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試論實(shí)用電子工程制圖教學(xué)的研究與改革
論文關(guān)鍵詞:多媒體教學(xué) 手工繪圖 CAXA軟件
論文摘要:本文闡述了實(shí)用電子工程制圖這門課程在實(shí)際應(yīng)用中的重要意義，分析了本課程在教學(xué)中所存在的問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題提出了一種符合電子類專業(yè)教學(xué)的改革方案。
一、學(xué)習(xí)電子工程制圖的目的及意義
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，知識(shí)的更新越來(lái)越快，社會(huì)各界對(duì)高等教育提出了更高的要求。特別是隨著電子計(jì)算機(jī)、多媒體等新知識(shí)技術(shù)的出現(xiàn)及日益成熟，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等均不能適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的要求。
實(shí)用電子工程制圖是一門研究工程圖樣的繪圖原理和讀圖方法的課程，作為工科學(xué)生一門必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程。工程圖樣是表達(dá)和交流技術(shù)思想的重要工具，是工程技術(shù)部門的一項(xiàng)重要技術(shù)文件。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象思維能力以及讀圖、繪圖的實(shí)際技能，培養(yǎng)學(xué)生空間分析能力和解決空間幾何問(wèn)題的能力。學(xué)好這門課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的電路方面課程、完成課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)不可缺少的基礎(chǔ)，更是學(xué)生畢業(yè)后從事高級(jí)工程技術(shù)工作的基礎(chǔ)。
二、目前電子工程制圖教學(xué)現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的教學(xué)模式及教學(xué)思路是基于向?qū)W生盡可能多的傳授知識(shí)，授課的覆蓋面基本上是從點(diǎn)、線、面到裝配圖，完全講授的方式，學(xué)生就是聽眾，一味的傾聽，這種教學(xué)的結(jié)果可想而知了。
針對(duì)電子信息專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生的授課結(jié)果來(lái)看，大部分的學(xué)生沒(méi)有較好的掌握繪圖和讀圖的基本方法，只是在講授的瞬間了解了這種方法，下課之后基本上就不記得了，課堂上學(xué)習(xí)的基本知識(shí)來(lái)不及消化吸收，對(duì)于繪圖的基本思想很難應(yīng)用到實(shí)際機(jī)件的平面圖繪制上面來(lái)，更談不上機(jī)械圖的繪制與閱讀了。也有對(duì)知識(shí)理解比較透徹的學(xué)生，但看到一幅屯視圖很難想象出來(lái)它的實(shí)際形狀。這都是現(xiàn)在這種純粹的講授模式無(wú)法避免的弊端，使學(xué)生的理論知識(shí)無(wú)法與理論完全的聯(lián)系起來(lái)。針對(duì)這種弊端，也出現(xiàn)了精簡(jiǎn)傳統(tǒng)內(nèi)容，增強(qiáng)具有現(xiàn)代特色的內(nèi)容如計(jì)算機(jī)繪圖、創(chuàng)造構(gòu)型、徒手技術(shù)等。但又由于課時(shí)有限，無(wú)法把所有的環(huán)節(jié)都兼顧上，或者是顧此失彼，就使這種教學(xué)方法也存在一系列無(wú)法避免的矛盾。針對(duì)這種現(xiàn)狀，就要求在實(shí)用電子工程制圖的教學(xué)過(guò)程中找到并施行一套能夠適應(yīng)學(xué)生更好掌握這門專業(yè)課程的教學(xué)方案。
三、改革的方面及內(nèi)容
在教學(xué)的過(guò)程中，通過(guò)與學(xué)生交流，了解學(xué)生學(xué)習(xí)的心得，經(jīng)過(guò)分析研究，制定出了一種適應(yīng)本科學(xué)生學(xué)習(xí)電子工程制圖的教學(xué)方案。在這個(gè)方案中提出電子工程制圖課程的教學(xué)包含有三個(gè)方面:多媒體教學(xué)、手工繪圖、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制圖，這三個(gè)部分相互結(jié)合，合理分配實(shí)踐，多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)授課并存，手工繪圖與計(jì)算機(jī)繪圖結(jié)合，完成常見機(jī)件的繪制工作。
開始教學(xué)時(shí)，要重視第一節(jié)課的效果，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的興趣至關(guān)重要。在第一堂課中老師應(yīng)該簡(jiǎn)要地向?qū)W生介紹本課程的地位和作用，特別介紹該課程在后續(xù)課程中的作用和在社會(huì)實(shí)踐中的位置，當(dāng)他們了解制圖課的基礎(chǔ)地位和它的實(shí)際作用，清楚了這門課的重要性后就會(huì)重視它，并且激發(fā)他們學(xué)習(xí)這門課的積極性。在講授的過(guò)程中一定要重視實(shí)際物件的演示。例如，要求判斷一條直線與一個(gè)平面的交點(diǎn)的可見性，就要根據(jù)已知的兩面投影來(lái)判斷直線與平面的相對(duì)位置，從而判斷其可見性。
在選擇教材上，經(jīng)過(guò)反復(fù)比較后，選用了高等教育出版社出版的非機(jī)械專業(yè)使用的實(shí)用電子工程制圖及配套習(xí)題集。這套教材與機(jī)械類教材相比，主要壓縮了畫法幾何的內(nèi)容，添加了電子電氣圖樣簡(jiǎn)介、電氣工程圖和電子產(chǎn)品零件圖等內(nèi)容，此書的章節(jié)安排合理并且恰好符合電子類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求�？v觀全書的內(nèi)容，包含的內(nèi)容較多，為了能夠在原有課時(shí)的基礎(chǔ)上完成教學(xué)任務(wù)，在授課的方式上做了一定的調(diào)整，對(duì)于理論性較強(qiáng)的，并相對(duì)容易理解的內(nèi)容或使用講授的教學(xué)方法和手段費(fèi)時(shí)費(fèi)力而又難以表達(dá)清楚、學(xué)生聽起來(lái)枯燥乏味的內(nèi)容采用多媒體教學(xué)，制作多媒體課件。比如后面的章節(jié):電子、電氣圖樣簡(jiǎn)介、電氣工程圖、電子產(chǎn)品零件圖、裝配圖等采用多媒體教學(xué)。同時(shí)對(duì)于一些投影的基礎(chǔ)知識(shí)的理論部分也采用多媒體教學(xué)。工程制圖中還包含有很重要的繪圖知識(shí)，就采用講授并且是手工繪制方式，著重講解如何去分析給定的三視圖中兩個(gè)圖形，想象出實(shí)際的形狀，這樣才能夠更好的繪制出其另外的一個(gè)視圖，或者根據(jù)實(shí)際的組合體，分析從什么角度觀察其形狀有利于制圖，把這些方法了解了之后再去繪圖就比較簡(jiǎn)單了。針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象采用不同的教學(xué)方法和手段，不強(qiáng)求形式上的統(tǒng)一，講授教學(xué)手段、電化教學(xué)、CAI課件并行，更有利于提高教學(xué)效果。
老師的任務(wù)就是講授理論知識(shí)，并且引導(dǎo)學(xué)生正確的去分析問(wèn)題，培養(yǎng)他們的空間想象思維能力、繪圖的實(shí)際技能。學(xué)生要具有一定的繪制和適度機(jī)械圖樣的能力，就要求他們?cè)诮邮芾蠋煹闹v解之后，自己要從事大量的制圖習(xí)題�？梢愿鶕�(jù)所選用教材配套的實(shí)用電子工程制圖習(xí)題集，通過(guò)手工繪制平面圖，從點(diǎn)、線、面的投影到組合體的三視圖的繪制，逐步培養(yǎng)工程平面圖的繪制能力。手工繪圖是基礎(chǔ)，是培養(yǎng)讀圖和識(shí)圖的根本途徑。只有熟練掌握了手工繪圖的方法，在使用計(jì)算機(jī)繪圖的時(shí)候才能得心應(yīng)手。
計(jì)算機(jī)輔助繪圖技術(shù)是一種繪圖環(huán)境和工具，只有已學(xué)會(huì)工程制圖知識(shí)的人才能更好的掌握和使用計(jì)算機(jī)繪圖。如果學(xué)生沒(méi)有熟練掌握手工繪圖的步驟，計(jì)算機(jī)命令用得再熟練，也不能完成繪圖工作。比如:學(xué)生在“圓弧連接”中未能掌握兩直線間圓弧連接的步驟，那么在計(jì)算機(jī)繪圖中他就不會(huì)找圓心、確定半徑，也就無(wú)法完成連接圓弧。又如:工程制圖中的投影規(guī)律是:主、左視圖高平齊，主、俯視圖長(zhǎng)對(duì)正，俯、左視圖寬相等，學(xué)生領(lǐng)會(huì)后，在計(jì)算機(jī)繪圖中，就會(huì)很快掌握計(jì)算機(jī)繪圖時(shí)三個(gè)視圖要兼顧，從而明顯提高繪圖的速度。所以，面對(duì)如今社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)繪圖能力的需求，我們一定要明確:手工制圖是根本，是基礎(chǔ)。沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的手工制圖做基礎(chǔ)，就難以成為優(yōu)秀的設(shè)計(jì)者。
我們就必須在掌握好使用電子工程制圖課程的基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，努力培養(yǎng)和提高作為現(xiàn)代CAD重要組成部分的計(jì)算機(jī)輔助繪圖技術(shù)，能在計(jì)算機(jī)上繪制出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和工程要求的圖紙。
在目前院校的課程教學(xué)中，內(nèi)容多與學(xué)時(shí)少的矛盾已普遍存在，這一矛盾在少學(xué)時(shí)的工程制圖的教學(xué)中顯得尤為突出。傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中為了提高繪圖效率引入了AutoCAD，但由于它設(shè)置參數(shù)較多、操作煩瑣，缺乏較強(qiáng)的工程圖“導(dǎo)航”功能。在畫“立體及其表面點(diǎn)、線的三面投影”、“截交線的投影”、“相貫線的投影”以及繪制三視圖方面并無(wú)多大幫助，學(xué)生用AutoCAD繪圖感覺比手工還慢。顯然必須要進(jìn)行教學(xué)改革，要進(jìn)行改革首先就要解決計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件好用易上手，短時(shí)間內(nèi)能基本掌握它，其次，該軟件還必須要有較好的人機(jī)界面以及符合中國(guó)工程制圖和操作習(xí)慣。要有好用的投影“導(dǎo)航”功能，利用它學(xué)生可以很容易地理解工程圖的投影關(guān)系，明白工程圖的閱讀和繪制的原理和方法，而且讓繪制工程圖更簡(jiǎn)潔。
由于國(guó)產(chǎn)的CAXA電子圖板和CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件具有易學(xué)易用、滿足國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)的特色，比較能滿足目前教改的需要。CAXA電子圖板2007默認(rèn)的系統(tǒng)設(shè)置能滿足學(xué)生初學(xué)工程圖的基本需要，圖框、標(biāo)題欄都可以隨時(shí)調(diào)用，它們符合國(guó)標(biāo)且文字輸人非常方便。其繪制等分點(diǎn)、平行線、多邊形、中心線、軸和孔、標(biāo)注倒角、粗糙度和公差等功能很好用，繪制三視圖時(shí)具有導(dǎo)航功能，能解決學(xué)生繪制三視圖困難的問(wèn)題，也給講授工程圖樣的原理和方法帶來(lái)了極大的方便大大提高了教學(xué)效率。
通過(guò)以上三個(gè)方面研究和學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠更好的掌握電子工程制圖這門課程，培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象思維能力以及讀圖、繪圖的實(shí)際技能，培養(yǎng)學(xué)生空間分析能力和解決空間幾何問(wèn)題的能力，并且在CAXA輔助軟件的作用下，使工程制圖的效率更高，適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展需求。為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的電路方面課程、完成課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了一定程度上的作用，同時(shí)更為學(xué)生畢業(yè)后從事高級(jí)工程技術(shù)工作的提供了基礎(chǔ)。
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