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实用电子工程制图教学的研究与改革

来源::未知 | 作者:admin | 本文已影响
    摘 要: 本文阐述了实用电子工程制图这门课程在实际应用中的重要意义,分析了本课程在教学中所存在的问题,并针对问题提出了一种符合电子类专业教学的改革方案。
   关键词: 多媒体教学; 手工绘图; CAXA软件

   一、学习电子工程制图的目的及意义
   随着现代科学技术的快速发展,知识的更新越来越快,社会各界对高等教育提出了更高的要求。特别是随着电子计算机、多媒体等新知识技术的出现及日益成熟,传统的教学内容、教学方法、教学手段等均不能适应技术发展的要求。
   实用电子工程制图是一门研究工程图样的绘图原理和读图方法的课程,作为工科学生一门必修的技术基础课程。工程图样是表达和交流技术思想的重要工具,是工程技术部门的一项重要技术文件。通过该课程的学习,可以培养学生的空间想象思维能力以及读图、绘图的实际技能,培养学生空间分析能力和解决空间几何问题的能力。学好这门课程不仅为学生学习后续的电路方面课程、完成课程设计和毕业设计不可缺少的基础,更是学生毕业后从事高级工程技术工作的基础。
   二、目前电子工程制图教学现状
   传统的教学模式及教学思路是基于向学生尽可能多的传授知识,授课的覆盖面基本上是从点、线、面到装配图,完全讲授的方式,学生就是听众,一味的倾听,这种教学的结果可想而知了。
   针对电子信息专业、自动化专业及计算机科学与技术专业的学生的授课结果来看,大部分的学生没有较好的掌握绘图和读图的基本方法,只是在讲授的瞬间了解了这种方法,下课之后基本上就不记得了,课堂上学习的基本知识来不及消化吸收,对于绘图的基本思想很难应用到实际机件的平面图绘制上面来,更谈不上机械图的绘制与阅读了。也有对知识理解比较透彻的学生,但看到一幅三视图很难想象出来它的实际形状。这都是现在这种纯粹的讲授模式无法避免的弊端,使学生的理论知识无法与理论完全的联系起来。针对这种弊端,也出现了精简传统内容,增强具有现代特色的内容如计算机绘图、创造构型、徒手技术等。但又由于课时有限,无法把所有的环节都兼顾上,或者是顾此失彼,就使这种教学方法也存在一系列无法避免的矛盾。针对这种现状,就要求在实用电子工程制图的教学过程中找到并施行一套能够适应学生更好掌握这门专业课程的教学方案。
   三、改革的方面及内容
   在教学的过程中,通过与学生交流,了解学生学习的心得,经过分析研究,制定出了一种适应本科学生学习电子工程制图的教学方案。在这个方案中提出电子工程制图课程的教学包含有三个方面:多媒体教学、手工绘图、计算机辅助设计制图,这三个部分相互结合,合理分配实践,多媒体教学与传统授课并存,手工绘图与计算机绘图结合,完成常见机件的绘制工作。
   开始教学时,要重视第一节课的效果,这对培养学生的兴趣至关重要。在第一堂课中老师应该简要地向学生介绍本课程的地位和作用,特别介绍该课程在后续课程中的作用和在社会实践中的位置,当他们了解制图课的基础地位和它的实际作用,清楚了这门课的重要性后就会重视它,并且激发他们学习这门课的积极性。在讲授的过程中一定要重视实际物件的演示。例如,要求判断一条直线与一个平面的交点的可见性,就要根据已知的两面投影来判断直线与平面的相对位置,从而判断其可见性。
   在选择教材上,经过反复比较后,选用了高等教育出版社出版的非机械专业使用的实用电子工程制图及配套习题集。这套教材与机械类教材相比,主要压缩了画法几何的内容,添加了电子电气图样简介、电气工程图和电子产品零件图等内容,此书的章节安排合理并且恰好符合电子类专业学生的学习要求。纵观全书的内容,包含的内容较多,为了能够在原有课时的基础上完成教学任务,在授课的方式上做了一定的调整,对于理论性较强的,并相对容易理解的内容或使用讲授的教学方法和手段费时费力而又难以表达清楚、学生听起来枯燥乏味的内容采用多媒体教学,制作多媒体课件。比如后面的章节:电子、电气图样简介、电气工程图、电子产品零件图、装配图等采用多媒体教学。同时对于一些投影的基础知识的理论部分也采用多媒体教学。工程制图中还包含有很重要的绘图知识,就采用讲授并且是手工绘制方式,着重讲解如何去分析给定的三视图中两个图形,想象出实际的形状,这样才能够更好的绘制出其另外的一个视图,或者根据实际的组合体,分析从什么角度观察其形状有利于制图,把这些方法了解了之后再去绘图就比较简单了。针对不同的教学内容和教学对象采用不同的教学方法和手段,不强求形式上的统一,讲授教学手段、电化教学、CAI课件并行,更有利于提高教学效果。
   老师的任务就是讲授理论知识,并且引导学生正确的去分析问题,培养他们的空间想象思维能力、绘图的实际技能。学生要具有一定的绘制和适度机械图样的能力,就要求他们在接受老师的讲解之后,自己要从事大量的制图习题。可以根据所选用教材配套的实用电子工程制图习题集,通过手工绘制平面图,从点、线、面的投影到组合体的三视图的绘制,逐步培养工程平面图的绘制能力。手工绘图是基础,是培养读图和识图的根本途径。只有熟练掌握了手工绘图的方法,在使用计算机绘图的时候才能得心应手。
   计算机辅助绘图技术是一种绘图环境和工具,只有已学会工程制图知识的人才能更好的掌握和使用计算机绘图。如果学生没有熟练掌握手工绘图的步骤,计算机命令用得再熟练,也不能完成绘图工作。比如:学生在“圆弧连接”中未能掌握两直线间圆弧连接的步骤,那么在计算机绘图中他就不会找圆心、确定半径,也就无法完成连接圆弧。又如:工程制图中的投影规律是:主、左视图高平齐,主、俯视图长对正,俯、左视图宽相等,学生领会后,在计算机绘图中,就会很快掌握计算机绘图时三个视图要兼顾,从而明显提高绘图的速度。所以,面对如今社会对计算机绘图能力的需求,我们一定要明确:手工制图是根本,是基础。没有坚实的手工制图做基础,就难以成为优秀的设计者。
   我们就必须在掌握好使用电子工程制图课程的基本知识的基础上,努力培养和提高作为现代CAD重要组成部分的计算机辅助绘图技术,能在计算机上绘制出符合国家标准和工程要求的图纸。
   在目前院校的课程教学中,内容多与学时少的矛盾已普遍存在,这一矛盾在少学时的工程制图的教学中显得尤为突出。传统的教学过程中为了提高绘图效率引入了AutoCAD,但由于它设置参数较多、操作烦琐,缺乏较强的工程图“导航”功能。在画“立体及其表面点、线的三面投影”、“截交线的投影”、“相贯线的投影”以及绘制三视图方面并无多大帮助,学生用AutoCAD绘图感觉比手工还慢。显然必须要进行教学改革,要进行改革首先就要解决计算机辅助绘图软件好用易上手,短时间内能基本掌握它,其次,该软件还必须要有较好的人机界面以及符合中国工程制图和操作习惯。要有好用的投影“导航”功能,利用它学生可以很容易地理解工程图的投影关系,明白工程图的阅读和绘制的原理和方法,而且让绘制工程图更简洁。
   由于国产的CAXA电子图板和CAXA实体设计软件具有易学易用、满足国家制图标准的特色,比较能满足目前教改的需要。CAXA电子图板2007默认的系统设置能满足学生初学工程图的基本需要,图框、标题栏都可以随时调用,它们符合国标且文字输入非常方便。其绘制等分点、平行线、多边形、中心线、轴和孔、标注倒角、粗糙度和公差等功能很好用,绘制三视图时具有导航功能,能解决学生绘制三视图困难的问题,也给讲授工程图样的原理和方法带来了极大的方便,大大提高了教学效率。
   通过以上三个方面研究和学习,使学生能够更好的掌握电子工程制图这门课程,培养了学生的空间想象思维能力以及读图、绘图的实际技能,培养学生空间分析能力和解决空间几何问题的能力,并且在CAXA辅助软件的作用下,使工程制图的效率更高,适应现代科技的发展需求。为学生学习后续的电路方面课程、完成课程设计和毕业设计提供了一定程度上的作用,同时更为学生毕业后从事高级工程技术工作的提供了基础。
   参考文献:
   [1] 高慧.画法几何与工程制图课程的教改思考[J].北京:北京工业职业技术学院学报,2004.
   [2] 丁欢.实用电子工程制图课程教学的研究与实践[J].大众科技,2009.
   [3] 蔡黎明.CAXA CAD 与 AutoCAD的工程制图教学比较研究[J].四川师范大学,2007.
   [4] 童幸生.实用电子工程制图[M].西安:高等教育出版社,2008.

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