蔣薇
摘 要:學(xué)生繪圖能力的培養(yǎng)是機械制圖教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),在教學(xué)中應(yīng)將理論與實踐相互穿插、緊密結(jié)合,并根據(jù)需要設(shè)置合理充分的實踐教學(xué)內(nèi)容,在培養(yǎng)學(xué)生手繪能力的同時,通過三維訓(xùn)練,提高學(xué)生的虛擬設(shè)計與建模能力。此外,可通過鼓勵學(xué)生參加基本功大賽、創(chuàng)新設(shè)計大賽等活動,來進一步提升學(xué)生的繪圖水平。
關(guān)鍵詞:制圖教學(xué) 繪圖能力 實踐 三維
作為機械專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課,機械制圖課程的教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生制圖能力的高低,對后續(xù)課程及畢業(yè)設(shè)計都有很大影響,而作為教學(xué)改革中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),學(xué)生繪圖能力的培養(yǎng)與提高已成為教學(xué)研究的重點。目前培養(yǎng)方法多種多樣、層出不窮,許多方法經(jīng)過時間檢驗,的確對提升教學(xué)質(zhì)量起到了極其重要的作用。筆者通過多年的機械制圖精品課程建設(shè),總結(jié)出以下幾點關(guān)鍵內(nèi)容。
一、理論與實踐必須緊密結(jié)合
要成為一名優(yōu)秀的設(shè)計人員,繪圖能力是基礎(chǔ)。工程制圖內(nèi)容廣泛,不同部分授課方法也不盡相同。為培養(yǎng)繪圖能力,必須有深刻的理論認識,但光有理論沒有實踐,仍然只能閉門造車、紙上談兵。理論與實踐相互穿插,互為補充,是提升課程質(zhì)量的關(guān)鍵與核心。
對于畫法幾何部分,學(xué)生易理解接受快,通過配套習(xí)題就可對繪圖的基本規(guī)范和相關(guān)國標(biāo)有一個基本了解。對于截交線、相貫線部分,學(xué)生在理解上較為困難,可通過學(xué)生抄繪相關(guān)模型來加深理解,同時提升手工繪圖水平。對于組合體部分,讀圖和繪圖是兩個不可分割的整體,需通過大量的練習(xí)來提升學(xué)生的空間想象力。對于標(biāo)準(zhǔn)件與常用件部分,可結(jié)合學(xué)生已經(jīng)完成或正在進行的金工實習(xí),通過介紹不同的加工工藝,如螺紋與螺紋緊固件、鍵、花鍵、銷,以及齒輪、彈簧和軸承等,讓學(xué)生在形象認識的基礎(chǔ)上理解掌握。對于課程的落腳點,也是難點部分,即零件圖、裝配圖的訓(xùn)練,更需大量實踐。這部分的內(nèi)容不能僅停留在學(xué)生抄繪這一層面,學(xué)生對零件的獨立分析、表達方法的構(gòu)思以及最后的成圖工作,都需要進行專門訓(xùn)練。
二、實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計應(yīng)充分合理
為保證實踐環(huán)節(jié)的有效性,必須對其進行科學(xué)合理的設(shè)計,規(guī)定詳細的教學(xué)內(nèi)容,通過選用具有代表性的實例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。應(yīng)該既注重與理論教學(xué)密切聯(lián)系,又保持實踐體系的相對獨立性??蓪嵺`環(huán)節(jié)劃分為三個層次,四個模塊。三個層次是:工程實例分析、工程實例應(yīng)用、工程實例解決。四個模塊是:技能實訓(xùn)模塊、綜合實訓(xùn)模塊、部件測繪模塊、創(chuàng)新設(shè)計模塊。?技能實訓(xùn)模塊主要是培養(yǎng)學(xué)生使用繪圖軟件的能力;綜合實訓(xùn)模塊主要培養(yǎng)學(xué)生理論和實踐相結(jié)合的能力;部件測繪模塊主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力、團隊精神等;?創(chuàng)新設(shè)計模塊主要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力、自學(xué)能力等。圖1顯示了實踐教學(xué)體系的具體內(nèi)容。
圖1 制圖課程實踐教學(xué)體系
三、三維繪圖能力的培養(yǎng)不可或缺
手工繪圖是制圖課程的基礎(chǔ),三維繪圖能力的培養(yǎng)亦不可忽視。除正常教學(xué)實踐環(huán)節(jié)中的手工儀器繪圖、徒手草圖訓(xùn)練、零件測繪外,還應(yīng)積極組織學(xué)生進行虛擬現(xiàn)實觀摩與設(shè)計,提升學(xué)生運用計算機進行輔助設(shè)計的能力。
計算機可以作為輔助空間思維的有效工具,及時將計算機圖形學(xué)的有關(guān)內(nèi)容引入本課程中,在不增加學(xué)時、不降低讀圖及投影能力的前提下,使學(xué)生在制圖課中初步掌握構(gòu)型設(shè)計技能。全方位進行計算機輔助教學(xué),運用三維機械設(shè)計軟件,如AutoCAD、Solidworks等軟件進行輔助教學(xué),將三維模型與二維圖形有機結(jié)合起來,使感性認識上升到理性認識,培養(yǎng)空間思維能力和空間構(gòu)思能力,提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
四、培養(yǎng)創(chuàng)新能力進一步提升繪圖水平
在教學(xué)過程中,全力打造素質(zhì)教育的課程平臺,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神,將極大的提升學(xué)生繪圖水平。
在組合體和零件構(gòu)型訓(xùn)練中,采用專題設(shè)計的方法,鼓勵學(xué)生發(fā)散思維,并用三維軟件進行造型。為展示優(yōu)秀的創(chuàng)新結(jié)果,授課過程中還可組織學(xué)生親手制作塑料模型,著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、CAD實踐能力和實際動手能力。
組織和鼓勵學(xué)生參加計算機三維實體創(chuàng)新設(shè)計大賽。計算機三維實體創(chuàng)新設(shè)計大賽是精品課程立項以來衍生的一個特色項目,旨在通過競賽讓學(xué)生在學(xué)完課程后,進一步增強創(chuàng)新興趣和創(chuàng)造能力,促進對高級三維造型軟件的學(xué)習(xí)和使用。
組織和輔導(dǎo)學(xué)生參加全國性創(chuàng)新設(shè)計大賽和創(chuàng)造性活動,比如機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國制圖創(chuàng)新大賽,工業(yè)設(shè)計競賽等,鼓勵和支持學(xué)生申請和推廣專利。
通過上述訓(xùn)練和比賽,學(xué)生能夠?qū)W以致用,合理運用所學(xué)知識,通過創(chuàng)新能力培養(yǎng)將繪圖水平推到一個更高層次。
圍繞機械制圖教學(xué)中提升學(xué)生繪圖能力這一中心,本文從理論實踐緊密結(jié)合、實踐環(huán)節(jié)設(shè)計合理、三維繪圖訓(xùn)練以及創(chuàng)新能力培養(yǎng)等四個方面進行了簡要論述,并指出這幾方面相互結(jié)合的重要性。