对日本冈山大学图学教育状况的思考
【摘要】本文介绍了日本冈山大学制图课的教学状况,进而论述了相应得借鉴意义。
【关键词】工程图学;教学改革;机械设计;制图
【中图分类号】G420 【文献标识码】B【论文编号】1009—8097 (2007) 10—0106—03
2006年3月~8月,笔者受“日元贷款•人才培养项目”资助,前往日本冈山大学工学部机械设计研究室进行为期半年的研修,笔者的导师吉田彰教授为大二学生讲授基本机械制图课程,使笔者有机会对冈山大学的图学教育状况有了一个比较全面地了解,在此将它介绍给国内同行,希望以此作为一个窗口,从中了解日本大学的图学教育状况。
一 冈山大学
1949年设立的冈山大学,现有11个学部(文学部、教育学部、法学部、经济学部、理学部、药学部、工学部、环境理工学部、农学部、医学部、齿学部),7个研究生院,1个附属研究所,1个附属图书馆及2个分馆,其中医学部拥有优良的传统和历史,在日本的医学界享有盛誉并取得了丰硕的研究成果。冈山大学是四国地区著名的国立大学之一。
据2005年5月份统计[ 1 ],冈山大学现有在校大学生人数10,905人,研究生3,482人,其中有来自50个国家的大约540名留学生在各学部及研究科学习。
笔者所在的工学部设有机械工程、应用化学、电气电子工程、信息工程、生物工程、系统工程、通信网络工程7个院系,2006年共招生 517人[ 1 ](其中机械工程学院92人)。机械工程学院下设机械设计、机械加工、材料强度、流体力学等十个研究室。每一年的新学期从4月1日开始,授课时间到7月18日结束,7月19日~7月31日为期末考试时间,8月1日~9月30日为暑假假期。第二学期从10月1日开始,到次年3月31日结束,12月25日~次年1月7日为寒假假期。各研究室不放寒暑假,只在公众假期休息。
系统工程学院、应用化学学院开设的システム基本製図(System Drawing Basics)、システムCAD(CAD for System Engineers)、化学装置設計製図课,均为30学时,2学分,相当于我国非机类学生所学课程。各学院都没有专门的制图教研室,教员全部由专业课老师担任,如吉田 彰教授除讲授基本机械制图外,还为大三学生讲授机械设计课程,同时还为研究生讲授Advanced Machine Design、Advanced Reliability-Based Design课程,另一位讲授基本机械制图课的教员鳥居太始之教授还为本科生讲授材料原理、材料强度与断裂等课程。这一点与我国的教学机构设置不同。
在教学手段方面,他们主要采用光学投影仪和黑板进行教学,没有采用CAI课件的,上课时充分利用教材,对于一些补充内容,老师会印发给每一位学生。
二 教学内容
1 基本机械制图
在第3学期开设基本机械制图,每学期上15周课,每周连上4学时,共60学时,计2学分(日本大学课程的学分计算与我国不同,讲课、练习在15~30学时之间的,均按1学分计算)。讲课占8学时,其余全部为绘图练习。讲课、绘图均为约50名学生的小班,根据学号是奇数、偶数分班,学号为奇数的学生在一班,学号为偶数的学生在另一班,由不同的老师授课,授课时间也不同。
基本机械制图的主要教学内容包括:制图基本知识,如图幅、线型、字体、比例等内容;图形的表达方法,包括六个基本视图、斜视图、局部视图、旋转视图、剖视图(全剖视图、半剖视图、局部剖视图)、常用的剖切方法、断面图(移出断面、重合断面)、局部放大图等内容,这些内容与我们的授课内容相似,但日本采用的是第三角投影法;尺寸注法,包括JIS标准有关尺寸标注的基本规定、常见尺寸(如直径、半径、角度的标注)的标注等内容;主要零件的图示法、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度,这部分内容与我们的零件图、装配图章节内容相似,最后简单介绍了图纸管理方面的知识。
从他们的讲课内容上我们可以看出:没有画法几何方面的内容,笔者曾就此问过教授,他介绍说原先讲授这部分内容,但近几年已将这部分内容删减掉。
由任课教师或辅导教师(有的学院配有辅导教师)指导学生绘图,学校提供一套简易绘图装置(包括1块A3图板、一把小丁字尺、一个可调整角度的三角尺,丁字尺和三角尺均可嵌在图板上)。第一次绘图时,老师结合实物,逐一讲解各种绘图仪器的使用方法。画图时,学生分成若干组,每组一个模型,并用游标卡尺、钢尺等测量工具测绘零件的主要尺寸,然后绘制其零件图,并选择适当的公差、表面粗糙度。所绘图形均为草图,画在坐标纸上,注重对视图的表达、尺寸注法的要求,而对线型的要求不高。每张图纸所给学时都很多,学生有充裕的时间绘图、检图。
2 计算机绘图
在第4学期开设计算机绘图(CAD基础)课程,该课程为选修课,每周2学时,共30学时,2学分,全部是在机房上课、上机,也是按学生学号分奇数、偶数上课。主要讲授AutoCAD软件的基本操作,用CAD软件如何绘制工程图,三维实体造型等内容,其中讲课14学时,上机练习16学时。
3 机械设计与制图
在第6学期开设机械设计与制图,由四位老师分组讲授,类似于我们的课程设计,每周4学时,共15周,2学分,要求学生要提交设计书、设计图纸,最后成绩评定设计书占30%,设计图纸占40%,答辩成绩占30%。
三 思考
1 从教学内容上看,冈山大学的制图课在难度、课程的基本要求等诸方面都低于我校,特别是图解空间几何问题的能力几乎不作要求(见表1[2]),更注重形象思维的训练,这样做的得与失,还有待于进一步探讨。
2 在课程安排上,冈山大学的基本机械制图开设在第3学期,学生经过大一一年的生产实习(第1学期主要实习零件的各种加工方法,相当于我校的金工实习,第2学期要求学生自行制作一个陀螺仪,并进行评比)和机械工学入门课程的学习,对一些机械加工方法、工艺结构有了初步了解,再学习机械制图课程,学习效果会更好一些。而我校的机械制图课开设在第1、2学期,金工实习安排在第2学期的暑假,由于学生缺乏基本的生产知识,对很多零部件缺乏感性认识,因此在学习零件图、装配图等内容时,对一些内容难于理解。相比之下,笔者认为冈山大学的机械视图课程安排更合理一些。
3 冈山大学的很多基础课都由专业课老师担任(包括基本机械制图),使老师可以根据后续专业课的要求从一开始就有的放矢地组织教学内容,并通过后续的“CAD基础”、“机械设计与制图”这两门课的学习来保证学生在大二、大三的绘图训练不间断,同时也对老师提出了更高的要求。而我校的制图课老师长期从事单一的制图课教学,导致知识面过窄,人员流失严重,这种情况在全国的很多普通高校中存在。我校学生在第2学期(有的专业持续到第3学期)学完制图课程,要到第5学期或第6学期才做机械设计的课程设计,中间有一年时间学生没有绘图训练,等到画图时问题多多,往往出现低年级学制图,高年级做毕业设计时却不会画图的现象,如果能将制图课程融入设计课程中,使制图课教师也承担部分专业课的教学工作,这样既提高了制图课教师的综合素质,又能将制图课与后续专业课很好地衔接起来,保证知识的连续性、系统性和完整性。目前已有一些院校将制图课与专业课融合在一起,形成一种新的教学体系[3]。
4 实施少人数教育,到了90年代以后,日本积极推行高等教育改革,将外语教育、实验、实习、讨论等的教学少人数化[4].,便于师生交流讨论辅导。上课时老师经常组织学生分组讨论,学生自己做PowerPoint陈述自己的观点,充分调动了学生学习的主动性。而我校的一名教师要承担十几个小班的教学任务,从讲授到计算机绘图、仪器绘图全包,负担很重。我校一般都是合班上大课,上课时讨论式教学很难进行,辅导绘图时又不能兼顾到每位学生,虽然老师对大作业张张批改,花费了大量的时间和精力,但无法做到对每位学生都能当面指正其错误,效果并不理想。
四 结束语
冈山大学的图学教育有自已的教学特色,注重形象思维的训练,注重学生创造性的培养,发展学生个人的个性和能力。此次日本之行,给笔者印象最深的就是日本学生的动手实践能力非常强,所有的实验设备都由学生自已操作,这一点是我校学生难以相比的。从中借鉴好的经验,发挥我们的优势,使我校的工程图学教学改革迈上一个新台阶。
参考文献
[1]
[2]
Consideration of the Graphics Education Situation of Okayama University in Japanese
LI Ying-chun
(Henan University of Science&Technology, Luoyang 471003)
Abstract: This article introuduces the situation of Engineering Graphics Course in Okayama University in Japanes and elaborats the reference significances to Chinese universities.
Keywords: Engineering graphics; Education reform; Mechanical design; Drawing
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