浅析采矿工程专业CAD制图课程教学探讨论文(共9篇)
关键词:职业教育教学论文发表,发表职业教学论文,职业化论文投稿
摘要:用CAD(computer aided design-计算机辅助设计)制图是工科专业学生必备的一项基本技能。CAD制图是一门实用性和操作性非常强的基础型课程。CAD课程的教学会因专业不同而有所差异。笔者针对采矿工程专业的特点从CAD制图课程的教学内容、教学方法和考核方式三个方面谈了自己的教学体会,以期达到促进同行交流,提高教学质量的目的。
工程图纸是工程师的语言,是设计者表达设计思想和设计理念的一种形式。如今,随着计算机技术的快速发展,各行各业手工绘图已经成为历史,普遍采用计算机绘图[1]。当然,利用计算机绘图也是当今理工科大学生必备的一项技能[2-3]。CAD制图是高校普遍开设的一门主干课程[4-5]。通过学习该课程使学生初步具备正确使用计算机和绘图软件,较为熟练地绘制专业工程图纸,并能借助绘图软件计算、分析数据的能力,为将来从事工程设计、施工与管理提供基本技能。CAD制图课程具有基础理论与工程技能训练的双重特点,也是联系基础课与专业课的纽带。CAD课程的教学因专业不同而有所差异,为此,针对采矿工程专业CAD制图课程的教学内容、教学方法和考核方式,分享近年来的一些教学体会,以飨采矿专业的同行和学生。
一、采矿工程专业CAD制图课程的教学内容
(一)课堂教学内容
古人云:“巧妇难为无米之炊”,“言之无物,行而不远”,所以,要上好一门课,首先要组织好的教学内容。教材与教学内容是高校课程教学的质量保障[6]。众所周知,自八十年代2.17版本的AUTOCAD软件引入中国,到目前已有数十个版本。现在Autodesk公司几乎每年要推出一个新版本。国内与之相对应的教材也层出不穷,五花八门。有的教材专业特色明显,比如:土木工程专业
的CAD教材[7],机械专业的CAD教材[8],等等,但唯独没有与采矿专业相结合的、真正适合采矿专业的CAD教材。笔者从八十年代开始就一直使用CAD绘图,而且借助AUTOCAD软件进行了二次开发,对CAD教材内容和版本比较熟悉
,在综合比较后,选定AUTOCAD版软件和相应的教材作为采矿专业CAD课程教学的基本内容。
先进的绘图软件和优秀的教材是上好这门课的前提,可以照本宣科?非也。因为好的教学内容是关键,为此必须精心组织教学内容,按照由浅入深、循序渐进的步骤重新梳理出以“线-点-面-图形编辑-图形管理”为顺序的教学内容。第一堂课就让学生动手绘制简单的图形,让学生在学习中找到成就感。待学生对CAD制图有了一定基础后,再系统介绍一些软件方面的应用知识,比如:利用area命令求面积等。
在绘制图形案例教学中,没有选用教材中的图例,而是与采矿工程专业实际工程相结合,先让学生绘制简单、有用的实际工程图纸,比如,让学生自己选择工程图中的标准图框A0到A4号作为案例进行绘制,图框是由竖线和水平线构成,使学生掌握基本的绘图命令,图框绘制完成并保存待参加工作后利用(因为工程图的标准图框全国统一的);然后,再绘制完整的采矿专业工程图纸,这样可以使学生平时的课程绘图练习做到连续性和完整性,也很有成就感。
(二)学生课堂练习内容
CAD课是一门操作性非常强的基础课,学生在学习过程中不但要动脑,而且要动手操作。因此,在安排学生课堂练习方面,选择了5套独立的实际工程图纸,由易到难让学生练习。先是一套三居室的建筑房屋平面图,只给定了建筑物的中心线轮廓及相关尺寸,让学生绘制CAD房屋平面图;然后,要求学生按照自己的喜好进行室内装修,绘制一个房屋装修平面布置图,包括瓷砖、卫生间马桶及家具等,这样一方面让学生练习基本功,同时又发挥了学生的自主创造性,也让学生在练习中增加了对基本生活常识的了解,比如:门的.宽度,床的大小与规格等,也可以防止学生相互抄袭。学生有了一定绘图基础后,再绘制与采矿专业有关的工程图纸。笔者结合自己在国外的相关工程经历选择了一套全英文工程图纸中的一个三心拱隧道断面图让学生绘制。一方面公路隧道与井工采矿的巷道相类似,而且三心拱断面在所有巷道(隧道)类设计中难度最大,另一方面还可以开阔学生眼界,增长见识。第三套图纸是绘制一个煤矿的综合地质柱状图。综合地质柱状图是反映矿区地层结构和岩体属性特征的重要成果图件之一,是以文字描述为主的图纸。通过训练可以让学生掌握CAD软件文字输入与编辑基本功。第四套图是绘制《采矿工程设计手册》[10]中的刀把式井底车场平面图。井底车场是联接井下大巷运输和井筒提升的枢纽,它担负着煤炭、矸石、物料、人员的转运任务,在整个井下运输系统中起着非常重要的作用[11]。第五套图是绘制《采煤学》[12]课本中的一个采区布置示意图,包括平面图和剖面图,让学生自己设计与绘制,包括采区尺寸等需要学生去查找。一个矿山的采矿工程主要由地面(工业广场)、井底车场和采区组成,所以,选择这些部位的图纸让学生绘制,使学生不仅学习了CAD制图,而且与采矿工程专业的知识紧密结合,达到了事半功倍的效果。
二、CAD课程的教学方法
教师的职责,自古有之,即师者,传道、授业、解惑也。那么作为采矿专业的教师,如何上好CAD制图课?“没有爱就没有教育”。作为一名CAD制图课的教师,首先要热爱教师职业,热爱这门课程,这样才有动力去钻研CAD课程的教学内容,研究教学方法,认真组织教学。
(一)充分调动学生的积极性
重庆大学采矿工程专业CAD课安排在大学二年级上学期。由于大二的学生对所学专业仍不甚了解,部分学生感觉迷茫,总认为自己的专业不如别人,学一行厌一行,对专业课学习的积极性不高。所以,笔者上第一堂课时,没有正面强调CAD课如何重要,而是采用发问的方式,询问学生有哪些方式可以挣钱谋生?答案五花八门。笔者归纳学生的答案,即:说,做艺人说相声、唱歌或节目主持等,可以挣钱谋生;写,写小说成作家可以挣钱谋生;画,成为画家或工程师画图纸、搞设计,可以挣钱谋生。当然,还有肩扛背驮也可以挣钱谋生。通过比对,让学生明白学习的重要性。此外,笔者还下载了国内知名的与矿山有关的大型企业和设 计院招聘广告,把这些企业对采矿专业人员的职业要求展示给学生,让学生知晓掌握CAD绘图技能对于求职就业的重要性。
(二)边教边学边操作
CAD课程是一门实用性和操作性非常强的基础课程。虽然没有深奥的理论和繁琐的公式,但操作使用命令比较多,命令之间没有连贯性。所以,笔者在教室选择上,除了要求有多媒体之外,还要求每位学生要有一台电脑。这样,笔者在讲台上讲述完一个操作命令,马上要求学生在自己的电脑上进行操作,现场答疑。对学生的问题,教师要耐心指导,要求学生灵活掌握命令的使用与操作,切忌死记硬背。
(三)与实际工程相结合并延伸CAD的应用
在学生绘图练习案例选择方面,密切与采矿工程专业结合,并把CAD的使用在专业方面进行延伸,紧扣实际工程,让学生体会到成就感。比如,计算矿量时,根据底板等高线计算矿体的面积,有的借助求积仪来求面积,学了CAD后,就可以直接用Area命令求面积,计算矿量;还有利用CAD直接绘制地质剖面图,确定点的坐标,按照一定的坡度寻求最佳矿区道路路线,等等。
三、CAD课程考核方式
考试是检查、考核学生对知识掌握情况的一种手段,课程考试在人才培养过程中起着“指挥棒”的作用,对高校人才培养模式的构建和培养目标的实现有着深远的影响[13]。社会对创新型人才的要求绝不是一个纯粹的知识蓄积者,而是一个知识的运用者[14]。所以,笔者在征得相关部门同意
后,取消了期末一卷定终身的闭卷考核模式,将考试纳入到平时的案例练习中,要求学生在课程结束后,按照正规要求提交5套图纸,最后根据5套图纸的绘制质量以及课堂学习情况评定学生的最终成绩。
四、结语
CAD课是一门实用性和操作性非常强的基础型课程。用CAD制图是工科专业大学生必备的基本技能。如何教好该课程,让学生终生受益,探索建立一套“由浅入深、循序渐进、密切结合实际、体现专业特色”的教学方法值得CAD教学同行专家深入思考,不断完善,找到更多有效的举措,共同推动采矿工程专业CAD制图课程教学上新台阶。参考文献:
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[12]中国矿业学院等高校.采煤学[J].北京:煤炭工业出版社,1979.
机械制图作为“工程界的共同语言”, 是工科类大多数专业的一门专业基础课。主要研究绘制和阅读机械图样的原理和方法, 机械制图的主要内容包括《机械制图》国家标准的基本规定, 正投影法和三视图, 点、线、面的投影, 基本体、组合体的三视图, 截交线、相贯线的画法, 图样表达、标准件、常用件的规定画法, 零件图和装配图等。它的目的和任务是:学习正投影的基本理论;掌握绘制和阅读机械图样的基本知识、基本方法和技能;培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力;培养学生养成严谨细致的工作作风和认真负责的工作态度;能够绘制和识读中等复杂程度的机械零件图和装配图。
CAD是计算机辅助设计的英文字母缩写, 是美国Autodesk公司开发的一种计算机辅助设计和绘图软件包, 是当前最流行的计算机辅助设计软件之一。Auto CAD软件具有强大的绘图功能, 广泛应用于机械、建筑、电子、化工等行业, 是精确地进行机械零件设计、绘制机械零件图和装配图的最佳软件。Auto CAD的应用是机械制图的一场技术革命, 它利用其强大的绘图和编辑功能, 可以快速、准确、美观地表达所要画的机械图样, 极大地提高了绘图效率和绘图质量。在我国各类工科院校, 特别是在机械类机械、模具、数控、机电等专业都开设了《Auto CAD》这门课程作为必修专业技术基础课。通过对CAD的学习, 能进一步开发学生形象思维能力, 使学生掌握计算机绘图方法, 具有运用计算机绘制工程图样的能力, 为学习后续课程和工作作好准备。本课程的任务是:介绍计算机绘图基本概念、基本知识、基本方法;掌握二维图形绘制、三维图形建立及实体造型;掌握绘制工程图样的方法和步骤;培养学生较强的数字化绘图能力和实践动手能力。
2 机械制图与Auto CAD的关系
一方面, 机械制图是学习Auto CAD的基础。Auto CAD绘图不能脱离机械制图的学习而独立进行, 必须在全面掌握制图的基本理论、投影规律、表达方法和国家制图标准规定基础上, 才能应用Auto CAD画出符合要求的机械图样;另一方面, Auto CAD是促进制图教学的有效工具。在制图教学中引入Auto CAD, 并不是用计算机来代替人的思维, 而是利用计算机这一先进的现代工具, 甩开图板, 用Auto CAD大大缩短了手工作图占用的大量时间, 提高绘图的质量与效率, 学生可以用更多的时间学习和掌握制图理论, 教师则利用轴测图、二维图形与三维图形变换、空间与平面的转换过程, 有利于突出机械制图的重点, 分解难点, 帮助学生提高空间想象和思维能力。Auto CAD在图纸的重复利用、图形文件的保存和管理等方面, 体现出与手工绘图无可比拟的优越性。
3 机械制图与Auto CAD课程改革的举措
3.1 将机械制图和Auto CAD两门课程合二为一
由于Auto CAD和机械制图的关系, 开展机械制图与Auto CAD的教学改革。我们将机械制图和Auto CAD两门课程合二为一, 把Auto CAD融入机械制图的各个教学环节。通过调整一些重复或不必要的内容, 使两者内容相互渗透, 紧密结合。在教学实践中, 将机械制图中有关线型的知识和Auto CAD中的图层联系, 将机械制图中图幅与Auto CAD样板图的建立相联系, 将机械制图中字体与Auto CAD中文字注释相结合, 既能保证字体美观规范, 又可介绍Auto CAD强大的文字输入和编辑功能。在机械制图的标题栏、基准符号和表面粗糙度的学习时, 引入带属性块及插入块命令。组合体三视图的绘制及识读是《机械制图》课程的一个难点问题, 由于缺乏实际的模型, 学生的想象力得不到发挥, 在Auto CAD中建立三维模型, 使三视图和计算机三维模型得到一一对照, 学生的空间想象力就能够得到充分的释放, 如“图样画法”中插入“画剖视图的有关命令”;“标准件、常用件”中插入“图块”等。在剖视图教学时, 提前在Auto CAD软件中建立模型, 在授课时, 通过对模型的剖切、移动、旋转、着色等操作, 用剖切平面把零件模型剖开, 生动、直观地观察模型的内部结构, 从而可以比较和选用不同的剖视方法, 画出不同的剖视图, 避免了学生学完剖视后对各种剖视方法不能灵活使用的弊端, 加深学生对图形的理解。绘制组合体三视图时, 先展示三维模型, 用形体分析法和线面分析法进行形体分析, 这样反复训练, 学生的空间想象能力和形体分析能力得到大幅提升;零件图尺寸标注中用Auto CAD 的尺寸标注命令;零件图中尺寸公差的标注引入Auto CAD对象特性编辑器, 见下图。
零件图中形位尺寸公差的标注引入Auto CAD 的尺寸标注命令工具栏中的快速引线标注或多重引线标注命令。
3.2 培养学生的创新能力
例如让学生个人或团体合作, 利用Auto CAD软件设计一些简单的机械产品, 这样不但可以提高学生的学习兴趣, 而且让学生意识到Auto CAD软件作为一种设计工具的重要性, 另外, 学生在实际操作中通常会遇到一些困难, 通过对这些困难的克服, 也可以促进学生对 Auto CAD 软件的学习。
3.3 加强实践环节
这两门课程的最大特点是实践性强, 因此, 在课程的课时安排中, 应充分考虑实践环节, 保证学生能进行大量绘图和读图的训练, 逐步提高空间想象能力和构型能力, 使课堂上学过的东西得以充分地吸收, 从而达到学以致用的目的。另外, 学生应严格遵守国家的有关制图标准, 对自己严格要求, 养成良好的工作习惯。
3.4 深入浅出的教学方法
这种方法是将复杂问题简单化, 例如, 三维作图是Auto CAD中重要且相对较难的一部分, 要求一方面培养学生的空间想象力, 另一方面也要学生熟练地使用用户坐标系和三维绘图命令。在教学过程中, 从简单的基本形体为教学切入点, 先画一些立体图供学生观看, 并让学生模拟着画一些简单的正等轴测图。帮助学生初步树立空间概念。将各种基本形体合理运用, 再画较复杂的组合体, 有效地激发和提高学生的空间想象力和创造力, 实现课程的教学目标。
参考文献
关键词:工程教育;专业认证;化工工程制图;课程改革
TQ050.2-4;G642
工程教育专业认证制度是我国在社会经济不断发展下培养综合型人才的根本趋势,其核心理念必然是以学生为中心的,因为未来学生的学习成果是证明专业教育有效性最为有力和直接的证据,推动高校教学改革的核心动力。重点关注学生的能力达成,而不是教师所教授的。在能力导向的基础上,也比较注重对其他内容的认证,如学生的考核方式、教学模式以及资源引进等,这些都要以学生为中心进行设置,全方位做好持续改进工作。针对这种情况,文章对“化工工程制图”课程的教学改革进行了研究,并取得了较好的效果。
一、工程教育专业认证视野下“化工工程制图”課程教学现状分析
以我国某本科院校的教学为例,通过分析该院校的教育情况,发现有很多专业都设置了“化工工程制图”课程,如化学工程与工艺、制药工程以及过程装备与控制工程等。对于这些专业中所开设的“化工工程制图”课程,总教学课时为48课时,其中2课时为绪论,30课时为理论课,剩下的16课时为上机实践。而教学考核主要是对平时作业的完成情况以及期末考试情况进行评定,平时成绩占据40%,期末考试占据60%,期末考试采取的是闭卷、笔试方式。通过上述内容的阐述可知,“化工工程制图”课程的教学仍然存在一定的问题,主要包括以下两方面:首先,由于受到传统应试教育的影响,学生通常会对内容死记硬背,这样不仅会影响学生对“化工工程制图”课程的兴趣,也会对学生实践能力的培养产生阻碍[1]。在平常的教学中,学生在课上认真记笔记,课下复习笔记,期末背笔记,但是经过一段时间之后,就会将内容全部忘记,这种现象违背了工程教育专业认证中以能力为导向的培养理念,不利于教学质量的提升;其次,缺少制图的实训课。在“化工工程制图”课程的教学中,基本上都是理论课程,不利于学生实践能力的培养,而且还不能对学生的学习情况进行全面的评价。基于工程教育专业认证视野下,主要以能力培养为主,纯理论的教学虽然能够起到一定的作用,但是如果缺少实训课,就无法对学生的实践能力进行系统的评价。
二、工程教育专业认证视野下“化工工程制图”课程教学的改革
(一)教育观念的改革
从思想层面上来讲,要想在工程教育专业认证视野下实现“化工工程制图”课程的教学改革,首先教师应该转变自身的教育观念,开阔自己的眼界,在顺应当前世界工程教育发展趋势的前提下,以学生为本、以能力培养为导向,实施有效的“化工工程制图”课程教学,从而培养学生的创新能力、想象力,实现理论知识的教育向工程实践能力培养的转变。
(二)制定全新的教学计划
对于“化工工程制图”课程教学计划的制定,应该在工程教育专业认证以能力培养为导向的基础上进行,同时还应该进行教学环节的改革,在其中增加实训课环节,并辅助于实际行动,着重培养学生的实际制图能力。其中,教学课时也应该重新分配,总课时仍为48课时,可调整为理论教学为24、上机绘图实训为24课时。在上机绘图实训的24课时中,不仅包含AutoCAD的基本命令及工程基础绘法,还应包括工艺流程图上机实训、设备布置图上机实训以及化工设备装配图上机实训,以增加学生实践能力[2]。
(三)教学方式的改革
工程教育专业认证视野下,应该积极转变教学方式,并对教学内容进行调整和丰富。对于化工工艺图的教学,我们可以在工厂实际需求的基础上,增加总工艺流程图;针对化工设备图教学,可以将化工设备的结构特点当作教学的主要内容,为以后的课程学习打下坚实的基础。在教学过程中,最有效的教学方法为对比法,能够让学生明确化工工程制图和工程制图之间的区别,从而加深学生对化工工程制图课程的理解和掌握。另外,我们可以采取分组实训的方式进行教学,4-5个学生为一组,明确每个组员的职责,组员之间互相讨论、团队有爱,这样不仅能够培养学生的团队合作精神,还能减轻教师的教学压力。
(四)考核模式的改革
以往的考核模式为平时成绩、期末考核成绩的结合,在工程教育专业认证视野下,由于是以能力培养为导向,因此应该在考核内容中加入上机实训成绩,注重对学生学习过程的考核。经过考核模式改革之后,平时成绩、上机实训成绩以及期末考核成绩的比例也发生了变化,平时成绩占20%、上机实训占40%、期末考核成绩占40%。其中上机实训成绩的评定主要以上机绘制的化工图样综合成绩为主,而化工图样的绘制一般是手工绘制,需要学生在课下绘制相应化工图样,因为这样能够避免个别学生抄袭,还能使学生充分掌握化工图样的绘制过程和细节,为学生使用计算机绘图奠定了一定的基础[3]。
(五)学生综合能力的培养
基于工程教育专业认证视野下,每个教师在持续改进中均承担责任,持续改进的效果通过学生表现来体现。学生能力达成也是非常重要的。石河子大学化学化工学院可尝试成立化工工程制图协会,而且创建了讨论组、微信群。课程组任课教师会定期邀请专业人士进行相关内容的讲座,与学生进行交流。而且,学生在群里还可以互相沟通、互帮互助,从而培养学生的自主学习能力。另外,教师为了培养学生的绘图能力,每年都会鼓励学生参加全国大学生化工设计比赛,将所学的知识应用到实践中,在参加比赛的过程中,不仅锻炼了学生的动手能力,还能拓宽学生的视野,激发学生更加努力的学习,对其综合能力进行培养。
三、结束语
综上所述,在工程教育专业认证的视野下,实施“化工工程制图”课程教学的改革,不仅提高了学生的学习能力,也培养了学生的团队合作精神以及绘制工程图的能力,在丰富学生学习内容的同时实现了“化工工程制图”课程的有效进行,其教学效果也是有目共睹的。
参考文献:
[1]杨莹,王犇. 工程教育专业认证背景下“化工过程系统工程”课程教学模式改革[J]. 吉林化工学院学报,2016,06:80-83.
[2]张敏. 工程教育专业认证视野下“化工制图”课程教学的改革与实践[J]. 化学工程与装备,2016,08:369-370.
机械制图与CAD课程的融合
<机械制图>、是机械类工科专业的专业基础课程.两者虽然教学内容不同,但拥有相同的图学理论基础.传统教学模式中,制图的教学受条件的局限以及学生的`认知规律、个体差异等因素的影响;而AutoCAD具有实用、方便、灵活和便于修改等特点,通过AutoCAD绘制图样和创建三维模型,可使学生抽象模糊概念,得到具体形象的支持,从而达到教学目的.
作 者:张加丽 作者单位:许昌职业技术学院,河南,许昌,461000 刊 名:现代企业教育 英文刊名:MODERN ENTERPRISE EDUCATION 年,卷(期): “”(12) 分类号:G71 关键词:机械制图 CAD 融合时光荏苒,岁月如梭,在不知不觉间,为期三个多月的工程制图课程在今天终于落下了帷幕。对于我来说,这一学期的授课任务,不仅是我第一次作为老师完成工程制图的教学,更让我完成了由“学进来”到“讲出去”的一个重大心里转变。在这期间,我曾为同学们渴求知识的双眼所打动,也曾为某些同学的调皮举动而烦恼不已,更重要的是在讲学中认识到自己的不足,开始明白教师在三尺讲台上教书育人的意义。
从工程制图这门课程来说,该课程是研究运用画法几何的原理,结合机械、电气工程技术上的规定和有关知识来绘制与识读机械、电气工程图样。因此它贯穿与整个工程的设计、制造、加工、维修等诸多环节,是学生学习后续专业课程的基础。那么从工程制图其本身的特点来看,我总结了自己在课程设计与授课中的一些心得体会,现表述如下:
首先在课程教学上立足学生,培养学生的自我思考能力。
工程制图课程的主要目的是培养学生的空间思维能力和创造性形体分析能力。那么在课堂上更要由满堂灌的教学模式向“交流式”、“讨论式”、“启发式”的课堂模式转变。我发现在上课中常常是自己情绪饱满的在上面讲课,可是学生却兴趣索然的蒙头看书,这样的教学效果就比较弱了,这就是没有把学生对于制图的积极性调动起来,老师成了主角,学生变成了观众。因此在以后的教学中,我们可以分小组或者开放式的讨论,比如以三视图为例,老师提供三视图让学生自己在头脑中想象轴测图的样子,老师不先给出答案,大家自由表述自己的意见和看法,互相启发,互相指出错误,把大家调动起来唱主角。
其次加大习题课在课程中的比重。从这次考试的情况来看,许多同学缺乏联系,工程制图与cad是一门需要亲自动手的课程,可是由于我们教学任务紧张,所以单独的习题课,绘图课较少,学生常常没有得到应有的练习量就进入了下一环节的学习中。因此在今后的授课中,要加强学生的动手绘图的环节,安排专门的习题讲解课,对于落后的同学在必要的情况下要专门辅导。
再次是教学手段的多元化。由于PPT的引入,教学解放了老师却也应付了学生。老式的黑板教学演示速度太慢,ppt讲课又太快,学生常常没有看清楚就进入了下一页。因此我们可以在课堂上直接引入cad或者其他平面建模软件来作图,比如东南、同济大学都是这样授课。与传统的黑板作图相比不仅解放了老师,而且提供的题量多,作图清晰,还原容易。
最后是教学方法上的突破。教学过程中要注重启发教学,注重将工程图学课程与工程实际问题、科学前沿、相关学科知识结合起来,启发学生多向思维。注重学生参与,除课堂提问、讨论外,经常让学生做一些小设计。如在讲授平面切割体时,由于该部分内容较难掌握,有些学生难以想象出空间形状,教师就鼓励学生用一些易于切割的材料(如橡皮泥、泥土、萝卜等)自己动手,逐步将物体形状切割出来,使学生很快掌握这部分知识。总之经过了这一学期的历练,我对于自己教授的这门课程有了更加明晰的认识,对于自己在学期教学中存在的不足,也决定努力改进。未来的教学中,我更希望自己不只是一个知识的传承者,更能成为同学们在人生道路上的朋友与导师,当然我也知道自己要达到这一要求还有许多艰苦的路要走。路漫漫其修远兮,我相信在今后的路上我会对教师有更多的心得与体会,相信教学的魅力不只在于在于“授人以渔而不是授人以鱼”的认知,也不只单单为了“赠人玫瑰,手有余香”的慰藉,更不是单单为了谋求“桃李满天下”的满足感,那么教学的魅力与意义在何处?我为自己在画下一个句号的同时,也写下一个问号,催促自己快快成长,求知求新,求勇求变。
x x
一、基本信息 1.课程名称
CAD软件设计/CAD Software Design 2.课程代码 163Y095 3.课程类别 专业课 4.课程性质 专业选修 5.学时/学分 32/2 6.先修课程
立体构成、coreldraw软件设计、Illustrator软件设计 7.适用专业 视觉传达设计专业
二、教学内容及要求
(一)课程教学目的
熟练地掌握Auto CAD软件的基本工具、基本绘图方法和实际操作技能,使学生在掌握有关Auto CAD软件基本功能特性的基础上,明确Auto CAD软件应用的意义和任务,重点学习和掌握与现实相联系的Auto CAD软件的常用工具、绘图方法,一方面为进一步学习其他相关课程打下必要的基础,另一方面也完成二维图形绘制方面应知应会的训练,为学生在未来工作中遇到的相关绘图设计问题打下坚实的基础。
(二)教学内容与学时分配
(1)了解CAD设计的基本概念、形成对施工图设计的认识(2)熟练掌握CAD软件在室内展示装饰中的运用。
第一章 计算机绘图概念(4学时)了解:AutoCAD 概述。理解:AutoCAD的基本功能。掌握:图形文件的管理。重点内容:图形文件的管理。教学难点:设置绘图环境。第一节 计算机绘图概念。知识点:绘图概念。
第二节 AutoCAD的发展历程。知识点:发展历程。
第三节 AutoCAD的基本功能。知识点:基本功能。
第四节 中文版AutoCAD新功能简介。知识点:功能介绍。
第五节 安装中文版AutoCAD。知识点:安装方法。
第六节 中文版AutoCAD的界面组成。知识点:界面形式。第七节 设置绘图环境。知识点:设置方法。第八节 图形文件的管理。知识点:文件管理。第二章 使用与管理图层与精确定位图形 了解:“图层特性管理器”选项板。理解:图层特性设置。掌握:管理图层。
(4学时)
重点内容:图层特性设置。
教学难点:3ds Max 2009工作界面简介。第一节 “图层特性管理器”选项板。知识点:图层管理器设置。第二节 图层特性设置。知识点:图层设置。第三节 管理图层。知识点:图层编辑。第四节 使用坐标系。知识点:坐标设置。第五节 捕捉和栅格。知识点:捕捉运用。第六节 使用正交模式。知识点:正交运用。第七节 对象捕捉。知识点:对象捕捉形式。第八节 对象追踪。知识点:对象追踪模式。第三章 绘制与编辑二维图形 了解:AutoCAD概述。理解:AutoCAD工作界面简介。掌握:AutoCAD工作界面简介。重点内容:AutoCAD概述。
教学难点:AutoCAD工作界面简介。第一节 绘制命令的使用方法。知识点:绘制命令。
第二节 绘制命令的使用步骤。
4学时)
(知识点:绘制命令。
第三节 编辑命令的使用方法。知识点:编辑命令。
第四节 编辑命令的使用步骤。知识点:编辑命令。
第四章 面域、图案填充和渐变色(4学时)了解:AutoCAD概述。理解:AutoCAD工作界面简介。掌握:AutoCAD工作界面简介。重点内容:AutoCAD概述。
教学难点:AutoCAD工作界面简介。第一节 面域的特性与意义。知识点:面域的特性。
第二节 图案填充和渐变色的方法与步骤。知识点:图案填充。第五章 图块与外部参照、文字、表格 了解:图块与外部参照的特性与意义。理解:图块与外部参照的创建。掌握:文字绘制与编辑。
重点内容:图块与外部参照的创建。教学难点:文字样式管理器。
第一节 图块与外部参照的特性与意义。知识点:图块与外部参照的特性。第二节 图块与外部参照的创建。知识点:图块的创建。第三节 文字绘制与编辑。
(4学时)
知识点:文字绘制。第四节 文字样式管理器。知识点:文字样式设置。第五节 表格的插入。知识点:表格设置。
第六章 尺寸标注与打印(4学时)了解:标注的种类与区别。理解:打印样式管理器。掌握:标注的方法与步骤。重点内容:标注的方法与步骤。教学难点:布局与打印。第一节 标注的种类与区别。知识点:标注的种类。第二节 标注的方法与步骤。知识点:标注的方法。第三节 打印样式管理器。知识点:打印设置。第四节 布局与打印。知识点:布局设置。第七章 室内施工图的绘制 了解:室外景观立面图绘制。理解:室内平面布置图绘制。掌握:装修用室内平面布置图绘制。重点内容:装修用室内平面布置图绘制。教学难点:室内景观立面图绘制。第一节 室内平面布置图绘制。
(4学时)
知识点:室内平面图绘制。
三、考核方式及成绩评定 考试形式:考查。
题型构成:操作步骤30%+操作方法50%+表达效果20%。成绩构成:考试成绩占70%,平时成绩占30%。
四、推荐教材和主要参考资料
(一)推荐教材
[中国]龙飞(编著).《中文版AutoCAD 2014从入门到精通(附光盘)》.北京:机械工业出版社,2013年。
(二)主要参考资料
[1].[中国] 吴为善(编著).《中文版AutoCAD 2013从入门到精通(附光盘)》.北京:北京希望电子出版社,2013年。
[2].[中国] 黄殿鹏(编著).《北京:北京希望电子出版社,2013年》.北京:北京希望电子出版社,2012年。
[3].龙飞(编著).《中文版AutoCAD 2013从入门到精通(附光盘)》.北京:化学工业出版社,2013年。
五、其他说明
课程结束后学生优秀作品由主讲教师推荐,交教研室留存并发给《优秀作品 留存证》。
撰写人(签字):
****年**月**日 教研室主任(签字):
****年**月**日 院(系、部、基地)院长(主任)(签字)(盖章):
一、现代工程制图课程教学需设置针对计算机绘图技能的考核环节
在对工程制图课程多年的教改实践中, 得到较高认同度的课程结构改革的作法是, 将“画法几何”、原“工程制图” (此处指未融入计算机绘图内容的工程制图课程, 以下简称“制图”) 和“计算机绘图” (CAD) 整合成少学时的所谓现代工程制图课程, 使其成为既有几何学理论, 又有制图规则, 还有计算机绘图实用技术的综合型工程图学新课程。鉴于“计算机绘图”丰富的教学内容, 宜对学生相关学习情况单独采用合适的方式进行评价。然而平时绘图表现并不一定是真实情况的反映。“计算机绘图”由于课时少, 学生多, 故教师在平时的教学过程中难以对所有学生的学习情况准确掌握;学习是一个过程, 一些入门慢和不善表达的学生, 可能在最后阶段才展示出较好的学习效果, 终极结果与平时表现有差异;平时绘图可借鉴资料或咨询对象较多, 故平时表现不一定能反映学生的独立、快速完成绘图任务的能力;此外, 有的学生平时上机的绘图成果有抄袭现象, 使平时表现蒙上一些假象。在这种情况下, 采用考试作为主要评价依据, 更能体现评价的准确性和公正性。考试本身与学习知识和培养能力并不对立, 科学地设计考核内容和方式, 可引导学习方向、促进计算机绘图能力的形成, 因此是有利学习的良药。
二、现代工程制图课程对计算机绘图的考核常存在的问题
在现代工程制图课程中嵌入的计算机绘图教学, 首先需进行“纯”计算机绘图技术学习, 例如掌握基本的绘图、编辑命令, 设置绘图环境参数等。然后培养学生综合应用这些“纯”技术以及“制图”知识来绘制出工程图样的能力。与此对应的考核, 应既评价学生对计算机绘图软件的基本掌控情况, 还要评价学生应用计算机绘图软件绘制工程图样的能力。然而一些考核常存在三种问题: (1) 未很好体现计算机绘图技能的实践性, 仅有笔试题; (2) 过多依赖“制图”, 若“制图”不过关则殃及计算机绘图根本不能过关; (3) 考核不全面, 不利于区分学生之间的水平。现代工程制图课程中的计算机绘图, 着眼于培养学生应用计算机绘图软件绘制工程图样的实际能力, 对这种能力的考核只能通过学生上机操作来实现;计算机绘图与“制图”既有关联, 也有相互独立的一面, 不能将计算机绘图与“制图”完全捆绑在一起。计算机绘图技能是由对绘图软件指令掌握情况、绘图手段优化选配技巧、绘图环境调控能力等方面构成的。若仅上机完成一两道较繁杂的工程图样绘制试题, 很可能因重复性绘图动作多而导致涉及的绘图技能面小。此外, 若仅以最终绘制结果作为考核依据, 则无法比较绘图过程的优劣, 这不利于区分学生的创新能力。由此看来, 探讨对现代工程制图课程中的计算机绘图技能的科学、全面考核很有必要。
三、现代工程制图课程中的计算机绘图技能体系构成
为了使现代工程制图课程中的计算机绘图技能的考核内容合理化, 需界定这个技能体系。在绘图软件为Auto CAD且学时少的条件下, 可认为该体系由两部分共8项技能构成。该体系可表述为:第一部分, 绘图软件操控技能: (1) 绘图环境的调控:用户界面设置、视图控制、图层设置、创建布局等; (2) 基础操作的掌控:各种坐标输入、选择集的构造与使用、特征点捕捉、极轴追踪等; (3) 二维绘图与编辑:基本二维绘图和编辑命令的应用、多段线编辑、特性匹配等; (4) 尺寸标注与文本书写:样式的设置、尺寸的标注与编辑、文字的输入与编辑等; (5) 块与面域的应用:块的创建与使用、面域创建及作图; (6) 三维绘图与编辑:基本三维绘图和编辑命令的应用。第二部分, 绘制工程图样的综合能力: (7) 绘图软件的综合操控能力 (第一部分各项技能的全面掌握、异常的原因判断与状态恢复、绘制对象时方法和步骤的优化选择等) ; (8) 工程图样的出图能力:图样的布局与调节、“制图”规范的实现、视图的快速绘制等。第一部分以涉及“纯”绘图技能为特征, 第二部分则是对各“纯”绘图技能以及对整个现代工程课程知识的综合应用能力的体现。教师设计的一套考题, 应是这个技术体系的浓缩版。考题应确保:唯有真正具备上机操作能力, 才能正确完成;对“纯”计算机绘图技能也能作出评价;评价计算机绘制工程图样的综合能力不能缺失。
四、计算机绘图技能考核试题的组织与设计
如前所述, 计算机绘图技能体系是由8项技能构成的, 要实现全面考核, 8项技能缺一不可。通过分析可以发现, 对有些技能的考核可以隐含在对其他技能的考核中, 对第3、4、5、6和第8项技能的考核不可避免地要涉及第1、2和第7项技能, 因此不必对这三项技能单独设题。再对第3、4、5、6和第8项技能的特点进行分析, 可知对前4项考核能细分学生“纯”计算机绘图技能水平的高低, 而对后1项技能考核能直接检验学生绘制工程图样的综合能力。设计的考题, 无论是要求绘制图样还是笔答, 都必须通过上机实际操作才能完成。
对第8项技能的考核, 可以通过要求绘制一个简单零件的零件图来好检测学生的综合绘图能力。学生需要考虑视图的选择、排布, 需要调动、搭配绘图指令, 当然还得考虑绘出的零件图要符合制图规范。对第3、4、5、6项的考核, 则应注意体现绘图技能的独立性。下面给出两道与“制图”知识关联小的试题范例, 虽然是笔答的填空题, 但需要上机绘出图形才能填出正确数据。例题1:图1 (a) 所示齿轮状图形的面积是平方毫米。例题2:图1 (b) 所示碗的材料体积是立方毫米。碗的总高40毫米, 内表面为半径37毫米的球面, 碗壳厚3毫米, 底座为直径40毫米的圆柱。例题1主要考核阵列命令及面域作图, 例题2主要考核三维建模。两题均涉及AutoCAD查询工具的使用。这样的试题可实现考“纯”计算机绘图技能的目的。设计和组织这样的针对计算机绘图技能体系各项技能的试题, 达到了对现代工程制图课程中的计算机绘图技能的科学、全面考核的目的。
现代工程制图中的计算机绘图教学内容十分丰富。通过制定合适的考核方式和设计科学、全面的考题, 可以正确评价学生对这部分教学内容的掌握情况, 还能促进学生重视计算机绘图学习的每一个环节, 取得提高绘制工程图样综合能力的效果。
摘要:对工程制图课程中的计算机绘图技能的考核, 常存在不能很好体现实践性、对制图规则依赖过多和难以区分绘图能力高低等问题。经研究, 将计算机绘图技能体系划分为两部分共8项技能, 设计相应的通过上机操作才能完成的考题, 故可实现对计算机绘图技能的科学、全面考核。
【摘要】《机械制图》是中等职业学校机械专业中的基础课程,主要培养学生的空间想象能力和识图绘图的能力,但在传统的《机械制图》教学过程中,普便出现学生对这门的的不能理解,以至于作图读图的能力得不到提高,因此机械制图的改革已迫在眉睫。
【关键词】机械制图;CAD;职业教育
机械制图是中等职业学校机械类专业的一门主干基础课程,着重培养学生的空间想象能力和思维能力。课程教学质量的好坏与课程体系的合理与否,将直接影响学生对后续专业课程的学习和今后的生产实习。结合目前机械制图这门课理论脱离实际的现状和学生素质的连年下降,以及社会各界对各类技能型人才要求的不断提高,中等职业教育面临着越来越多的困难。所以机械制图的教学创新将势在必行。一、CAD辅助教学的优势时代的发展,科技的发展,使得很多行业有了翻天覆地的变化,其中计算机技术的普遍应用是当今时代的趋势和现实。中职《机械制图》的教学要想跟上时代的发展和技术的进步,为社会培养出现代企业需要的高素质的劳动者,需要引入计算机辅助教学,将CAD教学应用到机械制图教学之中,进行整合,激发学生对机械制图的学习兴趣,加深对机械制图中基本原理的理解,同时强化计算机绘图的能力,为培养实用型高技能人才打下坚实的基础。CAD是Computer Aided Design的缩写,意思为计算机辅助设计。针对学生空间想象能力差和缺乏学习主动性等缺点,我们结合计算机辅助设计将传统教学和现代技术相结合,来增加学生的求知精神。通过传统和现代的比较,以及各种作图比赛,以此来激发学生的学习成就感,从而刺激他们主动学习性。在CAD软件中,以AutoCAD的应用最为广泛,它几乎涉及到所有行业。用CAD来绘图不仅可以节省作图时间,更方便修改,可以做到省时省力。比方说,在我们画三视图的时候可以利用CAD中的极轴追踪轻松的实现“长对正、高平齐、宽相等”的三等关系。二、CAD与机械制图的关系《机械制图》是研究绘制和阅读机械图样的原理和方法的一门专业基础课,它的目的和任务是:掌握正投影法的基本理论以及应用,具有一定的空间想象和形象思维能力;掌握阅读和绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能;培养耐心细致的工作作风,严肃认真的工作态度。机械制图是技术性的,CAD是属操作性的范畴,好比手中的画笔。在实际生产中很多刚参加工作的大学生能熟练的使用CAD制图,但却很难画出充分体现设计理念、符合标准要求能做成产品的图纸,所以机械理论、机械制图是根本,如果把CAD溶入机械理论、机械制图中工作起来就如鱼得水了。随着计算机的发展CAD技术在机械制图中得到了普遍应用及推广,CAD技术的发展推动了计算机图形图像类和现代化机械工程的发展,特别是现代机械工业中数控机床及机电—体化技术和计算机精确建模的需求,更需要CAD的基础知识和三维立体知识。CAD技术是现代化制图的需要,它作为计算机辅助设计软件具有甩图板功能,但仍然需要有机械制图知识的支持,机械制图是训练学生的识图和制图的能力,是培养学生思维,树立三维图形和动手绘图能力的课程,是CAD技术中必不可少的重要基础,如果没有机械制图知识,即使会使用CAD,也将仅仅是一个描图员,因为也不可能创造出新的应用图形及机械图纸。三、用CAD解决机械制图的重难点《机械制图》中,零件图的识读为重点,组合体视图为次重点,要围绕这两大重点进行讲解。机械制图三视图是入门知识,着意培养的是空间想象能力。“零件图的识读”才是以后用人单位首先要考察的内容。而且,参加工作后用得最多的也是这些知识。组合体视图的教学是《机械制图》的一个难点问题,传统的教学缺乏模型,学生的想像力得不到开发。采用CAD制造三维模型,问题就水到渠成了。通过三维模型直接生成三视图,更加增加了教学的直观性,通过三维观察器,也可以看到三维模型各个方向的结构形状。组合体视图这部分内容是制图教学的重点和难点,题型多为补视图和补缺线。讲这部分内容时,常采用形体分析法和线面分析法,一边分析一边对照实物模型或挂图进行讲解,这时学生必须充分掌握线面的投影特性和基本几何体的投影特征,积极思考,充分想象,在头脑中形成空间点、线、面,才能综合起来想清楚组合体的整体形状和各部分相互的连接关系。而中职学生大多数做不到这一点,如果没有实物形体的对照,学生很难画出正确的三视图。在教学中所制作的模型简单、数量少,对于复杂形体难以制作。而借助CAD 进行建模,不管形体有多复杂数量有多少,都能方便、迅速地进行制作。剖视图是表达机件的一种方法,用剖视图表达的形体有较多孔、槽等,因而图形中虚线较多、形体也更加复杂。在讲解剖视图时,由于图形中线条的交叉重叠,使学生更难想象出实体形状。而剖视图的形成是假想用剖切面剖开机件的,因此学生很难理解“假想” ;弄不清剖视图的形成过程、剖切平面的剖切位置,不知道哪些实体被剖切平面剖切,哪些地方要画剖面线。为此,我们用CAD 通过建立各种零件模型后,用“绘图”中的“剖切”的功能,剖出零件,我们可以通过用不同的位置剖切平面对形体进行剖切,分析出剖切位置对剖视图画法的影响,从而加深对剖视图画法的认识:即必须让剖切平面通过更多的孔和槽,再借助于“三维视图”,多方位、多角度地观察剖切视图,这样就很容易分析出剖切以后的实际形状了。另外还可以制成零件模型,生成工程图,然后用“绘图”中的“设置”功能,选择好剖切位置后,立刻生成剖视图或断面图。使用此功能,效率高、质量好。总之,CAD极大的丰富了机械制图的教学内容,改变了机械制图的教学方法,是一场制图教学的革命。随着计算机技术的不断发展,CAD制图教学也将得到进一步的发展,CAD在中职《机械制图》教学中的应用也会更加完善。【参考文献】[1] 李玉笄.《机械制图与CAD》课程教改研究J.水利科技,,(1):60-61.[2] 赵志群.《职业教育与培训—学习新概念》[M].ISBN978-7-03-011590-4科学教育出版社..6:NO143-146.[3]强光辉.《机械制图与CAD》教学的思考 .《现代教育教研》.2.
摘 要:《道路工程制图与识图》是一门非常重要的专业基础课,很多学生对这门课程的重视程度不够。本文从教学现状分析,提出教学模式改革,在课程教学改革中不断探索新的教学模式。
关键词:道路工程制图与识图 教学模式 改革探索
《道路工程制图与识图》课程是道桥专业的一门必修专业基础课,也是一门具有系统理论的学科,通过学习,要求掌握绘图与读图的基本理论和方法,培养和发展空间想象力、空间思维能力,扎实绘制和阅读路桥工程图样技能,为后续课程的学习、课程设计和毕业设计的完成奠定专业基础。
一、教学现状分析
(一)教学方法缺乏创新性,不能激发学生积极性
当前的教学方式是以教师讲授为主,以习题讲解、学生写作业为辅。教师讲授侧重于理论教学,主要讲解章节知识重难点;习题讲解是教师对应每章节知识点进行针对性巩固训练,使学生更好的理解与掌握;学生写作业主要是要求学生按时按质按量完成课后作业,能够独立运用基础理论。
(二)学生自主学习能力差
当前学生的自主学习能力较差,其原因主要是以下几个:
1.我校道桥专业招生层次为二专,学生对新知识的接受与理解能力较差,长此以往对学习失去兴趣;
2.部分学生自小已养成在父母或者老师的监督下学习的习惯,不能积极自主学习;
3.现在学生受网络影响比较严重,花费大量时间与精力在网络游戏、网络影视或者综艺节目中,缺乏自律。
(三)课程内容较多,但教学课时有限
目前我校《道路工程制图与识图》课程总课时是80学时,所学习的内容包括制图与识图、手绘、AutoCAD三大部分,另外课堂例题讲解较多,与教材配套的习题也要讲解,手绘部分需要对学生进行指导,AutoCAD部分安排上机操作。整体来看所学内容繁多,学时不足,课程贯穿整个教学周,安排进度紧凑,学生对知识点的消化效果差。
二、教学模式改革
(一)教学体系改革
1.重新修订教学大纲,有效分配课时
目前我校道桥专业人才培养方案经历了2次修订,其中第二次将AutoCAD纳入了《道路工程制图与识图》课程教学大纲中,制图与识图部分56学时,手绘部分12学时,AutoCAD部分12学时,总结前两届授课经验,单从老师能否讲完的角度看,制图与识图部分学时需要增加,手绘部分学时可以减少,AutoCAD部分学时适当,但是学生的学习效果比较差。为了提高学生学习效果,根据教学目标适当删减教学内容,突出教学重点、难点、疑难问题,强化实践教学。
2.变革课程考核方式,规范平时成绩考核
课程考核方式适当变革可以有效调动学生学习此课程的积极性,规范化平时成绩考核能够客观、公平、公正的评价学生成绩,益于引导帮助学生养成良好的学习习惯。《道路工程制图与识图》课程考核方式变革如下表1所示:
对以上考核方式变革做如下说明。期末试卷出题是按照我校制图类课题组统一制定的考试大纲出题,统一流水阅卷。实现教学与考试分离。平时成绩考核中具体细化了考核标准,课堂考勤根据缺勤、迟到早退、请假等扣除一定分数;课堂表现主要体现在上课是否认真、做笔记、思考问题、积极回答问题等,否则扣除一定分数或者被惩罚(学生需要完成惩罚项目,主要是活跃课堂氛围、提高兴趣等);作业包括教学课件中例题、习题集习题、手绘图纸,按照上交次数、质量等评价分数;上机操作是对学生所学的AutoCAD知识进行检测其掌握的程度,一般在规定的时间内发放给学生题单,按要求操作,根据画图速度、正确性等进行评分。
(二)教学方法创新
1.理论联系实际
《道路工程制图与识图》是一门理论与实践性都比较强的课程,除了理论教学之外,应该加强实践环节的教学,学习本门课程之前应到现场认识道路桥梁及隧道,不局限于施工图片,这样可以更好的理论联系实践,为后续专业课学习打下基础。
2.教学方法多样化
以往传统的教学方式是教师在讲台上教授,学生坐在下面听,学生已经习惯处于被动学习状态,养成惰性,不利于创造性思?S的培养。可以采取以下措施改观:
(1)每堂课讲授新知识之前利用5-10分钟时间对上讲知识进行回顾,可以采取循序渐进提问的方式进行或者由学生阐述知识重难点;在讲授新课过程中也可增加提问、讨论、答疑环节,活跃课堂氛围,提高学生的兴趣,集中学生的注意力;课后最好留有思考题,督促学生下课后自主思考或查询答案。
(2)在讲解基本投影知识时可以使用教学立体模型,让学生从多方面对模型做投影,画出其三视图。也可以让学生在课外自己动手制作具有代表性建筑的模型,小组团队协作,讨论点、线、面等投影关系。
(3)可以将AutoCAD应用到制图教学中,在三维动态观察器中,模拟截交线、相贯线等,可以加深学生理解与提高教学效率。
三、结束语
《道路工程制图与识图》是一门非常重要的专业基础课,学生是否掌握会直接影响识图及绘图能力的培养,本文根据我校学生实际情况对教学体系改革、对教学方法创新,希望不断提高教学质量,培养学生的空间思维能力,为今后识图与绘图奠定专业基础。
参考文献
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