張毅 張杰 石昌帥
摘 ? ?要:讀懂基本零件圖是高校非機(jī)械專業(yè)工科學(xué)生的一項基本技能。近年來,根據(jù)高校非機(jī)械專業(yè)工科的實際需求,將網(wǎng)絡(luò)課堂工程案例教學(xué)和課堂隨機(jī)測驗融入整個教學(xué)過程中,并對課程考核體制進(jìn)行了改革,極大地調(diào)動學(xué)生的積極性,更好地將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題,收到了良好的教學(xué)效果,為學(xué)生日后在工作崗位上解決實際問題和技術(shù)改進(jìn)打下堅實的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:“工程制圖”;工程案例;網(wǎng)絡(luò)課堂;考核方式
中圖分類號:G642 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ?文章編號:1002-4107(2021)12-0081-02
新工科的提出加快了傳統(tǒng)工科專業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級,要培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和跨界整合能力的新工科人才,就需要高校培養(yǎng)的學(xué)生要具有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識,要具有較強(qiáng)的實踐能力和解決工程問題的能力[1]?!肮こ讨茍D”是高校非機(jī)械專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,涉及的專業(yè)眾多,但目前該課程的教學(xué)過程中存在較多的問題。近年來,西南石油大學(xué)根據(jù)本校非機(jī)械專業(yè)的實際需求,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)課堂的優(yōu)勢,在“工程制圖”學(xué)時和教學(xué)大綱改進(jìn)的基礎(chǔ)上,將課堂在線測驗成績計入課程考核體系,并以工程實際案例的設(shè)計流程為主線,對“工程制圖”的教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行了改革,收到了良好的教學(xué)效果。
一、“工程制圖”課程的特點(diǎn)
該課程任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生繪制和閱讀工程圖樣的基本技能,培養(yǎng)學(xué)生的形象思維、空間思維能力和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工程素養(yǎng),為學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ),為從事本領(lǐng)域工作儲備系統(tǒng)的制圖基本知識和技能[2]。
二、“工程制圖”課程教學(xué)存在的問題
該課程學(xué)習(xí)一般安排在大一階段,對于剛?cè)雽W(xué)的新生而言,對機(jī)械的認(rèn)知僅僅限于日常生活中接觸到的范圍,雖然高中立體幾何學(xué)習(xí)給學(xué)生的空間想象能力奠定了一定的基礎(chǔ),但對于復(fù)雜的切割立體模型,部分學(xué)生的構(gòu)圖能力較弱,當(dāng)學(xué)習(xí)到組合體視圖投影時,需要根據(jù)兩個投影畫出第三個投影,這就需要學(xué)生能夠根據(jù)兩個投影將組合體還原出來,然后再畫出第三個視圖,難度進(jìn)一步加大,而學(xué)生對于后續(xù)視圖表達(dá)方法的靈活運(yùn)用,更覺得難以掌握。
學(xué)生對該課程的重視程度不夠。該課程學(xué)習(xí)內(nèi)容略顯枯燥,傳統(tǒng)教學(xué)基本都是采用“黑板畫圖+多媒體教學(xué)”的手段,從最開始的點(diǎn)、線、面投影開始講解,在基本立體投影學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,開始學(xué)習(xí)切割體投影,這部分是后續(xù)組合體投影及立體表達(dá)方法學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),但學(xué)生體會不到所學(xué)內(nèi)容的連續(xù)性和遞進(jìn)關(guān)系,往往在學(xué)習(xí)點(diǎn)、線、面的投影時已經(jīng)產(chǎn)生了懈怠的心理。此外,雖然教師一再強(qiáng)調(diào)該課程屬于后續(xù)課程的基礎(chǔ)課,但學(xué)生卻體會不到該課程與所學(xué)專業(yè)之間的關(guān)系,如材料、化工等專業(yè)的學(xué)生會認(rèn)為以后的工作不可能會用到這些知識,因此總是抱著“考試及格即可”的心態(tài)。
教學(xué)方式需要進(jìn)一步改革。在互聯(lián)網(wǎng)普及的今天,教學(xué)方式方法需適應(yīng)時代的需求。目前CAD和SolidWorks等專業(yè)制圖軟件在機(jī)械行業(yè)已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用,但學(xué)校依然會要求學(xué)生手工繪圖,由于學(xué)生的習(xí)題集作業(yè)量已經(jīng)非常大,因此學(xué)生會對手工繪圖作業(yè)有一定的抵觸心理;在課堂教學(xué)過程中,由于學(xué)時的限制,最后的CAD軟件教學(xué)通常作為自學(xué)內(nèi)容,由于學(xué)生的惰性較大,大多數(shù)學(xué)生都不可能去學(xué)習(xí)CAD軟件,導(dǎo)致在學(xué)期結(jié)束時,學(xué)生對該門課程的認(rèn)識僅僅停留在考試通過的層面上,而真正面對工程實際中的制圖問題時根本無從下手,從某種意義上說,違背了學(xué)習(xí)“工程制圖”這門課的初衷。
考核評定方式比較單一,期末考試成績包括平時作業(yè)成績和卷面成績兩大部分。平時作業(yè)成績占比30%,然而成績評定中經(jīng)常發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生平時作業(yè)幾乎全對,但考試成績很不理想,這也從側(cè)面說明了平時作業(yè)抄襲現(xiàn)象比較嚴(yán)重,而很多自己思考寫作業(yè)的學(xué)生,卻不能得到較高的平時成績。由于平時作業(yè)占比較高,而且主要看作業(yè)成績,因此,這種打分的評定方式極大地打擊了一部分認(rèn)真完成作業(yè)的學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。此外,卷面考試也不能全面反映學(xué)生對“工程制圖”課程的實際掌握程度,有的學(xué)生平時不學(xué)習(xí),考試前突擊重點(diǎn),最終也能通過考試,實際上根本沒有掌握該門課程的本質(zhì)內(nèi)容。
三、“工程制圖”課程教學(xué)改革的建議
(一)結(jié)合工程實際,讓學(xué)生感受制圖靈魂
結(jié)合實際模型,提高學(xué)生空間想象能力。針對部分學(xué)生對三維模型理解問題,首先將學(xué)生分組,在課下時間將學(xué)生帶到模型室參觀,讓學(xué)生根據(jù)三維模型的實際結(jié)構(gòu),草繪三維投影圖,加深對投影的理解;此外,也可以讓學(xué)生自學(xué)CAD和SolidWorks繪圖軟件,將三維實物模型畫出來,并以小組為單位,根據(jù)教師分配的任務(wù)建立起三維模型,體會組合體和切割體的形成過程。
引入實際工程案例,可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在本課程基本投影的學(xué)習(xí)初期,就把工程實際模型引入教學(xué)中來,讓學(xué)生認(rèn)識到基本投影學(xué)習(xí)在“工程制圖”和實際生產(chǎn)中的重要性,如在講線型時,可以把齒輪的畫法引入進(jìn)來,讓學(xué)生體會到線型是制圖的符號特征。否則,學(xué)生沒有工程意識,對該門課程的工程應(yīng)用的認(rèn)識不到位,往往會抱著“考試通過”就可以的態(tài)度。
? ?(二)加強(qiáng)網(wǎng)課建設(shè),給學(xué)生更多的展示平臺
結(jié)合網(wǎng)絡(luò)課堂優(yōu)勢,隨機(jī)測試學(xué)生水平。目前的教學(xué)模式和“滿堂灌”模式相比雖然有了較大的改善,但學(xué)生在課堂上的積極性依然不夠高。教師可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)課堂,準(zhǔn)備50個或者更多的三維模型,將三維模型題目輸入題庫,這些模型可以貫穿到整個學(xué)期的教學(xué)過程中,課堂上讓學(xué)生隨機(jī)抽取,可以讓學(xué)生分析線面的類型,也可以讓學(xué)生畫出立體的投影圖,甚至可以讓學(xué)生完成尺寸標(biāo)注。教師講解完某一個知識點(diǎn)以后,可以要求學(xué)生在作業(yè)本上完成布置的課堂作業(yè),然后拍照上傳到學(xué)習(xí)平臺,這種方式最大的優(yōu)勢是避免了學(xué)生作業(yè)作弊的嫌疑,同時又可以讓學(xué)生感覺到自己參與到教師的教學(xué)活動中,上課也不會覺得非??菰?。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺除了上傳教學(xué)大綱、課件和一些參考資料外,還可以根據(jù)專業(yè)分類,上傳一些和學(xué)生專業(yè)相關(guān)的工程案例,同時,為了更好地服務(wù)學(xué)生,教師最好將實際工程問題轉(zhuǎn)化為制圖的專業(yè)問題,讓學(xué)生體會到為什么可以這樣做,如化工專業(yè)一些特殊的壓力容器的畫法,石油工程專業(yè)井下工具的一些配合尺寸,該項工作的任務(wù)會比較繁重,需要專業(yè)教研室教師分工協(xié)作,最終一定可以打造出一門精品網(wǎng)課。如此一來,學(xué)生將會學(xué)習(xí)到大量和實際工程問題相結(jié)合的視圖表達(dá)方法,學(xué)生也能夠找到該門課的價值所在。
(三)改進(jìn)考核體制,激勵學(xué)生的主動性
加大平時考核力度,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。將平時考核成績占比提高到45%,其中出勤情況、課堂提問和平時作業(yè)占比25%;課堂隨機(jī)布置的作業(yè)可以占比20%。課堂作業(yè)主要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)課程平臺題庫中的試題,課堂上讓學(xué)生隨機(jī)抽取,每位學(xué)生的題目難度系數(shù)差不多,但題目不同,可以避免學(xué)生平時作業(yè)抄襲的問題,類似隨機(jī)小測驗,這樣也可以找出學(xué)習(xí)成績較差的學(xué)生,讓該學(xué)生坐在第一排,成為教師重點(diǎn)關(guān)注的對象,有針對性地幫助他進(jìn)步。通過這樣的改進(jìn),學(xué)生在課堂上會提高學(xué)習(xí)積極性,真正參與到整個教學(xué)過程,而不是出現(xiàn)“臺上一人獨(dú)奏,臺下觀眾傾聽”的場景,從而提高了教學(xué)質(zhì)量。
期末考試成績占總成績的55%,主要側(cè)重于制圖基本方法和基礎(chǔ)知識的考核。然而,目前考試的題型基本都是一成不變的模式,學(xué)生只要掌握了往年的題型,基本上都能通過考試,這就極大地打擊了上課認(rèn)真聽講的學(xué)生的積極性,因此需要將考試試題的靈活性和多變性體現(xiàn)出來,讓學(xué)生能夠活學(xué)活用。
? ?(四)結(jié)合加工工藝,理解圖紙背后的含義
要想讓學(xué)生真正理解圖紙中的尺寸標(biāo)注,就必須讓學(xué)生理解工藝基準(zhǔn)和一些加工方法的含義,如果只是簡單地給學(xué)生講解選擇較大的面、孔軸線和對稱面作為基準(zhǔn),學(xué)生必然不理解,而只是簡單地死記;同樣,對于內(nèi)螺紋的畫法,如果不給學(xué)生講螺紋是在鉆光孔基礎(chǔ)上,再攻絲鉆出內(nèi)螺紋,那么學(xué)生不會理解小徑粗實線、大徑細(xì)實線和螺紋終止線的含義。在零件圖的學(xué)習(xí)中,教師更要給學(xué)生講清楚零件的裝配配合關(guān)系,因為配合關(guān)系對機(jī)械設(shè)計的可行性有至關(guān)重要的影響,包括為什么經(jīng)常采用基孔制,都必須結(jié)合加工工藝給學(xué)生講清楚,這樣學(xué)生就不需要死記該知識點(diǎn),而對工程制圖的含義也會有更深層次的理解。
“工程制圖”課程涉及多個專業(yè),教師要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn),真正讓學(xué)生感受到“工程制圖”課程的靈魂和學(xué)習(xí)的意義;網(wǎng)課建設(shè)任務(wù)繁重,但網(wǎng)絡(luò)平臺可以容納更多的工程案例信息量,對學(xué)生的培養(yǎng)有極大的益處,建議教研室教師分工協(xié)作來完成該項工作;通過課程考核體制的改革,可以極大地調(diào)動學(xué)生的積極性,更好地將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題,為日后在工作崗位上解決實際問題和技術(shù)改進(jìn)打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]黃輝祥,張敏,賈文華,等.新工科背景下基于能力培養(yǎng)的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)改革探索[J].教育現(xiàn)代化,2019,6(A0):57.
[2]顏科紅,張國新.開放式過程考核在“工程制圖”項目化課程改革中的應(yīng)用[J].黑龍江教育(理論與實踐),2015,69(11):67.
編輯∕丁俊玲
作者簡介:張毅(1983—),男,河南南陽人,西南石油大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院講師,博士,研究方向:井下鉆采工具設(shè)計。
基金項目:教育部高教司產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“面向油氣裝備特色的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與實踐”(201901
043035);西南石油大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究項目“基于翻轉(zhuǎn)課堂的‘工程制圖’教學(xué)改革與實踐”(X2018KZ013)