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畫法幾何與工程制圖課程教學(xué)的實(shí)踐論文
【摘要】針對(duì)“畫法幾何與工程制圖”課程的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革實(shí)踐，包括精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容以及采用泛三維模型進(jìn)行演示和講解，采用多媒體集成、動(dòng)畫模擬仿真等制作更形象生動(dòng)的教學(xué)素材，采用分組教學(xué)模式等實(shí)施措施。通過本次改革，使本單位學(xué)生的成績(jī)有了較明顯的提高。
【關(guān)鍵詞】工程制圖；教學(xué)改革；泛三維模型；分組教學(xué)
“畫法幾何與工程制圖”是高等學(xué)校培養(yǎng)工科學(xué)生機(jī)械繪圖能力、讀圖能力的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門主要研究用投影法繪制工程圖樣的理論和方法的技術(shù)基礎(chǔ)課，是學(xué)習(xí)相關(guān)機(jī)械課程和從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的必備基礎(chǔ)。通過本課程的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生掌握正確的作圖方法和步驟、基本制圖標(biāo)準(zhǔn)、繪制和閱讀一般工程圖的能力以及空間想象能力，為今后進(jìn)一步深造以及從事相關(guān)工作打下良好的基礎(chǔ)。和一般課程相比，“畫法幾何與工程制圖”是一門重要而又較難掌握的課程，它既不同于高等數(shù)學(xué)等純理論性質(zhì)的課程，又不同于金工實(shí)習(xí)等實(shí)踐實(shí)驗(yàn)課，它是一門理論和實(shí)踐結(jié)合得比較緊密的課程。根據(jù)本單位的實(shí)際情況，本次教學(xué)改革以就業(yè)為導(dǎo)向，根據(jù)專業(yè)發(fā)展和就業(yè)需求，按夠用、實(shí)用的原則制定合理教學(xué)目的要求，精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)組織方法；教學(xué)過程以工作能力目標(biāo)為核心，將理論教學(xué)與實(shí)踐活動(dòng)有機(jī)結(jié)合、融為一體，通過綜合性的專業(yè)技能實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，達(dá)到學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，從而全面提高學(xué)生的就業(yè)能力。
一、現(xiàn)狀分析
1.教學(xué)內(nèi)容較多“畫法幾何與工程制圖”的教學(xué)內(nèi)容較多，包括畫法幾何、工程制圖和計(jì)算機(jī)繪圖等內(nèi)容，本單位學(xué)生難以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)所有內(nèi)容較好掌握，有必要精簡(jiǎn)部分“不重要”內(nèi)容。2.教學(xué)模型難以呈現(xiàn)本校的“畫法幾何與工程制圖”教學(xué)主要是通過以電子課件為主體，輔以尺規(guī)作圖講解加簡(jiǎn)單模型觀察來(lái)講授作圖原理，然后讓學(xué)生作圖練習(xí)、解題的教學(xué)方式，素材大多來(lái)源于課本，與實(shí)際有所脫軌。課堂上學(xué)生對(duì)于正投影三視圖形成原理缺乏直觀認(rèn)識(shí)，僅能抽象地將模型的二維三視圖與其三維構(gòu)造聯(lián)想起來(lái)。另外，學(xué)生無(wú)法接觸到真正的機(jī)械零件，對(duì)一些具有復(fù)雜形狀的零件，學(xué)生也很難想象出其真正的構(gòu)造，尤其是零件的剖面圖，其在工程圖樣中占有極其重要的地位，但由于它非常的不直觀，學(xué)生往往也是難以掌握。3.學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣該課程的講授對(duì)象是剛上大學(xué)而且從未有過工程實(shí)踐的大學(xué)生，枯燥而抽象的教學(xué)方式很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)生興趣和熱情，而且學(xué)生人數(shù)較多，教師對(duì)每個(gè)學(xué)生的平均單獨(dú)指導(dǎo)時(shí)間不足。4.考核標(biāo)準(zhǔn)單一該課程的評(píng)價(jià)考核方式仍以考試為主，但由于考試時(shí)間有限，對(duì)于本課程所必須掌握的繪制零件圖和裝配圖很難在考試中進(jìn)行考核，導(dǎo)致課程的考核不夠全面。
二、改革內(nèi)容
1.精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容（1）“畫法幾何”部分重點(diǎn)介紹正投影三視圖體系的形成原理，點(diǎn)、線、面及體的投影知識(shí)，對(duì)換面法、軸測(cè)投影等內(nèi)容作簡(jiǎn)單介紹，因?yàn)樵摬糠謨?nèi)容與后續(xù)的工程制圖部分聯(lián)系不大，也不影響學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)。（2）“工程制圖”部分重點(diǎn)介紹剖視圖的畫法，標(biāo)準(zhǔn)件/常用件的畫法，零件圖與裝配圖的畫法，其中可簡(jiǎn)略介紹相對(duì)少見的常用件畫法。（3）“計(jì)算機(jī)繪圖”部分調(diào)整為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容，因?yàn)槔糜?jì)算機(jī)軟件進(jìn)行繪圖只是工具上的變化，總體作圖原理仍為前面介紹過的內(nèi)容，另外還考慮到現(xiàn)代學(xué)生接觸計(jì)算機(jī)較早較多，完全能勝任相關(guān)軟件的自學(xué)任務(wù)。2.改革教學(xué)組織方法（1）采用泛三維模型進(jìn)行演示和講解。包括新增復(fù)雜模型、可剖開模型、真實(shí)零件和計(jì)算機(jī)三維模型，增加授學(xué)的直觀性，降低對(duì)學(xué)生空間想象力的要求，從而提高學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的理解和掌握。（2）充分利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件。采用多媒體集成、動(dòng)畫模擬仿真等制作更形象生動(dòng)的教學(xué)素材，以更有趣的方式展示某些復(fù)雜難懂的過程，從而激發(fā)學(xué)生的觀察力、發(fā)現(xiàn)力、想象力、邏輯聯(lián)想力，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。（3）采用分組教學(xué)模式。將所有學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，實(shí)行組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，挑選對(duì)知識(shí)掌握較好的學(xué)生作為組長(zhǎng)，組長(zhǎng)主要負(fù)責(zé)對(duì)其組員進(jìn)行額外的輔導(dǎo)，從而可以分擔(dān)教師的指導(dǎo)任務(wù)，也增加了每個(gè)學(xué)生接受指導(dǎo)的時(shí)間。另外平時(shí)可組織組間競(jìng)賽活動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的學(xué)生熱情和積極性。3.改革教學(xué)評(píng)價(jià)與考核方式（1）增加平時(shí)作圖練習(xí)的考核比重。主要是增加對(duì)學(xué)生繪制機(jī)械零件圖的練習(xí)，并把它作為總評(píng)成績(jī)的重要組成部分，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)零件圖的掌握。（2）設(shè)置新的考核方式。平時(shí)一般作圖練習(xí)占30%，繪制零件圖占20%，期末考試（筆試）占50%。
三、實(shí)施方法
1.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的學(xué)時(shí)分配。2.新購(gòu)若干教具，包括機(jī)械制圖畫法幾何投影箱、機(jī)械制圖教學(xué)模型和常見機(jī)械零件等；用三維軟件solidworks繪制教材中涉及的三維模型例子；用solidworks和flash等軟件制作教學(xué)動(dòng)畫。3.根據(jù)學(xué)生平時(shí)上課表現(xiàn)以及平時(shí)練習(xí)完成情況，選出若干名基礎(chǔ)知識(shí)掌握較好的學(xué)生作為組長(zhǎng)，每位組長(zhǎng)帶5~6名組員形成學(xué)習(xí)小組，在課堂討論中組長(zhǎng)主導(dǎo)組員積極參與，在課后組長(zhǎng)還要對(duì)其組員額外輔導(dǎo)。4.教學(xué)評(píng)價(jià)與考核方式設(shè)置為：平時(shí)一般作圖練習(xí)占30%，測(cè)繪零件圖占20%，期末考試占50%。
四、改革目標(biāo)
1.通過精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，把教學(xué)時(shí)間花在最基本、最重要的知識(shí)點(diǎn)上，重點(diǎn)讓學(xué)生掌握正投影的投影規(guī)律以及運(yùn)用該投影規(guī)律做出常規(guī)機(jī)械零件的零件圖，保證底子薄的學(xué)生也能跟上教學(xué)進(jìn)度。2.通過改革教學(xué)組織方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，采用更直觀的授學(xué)方式，從而降低對(duì)學(xué)生空間想象力的要求，充分利用多媒體教學(xué)激發(fā)學(xué)生的觀察力、發(fā)現(xiàn)力、想象力、邏輯聯(lián)想力，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。3.通過改革教學(xué)評(píng)價(jià)與考核方式，引導(dǎo)學(xué)生掌握本課程中最實(shí)用，對(duì)其專業(yè)發(fā)展最重要以及對(duì)其就業(yè)最必要的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)本課程的掌握程度。
五、實(shí)施成效
1.經(jīng)過一輪教學(xué)改革實(shí)踐后，本單位某專業(yè)班級(jí)的“工程制圖”課程的平均分達(dá)到78.3分，而改革前往屆同專業(yè)班級(jí)的該課程平均分僅為71.9分。經(jīng)過一輪教學(xué)改革實(shí)踐后，本單位某專業(yè)班級(jí)的“畫法幾何”課程的平均分達(dá)到76.3分，而改革前往屆同專業(yè)班級(jí)的該課程平均分僅為69.8分。實(shí)踐證明，本次教學(xué)改革對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)以及掌握本門課程內(nèi)容有較明顯的積極作用。2.通過采用泛三維模型以及多媒體課件進(jìn)行演示教學(xué)，明顯提高了學(xué)生對(duì)本系列課程的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)熱情，課堂氣氛也有提升。進(jìn)行本次教學(xué)改革前會(huì)有個(gè)別學(xué)生因理解能力稍差，出現(xiàn)畏難情緒，以至于不愿意動(dòng)筆畫圖，而經(jīng)過改革以后，基本沒有學(xué)生還會(huì)覺得該知識(shí)無(wú)法理解，也更積極動(dòng)手練習(xí)，進(jìn)步明顯加快。3.通過分組教學(xué)，讓學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生（組長(zhǎng)）對(duì)個(gè)別學(xué)習(xí)本課程有困難的學(xué)生進(jìn)行額外的輔導(dǎo)，有效提升了整體班級(jí)的學(xué)習(xí)效果。而且，在分組教學(xué)過程中，組長(zhǎng)也經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)面的不足而進(jìn)行彌補(bǔ)，同時(shí)也對(duì)已掌握的知識(shí)反復(fù)地溫習(xí)，這對(duì)其自身的鍛煉效果也非常顯著。
六、項(xiàng)目創(chuàng)新
1.提出“注重基礎(chǔ)，偏重夠用、實(shí)用”的畫法幾何與工程制圖教學(xué)理念。針對(duì)本單位學(xué)生自身基礎(chǔ)、專業(yè)發(fā)展需求以及就業(yè)方向，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，重點(diǎn)讓學(xué)生掌握正投影的投影規(guī)律以及運(yùn)用該投影規(guī)律做出常規(guī)機(jī)械零件的零件圖。2.采用多樣化教具、課件進(jìn)行演示教學(xué)，形成一套形象生動(dòng)的教學(xué)資料。除了新增復(fù)雜模型（如可剖開模型）外，為了與實(shí)際聯(lián)系更緊密，還增加實(shí)際機(jī)械零件作演示；另外作為補(bǔ)充，還利用solidworks繪制大量三維模型，利用多媒體軟件制作演示動(dòng)畫等。3.增加學(xué)生參與度。采用分組教學(xué)模式促使每位學(xué)生必須參與到學(xué)習(xí)討論中，從而調(diào)動(dòng)其積極性，也能使每位學(xué)生獲得更多的輔導(dǎo)，組長(zhǎng)得到更多鍛煉。
七、改革總結(jié)
經(jīng)過一輪改革實(shí)踐后，形成了一份特色鮮明、生動(dòng)有趣、通俗易懂的多媒體課件和教案，開發(fā)出了一批實(shí)用、巧妙的模型庫(kù)，形成了一個(gè)聯(lián)系實(shí)際，并且能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的教學(xué)組織形式，形成了一個(gè)科學(xué)全面的教學(xué)評(píng)價(jià)與考核方式，同時(shí)也顯著提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。本次改革中分組教學(xué)模式可以推廣到其他的專業(yè)課程，如機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等。
參考文獻(xiàn)：
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