基于測(cè)繪能力提升的“工程圖學(xué)實(shí)踐”教學(xué)改革及分析

李榮敏，龔嬋媛，袁明新

(江蘇科技大學(xué) 蘇州理工學(xué)院，江蘇 張家港 215600)

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基于測(cè)繪能力提升的“工程圖學(xué)實(shí)踐”教學(xué)改革及分析

李榮敏，龔嬋媛，袁明新

(江蘇科技大學(xué) 蘇州理工學(xué)院，江蘇 張家港 215600)

為了提升“工程圖學(xué)實(shí)踐”的教學(xué)效果，開(kāi)展了基于學(xué)生測(cè)繪能力提升的系列教學(xué)改革及分析。首先從實(shí)踐課程的教學(xué)目標(biāo)及任務(wù)著手，提出了提高草圖繪制能力、開(kāi)展三維建模教學(xué)及階段考核的教學(xué)改革；然后對(duì)兩屆學(xué)生工程圖學(xué)實(shí)踐的目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行分析對(duì)比，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果雖然得到提升，但在零件圖尺寸標(biāo)注、零部件的技術(shù)要求等方面還有待提高；根據(jù)分析對(duì)比給出如何提高”工程圖學(xué)實(shí)踐”課程目標(biāo)達(dá)成度的建議及措施。

工程圖學(xué)；測(cè)繪能力；實(shí)踐；目標(biāo)達(dá)成度；教學(xué)改革

“工程圖學(xué)實(shí)踐”是學(xué)生修讀完“工程圖學(xué)”以及計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)制圖有關(guān)課程后，集中2周時(shí)間對(duì)典型零部件進(jìn)行拆裝測(cè)繪的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)不但可以使學(xué)生掌握裝配體測(cè)繪的基本技能和傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，還能夠掌握利用現(xiàn)代的設(shè)計(jì)工具進(jìn)行工程圖繪制的一般辦法。該課程進(jìn)一步夯實(shí)了工程制圖的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。

為了提升教學(xué)效果，在本屆“工程圖學(xué)實(shí)踐”教學(xué)中進(jìn)了一系列教學(xué)改革。

1　“工程圖學(xué)實(shí)踐”的教學(xué)目標(biāo)及任務(wù)

本實(shí)踐課采用分組形式，每5人1組，每組有1個(gè)部件和配套的測(cè)量工具等。每組的部件隨機(jī)分配，有齒輪油泵、頂尖座、球閥、機(jī)用虎鉗、平口鉗、減速器等。

1.1本課程的教學(xué)目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，掌握部件測(cè)繪的基本方法與步驟；培養(yǎng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具。

通過(guò)實(shí)踐，使學(xué)生能夠熟練掌握國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”機(jī)械制圖”中的相關(guān)內(nèi)容，并能夠熟練查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)和有關(guān)參考資料。

1.2本課程的任務(wù)

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)以及工程圖學(xué)課程主要內(nèi)容，經(jīng)過(guò)教研組討論，設(shè)定如下任務(wù)：部件拆裝；繪制裝配示意圖；繪制零件的零件草圖；繪制裝配圖示意圖；繪制部件的裝配圖及零件工作圖，其中1張裝配圖和4張零件圖手繪，其余工作圖利用計(jì)算機(jī)繪圖(Autocad)，每一組繪制一套三維視圖；編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)一份。

2　“工程圖學(xué)實(shí)踐”教學(xué)改革

2.1加強(qiáng)草圖繪制能力的培養(yǎng)[1]

徒手繪圖可以更好地幫助工程設(shè)計(jì)人員表達(dá)和體現(xiàn)設(shè)計(jì)思想，它能迅速捕捉設(shè)計(jì)者的創(chuàng)意思想，較好地記錄設(shè)計(jì)者的創(chuàng)意方案，是工程設(shè)計(jì)人員必須掌握的一門(mén)技能。在“工程圖學(xué)實(shí)踐”課程中，學(xué)生需要徒手繪制零件草圖，然后根據(jù)零件草圖進(jìn)行計(jì)算機(jī)繪制零件工作圖，零件草圖是學(xué)生繪制工作圖的依據(jù)。

在本屆教學(xué)中，嚴(yán)格控制零件草圖的質(zhì)量，要求學(xué)生徒手繪制的零件草圖必須符合制圖要求以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。并對(duì)零件草圖容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行強(qiáng)調(diào)講解，對(duì)每位學(xué)生的零件草圖進(jìn)行檢查，并對(duì)集中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行講評(píng)，使學(xué)生繪制的零件草圖符合要求。

2.2加強(qiáng)三維建模教學(xué)

為了更好地督促學(xué)生學(xué)習(xí)三維建模軟件，在“工程圖學(xué)實(shí)踐”任務(wù)書(shū)中明確規(guī)定：每一組需要提交一套三維視圖。 在本次實(shí)踐中，采用二位與三維融合、手工繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖融合，并使學(xué)生學(xué)以致用，使學(xué)生得到充分鍛煉。

2.3實(shí)行“階段考核制度”

在以前幾屆成績(jī)?cè)u(píng)定中均采用“最后所提交材料成績(jī)+答辯成績(jī)”的評(píng)分制度。這就造成學(xué)生平時(shí)不努力，在最后幾天加班加點(diǎn)趕材料，這樣使實(shí)踐效果大打折扣。

經(jīng)過(guò)教研組商討，在本屆課程設(shè)計(jì)中實(shí)行“階段考核制度”，給學(xué)生設(shè)置階段任務(wù)，每一階段結(jié)束進(jìn)行一次評(píng)分，這樣不僅有利于提升課程設(shè)計(jì)效果，更加增加分?jǐn)?shù)等級(jí)評(píng)定的公平性。

3　“工程圖學(xué)實(shí)踐”課程學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度分析

對(duì)該課程學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度的檢測(cè)主要通過(guò)項(xiàng)目評(píng)分的形式進(jìn)行判定，按照本課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定任務(wù)，制定了“工程圖學(xué)實(shí)踐”課程學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度表，主要包含項(xiàng)目名稱(chēng)、關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)、關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)掌握程度。其中項(xiàng)目名稱(chēng)包含本課程的所有教學(xué)任務(wù)，并詳細(xì)列出了每個(gè)項(xiàng)目的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，以便對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行考核。關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)掌握程度分為：優(yōu)、良、中、差四個(gè)等級(jí)。

2015-2016學(xué)年第一學(xué)期有校區(qū)機(jī)制、蘇理工機(jī)制開(kāi)設(shè)該課程，共186人。在本課程結(jié)束時(shí)，每位學(xué)生都要參加公開(kāi)答辯。本課程組教師根據(jù)學(xué)生階段考核情況、所提交材料以及答辯情況，為每位學(xué)生評(píng)定等級(jí)。把本屆成績(jī)與上屆的進(jìn)行對(duì)比后得出表1。

表1　教改前后目標(biāo)達(dá)成度的對(duì)比

根據(jù)表1得知，經(jīng)過(guò)教改之后，各項(xiàng)指標(biāo)都略有提升，這說(shuō)明學(xué)生實(shí)踐質(zhì)量提高，繪制圖樣質(zhì)量提高，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)都掌握較好。圖1是本次測(cè)繪部件之一頂尖座，圖2是其中一學(xué)生所繪制裝配圖樣，學(xué)生所提交的圖樣質(zhì)量均較好。

根據(jù)表1得知，在部件拆裝、零件圖的視圖表達(dá)方案、裝配圖的表達(dá)方案、裝配圖的尺寸標(biāo)注、校核與總結(jié)這幾個(gè)方面，上屆的優(yōu)秀比例分別為25%、26%、30%、32%、33%，上屆良好比例分別為28%、31%、35%、34%、34%，本屆的優(yōu)秀比例分別為29%、30%、31%、32%、32%，本屆良好比例分別為33%、35%、37%、35%、36%，可見(jiàn)，本屆同學(xué)在這幾項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)上比上屆同學(xué)掌握得較好。在其它零件圖的尺寸標(biāo)注、零件圖的技術(shù)要求、裝配圖的技術(shù)要求這幾個(gè)方面，上屆優(yōu)秀比例分別為15%、18%、19%，良好比例分別為23%、23%、27%，而本屆優(yōu)秀比例稍低分別為18%、20%、21%，良好比例分別為25%、26%、29%，由此可見(jiàn)，這幾項(xiàng)內(nèi)容本屆雖比上屆略有提高，但與其它幾項(xiàng)優(yōu)良比例相比，得分仍比較低，說(shuō)明了學(xué)生對(duì)這幾項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)普遍掌握不好。

圖1　頂尖座

零件圖的尺寸標(biāo)注是零件圖的主要內(nèi)容之一，是加工制造和檢驗(yàn)的主要依據(jù)。標(biāo)注零件的尺寸時(shí)必須滿足正確、完整、清晰、合理的要求。合理標(biāo)注尺寸首先要合理地選擇尺寸基準(zhǔn)，尺寸基準(zhǔn)有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)，對(duì)于某一零件選定哪些作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、哪些作為定位基準(zhǔn)、哪些作為測(cè)量基準(zhǔn)，零件的尺寸標(biāo)注不僅要考慮加工工藝性還要考慮測(cè)量的工藝性。要做到以上不僅要求學(xué)生掌握零件的加工制作過(guò)程及測(cè)量方法，還需要掌握該零件的結(jié)構(gòu)功能以及裝配關(guān)系等。

通過(guò)課程設(shè)計(jì)目標(biāo)達(dá)成度分析，零件圖的技術(shù)要求也是一薄弱環(huán)節(jié)。零件圖的技術(shù)要求是指加工該零件時(shí)應(yīng)該到達(dá)的技術(shù)要求、質(zhì)量要求。主要包括：表面粗糙度、尺寸公差、形狀位置公差、對(duì)材料的熱處理及表面處理的要求、零件的特殊加工、檢驗(yàn)要求等。裝配圖的技術(shù)要求主要包括該產(chǎn)品性能、安裝、使用、維護(hù)、試驗(yàn)、檢驗(yàn)的條件和方法等方面的要求。不同零件有不同技術(shù)要求，不同部件有不同技術(shù)要求。雖然課上講過(guò)一些零部件，但是不可能所有都涉及到。這就需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程成遇到具體零部件會(huì)自己查閱資料、進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。零件的尺寸標(biāo)注、零件圖的技術(shù)要求、裝配圖的技術(shù)要求，這三個(gè)方面的內(nèi)容和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)。零件圖的尺寸標(biāo)注不僅需要考慮加工工藝性、測(cè)量工藝性，還需要考慮零件的裝配及功能等，這需要學(xué)生有較好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。所以要做好上述幾項(xiàng)內(nèi)容，必須加強(qiáng)以實(shí)踐為先導(dǎo)的工程圖學(xué)實(shí)踐教學(xué)方式。

4　提高“工程圖學(xué)實(shí)踐”課程的目標(biāo)達(dá)成度

4.1提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性

工程圖學(xué)實(shí)踐課程的教學(xué)特點(diǎn)，客觀上要求學(xué)生要有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力。要完成這一目標(biāo)，首先要讓學(xué)生從思想上認(rèn)識(shí)到自主學(xué)習(xí)的重要性[2]。所以在本課程之初，要給學(xué)生強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)的重要性，自主學(xué)習(xí)不僅能夠讓較好地完成本課程實(shí)踐，還對(duì)后續(xù)課程以及畢業(yè)后的可持續(xù)學(xué)習(xí)有重要意義。其次，在指導(dǎo)本課程實(shí)踐的過(guò)程中改變指導(dǎo)方法，對(duì)于學(xué)生的疑問(wèn)，不要直接給出答案，給學(xué)生以引導(dǎo)，讓學(xué)生主動(dòng)探索性尋求解答。在教學(xué)中過(guò)程中重視引導(dǎo)學(xué)生把重點(diǎn)放在解決問(wèn)題的過(guò)程和方法上而不是結(jié)果上。

4.2加強(qiáng)以實(shí)踐為先導(dǎo)的工程圖學(xué)實(shí)踐教學(xué)方式

本課程是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，只有通過(guò)實(shí)踐，才能盡快讓學(xué)生將圖學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為圖學(xué)能力。工程圖學(xué)實(shí)踐能力主要包含以下二個(gè)方面：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及加工方法；繪圖能力培養(yǎng)(徒手繪圖能力、儀器繪圖能力、計(jì)算機(jī)繪圖能力)。通過(guò)以上目標(biāo)達(dá)成度分析，學(xué)生的繪圖能力較好。而零件圖尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求、裝配圖的技術(shù)要求與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及加工方法密切相關(guān)。所以筆者認(rèn)為要提升工程圖學(xué)實(shí)踐目標(biāo)達(dá)成度，須加強(qiáng)以實(shí)踐為先導(dǎo)的工程圖學(xué)實(shí)踐教學(xué)方式。

作為一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程[3]，提高學(xué)生對(duì)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和加工方法等知識(shí)需要從以下幾個(gè)方面入手，首先加強(qiáng)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)[4]，作為機(jī)械專(zhuān)業(yè)課程的啟蒙認(rèn)識(shí)，最直接的手段莫過(guò)于在工廠認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。高校實(shí)習(xí)工廠小而全，加工工種多樣，加工設(shè)施齊全，是最好的認(rèn)識(shí)工廠[5]。其次，加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，對(duì)于學(xué)好本門(mén)課程，進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)是非常重要的，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)零部件結(jié)構(gòu)、功能，可以深刻了解到零部件的技術(shù)要求對(duì)于零部件功能實(shí)現(xiàn)的重要性，可以深刻理解為什么某些基準(zhǔn)定義為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、而另一些定義為工藝基準(zhǔn)，可以深刻意識(shí)到某些尺寸對(duì)于零部件功能實(shí)現(xiàn)的重要性。只有通過(guò)這些學(xué)習(xí)，學(xué)生才能領(lǐng)悟零件尺寸、零部件的技術(shù)要求對(duì)于零件的重要性，如果在上述不確定繪制零件圖就是費(fèi)圖一張，毫無(wú)意義可言。

5　結(jié)語(yǔ)

在本門(mén)課程結(jié)束時(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)達(dá)成度分析是非常有意義的，這有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和提升教師的教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生能夠做到查缺補(bǔ)漏，讓教師做到針對(duì)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)有的放矢。通過(guò)對(duì)該課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)達(dá)成度分析，了解到學(xué)生對(duì)于部件拆卸、零件圖和裝配圖的視圖表達(dá)方案、說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)掌握均較好，而對(duì)于零件圖的尺寸標(biāo)注、零部件的技術(shù)要求是相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)，這兩個(gè)方面均與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和自主學(xué)習(xí)查閱資料密切相關(guān)，所以給了提升目標(biāo)達(dá)成度，筆者認(rèn)為對(duì)于工程圖學(xué)實(shí)踐的學(xué)習(xí)和教學(xué)均需從這兩方面加強(qiáng)。

[1] 劉梅英,任奕林,王巧華,等.工程圖學(xué)系列課程實(shí)踐教學(xué)探討[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化.2013，42(1)：82-84.

[2] 王志忠.工程圖學(xué)課程的自主性學(xué)習(xí)[J].圖學(xué)學(xué)報(bào)，2012,33(6):111-123.

[3] 邱樹(shù)恒，陸宇蘭，葉少峰，等.大學(xué)工科生產(chǎn)實(shí)習(xí)的現(xiàn)狀和實(shí)習(xí)方法的探索[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2006,31(S1):22-24.

[4] 王秀英，白海英，張秀芝.面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的工程圖學(xué)綜合實(shí)踐[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2009,30(5):148-152.

[5] 張麗萍，程耀東，李興田，等.基于“卓越計(jì)劃”的工程圖學(xué)課程的改革與實(shí)踐[J].蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào),2013,32(2):162-164.

(責(zé)任校對(duì)王小飛)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.08.021

20160323

江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院2015年度重大教改課題(121020714)

李榮敏(1979-)，女，山東曹縣人，講師，主要從事計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)研究。

G642.4

A

1674-5884(2016)08-0065-04