面向醫工類學生的機械制圖課程教學方法探討

摘要：根據國家與社會對醫工類人才的專業迫切需求，面向醫科大學醫工類的大一新生開設機械制圖課程，授課對象為四年制生物醫學工程專業與假肢矯形工程專業的大一新生，這門課程的講授能夠引導醫工類專業學生建立機械科學的大體框架、奠定學生了解機械科學的知識基礎。在課程教學過程中，通過基礎理論知識教學、課堂交流的教學方法與手段來講授課程的主要內容，包括畫法幾何、機械制圖基礎知識、常用件與標準件、以及工程圖樣等主要內容，并且通過分組課程設計訓練課程與期中期末考試的考核手段來檢驗教學方法的合理性與可行性；為未來授課過程中課程內容、層次與深度的調整積累寶貴的經驗，從而最大程度上地幫助學生未來從事科技研發、設備醫工管理或影像放射專業科室等工作的需求。

關鍵詞：生物醫學工程專業假肢矯形工程專業機械制圖

近年來，國家與社會對醫工類人才的專業日益迫切，醫學專業性大學開始開設工程學科的基礎課程之一機械制圖；以幫助傳統醫工類專業的學生們拓展知識面，提高未來就業的競爭力，滿足醫療相關公司企業科研院所的科技研發、醫療機構中設備醫工部門專業管理、醫院放射專業科室等工作的崗位需求。課程開設面向醫科大學醫工類的大一新生，授課對象為一般為四年制生物醫學工程與假肢矯形工程等醫工專業的大一新生，課程教學能夠引導醫工類專業學生建立機械科學的大體框架、奠定學生了解機械科學的知識基礎。

機械制圖課程是工程圖學基礎課程體系中的機械設計基礎課程之一[1～3]，在一般的工科院校里課程開設的目的在于通過學習正投影的基本理論和有關國家標準，培養學生識讀一般機械圖樣，繪制簡單機械圖樣的基本能力；培養基本的空間想象能力和空間分析能力；培養認真負責的工作態度和嚴謹的工作作風[4～7]。與理工科大學工程類課程設置不同，機械制圖課程在醫科大學醫工類專業課程設置中是考查課；有的醫科大學里生物醫學工程專業甚至沒有開設這門課程，或者與后續課程銜接連貫性不強。而且，在教學開展過程中發現：醫工類大一新生進入醫科院校，相對缺乏綜合類大學或者理工科大學所擅長的工科學習興趣與氛圍，加之學生們對于工程類課程較醫學類課程的學習主動性要差很多，這些都阻礙教學順利的開展。

為了適應醫學院校的特點，促進提高醫工類機械制圖課程的教學質量，從教學方法、課堂交流、課堂控制及課堂藝術四個方面來探討醫工類機械制圖課程教學，分析解決阻礙教學開展問題；通過分組課程設計訓練課程與期中期末考試的考核手段來反饋檢驗教學方法是否合理與可行，從而嘗試提高教學質量，促進學生掌握知識，構架完備的知識體系結構。

1教學方法

由于缺乏工科學習興趣與氛圍，醫工類課堂教學不能采用傳統教學以教為主、以學為輔、教學相長的教學模式。課堂任務不僅把知識和理論講清楚幫助學生建立投影制圖思維，增加隨堂訓練量，及時固化教學成果。采用隨堂訓練，及時根據學生隨堂訓練的完成情況，適當調整隨堂教學的深度與進度。

教學過程中，一般課堂上以教師的聲音為主導，但是要注意多觀察學生的\"聲音\"，尤其重要章節的課程傳授過程中為了保證老師教授與學生學習知識的傳遞效率，以觀察學生們聽課的反應、點名提問、集體思考提問等方式為手段，提高效率。

講學效率不高的原因有很多，比如學時有限，教學任務太多，班級太大，學生上課只聽不愿發言，大部分學生對所學專業不感興趣：醫科院校里的醫工生自身學習醫學課程的意愿更強烈，相對學習理工科課程意愿不強烈，甚至學生因為課程連貫性不強或者較為艱澀難懂等原因充斥著厭學的情緒。這些從上到下的千絲萬縷的循環聯系，構成了大學課堂教學效率具有保守性的基礎。

2課堂教學

2.1 課堂交流 在教學過程中，課堂不僅是傳授知識的場所，還提供了師生教與學互動的過程和平臺。根據分析學派的研究，滿足教學發生的條件分為兩個方面。一是從任務詞方面推出的必要條件，這就是：①意圖條件：即凡是試圖引起學習的活動都可以稱為教學活動；②實際展示特定的學習內容；③以學生的認知方式進行行動。典型的教學活動的必要條件就是教師講、學生聽[8]。

通過三種方式的課堂交流來輔助教學過程開展。言語交流主要用來傳授機械制圖基礎知識的傳授，身體語言的應用用來輔助言語交流授課，情感交流主要體現有以下四點：①建立初步情感交流的基礎；將班級名單上的名字提前熟悉，學生名單中的生僻字事先查好標記，以方便下一步課堂點名熟悉同學的過程中，給同學們留下一個良好的第一印象；②通過課堂點名來熟悉同學，確保名字與人能夠一對一對應上。為了盡量減少占用課堂時間，提前瀏覽照片熟悉同學，盡快記住每個學生；還可以利用隨堂提問等課堂交流環節加強對學生的記憶；③通過課堂交流，尤其是前幾次課程開展的過程，掌握學生的體態聲音等具體特征，此時已經做到見到人就反應出名字，或者聽見聲音判斷出學生是誰了；④通過課堂與校園的交流機會，已經建立起每個學生的\"大致輪廓\"，包括物理特征與性格特征，這些特征就是與學生進行情感交流的基礎，在自主創造或者偶然情況下交流發生的場合，充分利用自己對學生性格特質的掌握，創造情感交流的良好氛圍。

教師本人并沒有優秀的記憶與識別能力，為了這些情感交流的發生，教師本人利用課余閑暇刻意訓練自己。

尤其，對一個青年教師來說，在教學方法等講授環節、知識積累與深度層面、教學經驗積累等等，相較名師與老教師等都存在差距，在言語交流與身體語言環節努力提高自己之余，盡可能利用自己年輕有股子熱情沖勁的特質來增加與學生的情感交流。

但是，教學活動中交流的本質是促進學生主動參與學習、獲得主動發展的重要手段。不能主觀主義地把教學交往作為解決教與學的矛盾、達到教與學統一的尺度或價值取向[9，10]。

2.2 課堂控制 課堂秩序、課堂紀律的維持是課堂控制的重要方面，也是令大多數老師頭痛的一個問題。醫科大學課堂上，教師對非醫學課程的課堂秩序的維持顯得乏力。

\"點名\"是常用的技術，一般有兩個作用，①出勤考核，②強令學生回答問題。機械課程教學過程中，盡量采用了讓學生回答問題來提高學生注意力的方法。一方面尊重大學生作為成人的自尊與自由，一方面盡量提高教學素養與授課藝術[11，12]，吸引學生們來聽課。

雖然教師在課堂秩序的控制上權力有限，但是在課堂時間的控制上，大學教師則擁有較為充分的支配權。教師可以根據學生注意力的集中狀態調整授課節律，根據課程內容導入、授新與總結的時間比例，以及講授、板書和其他的時間比例。

2.3課堂藝術 學生在踏入大學校園之前，對大學的向往，或多或少地都緣于對課堂的想往，想象課堂上教授們的神采飛揚，想往與大師哲人對話；暢想天馬行空很美好，現實的大學課堂青年教師很難很快成為學生們夢想標準下的大師。

在教學組織、授課語言、多媒體課件結合板書、以及肢體語言等課堂教學藝術的提高上，一方面積極向名師教授學習，一方面建立適合自己的課堂教學風格。具體采取的小措施有：①主體沿用老教師留下的教學組織結構、適當增加適合自己的教學組織環節；②學習部分大學生們流行的網絡語言，在授課中適時使用縮短與學生的心理距離，提高授課語言的吸引力；③思考與凝練并逐步樹立自己的教學風格，并在多媒體課件的制作與板書中進行體現；④觀摩名師與老教師的授課過程，結合自身的條件，合理運用肢體語言，培養自己的教學風格。

3教學方法的效果反饋

通過教學方法、課堂交流、課堂控制及課堂藝術四個方面的具體實施來提高醫工類機械制圖課程教學，解決阻礙教學開展過程中的問題，通過分組課程設計訓練課程與期中期末考試的考核手段來反饋檢驗教學方法是否合理與可行。

3.1分組課程設計訓練 通過學生進行分組考勤，達到以下兩個目的：①節省考勤的時間；②培養學生的集體榮譽感。分組的原則是打破專業與男女生性別限制，自愿結合成為小組，將66名學生分為7組。最后分組情況為，每個小組里都有不同專業的成員，男女按照比例平均分配到6個組中，再由成員們自由選出組長1名。

課程設計訓練的題目為以小組為單位，任意選擇理論與實驗上遇到的器械與工具，準確測量與在計算機繪圖軟件下繪制其零件圖與裝配圖。評價標準為對照實物，根據國家標準與繪制理論知識，給出學生們相應的分數[13，14]。

圖1是生物醫學工程專業39名學生在分組合作中完成繪圖作業的成績統計，圖2是假肢矯形工程專業27名學生在分組合作中完成繪圖作業的成績統計。圖1中生工專業的學生成績在6～8分內分布：8分5名，7.5分7名，7分11名，6.5分10名，6分以上6.5分一下學生5名。圖2中假肢專業的學生成績分布為：不及格1名，6分以上6.5以下2名，6.5分8名，7分7名，7.5分4名，8分2名，8分以上1名（最高分）。

結果表明，學生在分組完成課程設計訓練過程中，繪圖能力得到有效訓練，促進提高教學質量，學生在動手過程中學習興趣加強，學習的主觀能力提高較多，而且鍛煉了學生們的合作能力，圖2的成績分布較為集中，圖1的成績分布較為離散，這與實際情況吻合，圖2所示班級凝聚力稍強于圖1所示班級，成績分析結果表明教學方法合理。

3.2 期中期末考核 為了進一步觀察學生們學習的情況，結合大綱要求開展期中測試考核機械制圖基礎知識的掌握情況與層次，以調整以后課程開展過程中的教學廣度、授課深度以及考試難度[15，16]。

期中測試成績統計如下見圖3與圖4，圖3中藍色折線表示生工專業39名學生的期中測試成績，有3名學生不及格，大部分學生成績圍繞在80分上下。圖4中藍色折線表示假肢專業學生的期末測試成績，有5名學生不及格，學生成績分布在70？郯80分之間。

根據期中測試成績結果調整授課節律，根據課程內容導入、授新與總結的時間比例，以及講授、板書和其他的時間比例；調整授課深度，在嚴格遵守教學大綱與教學任務書的情況下，適當降低期末考試題目的難度，適當拓展教學廣度，加強授課效果，期末考試成績相比較期中考試成績理想很多，從而提高教學質量，驗證教學方法可行。

5結論

為了提高醫工類機械制圖課程的教學質量，采用切合機械制圖課程特點與授課教師自身素養結合教學方法、課堂交流、課堂控制及課堂藝術四個方面來探討醫工類機械制圖課程教學，有針對性地解決阻礙學習意愿等教與學過程中遇到的問題；通過分組課程設計訓練課程與期中期末考試的考核手段驗證教學方法合理與可行，從而提高教學質量，促進學生掌握知識，構架完備的知識體系結構。

未來的教學過程中，會進一步深入結合課程特點與教師能力改進課堂教學模式，提高教學效力。

6致謝

本研究依托北京市自然基金（No.7132029）的資助。在授課的過程當中，得到了同事張海燕、閆松華、宋紅芳、吳寶平、王輝、張昆亞老師的支持與幫助，研究的開展同時得益于學校教務處與學院教務處的老師們的優秀工作：感謝各位老師。衷心感謝與研究者一起開展研究的2012級的同學們！

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編輯/王海靜