案例式教學(xué)法在畫法幾何與機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用

徐 戎，蘇思超，劉文清，覃紅橋

（湖南文理學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，湖南 常德415000）

0 前言

畫法幾何與機(jī)械制圖是針對(duì)機(jī)械類本科學(xué)生開設(shè)的一門必修課程，內(nèi)容包含工程圖的繪制與閱讀及用投影法求解空間幾何問題。工程圖紙是工程界的通用語言，是工程實(shí)踐中的重要技術(shù)文件之一，主要用于技術(shù)交流和指導(dǎo)生產(chǎn)。因此，正確閱讀和繪制工程圖是機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生必修具備的技能。長(zhǎng)期以來，畫法幾何與機(jī)械制圖注重研究性教學(xué)，強(qiáng)調(diào)理論教育，缺乏工程實(shí)踐背景，與機(jī)械行業(yè)和企業(yè)需求不相符[1]。

1 畫法幾何與機(jī)械制圖課程教學(xué)中存在的問題

該課程開設(shè)時(shí)間通常在第一學(xué)期或者第二學(xué)期，由于此時(shí)學(xué)生僅學(xué)習(xí)了部分通識(shí)課程，并不具備機(jī)械專業(yè)的相關(guān)理論知識(shí)，絕大部分學(xué)生也沒有工程實(shí)踐經(jīng)歷，也不具備對(duì)機(jī)械行業(yè)的感性認(rèn)識(shí)，因此對(duì)于零件圖、裝配圖中與工程實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)的部分，僅通過老師的課堂講述，很難達(dá)到理想的教學(xué)效果[2]。綜合分析機(jī)械類學(xué)生的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)企業(yè)反饋情況來看，學(xué)生對(duì)機(jī)械制圖知識(shí)的掌握水平偏低，存在以下問題：

（1）尺寸標(biāo)注相關(guān)問題。尺寸標(biāo)注沒有嚴(yán)格遵循正確、齊全、清晰、合理的要求，標(biāo)注的隨意性很大，普遍存在漏標(biāo)、錯(cuò)標(biāo)、重標(biāo)等現(xiàn)象。

（2）公差標(biāo)注相關(guān)問題。尺寸公差、形位公差標(biāo)注混亂，公差具體數(shù)值來歷不明。

（3）視圖表達(dá)相關(guān)問題。主要問題在于主視圖選擇不合理，分不清零件圖與裝配圖所需表達(dá)內(nèi)容的區(qū)別。

（4）標(biāo)準(zhǔn)件相關(guān)問題。各類標(biāo)準(zhǔn)件的常用繪制方法掌握不牢。

（5）繪圖規(guī)范相關(guān)問題。繪圖時(shí)未遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定，例如線型的分類與作用等。

因此，對(duì)畫法幾何與機(jī)械制圖這門課程的教學(xué)做適當(dāng)改革是很有必要的。根據(jù)該課程的實(shí)踐性特點(diǎn)，合理選擇一些經(jīng)典案例，通過案例講解，配合實(shí)物教具，既能讓學(xué)生對(duì)常用機(jī)械零部件有直接的感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣，又能保持教學(xué)與工程實(shí)踐的緊密聯(lián)系，有利于取得理想的教學(xué)效果。

2 案例式教學(xué)法

案例教學(xué)法是一種以少數(shù)幾個(gè)經(jīng)典案例為基礎(chǔ)、將理論闡述與案例分析緊密結(jié)合的教學(xué)法，在老師的引導(dǎo)下，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論，促使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，其根本目的在于通過對(duì)案例的討論、分析與總結(jié)，可以加深學(xué)生對(duì)教材中理論知識(shí)的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行分析和解決問題的能力[3]。

案例式教學(xué)法生動(dòng)具體、直觀易學(xué)，能夠增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，增加師生之間的雙向交流，有利于教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的互相交融和提高。雖然畫法幾何與機(jī)械制圖本身具有的工程實(shí)踐性特點(diǎn)有利于授課教師采用案例教學(xué)，但要達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果，教師和學(xué)生雙方也需要付出更大的努力。首先，教師要打破灌輸式教學(xué)的落后方法，通過不斷學(xué)習(xí)，領(lǐng)悟其在不同教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)承擔(dān)的角色是不同的，而且學(xué)會(huì)在各種不同角色之間的切換，即教師要完成從扮演單一的傳授者向扮演創(chuàng)建者、引導(dǎo)者、教育者等多個(gè)角色的轉(zhuǎn)變。其次，學(xué)生要從思想上轉(zhuǎn)變對(duì)課堂學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)，積極主動(dòng)的參與老師創(chuàng)建的各類課堂教學(xué)活動(dòng)，在老師的引導(dǎo)下逐漸成為學(xué)習(xí)的主角。最后，教師應(yīng)對(duì)課堂案例的學(xué)生討論進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，通過對(duì)各類觀點(diǎn)的歸納總結(jié)回歸到理論知識(shí)的復(fù)習(xí)，同時(shí)也要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)有創(chuàng)新性內(nèi)容的觀點(diǎn)在課后進(jìn)行深入的研究，只有這樣才能真正提高教學(xué)效果，提升教育水平，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)[4]。

3 畫法幾何與機(jī)械制圖課程中案例式教學(xué)法的應(yīng)用

根據(jù)畫法幾何與機(jī)械制圖的課程特點(diǎn)，課堂采用案例式教學(xué)方法，教師通常應(yīng)做好準(zhǔn)備案例、組織案例課堂討論和總結(jié)點(diǎn)評(píng)案例等工作。

3.1 案例的準(zhǔn)備

案例的準(zhǔn)備包括案例的選擇和合理設(shè)計(jì)。案例的選擇應(yīng)遵循以下原則：

（1）典型性。即案例的內(nèi)容應(yīng)具有很強(qiáng)的代表性和普遍性，既要涵蓋學(xué)生必須掌握的相關(guān)知識(shí)、原理和方法，又能包含一些工程實(shí)踐中的典型問題。例如，講授機(jī)械制圖中裝配圖內(nèi)容時(shí)，可以選取球閥裝配體作為案例，既包含了裝配圖相關(guān)的理論知識(shí)，又能讓同學(xué)們熟悉閥類零部件的工作原理、裝配關(guān)系等工程實(shí)踐知識(shí)。

（2）實(shí)踐性。即案例要來源于實(shí)踐，而不是由教師虛構(gòu)，最好是精選一些生產(chǎn)一線的素材作為案例。

（3）啟發(fā)性。即選擇的案例應(yīng)具有舉一反三、觸類旁通的的作用，有利于啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考、自主探索，建立適合自己的一套分析問題和解決問題的思維方法。

（4）針對(duì)性。即案例的選擇要與教學(xué)內(nèi)容相匹配。畫法幾何與機(jī)械制圖課程內(nèi)容包括：

1）制圖基礎(chǔ)，包含國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制圖部分、制圖工具的類別和使用方法、制圖的基本步驟與方法；

2）畫法幾何，包含投影法、多面正投影圖、投影變換、截交線和相貫線等內(nèi)容；

3）機(jī)械制圖，主要介紹機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中各類零部件工程圖紙的繪制與識(shí)讀；

4）計(jì)算機(jī)繪圖，主要介紹一種或多種計(jì)算機(jī)繪圖軟件的具體使用；

5）課程設(shè)計(jì)，主要包含零部件的手工測(cè)繪、三維建模和工程出圖。

案例選取好以后，教師對(duì)案例討論的各項(xiàng)內(nèi)容應(yīng)做合理設(shè)計(jì)，扮演好創(chuàng)建者的角色，但同時(shí)應(yīng)盡量讓學(xué)生參與設(shè)計(jì)過程以調(diào)動(dòng)其積極性和主動(dòng)性，因?yàn)閷W(xué)生的參與度對(duì)案例教學(xué)的效果具有至關(guān)重要的作用。此外，上好第一堂課也很重要，既要通過多媒體教學(xué)、案例分析，將課程的學(xué)習(xí)目的、意義和方法講清楚，使學(xué)生了解課程相關(guān)知識(shí)，也要把工程圖學(xué)發(fā)展歷史和面臨的問題呈現(xiàn)給學(xué)生，提高學(xué)生興趣，激發(fā)其探求新知識(shí)的欲望[5]。

3.2 案例的課堂討論

案例式課堂教學(xué)的核心環(huán)節(jié)是案例討論。具體來說，教師應(yīng)在以下幾個(gè)方面扮演好引導(dǎo)者的角色：

（1）前期準(zhǔn)備階段。提前下發(fā)案例，布置閱讀案例、查詢資料和初步研究案例的任務(wù)。

（2）課堂討論階段。按照一定方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，課程前期，可由教師提出2～3個(gè)方案，引導(dǎo)分組討論；課程后期，當(dāng)學(xué)生熟悉案例式教學(xué)法后，可由學(xué)生自由討論，得出自己的問題解決方案。

（3）學(xué)生小結(jié)階段。首先，規(guī)定時(shí)間內(nèi)要求每個(gè)小組必須討論完成，并派一位代表在限定時(shí)間內(nèi)闡述小組的討論結(jié)果；其次，各小組發(fā)言后，最好留出足夠時(shí)間讓學(xué)生對(duì)各種觀點(diǎn)進(jìn)行思考和討論，以加深知識(shí)的消化和理解。

3.3 案例的總結(jié)和延伸

案例課堂討論結(jié)束后，教師對(duì)學(xué)生的案例討論應(yīng)進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)，具體來說應(yīng)包含以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)案例所涵蓋的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和系統(tǒng)講解。（2）針對(duì)案例中的主要問題做重點(diǎn)講解，加深學(xué)生對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解和把握。

（3）總結(jié)學(xué)生在討論過程中出現(xiàn)的各類問題，剖析原因，并給出合理的改進(jìn)建議，提高學(xué)生在小組討論中的時(shí)間管理能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和獨(dú)立思考能力。

（4）存同求異，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)有創(chuàng)新性的想法進(jìn)行深入研究。

4 結(jié)論

案例式教學(xué)法具有典型性、實(shí)踐性和啟發(fā)性等特點(diǎn)，有利于提高和培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、概括能力及推理能力。在畫法幾何與機(jī)械制圖課程中，教師必須通過不斷學(xué)習(xí)扮演好案例式教學(xué)過程中的創(chuàng)建者、引導(dǎo)者、教育者等多重角色，才有可能達(dá)到理想的教學(xué)效果，使學(xué)生既能掌握本課程的相關(guān)知識(shí)，又能提高分析問題、解決問題的能力，從而為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。