工程制圖教學(xué)方法改革的幾點(diǎn)建議

范振敏　葉霞　徐旭松　張向華　陳曉陽(yáng)

摘 要：“工程制圖”是工程院校大學(xué)課程中的重要課程之一。結(jié)合江蘇理工學(xué)院2016級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)“工程制圖”的現(xiàn)狀，指出教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出“工程制圖”教學(xué)過(guò)程中的新思路，探索結(jié)合多種教學(xué)方式為一體的教學(xué)改革，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：工程制圖； 教學(xué)改革； 工程意識(shí)； 機(jī)械制圖教材

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-7394（2017）06-0113-03

1 問(wèn)題的提出

工程制圖是理工科院校重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，更是工程設(shè)計(jì)、工程建筑以及機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。無(wú)論是在精度設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等后續(xù)機(jī)械類(lèi)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，還是在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)都需應(yīng)用工程制圖來(lái)設(shè)計(jì)、表達(dá)。可以毫不夸張地說(shuō)，工程制圖學(xué)不好，直接影響近機(jī)械專(zhuān)業(yè)和近機(jī)械專(zhuān)業(yè)的整個(gè)大學(xué)期間的課程。此外，學(xué)習(xí)工程制圖還可培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、縝密的邏輯思維能力，并鍛煉學(xué)生工程實(shí)際中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。學(xué)生對(duì)工程制圖課程掌握的情況，不僅直接關(guān)系到其后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)，同時(shí)對(duì)學(xué)生今后學(xué)習(xí)、工作能力的提高都有著深遠(yuǎn)的影響[1-2]。

近幾十年我國(guó)居民生活水平的提高，應(yīng)試教育的培養(yǎng)模式等因素造成近些年學(xué)生對(duì)于工程中的實(shí)際問(wèn)題認(rèn)知程度大幅降低。此外，我國(guó)高等教育已由精英式教育慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娛浇逃鎸?duì)高等院校大規(guī)模的擴(kuò)大招生情況，教育工作者應(yīng)針對(duì)當(dāng)下教育環(huán)境對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的進(jìn)行不斷改革[1-2]，以最小化因大規(guī)模的“擴(kuò)招”和學(xué)生“局限”的知識(shí)體系而產(chǎn)生的一些負(fù)面影響。本文通過(guò)以工程制圖教學(xué)的現(xiàn)狀為切入點(diǎn)對(duì)161名大學(xué)一年級(jí)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，提出幾點(diǎn)對(duì)工程圖學(xué)教學(xué)改革的建議。

2 工程制圖教學(xué)的現(xiàn)狀及出現(xiàn)的問(wèn)題

2.1 工程制圖課程的設(shè)置

工程制圖的課程在高等院校中設(shè)置為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，幾乎是所有工科各專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設(shè)工程制圖，即本課程的覆蓋院系范圍相對(duì)廣、學(xué)習(xí)本課程的學(xué)生占比例大。對(duì)絕大多數(shù)工科學(xué)生而言，工程制圖開(kāi)設(shè)在大學(xué)一年級(jí)。而大學(xué)一年級(jí)往往是大學(xué)生基礎(chǔ)課業(yè)最重的一年，而研究生入學(xué)考試對(duì)工程制圖無(wú)要求等因素使學(xué)生對(duì)工程制圖的重視程度遠(yuǎn)小于英語(yǔ)和數(shù)學(xué)。在我們對(duì)161多名大學(xué)新生進(jìn)行問(wèn)卷測(cè)試發(fā)現(xiàn)，有85%以上的學(xué)生認(rèn)為最重要的課程是英語(yǔ)和數(shù)學(xué)。

2.2 學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場(chǎng)景的脫節(jié)

近些年人們生活水平的提高和應(yīng)試教育的培養(yǎng)模式等因素造成學(xué)生對(duì)工程應(yīng)用中零部件的認(rèn)知程度較低。對(duì)于大學(xué)一年級(jí)的學(xué)生而言，工程制圖是一門(mén)全新的課程，學(xué)生需要通過(guò)大量的時(shí)間練習(xí)這門(mén)之前從未接觸過(guò)的課程。在調(diào)查者中約68.8%學(xué)生學(xué)習(xí)的工程制圖的瓶頸在于無(wú)法想象出立體的基本形狀，其中存在35%的學(xué)生在實(shí)際生活中沒(méi)有接觸過(guò)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)以至于造成想象其立體形狀更加困難，如表1所示。此外，我國(guó)大學(xué)自開(kāi)始擴(kuò)大招生以來(lái)，錄取的學(xué)生學(xué)習(xí)素養(yǎng)較“擴(kuò)招”前有所降低，同時(shí)，“擴(kuò)招”引起高校師資力量的缺乏以及高校教學(xué)質(zhì)量下滑和基礎(chǔ)設(shè)施的不足等問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生將現(xiàn)有知識(shí)體系在學(xué)習(xí)工程制圖的影響越發(fā)嚴(yán)重。

2.3 工程制圖教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用銜接不當(dāng)

工程制圖內(nèi)容繁多、概念定理抽象，這要求學(xué)生不僅要有一定的空間想象能力，且要記憶多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定畫(huà)法。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有50%的學(xué)生認(rèn)為工程制圖學(xué)習(xí)過(guò)程中的各項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定繁多， 27.1%的同學(xué)認(rèn)為不明白國(guó)標(biāo)規(guī)定的目的，對(duì)這門(mén)課的學(xué)習(xí)造成困難，如表1所示。另外，工程制圖由點(diǎn)投影學(xué)起，在學(xué)習(xí)線(xiàn)投影、面投影和體投影以及后續(xù)組合體的三視圖，一旦學(xué)生中間有遺漏知識(shí)點(diǎn)，在后續(xù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常表現(xiàn)為氣餒或放棄。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，約有81%的同學(xué)認(rèn)為在學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)定畫(huà)法時(shí)出現(xiàn)困難（表2）。

針對(duì)這些情況，許多教師處理的方法是反復(fù)強(qiáng)調(diào)，這樣的做法對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)感到唐突，使學(xué)生越發(fā)感覺(jué)工程制圖是一種灌輸式的教學(xué)。由于學(xué)生對(duì)這些知識(shí)沒(méi)有整體把握和理解，很多學(xué)生不能得心應(yīng)手應(yīng)用這些知識(shí)點(diǎn)。出現(xiàn)這些狀況是有多方面原因的，除了大學(xué)擴(kuò)招，導(dǎo)致學(xué)生質(zhì)量參差不齊，總體質(zhì)量下降以外，還有許多方面的問(wèn)題值得廣大教育工作者探討。面對(duì)這些問(wèn)題，工程制圖的改革顯得十分迫切。

3 改革措施教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法

目前，應(yīng)盡快改革工程制圖教學(xué)中存在的以上現(xiàn)狀，以滿(mǎn)足高等教育自身和現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。

首先，要進(jìn)行教材體系的改革。針對(duì)我國(guó)高等教育的現(xiàn)狀編寫(xiě)合適的工程制圖教材，著重講解國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“國(guó)標(biāo)”眾多條款的合理性和應(yīng)用場(chǎng)合，克服經(jīng)典教材中要求學(xué)生死記硬背的缺陷，強(qiáng)調(diào)教材的實(shí)用性、應(yīng)用性與后續(xù)大學(xué)課程的銜接性，開(kāi)拓學(xué)生的視野。

其次，在工程制圖授課過(guò)程中可適當(dāng)降低講授的難度。對(duì)高等院校的教師來(lái)說(shuō)，在講授抽象的點(diǎn)、線(xiàn)、面的投影時(shí)，應(yīng)以通俗的、具體的事例加以說(shuō)明。對(duì)復(fù)雜的定理的證明，要略去其復(fù)雜的理論推導(dǎo)，而重點(diǎn)介紹其目的和應(yīng)用場(chǎng)合；對(duì)于學(xué)生不太熟悉的內(nèi)容，如蝸輪蝸桿、軸承等內(nèi)容，要補(bǔ)充講解其工作原理和應(yīng)用場(chǎng)合，做好與后續(xù)課程學(xué)習(xí)的銜接工作。適當(dāng)?shù)慕档徒虒W(xué)難度并不是降低學(xué)生的學(xué)習(xí)成果水平，而是以學(xué)生能接受的方式傳授知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化思維的一種學(xué)習(xí)習(xí)慣。為了應(yīng)對(duì)本課程需要大量時(shí)間練習(xí)，在授課過(guò)程中要詳略得當(dāng)、重點(diǎn)突出，注重培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力并且提高學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的自信心。

選用恰當(dāng)?shù)囊远喾N教學(xué)方式為一體的教學(xué)方法。在本研究中，有64.6%和87.5%的學(xué)生在回答“你認(rèn)為哪種授課方式更能夠幫助你學(xué)好這門(mén)課？”時(shí)選擇了三維模型圖和立體。這說(shuō)明三維圖形可以某種程度上可激發(fā)學(xué)生的興趣、有利于突破難點(diǎn)、強(qiáng)化重點(diǎn)等作用。因此，在今后授課過(guò)程中，授課者適度引用三維模型能夠幫助學(xué)生克服知識(shí)構(gòu)架上的缺陷，緩解學(xué)生“死記硬背”知識(shí)點(diǎn)的困境。但是，單一以三維模型教學(xué)也會(huì)某種程度上限制學(xué)生們的想象和動(dòng)手能力，造成學(xué)生畫(huà)圖時(shí)“眼高手低”的現(xiàn)象。因此，在授課者亦不能放棄傳統(tǒng)教學(xué)，如在教授組合體視圖的畫(huà)法時(shí)，可采用模型教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的方式。學(xué)生和老師在分析組合體視圖時(shí)，充分利用模型分析組合部分的相對(duì)位置、組合方式，研究哪些位置需要有線(xiàn)條，哪些位置則是無(wú)線(xiàn)條的。對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的模型，可運(yùn)用多媒體課件解決難點(diǎn)，由相應(yīng)的三維立體圖引導(dǎo)學(xué)生自主的思維，從而進(jìn)一步開(kāi)拓學(xué)生的思維，逐步增強(qiáng)學(xué)生的空間想象。比如說(shuō)在教授截交線(xiàn)和相貫線(xiàn)章節(jié)時(shí)，圖形中難以正確繪制的圖線(xiàn)，可通過(guò)動(dòng)畫(huà)的形式在實(shí)物中就能正確顯示出來(lái)，再通過(guò)學(xué)生手工制圖加強(qiáng)對(duì)這部分知識(shí)的應(yīng)用。

授課者應(yīng)更加強(qiáng)調(diào)工程制圖的應(yīng)用性，讓學(xué)生直觀地體驗(yàn)工程制圖的地位和作用。授課者在備課時(shí)可結(jié)合學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一些實(shí)際的應(yīng)用問(wèn)題。通過(guò)增設(shè)實(shí)際工程問(wèn)題把枯燥的工程制圖課變得生動(dòng)有趣。設(shè)置明確的工程問(wèn)題的目標(biāo)，將投影理論、平面和立體相交、立體和立體相交、圖線(xiàn)的區(qū)分以及圖樣的表達(dá)方法等知識(shí)點(diǎn)融入到實(shí)踐中去，使學(xué)生真正理解國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的各種規(guī)定是合理的、必要的。

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Analysis of the Present College Teaching Situation of Engineering Graphics and Some Suggestions for the Reform Strategy

FAN Zhen-min， YE Xia， XU Xu-song， ZHANG Xiang-hua， CHEN Xiao-yang

（School of Mechanical Engineering， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China）

Abstract： Engineering Graphics is one of the important courses in engineering colleges. Through the investigation and study of six classes in Jiangsu University of Technology， this research analyzed the present college teaching situation of Engineering Graphics and pointed out the existing problems. According to this situation， new ideas are provided for education reform in Engineering Graphics teaching. In addition， this study explores the comprehensive utilization of various teaching methods for Engineering Graphics teaching in order to improve the teaching effect and teaching quality.

Key words： engineering graphics； teaching reform； engineering consciousness； engineering graphics textbook

責(zé)任編輯 祁秀春