工程圖學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題及改革探索

安延濤　楊波　崔衛(wèi)華　張成梁

[摘 要]傳統(tǒng)的工程圖學(xué)教育理念和教學(xué)方法無(wú)法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，工程圖學(xué)教學(xué)改革勢(shì)在必行。工程圖學(xué)教學(xué)中可引入中國(guó)詩(shī)詞文化，將引導(dǎo)型詩(shī)詞和總結(jié)型詩(shī)詞融入教學(xué)過(guò)程中，從而改善教學(xué)氛圍、加強(qiáng)理解記憶和提高復(fù)習(xí)效率。

[關(guān)鍵詞]圖學(xué)教學(xué) 詩(shī)詞教學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)方法

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 2095-3437（2015）06-0115-02

工程圖學(xué)是一門(mén)以圖形為研究對(duì)象，用圖形來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)思維的學(xué)科。[1]工程圖形為一切涉及工程領(lǐng)域的人才提供空間思維和形象思維表達(dá)的理論和方法，因此它在理工類(lèi)高效教學(xué)內(nèi)容和課程體系中占有相當(dāng)大的比重。[2]工程圖學(xué)的內(nèi)容與大學(xué)中其他的基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課不同，它作為一門(mén)主要以圖為中心的工程基礎(chǔ)課，需要學(xué)生們會(huì)看圖、懂圖、繪圖，并在整個(gè)內(nèi)容的學(xué)習(xí)過(guò)程中嚴(yán)格按照相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。正是由于工程圖學(xué)教學(xué)內(nèi)容和要求的特殊性，使其在教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)了一些問(wèn)題。

一、工程圖學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）學(xué)生感覺(jué)內(nèi)容枯燥

在現(xiàn)階段的圖形教學(xué)中，教學(xué)形式仍然以圖形為主。剛接觸這門(mén)課程時(shí)，學(xué)生們都有新鮮感，學(xué)習(xí)興趣較濃厚，但隨著時(shí)間的推移，一次次面對(duì)大量的工程圖樣，學(xué)生們便產(chǎn)生視覺(jué)疲勞，從而導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)枯燥乏味，進(jìn)而產(chǎn)生厭學(xué)的情緒，直接后果是出現(xiàn)上課睡覺(jué)、玩手機(jī)或交頭接耳等現(xiàn)象。這不僅降低個(gè)人的學(xué)習(xí)質(zhì)量，而且還影響了其他同學(xué)的學(xué)習(xí)，使得整個(gè)課程的教學(xué)質(zhì)量下降。

（二）圖形及文字說(shuō)明不易理解和記憶

在課程的教學(xué)過(guò)程中，雖然教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)給出了相關(guān)的圖形和文字說(shuō)明，但部分學(xué)生在平時(shí)練習(xí)和作業(yè)題中仍然出錯(cuò)。以正投影基礎(chǔ)知識(shí)中的投影面平行線教學(xué)為例，在教學(xué)過(guò)程中，給出了定義，“當(dāng)空間一直線平行于某一個(gè)投影面并且與另外兩個(gè)投影面傾斜時(shí)，則該直線稱(chēng)為投影面平行線”，并配圖講解了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，“平行于水平面的直線為水平線，平行于正面的直線為正平線，平行于側(cè)面的直線為側(cè)平線”。[3]但部分學(xué)生在做題時(shí)，仍分不清哪種類(lèi)型的線是水平線、正平線或側(cè)平線。針對(duì)部分學(xué)生在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的這種問(wèn)題，我們采取課下交談的方式來(lái)尋找原因。具體到這部分知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)與學(xué)生的交談發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題產(chǎn)生的原因可歸納為以下兩方面：一是存在不易理解、記憶問(wèn)題，學(xué)生們反映課程中知識(shí)點(diǎn)的定義，都是采用大量的書(shū)面語(yǔ)給出的，不是很好理解，更別提記憶了;二是存在死板記憶問(wèn)題，如學(xué)生們反映投影面平行線這一知識(shí)點(diǎn)，雖記住了圖形，但是具體到某一題時(shí)，不知如何下手。

二、工程圖學(xué)教學(xué)改革探討

針對(duì)上面存在的學(xué)生感覺(jué)授課內(nèi)容枯燥、知識(shí)點(diǎn)不易理解記憶以及復(fù)習(xí)效率低的問(wèn)題，可將中國(guó)詩(shī)詞藝術(shù)用于工程圖形的教學(xué)中，利用詩(shī)詞語(yǔ)言具有凝練、生動(dòng)、富有節(jié)奏的特點(diǎn)，將大量的圖形和文字說(shuō)明進(jìn)行高度概括、總結(jié)，并采用精練、準(zhǔn)確的語(yǔ)言寫(xiě)成五言或七言進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的講解，從而達(dá)到既提高學(xué)生興趣，又便于學(xué)生理解和記憶的目的。

（一）針對(duì)理工科學(xué)生，通過(guò)引入中國(guó)詩(shī)詞文化，改善教學(xué)氛圍

現(xiàn)今工程圖形授課中普遍存在學(xué)生感覺(jué)課程枯燥乏味，提不起學(xué)習(xí)興趣的現(xiàn)象，這不僅在工程圖形課堂中存在，在其他的課堂中也存在。針對(duì)這一問(wèn)題，通過(guò)深入分析，得出主要是工科自身特點(diǎn)所決定的結(jié)論。這是因?yàn)楣た浦饕桥囵B(yǎng)在相應(yīng)的工程領(lǐng)域從事研究和管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才，需要學(xué)習(xí)相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)和工藝，因此，它不同于文科的生動(dòng)形象，會(huì)顯得枯燥乏味。

為提高學(xué)生學(xué)習(xí)本門(mén)課程的積極性，可將代表中國(guó)文化的詩(shī)詞藝術(shù)引入教學(xué)過(guò)程中，將詩(shī)詞與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合。如在課程教學(xué)過(guò)程中，將所學(xué)知識(shí)點(diǎn)中大量的文字說(shuō)明改成五言或七言，給學(xué)生產(chǎn)生一種耳目一新的感覺(jué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，又能背誦幾句五言或七言，讓學(xué)生們感覺(jué)到在工科的學(xué)習(xí)中也有文學(xué)藝術(shù)。創(chuàng)造學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的興趣點(diǎn)，以此來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)本門(mén)課程的積極性，這不僅可以改善教學(xué)氛圍，而且還可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解、記憶，從而達(dá)到雙贏的效果。

（二）針對(duì)課程學(xué)習(xí)，通過(guò)提供引導(dǎo)型詩(shī)詞，加強(qiáng)理解和記憶

針對(duì)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)圖形及文字說(shuō)明難以理解、記憶的問(wèn)題，可提供引導(dǎo)型詩(shī)詞來(lái)加強(qiáng)理解、記憶。如在教學(xué)內(nèi)容中，直線、平面的投影分析是本門(mén)課程的基礎(chǔ)，尤其對(duì)直線、平面具體分類(lèi)的理解，將直接影響后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。但在教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生易對(duì)直線、平面的具體分類(lèi)產(chǎn)生混淆，單從圖形和文字說(shuō)明理解，效果并未改善。針對(duì)這種問(wèn)題，可通過(guò)先講解分析思路、后引入引導(dǎo)型詩(shī)詞的方法來(lái)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和記憶。

1.“四步法”分析思路

以正投影基礎(chǔ)知識(shí)中投影面的各類(lèi)線、面的授課為例，在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，可采用“四步法”，即“觀察—判類(lèi)—思考—定種”。在授課中告訴學(xué)生分析某一類(lèi)線、面時(shí)，首先要觀察，通過(guò)觀察來(lái)尋找其特征，在腦中初步判斷是線還是面，這是整個(gè)分析的基礎(chǔ)。其次要判類(lèi)，在觀察特征的基礎(chǔ)上，判定這種特征是投影面平行線、垂直線還是投影面垂直面、平行面。再次要思考，通過(guò)短暫的思考來(lái)使學(xué)生回憶各類(lèi)線、面的具體種類(lèi)，防止學(xué)生盲目地下結(jié)論。最后是定種，即讓學(xué)生在思考后再確定種類(lèi)，在“定種”環(huán)節(jié)中，要特別給學(xué)生指出，這個(gè)“定”需要定在哪，并指引學(xué)生理解“定”，定在特征中的“不同”。通過(guò)這種“四步法”，不僅可使學(xué)生學(xué)習(xí)到由“表面到本質(zhì)”的分析問(wèn)題方法，而且可使學(xué)生在今后的課程學(xué)習(xí)以及其他課程的學(xué)習(xí)中養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)方法。

2.線型學(xué)習(xí)的引導(dǎo)型詩(shī)詞

在“四步法”分析思路的基礎(chǔ)上，可根據(jù)中國(guó)詩(shī)詞凝練的特點(diǎn)，抓住定義中的本質(zhì)，將大量書(shū)面語(yǔ)采用精練、準(zhǔn)確的語(yǔ)言概括，并結(jié)合五言四句的特點(diǎn)，將投影面具體線型的文字及圖形說(shuō)明改成五言形式。以投影面平行線為例，其五言如下所示：“一斜兩平線，此類(lèi)為平線;具體哪一種，關(guān)鍵斜在面。”

在這首五言中，首先，第一句“一斜兩平線”對(duì)應(yīng)著“觀察”，通過(guò)第一句，引導(dǎo)學(xué)生們觀察平行線的特征是什么，并說(shuō)明“一斜”為“在其平行的那個(gè)投影面上的投影反映實(shí)長(zhǎng)的斜線”，“兩平”為“兩條平行于相應(yīng)投影軸的直線”。其次，第二句“此類(lèi)為平線”對(duì)應(yīng)著“判類(lèi)”，通過(guò)第二句，告訴學(xué)生這種類(lèi)型的三面投影是一種平行線。再次，第三句“具體哪一種”對(duì)應(yīng)著“思考”，通過(guò)第三句，引導(dǎo)學(xué)生們回顧平行線中三種直線名稱(chēng)，為后續(xù)判定種類(lèi)作鋪墊。最后，第四句“關(guān)鍵斜在面”對(duì)應(yīng)著“定種”，通過(guò)第四句，引導(dǎo)學(xué)生抓住三種平行線在三面投影中的特征點(diǎn)“一斜”，告訴學(xué)生最后通過(guò)“斜線”所在的面來(lái)確定是哪一種平行線。

此外，在投影面垂直線的學(xué)習(xí)中，可引入垂直線的五言：“一點(diǎn)兩垂線，此類(lèi)為垂線;具體哪一種，關(guān)鍵點(diǎn)在面。”

3.面型學(xué)習(xí)的引導(dǎo)型詩(shī)詞

在投影面具體面類(lèi)的學(xué)習(xí)中，可將“四步法”分析思路與五言相結(jié)合。以投影面垂直面為例，其五言如下所示：“一線兩類(lèi)面，此類(lèi)為垂面;具體哪一種，關(guān)鍵線在面。”

在這首投影面垂直面五言中，同樣首先根據(jù)第一句“一線兩類(lèi)面”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出垂直面的特征是一條積聚線，兩個(gè)類(lèi)似面;其次引導(dǎo)學(xué)生給出這種特征的三面投影為垂直面;再次引導(dǎo)學(xué)生思考并回憶已學(xué)習(xí)的投影面垂直面的具體分類(lèi)名稱(chēng);最后引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)找三面投影中的不同來(lái)確定是哪一種垂直面。

此外，在投影面的平行面學(xué)習(xí)中，可引入平行面的五言：“一面兩平線，此類(lèi)為平面;具體哪一種，關(guān)鍵面在面。”在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)引入這種引導(dǎo)型的“五言教學(xué)”方法，與傳統(tǒng)的提供文字和圖形說(shuō)明的教學(xué)方法相比，學(xué)生在學(xué)習(xí)和作業(yè)方面的正確率明顯提高。

三、結(jié)束語(yǔ)

工程圖學(xué)作為理工類(lèi)高效教學(xué)內(nèi)容和課程體系中重要的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，為理工學(xué)生在各自特定的專(zhuān)業(yè)深入研究奠定基礎(chǔ)。本文對(duì)現(xiàn)階段工程圖學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，指出這些問(wèn)題可通過(guò)引入中國(guó)詩(shī)詞文化的教學(xué)方法來(lái)解決，并且通過(guò)示例講解了如何將引導(dǎo)型詩(shī)詞和總結(jié)型詩(shī)詞融入教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)方法。教學(xué)結(jié)果顯示該方法不僅改善教學(xué)氛圍，而且加強(qiáng)理解記憶和提高復(fù)習(xí)效率。

[ 注 釋 ]

[1] 楊波，趙勤，劉魯寧.和合模式下工程圖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討[J].理工高教研究，2007（6）：107-108.

[2] 羅良武，劉魯寧.工程圖形及計(jì)算機(jī)繪圖[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[3] 毛昕，黃英，肖陽(yáng)平.畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖[M].北京：高等教育出版社，2011.

[責(zé)任編輯：覃侶冰]

[收稿時(shí)間]2014-12-18

[基金項(xiàng)目]本文系山東省教育科學(xué)研究課題成果+《“工文并重”的工程圖學(xué)教學(xué)體系及模式規(guī)劃》+（15SC114）;濟(jì)南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院院級(jí)教學(xué)項(xiàng)目“以工程設(shè)計(jì)為主線、融入詩(shī)詞文化的工程圖學(xué)教學(xué)體系及教學(xué)方法的研究”的研究成果。

[作者簡(jiǎn)介]安延濤（1982-），男，山東濟(jì)南人，工學(xué)博士，濟(jì)南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院講師，主要從事高校工程圖學(xué)教學(xué)研究。