關于工程圖學課程多媒體教學的幾點思考

閆秋實

摘 要：工程圖學為理工科的大學生開啟了一個全新視角，目的在于培養、規范學生的空間思維，鍛煉學生的讀圖和繪圖能力。多媒體教學的發展為工程圖學的教學帶來了新思路，但一味地追求新穎的教學形式，效果并不理想。該文綜合了目前廣泛使用的多媒體教學的授課形式與本課程各部分內容的特點，總結了合理使用多媒體教學的方法和認識。通過這些方法能夠引發學生思考的興趣，培養學生的圖感思維，起到了事倍功半的教學效果。

關鍵詞：工程圖學 教學 多媒體

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（c）-0197-02

工程圖學作為眾多理工科院校中的一門重要的技術基礎課程，在教學改革的狂瀾中不斷地尋找自身的發展方向。而作為一名合格的工程技術人員，能夠快速讀懂與設計工程圖樣是一項基本技能。工程圖樣是工程與產品信息的載體，是設計思維的具體表現，是設計師之間交流的語言。近年來教學改革中越來越強調教學的實踐性，這便使得需要強大理論做基礎的工程圖學這門課程的教學不得不使理論教學更加簡潔易懂。這無疑給本門課的教學增加了難度，以至于有些院校在培養方案中簡化甚至放棄了工程圖學的教學過程。此舉不僅使后續的課程教學增加了難度，更加使學生的空間思維能力有所缺失。

隨著教學方法的不斷發展，多媒體教學逐漸融入了眾多課程的教學當中。多媒體教學生動、直觀、信息量大，能夠將抽象的理論具體化，節省了大量的語言描述與舉例論證的時間。對于像工程圖學這種圖表豐富、理論聯系實際較多的課程，多媒體教學是一種必不可少的教學手段。但是，盲目地追求這種直觀立體的教學方法，也會抑制了學生的自主思考能力[1]。

1 PPT教學

PPT教學興起于上世紀90年代，這種教學方式通過將授課內容以電子幻燈片的形式展現在屏幕上，這彌補了傳統教學的許多缺點，擁有其他教學形式無法比擬的強大功能。尤其是在是在畫法幾何的截交線、相貫線部分，通過PPT展示，可以把抽象的立體幾何理論形象立體地表達出來，從而縮短了教學時間。PPT教學的廣泛應用，減輕了過去制圖課需要準備教學三角板以及大規模教學模型的限制。但是，在制圖課程中單純地應用PPT講授工程圖學，效果卻有些不盡人意。尤其是在畫法幾何部分中，點線面的投影特點的講授中，PPT教學過程中所展示的圖形雖精美但是無法集中學生注意力，年輕教師往往會過分執著于PPT的內容，照本宣科而忘記了自己最初設計好的授課邏輯思路。而且，目前的講臺布局多數為操作電腦與PPT幕布分居講臺兩側，學生關注屏幕的同時無法與老師交流，導致學生跟不上授課進度。為此有老師提出了“板書式”多媒體教學法，這種教學方法延續了師生之間的眼神交流，邊講邊畫的思維過程有利于學生的理解與掌握[2]。另外，在點線面投影中，板書教學也不可或缺。由于此部分作圖簡單又是后續知識點的基礎，可將黑板作為教師與學生在課堂上交流的工具，有助于教師了解學生的認知狀況并有針對性的講解，增強師生互動，活躍了課堂氣氛。

2 反轉課堂

1996年，“翻轉課堂”的設想走進人們視野。2011年“翻轉課堂”被評為影響課堂教學的重大技術變革[3]。2012年，我國開始了對翻轉課堂的教學試驗。翻轉課堂將學習流程顛倒過來，學生根據學習內容指導，利用課前時間完成知識的收集與積累；反過來，利用課內的時間進行所收集知識的內化。通過這種方式能夠調動學生學習的積極性，鍛煉學生自學的能力，而且有助于學生對課程重難點的理解與消化。例如，在工程圖部分就可以應用翻轉課堂的教學方法。可讓學生分組在課前收集、總結書中的知識點，或者與專業相關的某些典型工程圖樣。在課堂上以小組的形式進行匯報與交流，提出該部分內容的重點或者疑問。最終有教師進行總結與指正。工程圖部分簡單而又瑣碎，易與實踐相結合，如僅按照書本的內容講授，過于空洞泛泛，無法引起學生興趣。讓學生參與到學與教的過程中，能夠激發學生探索實踐的熱情，促使學生主動發現并掌握該部分內容的細枝末節。有意讓學生尋找與本專業相關的工程圖樣知識，能夠增強對本專業的理解與認識。然而并不是工程圖學的各部分內容都適宜應用翻轉課堂的教學形式，如畫法幾何部分知識仍需要教師應用設計好的邏輯思路進行引導與講授。

3 MOOC

MOOC最早起源于2007年，是一門網絡開放課程，該術語于2008年被首次提出。自2013年以來，國內知名高校紛紛加入MOOC行列，并建立了眾多MOOC平臺，這些舉措切實提高了學生的自主學習能力[3]。MOOC可以使無法接受高等教育的用戶進行知識積累，也讓國內的學生了解到國際知名高校的授課方式。這種教學模式目前仍局限于知識的傳授，對于如何加強學習者和教師之間的交流，還有待探索。目前國內關于工程圖學的方面的MOOC教程仍有待開發。這也是一種行之有效的教學方法，非常適合學生在課下自主學習，自行控制學習進度，從多個角度啟發學生的空間思維，但是不能作為本門課程主要的教學手段。

4 三維軟件的應用

工程圖學是CAD/CAM的重要基礎，CAD/CAM也逐漸出現在工程圖學的教學過程中。如教師可事先利用三維仿真軟件建立模型庫、模擬機械加工過程、典型零部件的工作原理及拆裝等。這有助于沒有任何實踐經驗的學生理解工程圖樣中所表達的相關信息[4]。在工程圖學的教學過程中滲入三維仿真軟件的基礎知識，有助于培養學生的空間想象能力。學生在有不易理解的結構時，可根據三視圖自行建模來觀察幾何體的空間結構。或者根據已知的組合體結構，分析其投影規律。這既鍛煉了學生的讀圖能力，也鍛煉了學生根據實體的繪圖能力，同時也為后續的課程講授提供了便利。另外在相貫線或者組合體的教學過程中，教師可以利用CAD軟件的模型動態顯示功能，實時改變幾何體的形狀來觀察其在三視圖中的相應變化[2]。通過這種三維仿真軟件的實時展現，學生更容易理解相貫線與組合體三視圖的變化過程。還可以逐漸培養學生圖感思維的形成，使學生能夠反復地實現“圖”與“物”的轉換過程，做到心中有圖，這種圖感自然形成[5]。在日后的工作中，也要求設計者有良好的圖感。

5 結語

經過多年的工程圖學的學習與教學研究，不難發現多媒體技術的應用是工程圖學課程的有力支持，而不是替代。我們應遵循學生的認知心理來規劃教學過程，重視培養學生的圖感，并根據不同的知識屬性來選擇教學方式，將圖與物之間的轉換培養成一種潛意識。教師不應把教學作為一項工作任務，尤其是工程圖學這門課的教學更應本著為學生學習服務的心態來設計，要從教師為主體的教學轉變為學生為主體的教學過程。適當應用新穎的教學方法能夠激發學生的學習興趣，提高學生的自主學習能力，但盲目的應用時下熱門的教學手段不一定都會得到理想的教學效果。工程圖學教學過程中如何將傳統教學與多媒體教學完美結合還需要長期的實踐總結與探索。

參考文獻

[1] 藍曉民，王盛智.“工程制圖”課程多媒體教學方法探討[J]. 圖學學報，2013，34（1）：120-121.

[2] 熊巍，劉林，陳錦昌.現代工程制圖課堂教學改革的探索與實踐[J].圖學學報，2014，35（2）.

[3] 肖志玲，王振，孟凡念.工程圖學課程現代混合式教學探究 ——“翻轉課堂+MOOC+SPOC”[J].河南教育：高校版，2016（8）.

[4] 王建華，郝育新，劉令濤.工程圖學計算機輔助教學實踐與思考[J].圖學學報，2012，33（6）：116-120.

[5] 劉衍聰，馬曉麗，伊鵬.現代圖學教學中的圖感因素探析[J].圖學學報，2013，34（6）：110-113.