交互式教學在工程圖學教學中的應用與實踐

摘要： 工程圖學的主要表現形式是圖形和圖樣，學生原有的認知結構很難適應課程這一特殊性要求。筆者在分析了學生的認知結構、個性差異和非智力因素對課程學習影響的基礎上，從發揮學生的主體能動作用，完善學生所需要的知識結構與能力結構的角度，對交互式教學在工程圖學中的應用進行了系統的研究，并根據自己多年的教學實踐，給出了交互式教學在工程圖學教學應用中的一些具體的做法。

關鍵詞： 工程圖學 認知結構 交互式教學 非智力因素

工程圖學作為工程技術專業一門重要的技術基礎課，由于其特殊性，學生普遍感到學習難度大，學習效果不理想。筆者從多年的教學實踐中研究發現，本課程的教學質量，與學生原有的知識基礎、能力結構和學生的非智力因素有著密切的關系。因此，在深化工程圖學課程教學改革，加強教學方法研究的過程中，要充分考慮學生的認知結構與非智力因素的作用［１］－［３］。筆者從工程圖學的教學實踐中深切地體會到，交互式教學對完善學生原有的知識結構和能力結構，根據學生的個性差異，實施因材施教，對調動學生學習的積極性、主動性，發揮學生的主觀能動性與創造性，以及能力的培養有著巨大的作用。

一、工程圖學與學生的知識結構和能力結構的關系

工程圖學與其他課程不同，它對學生知識結構和能力結構的要求與其他課程有很大的差別。大家知道，工程圖學研究的對象是“圖形或圖樣”，也可以說，本課程的內容與信息都是通過“圖形或圖樣”來描述與體現的。這是一種“圖形化”的表現方式。而在此之前，我們大多數人平時所接觸到的知識形式更多的是“非圖形式”的。相信很多人都有這樣的體會：將一個三維的空間形體用一個二維的圖形來描述，或是要從一個二維的圖形中想出其所對應的三維形狀，對于一個初學者來說這是相當困難的事。之所以困難，是因為這種知識結構和能力的要求與初學者原有的知識結構和能力結構有很大的不同。我們的知識結構通常是由二維的平面知識與三維的現實世界構成，但是人們對用二維圖形來描述三維現實世界，以及由此建立起來的二維平面圖形與三維現實世界之間的雙向映射關系往往較難理解和想象，顯然這與我們平常所接觸到的知識形式和所具有的知識結構與能力結構有著很大的關系。作為工程圖學課程的教師可能都碰到過這樣的情況：一個其它各科成績都很優秀的學生，就是工程圖學成績不理想，甚至不及格。究其原因，并不是因為該生不認真或偏科，而是因為其原有的知識結構與能力結構不適應工程圖學這門課的要求。因此，對工程圖學初學者來說，首要的是建立一個新的適應工程圖學需要的認識結構，這就需要對原有的知識結構和能力結構加以補充與完善。工程圖學所需要的知識結構至少包括：圖形結構知識、制圖標準知識、工藝知識、實踐知識等；所需要的能力結構主要有：觀察能力、模仿能力、空間想象力、空間思維能力、空間分析與解決問題的能力、空間綜合能力、圖形描述與圖形表達能力等。然而，人們的常規思維往往具有習慣性和排它性的特點，因此，要想將人們原有的知識結構與新的知識結構融合在一起是一件相當不容易的事。這是一個潛移默化的過程，需要通過正確引導與反復實踐，而交互式教學恰恰兼顧了這兩個方面。實踐證明，在工程圖學教學過程中采用交互式教學，將教師的引導作用與學生的主體能動作用有機地集合起來，對完善學生所需要的知識結構與能力結構，或幫助學生建立起新的認知結構，使得學生能夠獲得解決問題的方法、途徑和經驗，以盡快適應本課程的學習，收效明顯。

二、學生的個性差異對工程圖學學習的影響

交互式教學是因材施教的實現基礎，是個性培養的具體體現。世界是多姿多彩的，這是個性差異的必然。萬事萬物皆如此，人亦自當如此。然而我們的課堂教學往往忽視人的個性差異。事實上，人的基礎、習慣、個性、思維方式與方法等都是因人而異的。人的個性又包括智力與非智力因素兩個方面，而工程圖學課程的學習與人的個性差異影響關系（如表1所示）非常之大，當然這種影響關系有正面的，也有負面的，要具體情況具體分析，以利于正確引導。

從工程圖學的教學實踐可以發現，有些學生的空間想象能力很好，有些學生則較差；有些學生學習作風很嚴謹、很認真，作圖很規范，圖面質量很好，而有些同學則不然，這些都是個人原有認知結構與個性差異所導致的不同結果。通過交互式教學，可以根據工程圖學課程的特點和要求，最大限度地調整這種個性差異，揚長避短，以適應工程圖學課程的學習需要。

三、交互式教學是發揮學生主體能動作用的重要形式

現代教學論認為：學生是學習的主體。教師的“教”只有通過學生的“學”才能很好地體現出來。因此，要切實改變以教師為中心的教育觀念，廢除以傳授和注入式為主要方式的課堂教學模式，建立以學生為主體、以學生為中心，學生自主學習與教師有效指導相結合的交互式教學模式。

交互式教學由于堅持“以學生為中心”的教學原則，因此能夠最大地發揮學生的主觀能動作用，充分調動學生學習的積極性和主動性，使學生的學習變被動為主動，以有利于學生能力的培養和個性的發展，最大限度地發揮學生的創造性，逐步實現“以教為中心”向“以學為中心”的轉變，實現“教學模式”向“學習模式”的轉變。因此，交互式教學應成為工程圖學教學的主要形式，在工程圖學教學活動中應起主導作用。

四、交互式教學在工程圖學課程教學中的實踐

交互式教學不僅僅是針對課堂教學，而是針對工程圖學的整個教學活動。下面是筆者在這方面的一些具體做法和粗淺的體會。

1.以交互式教學作為課堂教學的主要形式，避免一講到底、滿堂灌的“填鴨式”教學模式。課堂教學要面向對象，以人為本，以學生為中心，重視學生的反映。在形式上要提倡雙向交流，要留給學生想象的空間和時間，鼓勵學生多提問、多思考，注意活躍課堂氣氛，采用課堂討論、課堂練習、課堂輔導等多種教學形式，注意提高學生的學習興趣，增強學生的學習動力。

2.充分發揮學生的主觀能動性，鼓勵學生在教師的指導下開展各種形式的自主學習。如將工程圖學某些章節的內容（如標準件、常用件等）的學習安排在模型展室，讓學生對照實物、畫法、標注等內容進行自主學習；通過多媒體、網絡課堂、論壇、網上教室、自助式軟件等形式進行自主學習。

3.重視對學生的課外指導及雙向交流，聽取學生對本課程的反映，并及時了解學生的學習情況與學習困難。例如，對初學者來說，要讓學生了解本課程的特點及適合本課程的學習方法；對學習懶散、依賴性強、不能及時完成作業的學生，要通過交流讓其了解本課程的學習離不開大量的練習與訓練；對作業馬虎、圖面質量差、不注重標準與規范的學生，要讓其明白圖面質量與標準規范的重要性，并經常檢查督促，使其養成認真嚴謹、嚴格遵守規范的好習慣。

4.交互式教學要重視對學生學習方法的指導，重視學生個性差異對工程圖學課程學習的影響，并指導學生進行有針對性的訓練，如圖面規范性與圖面質量專門訓練性練習，專門的空間構思訓練與讀圖方法訓練等。

五、結語

愛因斯坦曾經說過：想象比知識更重要。從某種意思上來說，工程圖學的學習就是想象，是一種建立在三維空間基礎上的想象。因此，工程圖學的學習不是知識的簡單死記硬背，而是空間想象與空間思維能力的體現。這種能力不是靠教師教出來的，而是靠教師的正確引導、學生的自主訓練“悟”出來的。因此，在工程圖學教學過程中采用交互式教學，完全符合工程圖學課程的特點與要求，同時，也被實踐證明行之有效。

參考文獻：

［1］陳潔，任蜀焱.在工程圖學教學中強化素質教育［J］.職業教育研究，2006，（11）.

［2］張桂云.在測繪教學中培養學生的實踐能力［J］.中國職業技術教育，2007，（21）.

[3] 朱春耕. 工程圖學課中學生視覺力及創造力的培養[J]. 工程圖學學報， 2007，（03）．