CAD 與工程制圖相融合教學(xué)問卷調(diào)查分析及研究

CAD與工程制圖相交融教學(xué)問卷調(diào)查分析及研究〔〕:

摘要：工程制圖是理工科專業(yè)一門重要的專業(yè)必修課程，隨著手工繪圖逐步被計(jì)算機(jī)繪圖取代，將CAD引入傳統(tǒng)的工程制圖教學(xué)已經(jīng)成為了普遍做法。為了更好地將兩個(gè)教學(xué)內(nèi)容相交融，對授課學(xué)生進(jìn)展了問卷調(diào)查。通過對問卷調(diào)查結(jié)果的分析與總結(jié)，及時(shí)理解到學(xué)生對CAD教學(xué)的時(shí)間契入點(diǎn)、學(xué)時(shí)數(shù)、考核方式等的意見和建議，以便在工程制圖教學(xué)中更好地開展CAD的教學(xué)。

關(guān)鍵詞：工程制圖；CAD；問卷調(diào)查；教學(xué)改革

本文引用格式：程蓉，等.CAD與工程制圖相交融教學(xué)問卷調(diào)查分析及研究[J].教育現(xiàn)代化,2022,6(35):226-227.

一引言

工程制圖是工程技術(shù)中的一個(gè)重要過程，從規(guī)劃、涉及到施工都離不開工程圖紙，是工程師的表達(dá)和溝通設(shè)計(jì)思想的語言。工程制圖課程是理工科專業(yè)一門重要的專業(yè)主干必修課程，主要學(xué)習(xí)繪制和閱讀工程圖樣以及有關(guān)機(jī)械制圖、技術(shù)制圖的國家標(biāo)準(zhǔn)【1】。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，CAD技術(shù)在工程設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，手工繪圖已經(jīng)逐漸被計(jì)算機(jī)繪圖所取代。在傳統(tǒng)的工程制圖課程中融入二維CAD與三維CAD教學(xué)內(nèi)容已成為普遍做法。據(jù)中國圖學(xué)學(xué)會(huì)圖學(xué)教育專業(yè)委員會(huì)于2022年12月對全國高等院校圖學(xué)教育現(xiàn)狀的大規(guī)模問卷調(diào)查，85%的學(xué)校開設(shè)了二維CAD教學(xué)，71%的學(xué)校開設(shè)了三維CAD教學(xué)，最多學(xué)時(shí)數(shù)為48，最少學(xué)時(shí)數(shù)為5，平均學(xué)時(shí)數(shù)為20，根本上CAD的作業(yè)占總作業(yè)量的一半【3】。但是，各個(gè)學(xué)校在兩個(gè)教學(xué)內(nèi)容相交融的課程設(shè)置及教學(xué)方法都不盡一樣，教學(xué)效果也很難評估。各個(gè)學(xué)校通行的有以下兩種做法：〔1〕CAD和工程制圖兩門課程分別獨(dú)立教學(xué)。工程制圖作為大一的必修課，CAD一般為選修課，學(xué)生根本上是通過自學(xué)來掌握一門CAD軟件的操作。這種教學(xué)方式的優(yōu)點(diǎn)在于能讓學(xué)生對繪圖的根底知識(shí)接觸時(shí)間長，知識(shí)灌輸?shù)耐旰眯院拖到y(tǒng)性得以保持，缺點(diǎn)在于后續(xù)學(xué)生在利用CAD進(jìn)展繪圖時(shí)，學(xué)生會(huì)忘記工程制圖中所貫徹的國家標(biāo)準(zhǔn)，繪制出不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的廢圖。另外，無法利用三維CAD建模功能對學(xué)生空間思維才能的輔助培養(yǎng)功能；〔2〕將兩局部內(nèi)容相交融教學(xué)。以工程制圖的教學(xué)內(nèi)容為主線，將與其相關(guān)聯(lián)的CAD局部融入相應(yīng)的章節(jié)中進(jìn)展教學(xué)。這種教學(xué)形式又分為兩種，一種全面交融，傳統(tǒng)的工程制圖課程的每一章都伴隨著CAD的知識(shí)點(diǎn)，例如大連理工大學(xué)開展的"現(xiàn)代工程制圖";教學(xué)【3】，另一種是將CAD作為單獨(dú)的一章內(nèi)容開展【4】。大局部高校采用后一種交融方式，但是交融進(jìn)來的契入點(diǎn)、學(xué)時(shí)數(shù)、考核方式都不一樣。

深圳大學(xué)在傳統(tǒng)工程制圖課程中開設(shè)三維CAD教學(xué)已近6年，采用的三維CAD軟件是SolidWoks，學(xué)時(shí)數(shù)分別采用過20、12、10；考核方式采用過隨堂現(xiàn)場上機(jī)考核、課后完成大作業(yè)、同傳統(tǒng)工程制圖大作業(yè)相結(jié)合考核等各種考核方式。我們試圖找到一種科學(xué)有效的CAD教學(xué)形式。本文采用問卷調(diào)查的形式進(jìn)展研究，從學(xué)生的角度理解CAD教學(xué)存在的問題與改良建議，以便更好地將CAD教學(xué)同傳統(tǒng)的工程制圖課程教學(xué)交融起來，進(jìn)一步增強(qiáng)教學(xué)效果。

二研究方法

〔一〕調(diào)查問卷的內(nèi)容

為充分理解學(xué)生對于計(jì)算機(jī)繪圖軟件教學(xué)的根本情況，為課程改革提供根據(jù)，問卷調(diào)查設(shè)計(jì)了13道選擇題和1道問答題在我校，涵蓋的內(nèi)容包括課程的進(jìn)度、CAD教學(xué)的契入點(diǎn)、課時(shí)、課程教學(xué)方法、課程授課內(nèi)容、課程考核方式及教學(xué)效果、學(xué)生的意見及建議等諸多方面。

〔二〕調(diào)查對象與方法

本次調(diào)查以深圳大學(xué)2022級機(jī)械專業(yè)的本科生作為調(diào)查對象，調(diào)查時(shí)間節(jié)點(diǎn)為該批學(xué)生已經(jīng)按照現(xiàn)行的教學(xué)方案完成了SolidWorks的教學(xué)，因此被調(diào)查學(xué)生具有完好和切身的感受。本次問卷采用無記名方式，共發(fā)放141份問卷并全部收回，學(xué)生根據(jù)自身情況如實(shí)填寫，調(diào)查結(jié)果真實(shí)可靠。

三調(diào)查結(jié)果與分析

〔一〕課程設(shè)置及課時(shí)

根據(jù)這學(xué)期的教學(xué)進(jìn)度安排，工程制圖課程的整個(gè)課時(shí)為72學(xué)時(shí)，其中SolidWorks教學(xué)課時(shí)為10學(xué)時(shí)，占總學(xué)時(shí)的13.8%。從問卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果看出，68.8%的學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該增加SolidWorks授課課時(shí)，25.5%的學(xué)生認(rèn)為課時(shí)適宜，只有少數(shù)學(xué)生〔5.7%〕的學(xué)生認(rèn)為課時(shí)還可以減少。

〔二〕教學(xué)內(nèi)容

在SolidWorks的教學(xué)內(nèi)容方面，本學(xué)期包含了五個(gè)模塊："環(huán)境設(shè)置";、"草圖繪制";、"零件建模";、"零件裝配";和"工程圖";。從問卷結(jié)果反響來看：63.8%的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容設(shè)置合理，33.3%的學(xué)生認(rèn)為根本合理，只有1位同學(xué)認(rèn)為不合理。但是超過一半的同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該增加"零件建模";〔58.9%〕和"工程圖";〔51.1%〕局部的授課課時(shí)和內(nèi)容。66%的同學(xué)認(rèn)為可以減少"環(huán)境設(shè)置";局部的授課課時(shí)。在"環(huán)境設(shè)置";這個(gè)模塊，主要介紹了一些有關(guān)CAD的理論知識(shí)以及軟件的環(huán)境設(shè)置的命令，學(xué)生希望減少這個(gè)模塊的授課學(xué)時(shí)可見對于軟件授課，學(xué)生更加關(guān)注的是實(shí)操的才能。

〔三〕教學(xué)方法

由于CAD是一門比擬注重實(shí)操的課程，我們?nèi)缃癫捎玫姆绞绞窃跈C(jī)房上課，教師在講臺(tái)電腦操作，學(xué)生按照教師的步驟在自己的電腦上實(shí)際動(dòng)手操作，課后學(xué)生根據(jù)教師分發(fā)的電子文檔和錄屏操作進(jìn)展練習(xí)。根據(jù)調(diào)查顯示，76.6%的學(xué)生認(rèn)為上完課后，回去自己觀看視頻演示步驟最有效，因此我們認(rèn)為CAD是最適宜開展MOOC教學(xué)的課程。

〔四〕課后作業(yè)

58.9%的學(xué)生認(rèn)為留有課后作業(yè)并且教師課上檢查非常有必要，這個(gè)調(diào)查結(jié)果顯示了大一新生認(rèn)為自身的自學(xué)才能和控制才能缺乏，必須保存高中時(shí)期教師檢查作業(yè)的習(xí)慣才能保證自己的學(xué)習(xí)效果。

〔五〕考核方式

85.1%的學(xué)生認(rèn)可課后大作業(yè)的考試方式，是否將這局部內(nèi)容的成績列入最后成績的學(xué)生各占一半，反響出學(xué)生中對這局部內(nèi)容的掌握程度應(yīng)該是各占一半。

〔六〕同傳統(tǒng)"工程制圖";課程內(nèi)容的交融性

現(xiàn)階段我們將CAD教學(xué)安排在傳統(tǒng)的工程制圖課程"組合體";章節(jié)講授之前，也就是"正投影根底";以及"立體及其交線";章節(jié)之后，這樣安排是考慮到學(xué)生已經(jīng)掌握了投影概念，具有了根本體的形體分析才能，在進(jìn)入"組合體";之后，學(xué)生可以結(jié)合計(jì)算機(jī)繪圖來加強(qiáng)組合體的空間想象才能。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，49.7%的學(xué)生認(rèn)為這個(gè)節(jié)點(diǎn)開始計(jì)算機(jī)CAD教學(xué)是適宜的，25.5%的學(xué)生建議在組合體上完后開始，17%的學(xué)生建議"圖樣畫法";章節(jié)上完后，有11.4%的學(xué)生建議開學(xué)初就開設(shè)SolidWorks的授課。這個(gè)調(diào)查結(jié)果說明大局部學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該首先具有一定的制圖理論知識(shí)再來進(jìn)展CAD軟件的教學(xué)。

〔七〕學(xué)生意見和建議

學(xué)生的建議集中表達(dá)在以下方面：課時(shí)太少；希望增加視頻教學(xué)文件；希望將SolidWorks授課內(nèi)容同傳統(tǒng)的工程制圖授課內(nèi)容相結(jié)合；課后要強(qiáng)留作業(yè)，并且強(qiáng)迫要求上交檢查。

四總結(jié)

工程制圖課程是理工科專業(yè)的一門重要的主干課程，深圳大學(xué)在實(shí)際教學(xué)中一直不斷地對該課程進(jìn)展教學(xué)研究與改革。本文通過問卷調(diào)查的形式，研究了將CAD融入傳統(tǒng)的制圖教學(xué)的契入點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及考核方式等。研究結(jié)果說明：〔1〕CAD教學(xué)一定要同傳統(tǒng)的制圖教學(xué)結(jié)合起來，但是契入點(diǎn)非常重要，最好是在組合體局部講解前后展開，這個(gè)階段學(xué)生已經(jīng)建立起了投影的概念以及一定的空間想象才能，學(xué)生能看懂圖形來進(jìn)展三維建模，一方面可以幫助學(xué)生培養(yǎng)空間想象才能，為后續(xù)的組合體、圖樣畫法章節(jié)的學(xué)習(xí)提供幫助，另一方面，學(xué)生也能通過看圖，來體會(huì)國家標(biāo)準(zhǔn)在工程制圖中的應(yīng)用，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)；〔2〕針對大一的學(xué)生來說，本身的自學(xué)才能和學(xué)習(xí)的自我催促才能較弱，因此必須布置相應(yīng)的課后的練習(xí)作業(yè)，并且作業(yè)最好同工程制圖課程的內(nèi)容相結(jié)合；〔3〕上課的形式最好能有全程的視頻指導(dǎo)，因此這局部的內(nèi)容比擬適宜采用MOOC的形式。

參考文獻(xiàn)

【1】胡琳,程蓉,等.工程制圖〔英漢雙語對照〕[M].2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2022.02.

【2】張京英,佟獻(xiàn)英,楊薇,等."互聯(lián)網(wǎng)+";時(shí)代圖學(xué)教育現(xiàn)狀調(diào)查與研究[J].圖學(xué)學(xué)報(bào),/