在基础教学中, 工程制图又是工程技术的基础课程, 其目的在于培养学生三维空间的创造能力和想象能力, 在产品设计中正确运用图示、图解法阅读、绘制图形等技能。学生可借用制图技术设计创造出造型新颖且符合严谨的加工生产程序及加工工艺的实用性产品。要根据专业的特点和需求, 在教学方法上创造一种适合于现代专业的教学模式, 以满足社会的需求。
就工程制图教学而言, 现行的教学基本上是根据我国机械类工程制图的教学模式, 具体表现在。
其一, 在教学方法上, 采用以教师为中心的授课方法。教师在课堂上讲, 学生在下面听, 虽然亦采用了多媒体的课件, 但最终的方式不变, 即上课听讲, 下课做作业。
其二, 教学内容上, 无论是在内容上及深度上都显得少和浅。学时的安排相对较少, 虽然教学内容也有相应的改变, 但在实际的教学中仍感到内容过多, 教师为了完成所设置的内容传授, 在课堂上基本上是主讲, 这样使学生很难全面消化, 主要表现在作业练习中错误不断, 特别是在视图、标识方面常出现错误。
其三, 在动手能力和表达能力培养上缺乏有效的途径。逻辑思维能力强调数理、程序和抽象性, 因学生在几何理论上的欠缺, 使得大多数学生对平面图形及空间图形的转换学习上比较吃力, 这方面能力的培养相对困难, 从而使学生对一个物体用严谨的制图方式表达常感到无从下手, 无法正确描述。
工程图形则以画法几何理论为依据, 强调准确的投影对应关系, 逻辑性强。学生对形的把握通常是以研究点、线、面的投影, 以及通过研究基本体的叠加、切割、相贯产生的形体其立体、平面投影的互换练习, 掌握看图和画图的常用方法, 并在使空间抽象思维能力得到很大发展的条件下, 遵守国家的制图标准, 掌握产品完整准确的表达形式, 以便进行技术的交流与实际应用。如对外来图样的识别、读取过程中, 可借用一定的方法如形体分析法和线面分析法, 在头脑中或以轴测图勾画出空间立体形状, 确保正确地理解图形;而对所设计的产品图形, 常先画出整体装配图, 然后分解画出各个相关零件图, 以保证设计表达的准确性;在内部图形的处理上则采用剖切的方法以便明确表达出其细部线、面及形体关系。图形识别及表达的确定性是训练过程中必须严格遵守的。
1 工程制图改革从以下几方面进行改革
1.1 工程制图教学内容的改革
从工程制图的知识体系来看, 它主要以几何学理论为依据, 以投影理论为基础, 通过投影准确地确定各视图之间的相互关系, 以便正确地表达图形。所以对投影理论的掌握是学习工程制图的重点内容。除此以外, 基本原则是产生一切关系的必要条件, 不论是在图形的分析过程中, 还是在产品设计表达过程中, 基本体的概念都是至关重要的。所有形体都源于基本体的组合, 因此基本体组合的研究则是投影理论指导下的焦点学习部分, 在教学内容的讲解中自始自终围绕着基本体的存在进行, 内容设置上也以基本体为基础展开、深入、渐进。
1.2 工程制图方法的改革
其一, 图形的表达可通过手工、借助仪器绘制, 亦可通过计算机制图形式。手工绘制图形的方法是一种锻炼眼、手、脑结合的训练形式, 因其不需要学习使用工具, 在整个图形的表达过程中能充分进行思维构想, 所以在课堂的图例讲解、快速练习及设计表达中我们主要以手工绘图为主。随着计算机的应用及普及, 其作用及重要性也逐渐在工程制图中体现, 在制图应用的软件中AUTOCAD、Pro-E、Solid Words、Solid age及UG等绘图制图软件其强大的数据管理系统和优选功能给设计制造技术带来了新的概念, 计算机辅助设计、辅助制造愈来愈受到普遍的重视, 因此工程制图的教学也应尽早引入计算机的应用。利用和应用计算机技术进行工程制图的学习, 提高实际的操作能力。计算机绘图课程另外加开, 以加大学生的学习力度, 满足社会对计算机应用能力的要求。
其二, 在学时的安排上因采用计算机演示教学手段, 使课堂讲述理论部分内容所需学时数相应减少, 从而增加了实际动手教学时数。传统的工程制图课程往往是课堂上讲理论, 课后做作业, 理论的课时占去绝大部分, 给学生动手学习的时间相对少, 这样会严重地影响到学生的实际制图能力。其实有许多抽象的理论可以在训练中以及个案中加以理解和解决。因此理论与实际要交互, 这样才能使学生牢牢地掌握知识。
2 能力的培养
在工程制图课程的教学上除了对理论的讲授之外, 更应注重学生能力的培养, 注重对学生的动手能力、分析能力、整合能力的培养, 注重素质的提高, 一改传统的教学方法只重技能的提高而忽视整体素质能力的提高。
2.1 提高学生的分析能力
其一, 采用多媒体的教学形式, 增大学习的信息量。多媒体技术可以使工程制图的教学更易学生接受和掌握, 视觉化的画面及可视形象的表达方式, 可以生动地表述既抽象又无味的概念, 激发学生的学习兴趣, 以学生为中心并不断引导学生思考问题和分析问题。
其二, 从实际出发, 以典型的物体为案例, 教师提出要解决的问题或让学生去找问题, 这样, 学生在学习中会一直处于思维分析状态, 并学会正确的图样表达。例如在基础教学部分, 学完叠加、切割的理论后, 让学生根据基本形体进行组合设计, 并给出图样及尺寸;另外可以利用计算机用3DMAX进行基本体组合, 观看组合后的立体及平面投影效果, 要求学生对此进行描绘, 特别是对细部的刻画, 明确其投影关系;还可给出线丝表述的各种图形, 增加学生进行立体、平面表达转化的学习乐趣, 培养学生对形体的分析能力;在工业设计专业制图教学部分, 则根据专业所涉及的产品范围如支架类、电子类产品的特点, 进行图例形状表达分析和尺寸分析, 为后续技术课程的学习打下基础。
2.2 整合能力的培养
如果培养出来的是只会识图和制图的“工具人”, 这有悖于教学的宗旨。因此, 要通过工程制图的课程, 去培养学生的设计、创新能力。在综合能力的训练培养上, 可从实际的案例出发, 如对简单功能的现代家电产品进行表述:通过对产品的外观形体测绘、拆装分析而掌握数据素材, 以工程图形正确表达产品的形体及尺寸关系;并在此基础上设想可能的改进或重新构想的产品, 进行初略表达。通过实际的课题训练使学生充分认识到工程制图是一种有效的图形表达方式, 最终将作用于产品实体, 产品的造型设计、生产要依赖于这种最基础的表达方式。还要把工程制图作为一种简单的技能课程传授, 通过这门基础课程学习, 使学生的表达、表述、分析、设计、制作、创意等整合能力得到提高。
3 结语
工程制图的教学改革是一项系统工程, 除了教学内容、教学方法的改革与探讨外, 还必须更新教育观念, 强调教学效果, 运用新技术手段加强教学内容的可视性、可传性、可用性, 从而建立一套针对设计专业特点的教学体系, 使教学质量和学生的实践动手能力真正提高。
摘要：工程制图是培养学生的三维空间想象能力及造型设计的创造能力的一门重要基础课程。但现行的传统工程制图教学方法已不适合新兴学科的教学要求。因此必须进行改革, 要根据专业的特点, 在教学内容、教学方法和能力培养等方面研究出一套符合专业发展需求的工程制图教学模式。
关键词：工程制图,教学方法,教学改革