基于工程能力培养的制图课程教改

金燕红,周 建

0　引言

制图与识图能力是设计师必备的一项职业技能.对于产品设计而言,扎实的制图功底一方面能够保证设计师正确理解和表达设计内容,确保图纸准确无误地指导生产,同时也是设计师与领域内相关人员沟通的专业语言.设计制图作为产品设计一门核心专业课程,不仅包含系统化的理论知识,又具有较强的实践性,在应用型人才培养的大背景下,探索能够满足职业岗位能力要求变化的设计制图课程教学模式,是高校设计教育教学改革的一项重要任务.

1　设计制图课程现状

1.1　课程定位模糊,专业指向性不强

首先,国内设计教育体系中,产品设计或工业设计专业有工科类和艺术类之分,由此造成一些课程教学目标定位模糊,设计制图便是其中的典型代表.工科类产品设计专业源于机械设计,设计制图课程教学内容集中在机械设计图样的绘制与识别,教学模式“机械化”,缺乏对学生创新设计能力和形象思维能力的培养;艺术类产品设计专业注重艺术修养和审美教育,偏向于培养学生的感性思维能力,而缺乏对学生工程能力的培养,忽视偏理性的设计制图课程对专业学习的重要性.[1]

其次,产品设计专业涉及的内容宽泛,高校很难选择适合自身培养方向的制图教材和习题册.纵观国内高校产品设计专业,培养方向多数集中在家居设计、家电设计、电子数码产品设计、交通工具设计、文创产品设计,以及工业机械产品设计,这些专业方向培养体系差异大,对于制图课程教学的要求也有明显区别,而能选用的教材多数偏家具设计和机械设计,由此导致教学过程中,课程定位模糊,教学内容与培养方向不一致.

1.2　教学内容与方法改革不彻底,教学体系不健全

由于计算机辅助设计的广泛应用,CAD软件制图成为制图课程教学的重点,手工工具绘图的教学内容逐渐被减少,甚至取消,由此导致学生手绘能力薄弱.相比手工绘图,CAD软件制图效率高、表达准确,例如透视图的绘制,手工工具表现过程极为复杂,而在CAD软件中则很容易实现.[2]然而就职业岗位需求而言,手绘是设计师必备的专业技能,用人单位对此也有明确要求,因此,手工工具绘图是制图课程教学的必要内容.

当前,以学生为主体的课堂教学模式正逐步运用于高校专业教学中,尤其是设计制图这种实践性较强的课程,更是成为高校教法改革的先行者.然而,实际教学中以教师为中心的灌输模式仍然存在于制图课程教学中,例如,CAD软件教学多数学校是以教师演示,学生同步操作为主,再辅之以课堂及课后训练作业的形式进行;投影理论及视图形成环节的教学大都采用课件演示、挂图展示等形式进行.这些教学方法不仅效率低,造成师生疲劳,更是让学生陷入被动状态,不利于培养学生独立学习的能力.另外,由于教学安排不合理及教学体制等原因,理论教学与实践环节实施的效果并不明显.

1.3　重理论轻实践,考核方式单一

培养具有创新工程能力的应用型人才是产品设计专业教育的最终目标,创新能力和工程能力均需要在在实践中培养,因此实践教学的系统化与规范化尤为重要.[3]当前,多数院校制图课程教学均分为理论教学和实践环节,但在教学中都存在重理论轻实践,重学术轻应用的倾向,没有形成完善的理论与实践一体化教学体系,教学知识点零散,实践训练不连贯,导致学生对工程相关的知识能懂但不能用,工程应用能力薄弱.

考核形式上,多数院校一直坚持采用期末考试,也有部分院校采用期末考试与平时考核的办法,形式单一而不能检测学生真实水平,制图课程实践性强,平时的累积训练远比一次考试重要.其次,制图课程考试内容多为平时训练制图的延伸题型,多数属于基本制图训练题,缺乏实际产品设计的系统化制图题型,导致学生缺乏创新应用能力,不能将制图技能系统地运用于设计实践中.

2　基于工程能力培养的制图课程教学改革

2.1　结合专业培养目标,明确课程定位

根据安徽信息工程学院产品设计专业人才培养目标定位,结合工业设计行业发展动态及就业岗位需求,本次制图课程教学改革以培养学生工程制图能力为出发点,坚持工程能力、创新能力和专业技能并重,理论教学和实践环节一体化,创新教学手段,构建多元化的考核形式,以期能更好地培养学生工程制图与识图能力,完善产品设计专业应用型人才培养体系.我院产品设计专业属于艺术大类,设计制图课程教学目标定位如下:通过理论教学,使学生具备基础制图理论知识;通过实践教学,培养学生空间知觉能力、创造能力,以及工程实践能力.

2.2　基于工程能力培养,整合教学内容

本次教学改革以培养艺术类学生工程制图实践能力为核心目标,整合产品设计制图课程教学内容与资源.针对产品设计专业制图课程教学要求,将课程教学内容分为理论教学与实践教学两部分,其中理论教学又分为制图基础知识、投影理论与方法和设计图样表达三个小模块,实践环节也分为手工制图、CAD制图、测绘制图和设计工程制图四个模块,如表1所示.

表1　基于工程能力培养的设计制图课程教学体系

教学环节　教学模块　教学内容　教学方法　教学资源　备注实践教学手工制图　1.基础制图2.深化制图操作示范个别指导　习题册CAD制图　1.CAD软件操作2.产品图样绘制操作示范案例教学个别指导独立学习微课习题册测绘制图　1.几何形体测绘2.产品测绘操作示范小组学习几何形体道具产品模型设计工程制图　产品设计制图工程实践　案例教学个别指导　产品效果图整合习题册及相关材料,形成实践教学指导手册

如表1中所示,理论教学部分对内容进行适当的增减,并对各部分内容所占比重进行适度的调整,将有限的课时分配到实践教学环节,使理论与实践教学体系更加合理实用.首先,将部分理论性较强而运用较少的内容划归学生课外自由学习,例如透视图的画法,这部分内容复杂难懂,而实际工作中却很少用到,可由学生根据个人兴趣自主学习;其次,增加产品图样表达的综合案例教学,例如三视图、零部件图、结构装配图等实际工业产品案例;最后,适度减少基础部分内容所占比重,增加实际产品图样案例比重,例如减少几何作图方法、基本形体视图等部分比重,增加工业产品三视图、工程图等教学比重.

实践教学是培养学生工程能力的重点环节,也是本次教学改革的核心内容.实践教学分为四个训练模块,各模块层层深入,从单个理论知识运用到综合运用,从培养学生基础制图能力到综合运用能力,形成了相对完善的实践教学体系.实践教学也对各环节所占比重进行合理的分配,例如减少基础制图、CAD软件操作和几何形体测绘等训练内容,增加产品图样绘制、产品测绘和工程制图实践等训练内容.

2.3　创新教学方法,激发学生兴趣

设计制图课程内容抽象难懂、大部分知识难以用语言描述,而是要通过制图实践来体现,因此传统的教学方式与手段枯燥无味,难以取得好的教学效果.现如今,教学资源与道具都比较齐全,创新教学方法与手段是取得良好教学效果的重要保证,如表1所示,本次教学改革采用了多种教学方法相结合,多种教学资源同时使用,旨在激发学生学习兴趣,更好地完成课程教学.

理论教学部分多数利用多媒体技术进行案例教学、动画演示和操作示范等教学手段,同时采取启发式教学,创造生动形象的教学氛围,引导学生快速进入学习状态,掌握、理解相关理论知识,提高创新能力.实践环节运用的教学方法与手段较多,例如,手工制图模块采用操作示范和个别指导,指导学生如何使用手工制图工具;CAD制图部分主要利用微课资源,让学生通过微课视频自主学习、训练,同时采用个别指导和案例教学进行,指导学生完成CAD制图案例训练;测绘和工程制图实践两个模块则主要采取小组学习和个别指导的手段,使学生在综合训练中提升工程实践能力.

另外,教学资源建设,尤其是教材和实训指导手册的建设,直接影响教学效果和教学目标的实现.教材的建设应当围绕课程教学目标和内容展开,根据实际运用情况精简理论内容,并将具有典型性的案例纳入其中;实训指导手册则要充分联系理论教学,基础训练和综合训练比重合理分配,同时选择具有代表性的工业产品作为工程实践训练题.

2.4　构建多元化考评方式

构建多元化的考评体系,对学生学习过程及水平进行随时观测,是保证教学效果、完成教学目标的重要手段.本研究中课程考核采用过程考核和结果考核相结合的方式,将学生平时学习水平纳入课程成绩评定中,同时增设自主式结果评价方式,形成多元化的制图课程考核体系.

过程考核主要将实践模块的课程训练习题计入期末成绩,同时布置课外自主完成的制图综合作业,使学生能够自主梳理课程知识点,充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性.期末考试包含理论试题和制图实践两部分,实践考核又分为手工制图和CAD软件制图,期末考试采取随堂形式,学生在规定时间内完成相关理论答题和图样的绘制.期末考试自主式评价,即将实践考核结果在全班进行匿名展示,让学生自主打分,取最终平均成绩作为自主评价得分.多元化考评体系中,各考核环节所占比重如下:实践训练、课外综合作业和出勤情况占40%,由教师进行考评;期末考试理论部分占20%,由教师进行考评;期末考试实践模块占40%,其中学生自主考评和教师考评各占50%.多元化考评体系能够充分挖掘学生的主观能动性,培养学生的自主学习和创新能力,同时激发学习学习兴趣.

3　结语

培养学生工程实践能力需要有系统化的课程教学体系,设计制图作为产品设计专业人才培养中实践性较强专业课程,在培养学生工程能力和创新能力教学中占有重要地位.制图课程教学改革首先要明确课程定位和教学目标,在此基础上整合教学内容,创新教学方法,丰富教学手段,同时建立多元化的考评模式,并加强师资力量和教学资源建设,从而提高学生工程实践和创新能力.

参考文献:

[1]童秉枢,高树峰.谈工程图学教学中学生创新能力的培养[J].工程图学学报,2008(6):1-6.

[2]张会平.微课在CAD设计制图教学中的应用[J].美术教育研究,2017(3):142.

[3]陈 玉.产品设计专业应用型人才培养探索[J].科教导刊,2016(12):16-17.