宾州州立大学工程图学课程教学方法启发
发布时间：2021-07-02 23:54
为加快建设一流本科教育,以具有代表性的宾州州立大学工程图学为例,对教学模式进行了深入对比与新方法探索研究。国外在教学内容上重视三维构形,关注细节;教学实践上立足项目设计,理论与实践有机融合;教学手段能灵活综合运用胶片投影、多媒体和白板"三位一体"。根据宾州州立大学工程图学注重教学内容与设计思维相结合的思想,结合国内教学现状,潜心思索,进行了教学方法改革探索与实践。以装配图为引导,零件图为课程开展的思维导图,对教学内容进行了模块化编排;同时制作了三维虚拟教具,提升学生的三维形体库储备,强化读图能力;最后引导学生通过SolidWorks软件虚拟设计机械构件,并进行3D打印的延展实践教学应用。相较目前国内多所高校"细而全"的输入式教学模式,强化了学生的表达技能训练和主观能动学习,且学习成效显著,教学方法改革具有一定的有效性。
【文章来源】：图学学报. 2020,41(05)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
2组组合形体视图分析
课程讲解没有具体的教材，有利于教师根据科技发展的要求随时调整教学内容，与时俱进，充满时代感。开篇直接讲解正交投影、三视图的绘制。教师通过图1中的胶片投影展示借助玻璃容器观测三维实体，引出6个视图之间的三等关系，并阐明ISO国标标准和ANSI国标的差别。随后的每个主题便围绕三维实体的绘制逐渐深入讲解，从基础的绘图比例、圆弧切线、尺寸标注到轴测图的表达。在理论课上教师会详细剖析案例的绘图步骤，和学生同步绘制三视图，再加上课后大量的练习，整体学习效果明显。此外每周安排有SolidWorks的主题训练，学生通过软件引导，逐步完成最终的图形绘制学习，进一步推进了三维实体空间想象力的训练。
(2)关注难点和细节。虽然不同于国内授课重视基础理论知识点，但授课教师很注重难点和细节。如强调虚线的画法：若虚线为粗实线的延长线时，虚线在连接处应留有空隙。图2右上角为图形的轴测图。学生在教师的引导下，通过对比图形占的方格数，能够按比例快速绘制出顶视图、主视图和侧视图。因美国国家标准ANSI与国内标准ISO体系不同，所以3个视图略有差别。通过实例的训练，学生既能在脑海中将轴测立体图形转换为平面三视图，也能理解虚线的正确画法。对难点组合体部分。教师会引导学生详细分析形体，看视图抓特征，分解形体对投影，最终在脑海里构思出整体构形。并且会举一反三，将同组的图形放在一起强化训练，使学生能真切理解知识的运用。如图3所示。2组视图层次较多，顶视图完全一样，主视图也很像，但空间形体却绝然不同。突破口就是分解形体抓视图特征。以第1组为例，教师将主视图按照封闭线框及特征分解为4部分。顶视图根据长方形分解为3部分。然后将顶视图与主视图比对，如：4对应位置Ⅰ吗？如果对，则4在最前端且高度最高，4之后的图形都不可见，则1,2,3所指图形均为虚线，与主视图不符；4对应位置Ⅲ吗？如果对，则4在最后端，4之前的部分均可见，则主视图3对应的图线不应是虚线……，如此通过“工程语言”与图形反复对话，直到正确对应。
【参考文献】：
期刊论文
[1]CDIO项目式教学研究与设计——以面向工程教育专业认证的工程图学课程为例[J]. 庄宏,陈忠,唐文献,叶福民. 大学教育. 2019(03)
[2]构建基于OBE的立体化制图教学新体系[J]. 张京英,杨薇,佟献英,张辉,张彤. 图学学报. 2019(01)
[3]以能力培养为导向的工程图学测绘教学改革[J]. 宋鸣,陈卫华,郑敏,魏兴春,李海燕. 机械制造与自动化. 2018(03)
[4]面向智能制造技术的工程图学教学改革与探索[J]. 乐天明,蒋敏. 大学教育. 2018(05)
[5]美国纽约大学图学课程对工程图学教学改革的启示[J]. 刘晶. 化工高等教育. 2018(02)
[6]美国普渡大学印第安纳波利斯分校工程图学系列课程的深度观察[J]. 朱科钤,ACHESON Douglas,袁惠新,刘善淑,丁建宁,袁宁一. 图学学报. 2017(05)
[7]基于中德合作项目“IHK技术制图师”方向的“技术制图”课程整体教学框架设计[J]. 曹素红. 工业和信息化教育. 2013(11)
[8]中美工程制图及CAD系列课程及教育比较——以中国农业大学和OSU为例[J]. 张彦娥,Chulho Yang,李丽. 图学学报. 2013(02)
[9]中日机械制图教材的比较及对教学改革的启示[J]. 舒宏,胡清泥,高菲. 工程图学学报. 2010(04)
[10]美国高校工程图学教育特色分析[J]. 冯涓. 工程图学学报. 2008(03)
本文编号：3261428
【文章来源】：图学学报. 2020,41(05)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
2组组合形体视图分析
课程讲解没有具体的教材，有利于教师根据科技发展的要求随时调整教学内容，与时俱进，充满时代感。开篇直接讲解正交投影、三视图的绘制。教师通过图1中的胶片投影展示借助玻璃容器观测三维实体，引出6个视图之间的三等关系，并阐明ISO国标标准和ANSI国标的差别。随后的每个主题便围绕三维实体的绘制逐渐深入讲解，从基础的绘图比例、圆弧切线、尺寸标注到轴测图的表达。在理论课上教师会详细剖析案例的绘图步骤，和学生同步绘制三视图，再加上课后大量的练习，整体学习效果明显。此外每周安排有SolidWorks的主题训练，学生通过软件引导，逐步完成最终的图形绘制学习，进一步推进了三维实体空间想象力的训练。
(2)关注难点和细节。虽然不同于国内授课重视基础理论知识点，但授课教师很注重难点和细节。如强调虚线的画法：若虚线为粗实线的延长线时，虚线在连接处应留有空隙。图2右上角为图形的轴测图。学生在教师的引导下，通过对比图形占的方格数，能够按比例快速绘制出顶视图、主视图和侧视图。因美国国家标准ANSI与国内标准ISO体系不同，所以3个视图略有差别。通过实例的训练，学生既能在脑海中将轴测立体图形转换为平面三视图，也能理解虚线的正确画法。对难点组合体部分。教师会引导学生详细分析形体，看视图抓特征，分解形体对投影，最终在脑海里构思出整体构形。并且会举一反三，将同组的图形放在一起强化训练，使学生能真切理解知识的运用。如图3所示。2组视图层次较多，顶视图完全一样，主视图也很像，但空间形体却绝然不同。突破口就是分解形体抓视图特征。以第1组为例，教师将主视图按照封闭线框及特征分解为4部分。顶视图根据长方形分解为3部分。然后将顶视图与主视图比对，如：4对应位置Ⅰ吗？如果对，则4在最前端且高度最高，4之后的图形都不可见，则1,2,3所指图形均为虚线，与主视图不符；4对应位置Ⅲ吗？如果对，则4在最后端，4之前的部分均可见，则主视图3对应的图线不应是虚线……，如此通过“工程语言”与图形反复对话，直到正确对应。
【参考文献】：
期刊论文
[1]CDIO项目式教学研究与设计——以面向工程教育专业认证的工程图学课程为例[J]. 庄宏,陈忠,唐文献,叶福民. 大学教育. 2019(03)
[2]构建基于OBE的立体化制图教学新体系[J]. 张京英,杨薇,佟献英,张辉,张彤. 图学学报. 2019(01)
[3]以能力培养为导向的工程图学测绘教学改革[J]. 宋鸣,陈卫华,郑敏,魏兴春,李海燕. 机械制造与自动化. 2018(03)
[4]面向智能制造技术的工程图学教学改革与探索[J]. 乐天明,蒋敏. 大学教育. 2018(05)
[5]美国纽约大学图学课程对工程图学教学改革的启示[J]. 刘晶. 化工高等教育. 2018(02)
[6]美国普渡大学印第安纳波利斯分校工程图学系列课程的深度观察[J]. 朱科钤,ACHESON Douglas,袁惠新,刘善淑,丁建宁,袁宁一. 图学学报. 2017(05)
[7]基于中德合作项目“IHK技术制图师”方向的“技术制图”课程整体教学框架设计[J]. 曹素红. 工业和信息化教育. 2013(11)
[8]中美工程制图及CAD系列课程及教育比较——以中国农业大学和OSU为例[J]. 张彦娥,Chulho Yang,李丽. 图学学报. 2013(02)
[9]中日机械制图教材的比较及对教学改革的启示[J]. 舒宏,胡清泥,高菲. 工程图学学报. 2010(04)
[10]美国高校工程图学教育特色分析[J]. 冯涓. 工程图学学报. 2008(03)
本文编号：3261428
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