)的方法,利用儀器、工具繪制工程圖紙,一方面能提起學生對本課程的興趣,另一方面又能使學生掌握正確的繪圖方法,熟悉繪圖儀器和工具的使用,而且還可以達到加深理解工程圖樣的表達方法,了解制圖標準、制圖規(guī)范的要求。對建筑形體的表達方法以及后面的各種施工圖則采用多媒體課件,以直觀、生動的方式加深學生的理解能力,提高學生的興趣,同時還收集現(xiàn)在正在建設的各行業(yè)的工程施工圖,帶領學生到現(xiàn)場進行講解,加深學生的理解和記憶能力。對于較為復雜的模型,本文認為對于測量專業(yè)的高職學生,可只進行簡單的講解,然后通過在軟件平臺上進行三維模型的演示形成,使學生了解復雜形體的內(nèi)部構成特征。
三、能力訓練與形成性考核方式結合
《建筑工程制圖與識圖》是一門專業(yè)基礎課程,在學習的過程中要求學生必須建立空間概念,如果學生沒有空間概念,學習起來就會很吃力,時間長了就會逐漸失去學習的興趣。所以在本門課程教學中,對于畫法幾何部分采取“以學生為中心、以課堂訓練和課堂提問”為基本的教學模式,使學生對畫法幾何的知識點得到更好的掌握;在課堂上讓學生自己動手演示和分析,在平時作業(yè)和考核方面,要求學生會做題還會在平時上課中布置一些小作業(yè),以技能競賽的形式展示等,對于學生做完適量的練習后,還根據(jù)學生的練習情況,進行有針對性的評講分析,解決實踐中遇到的問題,以增加學生對本課程的理解,為更好的學習工程類專業(yè)圖奠定良好的基礎。在指導學生學習的過程中,還讓學生直接參與探索教學,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,開發(fā)學生的創(chuàng)新能力,鼓勵學生充分發(fā)揮想象力,進行發(fā)散思維,鼓勵學生對教師的見解提出不同意見,與教師對話和爭論,鼓勵學生將自己的思路與大家分享,并提出表揚,這樣做可以極大地推動每位同學的探索積極性,使學生在學習中有成就感,有利于培養(yǎng)他們確立科學的態(tài)度和掌握科學的方法。
實踐表明,合理地調(diào)整課程內(nèi)容體系,能夠提高教學內(nèi)容的先進性和實用性;將傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學手段相結合,能夠更好地提高教學質(zhì)量,提升學生的興趣;加強制圖課程的實踐性,并且通過后續(xù)CAD課程的開設,更能加深制圖知識的記憶和理解。
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[關鍵詞]制圖;識圖;人才培養(yǎng)
文章編號:2095-4085(2015)05-0112-02
隨著經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對各個方面的追求在不斷地提升。在現(xiàn)世紀中人才資源的競爭應經(jīng)是最激烈的競爭,在這個世紀獲得人才就會獲得發(fā)展,對于人才的培養(yǎng)也是大家比較關注的熱點問題。在現(xiàn)在我國的建設路程中,非常的需要技術嫻熟,人品良好的綜合性高素質(zhì)人才,所以各大中職院校應該充分的正視學校的管理理念,充分的利用現(xiàn)在可以得到的一切教學資源來培養(yǎng)社會需求的人才。建筑工程這個專業(yè)的人才是現(xiàn)在社會上需求量很大的,在人才的培養(yǎng)方案上也要保持與時俱進的勢頭,建筑制圖與識圖是這個專業(yè)的一核心的主修課程,同時圖紙又是各相關的專業(yè)課程的綜合學習結果。
1影響專業(yè)人才的制約因素
隨著社會經(jīng)濟的快速增長,人們對各項基礎設施建設都有了更高層次的追求,城市化的發(fā)展進程也越來越快,在迎接城市化進程中,會伴隨著大量建筑群的出現(xiàn)。人們需要越來越多新的而且有特色的建筑來匹配自己的生活,這也進一步的促進經(jīng)濟發(fā)展。對相關建筑專業(yè)人才的需求上升,特別是制圖與識圖的人才稀缺。對我國的建筑人才提出了更高的要求,只有具有精湛的專業(yè)技術與高的思想品德的人才才可以很好的適應社會的需求。就目前存在的制約著此專業(yè)人才的發(fā)展的因素進行詳細的分析。
1.1從學生自身的角度分析
當學校制定好對應的課程學習方案后,學生就有著充分的主動性進行學習,他們是整個體系的主角,評價教學方案的優(yōu)劣也是從學生的學習成果和對社會的貢獻來判斷的。在制圖與識圖專業(yè)的課程設置中要充分的重視課程的學習效果,學生不應該僅僅停留在書本上已有的知識和教師傳授的知識,要把學到的知識用起來,在實踐中檢驗知識,這樣學到的知識才真正的被自己所掌握而不是僅僅停留在記住應付考試這一層次上。多動手去操作,只有親自去做了才會發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,也可以多組織一些相關的活動,讓大家集體參與進來,激發(fā)學生的興趣,這樣學生在興趣中將知識與實際相結合,在交流中知識得到更好的完善。
1.2從學校的角度出發(fā)
學校是學生建立知識體系和提升專業(yè)技能的地方,并且是充分的為學生的學習提供基本的保證和良好氛圍之處。好的學習氛圍和教育體系培養(yǎng)出來的學生自然也是非常的優(yōu)秀的,俗話說一個學校培養(yǎng)出來的學生有著類似的共性,這個說法就是就和古語中近朱者赤近墨者黑相符合。學校的教學設施與條件、師資的配備、課程的安排、領導的觀念等等,都是塑造學生能力與技能的很重要的因素,學校必須提供一定的實習場所和實驗室等地方為學生的實踐提供一定的發(fā)展空間,學生的實踐能力必須在這些環(huán)境下才可以得到鍛煉和進一步發(fā)展。學校制定的專業(yè)課程要有一定的針對性和實用性。建筑工程類的學生必須得具有熟練的制圖、識圖能力以及施工放樣的測量能力,具備較扎實的施工管理知識等等。
1.3從社會因素來看
中職學校是培養(yǎng)技術人員的搖籃,它的人才輸送是很快速的,這就需要社會有很好的接納度,能夠很好的與學校相合作,及時的將人才用于現(xiàn)代社會的現(xiàn)代化建設當中。中職學校的教育是一種以就業(yè)為導向的教育,這種學校的評價標準是學生有較高的就業(yè)率,在企業(yè)和社會中得到很高的評價。企業(yè)需要具備什么樣知識體系的人才,中職院校就培養(yǎng)什么樣的人才。就業(yè)是最關鍵的環(huán)節(jié),也是學習專業(yè)技術的學生非常關注的問題,所以從社會的角度來說相關的企業(yè)應該及時的回饋自己對專業(yè)需要人才的變化,讓學校及時的做出調(diào)整,這樣培養(yǎng)出來的人才也能很好的適應社會的需求,能夠很好的將自己在學校中學到的專業(yè)知識在實際中良好的應用,對于這些人才的培養(yǎng)也是應時展需求。
2專業(yè)人才的培養(yǎng)策略
加強學生對這個專業(yè)的基本知識的學習,多參加相關的實踐活動,讓學生在實際的操作中掌握基本的技能;學校一定要加大對實踐基地與專業(yè)實驗室的建設,配備專業(yè)的指導教師進行認真的指導,將專業(yè)的實訓與基本的理論教學很好的結合在一起;一定要加強中職院校專業(yè)教學研究及其校企合作,雙方進行及時的交流,讓高校的教育體系適合社會的發(fā)展需求。另外加強師資培訓,提高教師隊伍建設,促進學校專業(yè)建設及其專業(yè)的發(fā)展,有利于社會急需型人才的培養(yǎng)。
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【摘要】根據(jù)土木工程力學內(nèi)力圖繪制實踐,對工程力學中最常見的幾種內(nèi)力圖作了探討。
關鍵詞 工程力學;內(nèi)力圖;突變;探討
1.前言?
(1)工程力學是工程重要的理論和實驗基礎,它是研究結構和構件安全地承受各種作用(荷載等)的一門科學。它研究的結構和構件的強度、剛度和穩(wěn)定性等問題離不開內(nèi)力分析,內(nèi)力分析是土木工程力學最為重要的一個環(huán)節(jié),而最能體現(xiàn)桿件各截面分布情況的當屬內(nèi)力圖,內(nèi)力圖具有較強的直觀表達性,制作方便,因此內(nèi)力圖成為桿件內(nèi)力表達的重要手段。根據(jù)多年實踐,對工程力學中最為常見的幾種內(nèi)力圖作一探討。?
(2)幾乎所有的內(nèi)力圖的方法是列內(nèi)力平衡方程,再由內(nèi)力平衡方程畫出內(nèi)力圖,而新方法是倡導利用內(nèi)力圖規(guī)律和荷載的“突變”,直接畫內(nèi)力圖,簡單而快捷,是正確、迅速繪制內(nèi)力圖的關鍵。
2.軸向拉(壓)桿的內(nèi)力圖——軸力(FN)圖?
軸向拉(壓)桿的受力特點:外力的合力作用線與桿的軸線重合。軸向拉(壓)桿的軸力圖——FN——x的圖像直接反映出軸力與截面位置變化關系,較直觀;而且還能確定出最大軸力的數(shù)值及其所在橫截面的位置,即確定危險截面位置,為強度計算提供依據(jù)。軸力圖的簡便畫法為:?
(1)以外力作用處為界,將桿件分段;?
(2)在分界處:突變值=集中載荷(其余各處為一水平線)。軸力圖的要求為正負號、數(shù)值、陰影線與軸線垂直。熟練掌握以上幾點,就可以準確無誤地畫出軸向拉(壓)桿的軸力圖了。
3.扭矩圖的畫法?
扭轉(zhuǎn)變形的受力特點是在垂直于桿軸線的平面內(nèi),作用有大小相等、轉(zhuǎn)向相反的一對力偶。扭矩的正負號判別用右手螺旋準則,即右手四指代表扭矩的轉(zhuǎn)向,當大拇指背離截面為正,反之為負。扭矩圖以外力偶作用處為分界處,突變值等于該力偶值。扭矩圖畫法可以參照軸力圖的畫法。
4.直梁彎曲——剪力圖和彎矩圖的畫法?
工程制圖中,為了迅速判斷梁危險截面的位置(一般是剪力或彎矩最大值所處的位置),必須明確剪力和彎矩沿梁軸線的變化規(guī)律,我們通常采用繪剪力圖和彎矩圖的方法來表現(xiàn)它。建立內(nèi)力方程的方法是作內(nèi)力圖的最基本方法;建立了內(nèi)力方程再結合數(shù)學上的函數(shù)圖像性質(zhì)作圖,繪圖過程繁瑣,工作量大,不容易掌握;通過考察大量內(nèi)力圖及與荷載之間的關系,我們發(fā)現(xiàn):在常規(guī)荷載作用下內(nèi)力圖的函數(shù)圖形是直線和二次曲線,只要定出起點和終點的值,再對函數(shù)圖形的形狀進行定位,就不難作出內(nèi)力圖了,所以我們采用確定控制截面法。?
4.1控制截面法。
控制面不外乎梁的起、止截面,均布載荷的起、止截面,集中力、集中力偶作用截面,以及剪力為零的截面。采用控制截面法繪圖,就是先在這些截面對應的點處求內(nèi)力值,然后在內(nèi)力圖上定位,即定性地判斷各段的剪力圖和彎矩圖的形狀、圖形變化趨勢等,再根據(jù)荷載性質(zhì)用直線(或曲線)連接定位點。在熟悉內(nèi)力圖規(guī)律的基礎上,熟記以下口訣:剪力圖,力偶瞞,均布載荷呈斜線;集中力,有“突變”,兩個力間平線牽;定位置,看力點;求大小,比例見。彎矩圖,力偶顯,均布載荷拋物線;純力偶,有“突變”,力偶之間平線牽;集中力點藏彎矩,同它力點斜線連。?
4.2用疊加法畫彎矩圖。
用控制截面法作梁的內(nèi)力圖較用內(nèi)力方程簡單,然而它畢竟需要確定控制面,以及確定內(nèi)力值等步驟,若我們采用疊加法,在某種情況下比控制截面法更便利。疊加原理是由幾組荷載作用所引起的某一參數(shù)(約束反力、內(nèi)力、應力、變形),等于各荷載單獨作用所引起的同一參數(shù)的疊加。一般來說,在常見荷載作用下梁的剪力圖較為簡單,不需要使用疊加法;而較多荷載作用時,一般使用疊加原理作畫彎矩圖。使用疊加原理作彎矩圖的方法叫疊加法。用疊加法畫彎矩圖的步驟為:荷載分解;作分解荷載的彎矩圖;疊加荷載共同作用下的彎矩圖,相應的縱坐標代數(shù)相加。
5.靜定平面剛架的內(nèi)力圖——彎矩圖、剪力圖、軸力圖的畫法?
5.1剛架是由直桿組成的具有剛結點的結構,其特點是:在梁和柱的聯(lián)系處為剛結點,當剛架受力而產(chǎn)生變形時,剛結點各桿端之間的夾角始終保持不變。從受力角度來看,剛結點的最大特點就是可以承受和傳遞彎矩,優(yōu)點是結構剛度大,內(nèi)力分布合理。研究它的內(nèi)力時,一般在剛結點處,用垂直于桿軸的截面將剛架截開,形成若干桿件段,即將剛架拆成橫桿和豎桿,再根據(jù)剛架的特點分別畫橫桿和豎桿的內(nèi)力圖,于是剛架的內(nèi)力問題就轉(zhuǎn)化為單個桿件的內(nèi)力問題。分別作各桿件的內(nèi)力圖,隨后將各桿件內(nèi)力圖合在一起,構成剛架的內(nèi)力圖??梢愿爬椤跋确趾蠛稀薄?
5.2剛架內(nèi)力圖的繪制方法歸納:?
(1)繪制剛架內(nèi)力圖前,先求計算支座反力;?
(2)將剛架節(jié)點處截成若干桿件,畫單個桿件的內(nèi)力圖;?
(3)將單個桿件的內(nèi)力圖進行組合,繪制內(nèi)力用截面法求解剛架任意指定截面的內(nèi)力,再應用與前面相同的彎矩圖、剪力圖、軸力圖的繪制規(guī)律與繪圖方法作剛架內(nèi)力圖。?
5.3繪制剛架彎矩圖時應注意以下幾點:
(1)剛結點處應滿足力矩平衡;(2)鉸結點處彎矩必為零(在無外力偶的情況下);(3)無荷載區(qū)段彎矩圖為直線;(4)均布荷載區(qū)段彎矩圖為二次曲線,曲線的凸方向與均布荷載指向一致;(5)利用q、FQ、M三者之間的關系作圖;(6)運用“區(qū)段疊加法”作M圖。
6.綜上所述?