學習動機理論在工程圖學教學中的應用

劉守祥 (長江大學機械工程學院，湖北 荊州 434023)

學習動機理論在工程圖學教學中的應用

劉守祥 (長江大學機械工程學院，湖北 荊州 434023)

以學習動機理論為依據，結合工程圖學教學的特點和多年從事工程圖學的教學實踐，探討了培養、激發和保護學生學習工程圖學學習動機的方式和方法。

學習動機；工程圖學教學；應用

工程圖學是研究各類工程圖的共同基礎理論及其應用的學科，它的最基本理論是實現空間中三維物體與平面上二維圖形相互映射，用二維平面圖形準確表示空間三維物體結構、形狀的理論[1]。工程圖學教學涉及到化工、電子、自動化、石油工程等非機類專業，一般為40～48學時。要在規定的學時內達到各專業教學大綱所預期的教學目標，讓學生初步具備識圖和繪圖的能力，建立本學科的知識結構，客觀上存在較大的難度。為此，筆者將學習動機理論有意識地貫穿于教學之中，較好地處理了學時少與內容多的矛盾，取得了教好的教學效果。多年的工程圖學教學實踐表明：靈活應用學習動機理論，可充分發揮學生的主體作用，在有限的學時內，學生不僅可建立該課程的知識結構體系，而且能處理生產實際中較常見的基本問題，同時通過該課程的學習，大部分學生發現問題、分析問題及處理問題的能力得到了鍛煉和提高，實現了由中學到大學學習方式的轉變，為后續課程的學習奠定了良好的基礎。

1 通過實例分析講述課程學習目的，培養學生學習動機

學習動機的兩個基本成分是學習需要和學習期待，兩者相互作用形成學習的動機系統。學習需要是個體在學習活動中感到有某種欠缺而力求獲得滿足的心理狀態；學習期待是學習目標在個體頭腦中的反映[2]。在工程圖學教學中，如何培養學生的學習動機顯得極為關鍵。為此，筆者在學生第一次進行本課程學習時，首先結合學生已經具備的立體幾何知識，最大限度地利用學生所熟悉的各種空間形體，如講桌、學習工具等，論述用攝影等方法形成的圖形雖具有形象逼真的優點，但不便于測量且其內部結構難于表達出來，無法指導生產；由此提出將空間形體放置在3個二維平面中表述出來的設想，建立三面投影的基本概念。在此基礎上，進一步向學生說明，用若干個二維平面所表述的圖紙不僅自己能看懂外，更要保證他人能夠看懂、且能指導生產加工，就必須形成一種約定。為了達到上述目的，投影理論和國家制定的相關標準和規范就應運而生，以激發學生的學習動機。其次介紹本課程學習的主要內容；最后讓學生明確學習本課程后，應該達到以下基本要求：(1)學會應用已有知識處理和解決實際問題的方式和方法，提高自學和查閱資料的能力；(2)能進行空間形體和平面圖形的正確轉換；(3)養成嚴謹認真及細心、耐心的良好學習和工作習慣，克服浮躁的心態。在教學過程中，筆者盡可能積極引導學生對上述教學目標認同，適時有針對性地提出難度適中且逐步提升的問題，讓學生的能力在分析和比較、討論過程中有序得到鍛煉和提高，使學生產生強烈的學習動機，自覺地進行思考性學習，自發地產生濃厚的興趣和強烈的求知欲，達到“學有所樂”和“學有所獲”的效果。

2 根據教學內容選擇適宜教學方法，激發學生學習動機

2.1 采用啟發式教學，激發學生學習動機

圖1 空間坐標系及3個二維平面坐標系

啟發式教學與傳統的“填鴨式”教學相比具有極大的優越性。實施啟發式教學，關鍵在于創設問題情景。問題情景是指具有一定難度，需要學生努力克服，又是力所能及的學習環境[2]。故教師應把握這一要求，設置難易適當的問題，讓學生經思考分析、綜合提煉后，得到問題的答案，完成由被動接受知識向主動思考獲取知識、發展能力的轉變，以更積極的態度參與學習。筆者在講授點的投影特性時，先講述點的投影概念，接著畫出空間三維坐標系和四棱柱(四棱柱的底面和側面分別與三維坐標平面處于平行、垂直或重合，1個頂點與O點重合)及3個二維平面(原點重合)坐標系，如圖1(a)(b)所示。要求學生根據點投影的定義，比較圖1(a)中空間A點、過A點分別向XOZ、YOZ、和XOY作垂線的垂足點和圖1(b)二維平面中B、C、D點的坐標構成特點后，歸納點的投影特性和空間點相互位置關系等。學生經過分析討論后，得出如下結論：(1)要在二維平面內確定空間點A的位置，至少需要2個二維平面。(2)圖1中(b)是以圖1(a)中面XOZ為基準，將面XOY和YOZ分別繞相應的軸向下和右分別旋轉900后得到；(3)點的投影特性及空間點到相應投影面距離、空間點的方位(前后、左右、上下)與點坐標值大小的關系；可見學生順利地完成了三維空間向二維平面的轉化。此時，筆者在對學生的積極思考進行肯定、對他們的結論進行提升的同時，恰當指出他們思考過程中需注意改進的問題，進一步激發了學生的學習激情。

2.2 組織討論教學，激發學生學習動機

討論教學法是以加深對所學知識的認識、獲得新的結論為目的，把學生組織起來，激發思維，各抒己見達到取得共識的教學方法[3]。在討論教學過程中，教師既是參與者，也是主導者，準確把握教師和學生的角色，有目的地引導學生圍繞重點進行討論是達到教學目的的關鍵。在學生完成基本體、平面截切基本體等知識點學習后，對于組合體的教學，筆者一般以討論為主。在教學中選擇一些比較典型的、有代表性的組合體，組織學生圍繞：(1)組合體由哪些基本體構成或由基本體經過怎樣的切割后形成；(2)構成組合體的各基本體是以怎樣的方式連接在一塊；(3)在組合體的三維方向各選擇一個平面作為參考基準后，各基本體的相對方位關系；(4)將組合體如何放置在三面投影體系中，才能快捷布局合理，做到多快好省。其中：“多”指主視圖所反映物體的信息特征最多；“快”指用最少的視圖將物體表達出來；“好”指圖形布局好，線型符合標準要求；“省”指學生經思考討論后確定較好的表達方案后，可減少視圖的數量，節省時間等進行討論。討論時有針對性的將學生按4～5人分為一組，要求每組推舉一名同學講述表達方案并陳述理由，且回答同學的質疑，鼓勵同組的同學進行補充。最后由教師進行總結，比較各種表達方案的優缺點。在組織討論教學時，教師應注意如下幾點：(1)正確對待討論過程中出現的各種問題，特別是在指出存在的問題時，要肯定學生思維的正確性和創造性，讓學生時刻體會到學習的成就感。(2)培養學生的質疑能力，堅持正面引導，肯定學生對問題的質疑為主，讓學生體驗到在討論、辯論，靠集體的智慧解決難題的樂趣和成功的喜悅。(3)加強學生自評和互評能力的培養，鼓勵學生敢于標新立異發表獨創性意見，勇于自我評價，使競爭與合作，個人與集體巧妙地統一起來。(4)教師要注意導說導辯，適時小結，去粗存精。達到學生在“交流、比較，反復、交換”的過程中相互學習和相互提高的目的，進一步調動學生學習的主動性。

2.3 將分析方法引入課堂教學，激發學生學習動機

分析方法可以分為幾種：分類、分層、分解、合成、分步、概括等[4]。其中分解是將問題分成相互關聯的幾個方面，是一種點狀的分割，可能更多地體現在空間中。概括是對一個問題的高度濃縮的描述。

如學習兩立體相交，繪制兩立體表面交線時，常用分析法進行教學。筆者首先引導學生觀察立體表面交線的構成特點，將立體表面的交線分解為立體表面一系列的共有點；再讓學生回顧立體表面取點的方法后，重點再述輔助平面法、輔助平面相對立體位置對截交線繪制難易程度的影響；選用合適的輔助平面去截切兩立體，求截交線的交點，同理可作出兩立體表面交線上的任一點，依序光滑連點即為兩立體表面的交線。得出在立體表面交線上任取一點，用一個截平面去截切兩立體，各截交線的交點的集合：即為兩立體表面交線的結論；然后分析立體表面交線的投影特點，確定方位關系，歸納總結出立體表面交線的繪制方法。在剖視圖教學中，仍沿用討論教學法，對剖視圖分析后得出：剖視圖是由假想的截斷面和可見的輪廓線、剖面符號構成的結論。在用分析法教學過程中，教師應把握學生的學習動態，隨時觀察學生的反映，對學生難于理解的知識點，要不厭其煩地進行深入淺出的講述，確保學生能對內容理解透徹，悟出其中的道理；同時引導學生學會做書的主人，不做書的奴隸，以培養學生強烈的求知欲望。

3 營造良好學習氛圍，保護學生的學習動機

教學過程中，師生間的雙向交流和協調程度，會產生不同的學習氛圍。它直接影響教與學的情緒，對學生學習動機產生強烈影響。營造和諧的學習氛圍，讓學生以輕松愉快的心情投入學習中就顯得至關重要。要營造良好的學習氛圍，教師應做到：(1)教學情緒積極飽滿；教師在教學中的精神狀態和言行會直接影響學生的情緒，當教師情緒飽滿時，不僅能高質量地進行教學，而且能自始至終地對學生的學習活動進行監控和調節；教師的言傳身教，自然會將學生帶入到忘我的學習境地。(2)做到教學方法、教學過程與教學內容相互協調；當教學內容與教學方法、教學過程相互協調時，教師的講課處于最佳狀態，課堂教學必定生動活潑，它可激起學生強烈的求知樂趣，讓學生快速進入角色，建立起歡快的情緒氣氛。(3)尊重每一位學生及其學習動機。這主要表現為對學生提出問題和回答問題的處理方式。對學生提出高質量問題的要加以肯定，對提出問題質量不高的學生，更要鼓勵，肯定他們的積極態度。對學生回答的問題，應仔細認真聽，且作出評價。當學生回答不完整或有錯，教師應將回答過程中遺漏的條件等引導學生重新思維，重新認識，且對不同的答案進行合理的說明，并指出該答案存在的條件。當學生對問題的回答存在分歧時，要組織討論評議，不能把問題擱在一邊，進入下一個教學環節。總之，作為教師，就應積極有效地為學生創造學習成功的條件和機會，營造良好學習氛圍，讓他們享受成功的愉悅，以保護好學生的學習動機。

4 結束語

將學習動機理論有意識的貫穿于工程圖學教學之中，不僅有效調動了學生的學習積極性和主動性，提高了教學質量，而且從根本上解決“工程圖學”內容多、學時少的矛盾；學生發現問題，分析問題和解決問題的能力也得到了提高。

[1]劉朝儒，吳志軍，高正一，等.機械制圖(第5版)[M].北京：高等教育出版社，2006：1-2.

[2]伍新春.高等教育心理學(第2版)[M].北京：高等教育出版社，1999：111-137.

[3]謝安幫.高等教育學[M].北京：高等教育出版社，1999：265-274.

[4]浙江大學“工程圖學”課程組.“工程圖學”教學方法與考核方法改革的探索實踐[EB/OL].http://www.edu.cn/teach_719/20060323/t20060323_148289.shtml，2005-11-10.

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.04.016

G642.41

A

1673-1409(2012)04-S058-03

2012-04-10

劉守祥(1964-)，男,湖北洪湖人,高級工程師,主要從事畫法幾何與工程制圖教學和農產品加工機械研究。