工程制圖研究性教學(xué)改革探索

□熊會(huì)元

黨的十八大以來，我國經(jīng)濟(jì)、政治、文化、社會(huì)、生態(tài)等各領(lǐng)域呈現(xiàn)出全方位的新常態(tài)。高等院校也完成了“規(guī)模擴(kuò)張、學(xué)科布局、校區(qū)建設(shè)”三大歷史任務(wù)，進(jìn)入了以質(zhì)量提升為核心的內(nèi)涵式發(fā)展的新常態(tài)［1］。

一流大學(xué)需要高水平的科學(xué)研究、教學(xué)和社會(huì)服務(wù)，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才則是關(guān)鍵。將大學(xué)的學(xué)科優(yōu)勢、科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化人才培養(yǎng)優(yōu)勢，保證本科、研究生、博士生的培養(yǎng)連續(xù)性與階段性是教學(xué)發(fā)展的重要課題［2］，其中本科生教學(xué)是基礎(chǔ)。新常態(tài)下創(chuàng)新人才培養(yǎng)重點(diǎn)是將以教師為主體、以知識傳遞為目的傳統(tǒng)的教學(xué)方式，改變?yōu)樘岣呷瞬诺呐囵B(yǎng)質(zhì)量與學(xué)生研究與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式。

一、研究性教學(xué)概述

研究性教學(xué)是以知識教育為依托，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，把學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐等有機(jī)結(jié)合的一種教學(xué)方式［3］。教學(xué)思想上，研究性教學(xué)在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的研究能力與創(chuàng)新精神;教學(xué)模式上，研究性教學(xué)以課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生高度參與，自主發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，在過程中積累知識、培養(yǎng)能力和鍛煉思維;教學(xué)策略上，研究性教學(xué)以課題為載體，通過創(chuàng)設(shè)類似科學(xué)研究的環(huán)境，讓學(xué)生主動(dòng)收集資料、分析問題和提出解決方案并論證，從而培養(yǎng)學(xué)習(xí)力與創(chuàng)造力［4］。

二、開展工程制圖研究性教學(xué)的必要性

工程制圖是工程技術(shù)中的一個(gè)重要過程。工程制圖課程是理工科各專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，是大學(xué)新生接觸的第一門工程類課程，被認(rèn)為是工程學(xué)科的窗口課程，其教學(xué)效果直接關(guān)系學(xué)生對工程學(xué)科的認(rèn)識與興趣。工程制圖是合并了畫法幾何與工程制圖兩部分內(nèi)容，現(xiàn)在的教學(xué)目標(biāo)主要是針對培養(yǎng)工程師為目的的工程圖知識與技能的培養(yǎng)，理論上只是孤立介紹投影原理及相關(guān)方法，缺乏理論與方法的產(chǎn)生、發(fā)展以及與之相關(guān)幾何學(xué)與現(xiàn)代高技術(shù)學(xué)科背景及關(guān)聯(lián)性。教學(xué)上，基本上是按原理、實(shí)例與練習(xí)的灌輸式被動(dòng)的教學(xué)方式，學(xué)生的主觀能動(dòng)性與創(chuàng)新性缺乏，部分學(xué)生還因此對專業(yè)喪失信心和熱情，直接影響后續(xù)的學(xué)習(xí)。

三、工程制圖研究性教學(xué)探索與實(shí)踐

(一)采用雙語教學(xué)。英語是我國對外交流的主要語言，是獲得高水平文獻(xiàn)資料的載體。英語的認(rèn)知和運(yùn)用能力是創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)。由于新生普遍沒有經(jīng)過系統(tǒng)的科技英語教學(xué)，且能力參差不齊，采用全英文授課很難達(dá)到教學(xué)效果，采用雙語教學(xué)的過渡是比較好的選擇。采用中英雙語教材，開展雙語教學(xué)，課堂運(yùn)用中英文并舉的授課方式，用中文講解，專業(yè)英語與學(xué)術(shù)語言則應(yīng)用英語，并用中文進(jìn)行解釋;練習(xí)則用全英語，由淺入深，通過查閱英文相關(guān)資料進(jìn)一步掌握教學(xué)內(nèi)容、了解相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)英語的直接體驗(yàn)，鍛煉閱讀與理解能力，為后續(xù)全英課程教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

(二)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。工程制圖(非機(jī)類)包括畫法幾何、制圖規(guī)范、工程圖以及繪圖實(shí)踐等四部分內(nèi)容，其中畫法幾何與工程圖是教學(xué)重點(diǎn)。研究性教學(xué)貫徹少而精的教學(xué)理念，在傳輸知識的基礎(chǔ)上，激發(fā)自主學(xué)習(xí)與探究能力［5］。教學(xué)內(nèi)容上，調(diào)整畫法幾何的教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)壓縮畫法幾何內(nèi)容與學(xué)時(shí)，增加繪圖等實(shí)踐學(xué)時(shí)。針對不同類型的教學(xué)對象，采取精講、詳講、泛講和自學(xué)四種方式。畫法幾何教學(xué)內(nèi)容在投影原理的基礎(chǔ)上，以較易接受“體”為中心，將傳統(tǒng)的點(diǎn)、線、面、體的教學(xué)次序改為基于CAD技術(shù)，先介紹體，然后依次從體中取點(diǎn)、線、面以及投影特性的教學(xué)方式。精講緒論與投影原理部分，緒論部分以實(shí)例(如減速箱)設(shè)計(jì)展開，引出課程的四部分內(nèi)容、作用及相互關(guān)系，并重點(diǎn)介紹畫法幾何的發(fā)展過程與關(guān)鍵歷史人物，讓學(xué)生對工程制圖內(nèi)容發(fā)展過程有系統(tǒng)認(rèn)識，提升學(xué)生的興趣;投影原理則按照生活中的投影現(xiàn)象→投影法→多面正投影理論的邏輯，讓學(xué)生了解理論來源于自然現(xiàn)象，經(jīng)過抽象成為方法、不斷完善形成理論，然后又回到社會(huì)生活中指導(dǎo)解決問題的發(fā)展過程。詳細(xì)講解組合體的形體分析方法、尺寸標(biāo)注、軸測圖形成、視圖常用表達(dá)方法、零件圖與裝配圖等內(nèi)容、表達(dá)方法及尺寸標(biāo)注等理論以及理論方法與實(shí)踐相結(jié)合的部分內(nèi)容;泛講(講解與自學(xué)結(jié)合)制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、常見機(jī)件的表達(dá)方式與計(jì)算機(jī)輔助繪圖等描述性功能性的部分內(nèi)容，自學(xué)制圖工具、幾何作圖與計(jì)算機(jī)繪圖等實(shí)踐性內(nèi)容。

(三)開展問題教學(xué)法。問題教學(xué)法包括兩方面，一是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容邏輯與教學(xué)次序，針對章節(jié)或教學(xué)單元內(nèi)容設(shè)置課前與課后的系列問題，課前問題側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生有目標(biāo)地分析與解決問題，課后問題則側(cè)重于對所學(xué)知識的總結(jié)歸納與延伸，這方面問題貫穿于整個(gè)教學(xué)過程。二是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，針對難點(diǎn)理論或方法，結(jié)合生活中大家比較熟悉的問題、現(xiàn)象或故事，創(chuàng)設(shè)一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生思考并組織深入討論，活躍課堂氣氛，師生共同探究隱含于問題背后的科學(xué)知識，最終達(dá)到掌握知識和學(xué)以致用的目的，有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。如在介紹投影原理時(shí)，以埃及國王希望知道金字塔高度的故事，讓學(xué)生各自提出解決方法及原理，并展開討論，引出被投影物體與其投影之間關(guān)聯(lián)性特性，影射出物像之間可以相互解析的可能性。

(四)關(guān)注新技術(shù)與學(xué)科交叉。研究性教學(xué)重視科學(xué)研究與教學(xué)的結(jié)合，在教學(xué)過程中，通過拓展課程中的原理與方法，關(guān)聯(lián)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)研究的熱點(diǎn)科學(xué)問題和相關(guān)學(xué)科，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)查閱文獻(xiàn)資料，并以小論文的方式完成相關(guān)報(bào)告，減輕學(xué)生對科學(xué)研究的距離感，培養(yǎng)學(xué)生收集、分析和利用信息的能力，拓寬知識面，增強(qiáng)課程的學(xué)術(shù)性，提高學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的研究熱情。如講解投影被投影物體(物)與投影(像)的等比性、從屬性與相似性特性時(shí)，引出圖像智能識別技術(shù)及射影幾何學(xué)科;多面投影表達(dá)物體時(shí)，逆向思維引出立體視覺;軸測圖原理是在一個(gè)平面表示物體的三維形狀，同類問題計(jì)算機(jī)如何利用屏幕顯示三維物體，引出計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等等。

(五)增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。工程制圖是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，實(shí)踐教學(xué)不僅能增強(qiáng)對理論的理解，而且能培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高工程素質(zhì)與綜合素養(yǎng)，研究性教學(xué)中需增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)［6］。具體做法如下:增加實(shí)地參觀教學(xué)環(huán)節(jié)，體驗(yàn)工程制圖等技術(shù)在工程中的作用;保留手繪制圖大作業(yè)實(shí)驗(yàn)課，通過系列化的實(shí)物模型，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化訓(xùn)練，組合體和零件圖訓(xùn)練采用每人一種模型的單人模式，裝配圖則分小組，根據(jù)不同模型，每組3～5人，成員可自由組合，共同完成零件圖與裝配圖。采用兩級綜合評分方式，各組得分由指導(dǎo)老師與各組間評分加權(quán);組內(nèi)則由組內(nèi)成員與指導(dǎo)教師綜合對成員評分。

(六)綜合考核?？己耸墙虒W(xué)的指導(dǎo)方向，研究性教學(xué)以學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力為目標(biāo)，采用綜合考核方式。將以考核知識掌握程度為目的的期末考試成績權(quán)重減少至50%，增加課堂探討、課后練習(xí)、大作業(yè)、小論文等方面的評價(jià)，其中大作業(yè)與小論文等獨(dú)立應(yīng)用與探索能力的比例可適當(dāng)提高，變一次考試為過程式評價(jià)，一方面使評價(jià)結(jié)果更加客觀，另一方面也可改變當(dāng)前大學(xué)生抱佛腳“應(yīng)試型”學(xué)習(xí)方式。

四、結(jié)語

新常態(tài)下綜合性大學(xué)教育核心是提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量，提升學(xué)生研究與創(chuàng)新能力。通過雙語教學(xué)、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、提問式教學(xué)與增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)等對工程制圖進(jìn)行教學(xué)改革探索，經(jīng)過中山大學(xué)2014交通工程及熱能與動(dòng)力工程兩個(gè)專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐，課堂氣氛活躍，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與研究熱情明顯提高。

［1］趙德武.高等教育新常態(tài)與教育改革創(chuàng)新［N］.光明日報(bào)，2015－1－6

［2］楊曉靜，尹忠東，吳志明，李廣森.研究性大學(xué)在本科教育中開展研究性教學(xué)的思考［J］.科教創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009，30:214

［3］籍建東.研究性教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式的比較［J］.職教論壇，2011，5:43～45

［4］林海，李虹，袁建美，何勇.大學(xué)研究性教學(xué)的理論與實(shí)踐探索［J］.北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2013，29(1):94～99

［5］張秋玉，吳林青，韓艷非，劉樑英，章濤.醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)中引入研究性教學(xué)模式的初步探索［J］.福建醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2013，14(1):37～41

［6］熊會(huì)元，宗志堅(jiān).工程制圖教學(xué)改革探討［J］.機(jī)械管理開發(fā)，2008，23(1):166～167