淺談基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的工程圖學(xué)教學(xué)內(nèi)容體系之構(gòu)建的論文
論文關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才工程圖學(xué)教學(xué)內(nèi)容體系
論文摘要：本文以培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)際應(yīng)用能力的人才為目標(biāo)，構(gòu)建了畫(huà)法幾何、工程制圖、計(jì)算機(jī)繪圖三部分內(nèi)容融會(huì)貫通，徒手繪圖、儀器繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖三種繪圖能力全面培養(yǎng)，機(jī)電產(chǎn)品、工程項(xiàng)目、軟件系統(tǒng)三種對(duì)象協(xié)調(diào)應(yīng)用的工程圖學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容體系。
工程圖學(xué)是工科學(xué)生最早接觸的技術(shù)基礎(chǔ)課程，它是一門(mén)將知識(shí)、實(shí)踐、素質(zhì)和能力融為一體的綜合型課程，在培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面具有重要作用。教學(xué)要服務(wù)于人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，地方本科院校主要為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)為前提，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。因此，構(gòu)建工程圖學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和體系，以適應(yīng)較強(qiáng)工程實(shí)際應(yīng)用能力的人才培養(yǎng)目標(biāo)已是當(dāng)務(wù)之急。
一、基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的工程圖學(xué)教學(xué)目標(biāo)
為達(dá)到“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力、高素質(zhì)、強(qiáng)能力、具有創(chuàng)新精神”的應(yīng)用型人才模式培養(yǎng)目標(biāo)，使學(xué)校所培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)需要，不妨借鑒英國(guó)的機(jī)械類(lèi)教育模式，即在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)一個(gè)“用”字，一切以將來(lái)的實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo)，對(duì)任何一門(mén)課程，都要求教師努力做到讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了這門(mén)課程之后即可運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決生產(chǎn)中的某些實(shí)際問(wèn)題，這就要求每門(mén)課程設(shè)定的目標(biāo)較清晰，讓學(xué)生了解這門(mén)課程所學(xué)習(xí)的知識(shí)和培養(yǎng)的技能將來(lái)在社會(huì)工作中有何用途。為此，我們?cè)O(shè)定了如下明確的課程教學(xué)目標(biāo)：一是熟練運(yùn)用投影理論并遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定繪制和閱讀工程圖樣；二是具有工程圖學(xué)思維能力和工程圖學(xué)素質(zhì)，包括形象思維能力、圖形表達(dá)能力、空間想象能力和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工程素質(zhì)；三是熟練運(yùn)用某種cad軟件進(jìn)行二維繪圖和三維構(gòu)型設(shè)計(jì)。
二、構(gòu)建符合人才培養(yǎng)目標(biāo)的理論教學(xué)體系
教學(xué)體系直接反映了教學(xué)目的和培養(yǎng)目標(biāo),是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的核心環(huán)節(jié)。在教學(xué)過(guò)程中，我們把基本理論、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展作為教學(xué)目標(biāo)，在學(xué)時(shí)少的情況下，不過(guò)于強(qiáng)調(diào)知識(shí)的完整與系統(tǒng)，對(duì)教學(xué)體系進(jìn)行了重新優(yōu)化和整合。
（一）畫(huà)法幾何部分強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論作用，淡化其難度
畫(huà)法幾何是滿足工程設(shè)計(jì)的需要誕生的，它為工程和科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域解決機(jī)械結(jié)構(gòu)、空間幾何及工程設(shè)計(jì)等問(wèn)題提供了可靠的理論依據(jù)及解決問(wèn)題的有效手段，可提高學(xué)生的空間想象能力和邏輯思維能力。但是，長(zhǎng)期以來(lái)畫(huà)法幾何占用了大量的教學(xué)時(shí)間，因此，在教學(xué)中，我們重點(diǎn)講清點(diǎn)、線、面和立體投影的基本理論，為學(xué)生學(xué)習(xí)工程制圖打下基礎(chǔ)，不強(qiáng)調(diào)畫(huà)法幾何的深度和廣度，對(duì)于圖解法、在三維建模時(shí)自動(dòng)生成的截交線和相貫等比較抽象、難度較大的部分適當(dāng)刪減，剩余內(nèi)容留作自學(xué)，學(xué)生可以根據(jù)自己的掌握情況選擇取舍，教師可以給予相應(yīng)的指導(dǎo)，做到因材施教。
（二）工程制圖部分重在工程實(shí)踐和實(shí)際應(yīng)用
工程制圖的基本目的.是培養(yǎng)學(xué)生利用二維圖形表達(dá)三維形體的能力、閱讀和繪制工程圖樣的能力。這是一個(gè)從“畫(huà)法幾何”理論到“工程圖樣”應(yīng)用實(shí)踐的跨越過(guò)程，而工程制圖的實(shí)質(zhì)內(nèi)容就是零件圖、裝配圖兩大部分，教材中各章節(jié)都應(yīng)該圍繞這兩個(gè)部分展開(kāi)。授課時(shí)，首先采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的方式，在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)中心，甚至帶學(xué)生到校外實(shí)習(xí)基地，讓學(xué)生直接感受、觀察、裝拆、測(cè)繪或模擬工程安裝，使學(xué)生對(duì)零件圖、裝配圖的實(shí)用性這一特點(diǎn)有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。
關(guān)于零件圖部分，主要通過(guò)多個(gè)實(shí)例的講解，把重點(diǎn)放在機(jī)件的表達(dá)方法、表面粗糙度、公差與配合等主要內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用上，對(duì)于尺寸標(biāo)注和和專(zhuān)業(yè)課程密切相關(guān)，在此只是復(fù)習(xí)組合體尺寸標(biāo)注部分，適當(dāng)介紹一些常見(jiàn)工藝結(jié)構(gòu)如鑄造圓角、退刀槽等的標(biāo)注方法。技術(shù)要求部分則重點(diǎn)介紹書(shū)寫(xiě)格式及其在圖樣上的標(biāo)注方法，對(duì)有關(guān)符號(hào)的含意和選用只作簡(jiǎn)介，由學(xué)生自學(xué)。
關(guān)于裝配圖，在圖形表達(dá)部分，重點(diǎn)介紹裝配圖表達(dá)方法的特點(diǎn)，即規(guī)定畫(huà)法和特殊表達(dá)方法。尺寸標(biāo)注重點(diǎn)講解裝配圖中必要尺寸與零件圖中完整尺寸標(biāo)注的不同，通過(guò)舉例說(shuō)明性能尺寸、安裝尺寸及裝配尺寸等，使學(xué)生了解其標(biāo)注的重要性，在后續(xù)課程學(xué)習(xí)和應(yīng)用中引起重視。技術(shù)要求中配合符號(hào)在裝配圖中的標(biāo)注及其與零件圖的關(guān)系要向?qū)W生講清楚，其余留待學(xué)生自學(xué)和后續(xù)課程講解。讓學(xué)生明確標(biāo)題欄中的名稱(chēng)對(duì)看裝配圖的重要性以及明細(xì)表中零件的名稱(chēng)及材料對(duì)看圖和拆圖的重要性。
（三）加強(qiáng)利用cad軟件進(jìn)行三維構(gòu)型的教學(xué)
在制造業(yè)中，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)際是先在大腦中形成空間形體模型，然后運(yùn)用投影法進(jìn)行表達(dá)，畫(huà)出平面圖樣，而生產(chǎn)技術(shù)人員首先閱讀工程圖樣，然后通過(guò)空間想象，把圖樣中的內(nèi)容轉(zhuǎn)化到空間去，構(gòu)建出三維形體后再按尺寸和技術(shù)要求進(jìn)行加工生產(chǎn)，因此，在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，三維構(gòu)形貫穿始終。但根據(jù)我國(guó)目前機(jī)械裝備現(xiàn)狀，采用三維實(shí)體建模設(shè)計(jì)的企業(yè)絕大部分還只在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、分析等環(huán)節(jié)采用三維技術(shù)，而最終的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)還要將其轉(zhuǎn)換為二維圖樣進(jìn)行生產(chǎn)，從我國(guó)制造業(yè)發(fā)展縱向分析，工程形體的三維造型表達(dá)完全取代二維圖樣還需要一個(gè)過(guò)程，因此，在教學(xué)中要做到制圖基礎(chǔ)與實(shí)體構(gòu)形相結(jié)合，零件圖繪制與零件實(shí)體造型相結(jié)合，裝配圖繪制與虛擬裝配相結(jié)合，常用零件的畫(huà)法與相應(yīng)零件的實(shí)體模型相結(jié)合，三維造型設(shè)計(jì)與制造、分析相結(jié)合。
三、構(gòu)建符合人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)體系
工程圖學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課,只有通過(guò)實(shí)踐,讓學(xué)生盡快將圖學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為圖學(xué)能力，學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和應(yīng)用能力才能得到提升，因此，我們構(gòu)筑的實(shí)踐教學(xué)體系主要有以下幾方面：
（一）徒手繪圖、儀器繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖基本技能訓(xùn)練
在儀器測(cè)繪、討論設(shè)計(jì)方案、技術(shù)交流、現(xiàn)場(chǎng)參觀時(shí)，受現(xiàn)場(chǎng)條件或時(shí)間的限制，經(jīng)常繪制草圖，草圖對(duì)于捕捉設(shè)計(jì)靈感，現(xiàn)場(chǎng)記錄，加速新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)，幫助技術(shù)人員組織、形成和拓展思路非常有用。儀器繪圖既是工程技術(shù)人員的必備基本技能，又是學(xué)習(xí)和鞏固圖學(xué)理論知識(shí)不可缺少的方法，在計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)廣泛應(yīng)用的今天，仍然必不可少。因此，在教學(xué)中，徒手繪圖、儀器繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖一樣作為基礎(chǔ)平臺(tái)，貫穿在教學(xué)的全過(guò)程。
（二）部件測(cè)繪動(dòng)手環(huán)節(jié)
在部件測(cè)繪動(dòng)手環(huán)節(jié)中，學(xué)生通過(guò)測(cè)繪方法的確定、尺寸數(shù)據(jù)的獲取及處理、公差與配合、工量具的正確使用、裝配圖的表達(dá)方案的最優(yōu)選擇等內(nèi)容，增強(qiáng)工程意識(shí)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，為提高學(xué)生的圖學(xué)能力和工程應(yīng)用能力打下了基礎(chǔ)。
（三）三維構(gòu)形設(shè)計(jì)
三維構(gòu)形設(shè)計(jì)就是在給出一定約束條件的前提下，讓學(xué)生通過(guò)自己的想象、分析，構(gòu)思三維形體，自主進(jìn)行組合體、零件和裝配體的設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)輔助造型等一系列設(shè)計(jì)，采取自由創(chuàng)作和發(fā)現(xiàn)、收集、分析、比較案例的實(shí)踐方式，培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，從而促進(jìn)學(xué)生圖學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新素質(zhì)的提升。
綜上所述，培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)用結(jié)合，在工程圖學(xué)教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)突出“學(xué)以致用”，而不是主要強(qiáng)調(diào)知識(shí)的完整性和系統(tǒng)性。筆者面向企業(yè)應(yīng)用與技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)工程圖學(xué)教育改革，使畫(huà)法幾何、工程制圖、計(jì)算機(jī)繪圖三部分內(nèi)容融會(huì)貫通，徒手繪圖、儀器繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖三種繪圖能力全面培養(yǎng)，機(jī)電產(chǎn)品、工程項(xiàng)目、軟件系統(tǒng)三種形態(tài)對(duì)象協(xié)調(diào)應(yīng)用，加強(qiáng)測(cè)繪和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)，并且在教學(xué)中注重充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，采用啟發(fā)式、討論式、案例式等教學(xué)方法，為學(xué)生圖學(xué)能力的提高和勝任相關(guān)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。
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