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試論實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:本文闡述了實用電子工程制圖這門課程在實際應(yīng)用中的重要意義，分析了本課程在教學(xué)中所存在的問題，并針對問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，知識的更新越來越快，社會各界對高等教育提出了更高的要求。特別是隨著電子計算機(jī)、多媒體等新知識技術(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)部門的一項重要技術(shù)文件。通過該課程的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象思維能力以及讀圖、繪圖的實際技能，培養(yǎng)學(xué)生空間分析能力和解決空間幾何問題的能力。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)計和畢業(yè)設(shè)計不可缺少的基礎(chǔ)，更是學(xué)生畢業(yè)后從事高級工程技術(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，授課的覆蓋面基本上是從點、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。
針對電子信息專業(yè)、自動化專業(yè)及計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生的授課結(jié)果來看，大部分的學(xué)生沒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)的基本知識來不及消化吸收，對于繪圖的基本思想很難應(yīng)用到實際機(jī)件的平面圖繪制上面來，更談不上機(jī)械圖的繪制與閱讀了。也有對知識理解比較透徹的學(xué)生，但看到一幅屯視圖很難想象出來它的實際形狀。這都是現(xiàn)在這種純粹的講授模式無法避免的弊端，使學(xué)生的理論知識無法與理論完全的聯(lián)系起來。針對這種弊端，也出現(xiàn)了精簡傳統(tǒng)內(nèi)容，增強(qiáng)具有現(xiàn)代特色的內(nèi)容如計算機(jī)繪圖、創(chuàng)造構(gòu)型、徒手技術(shù)等。但又由于課時有限，無法把所有的環(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法避免的矛盾。針對這種現(xiàn)狀，就要求在實用電子工程制圖的教學(xué)過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)的過程中，通過與學(xué)生交流，了解學(xué)生學(xué)習(xí)的心得，經(jīng)過分析研究，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。在這個方案中提出電子工程制圖課程的教學(xué)包含有三個方面:多媒體教學(xué)、手工繪圖、計算機(jī)輔助設(shè)計制圖，這三個部分相互結(jié)合，合理分配實踐，多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)授課并存，手工繪圖與計算機(jī)繪圖結(jié)合，完成常見機(jī)件的繪制工作。
開始教學(xué)時，要重視第一節(jié)課的效果，這對培養(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實踐中的位置，當(dāng)他們了解制圖課的基礎(chǔ)地位和它的實際作用，清楚了這門課的重要性后就會重視它，并且激發(fā)他們學(xué)習(xí)這門課的積極性。在講授的過程中一定要重視實際物件的演示。例如，要求判斷一條直線與一個平面的交點的可見性，就要根據(jù)已知的兩面投影來判斷直線與平面的相對位置，從而判斷其可見性。
在選擇教材上，經(jīng)過反復(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，對于理論性較強(qiáng)的，并相對容易理解的內(nèi)容或使用講授的教學(xué)方法和手段費(fèi)時費(fèi)力而又難以表達(dá)清楚、學(xué)生聽起來枯燥乏味的內(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)。同時對于一些投影的基礎(chǔ)知識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，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圖形，想象出實際的形狀，這樣才能夠更好的繪制出其另外的一個視圖，或者根據(jù)實際的組合體，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單了。針對不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對象采用不同的教學(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，并且引導(dǎo)學(xué)生正確的去分析問題，培養(yǎng)他們的空間想象思維能力、繪圖的實際技能。學(xué)生要具有一定的繪制和適度機(jī)械圖樣的能力，就要求他們在接受老師的講解之后，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用電子工程制圖習(xí)題集，通過手工繪制平面圖，從點、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)讀圖和識圖的根本途徑。只有熟練掌握了手工繪圖的方法，在使用計算機(jī)繪圖的時候才能得心應(yīng)手。
計算機(jī)輔助繪圖技術(shù)是一種繪圖環(huán)境和工具，只有已學(xué)會工程制圖知識的人才能更好的掌握和使用計算機(jī)繪圖。如果學(xué)生沒有熟練掌握手工繪圖的步驟，計算機(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，那么在計算機(jī)繪圖中他就不會找圓心、確定半徑，也就無法完成連接圓弧。又如:工程制圖中的投影規(guī)律是:主、左視圖高平齊，主、俯視圖長對正，俯、左視圖寬相等，學(xué)生領(lǐng)會后，在計算機(jī)繪圖中，就會很快掌握計算機(jī)繪圖時三個視圖要兼顧，從而明顯提高繪圖的速度。所以，面對如今社會對計算機(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)。沒有堅實的手工制圖做基礎(chǔ)，就難以成為優(yōu)秀的設(shè)計者。
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重要組成部分的計算機(jī)輔助繪圖技術(shù)，能在計算機(jī)上繪制出符合國家標(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)時少的矛盾已普遍存在，這一矛盾在少學(xué)時的工程制圖的教學(xué)中顯得尤為突出。傳統(tǒng)的教學(xué)過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、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算機(jī)輔助繪圖軟件好用易上手，短時間內(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潔。
由于國產(chǎn)的CAXA電子圖板和CAXA實體設(shè)計軟件具有易學(xué)易用、滿足國家制圖標(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)題欄都可以隨時調(diào)用，它們符合國標(biāo)且文字輸人非常方便。其繪制等分點、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，繪制三視圖時具有導(dǎo)航功能，能解決學(xué)生繪制三視圖困難的問題，也給講授工程圖樣的原理和方法帶來了極大的方便大大提高了教學(xué)效率。
通過以上三個方面研究和學(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、繪圖的實際技能，培養(yǎng)學(xué)生空間分析能力和解決空間幾何問題的能力，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)計和畢業(yè)設(shè)計提供了一定程度上的作用，同時更為學(xué)生畢業(yè)后從事高級工程技術(shù)工作的提供了基礎(chǔ)。
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