工程制圖教學改革提高化學師范生的創新能力

左玉香，趙志遠，徐國棟

(鹽城師范學院 化學與環境工程學院，江蘇 鹽城 224051)

人才培養及培養模式往往是高等學校經常強調的，尤其是創新型人才的培養更被認為是高等教育戰略目標。北京師范大學中國教育與社會發展研究院學術委員會副主任鐘秉林在2012年全國政協十一屆五次會議記者會時說：培養不出創新人才，既是問高等教育，也是問基礎教育。2019 年《中國教育現代化 2035》的十大戰略任務中，明確提出“提升一流人才培養與創新能力”、“建設高素質專業化創新型教師隊伍”等十大戰略任務。基礎教育崗位的教師絕大多數來源于師范院校，師范生的創新意識與創新能力顯著影響著中小學生的創新素質，提高師范生的創新性是非常必要的。

1 化學師范專業開設工程制圖的必要性

工程制圖類課程，有助于學生創新能力的培養，早期師范專業未開設此類課程，值得慶幸的是近年來，諸多師范院校將此類課程納入了人才培養方案中。我校自2017年開始在化學師范專業增設了《工程制圖》課程，化學師范專業的學生畢業后主要從事中學教師職業, 傳統的理科基礎教育是以培養邏輯思維能力為主體 , 忽視了形象思維能力的培養 , 這也許是不少學生缺乏創造性思維的原因之一。化學師范專業的課程設置，主要是化學專業課和教學教育專業相關的課程，通過近幾年的《工程制圖》課程的教學可以發現，化學師范生的空間形象思維能力得到顯著提高。工程制圖課程的教學提高了學生的空間想象能力和空間思維能力，對《結構化學》和《有機化學》課程中的物質結構等內容的教學和學習都很有幫助。

學好《工程制圖》也有助于一些基本技能訓練，因為工程圖樣中對文字書寫、圖線美觀等都有著嚴格的要求，師范生尤其是化學專業的師范生在今后教學崗位中寫字、繪制化學實驗裝置圖、結合圖形解決實際問題等方面都需要有一定技能。具備圖示、圖解能力，豐富的空間形象思維能力和創造性思維能力的中學化學教師，在傳授化學知識的同時，才能傳授給中學生創造性的思維品質和創新性人格，為學生進入大學后進一步提升創新能力奠定了堅實的基礎，促進高等教育與基礎教育協同發展。

2 工程制圖課程內容體系改革

《工程制圖》主要教學內容是研究如何用二維平面的“圖”來表達三維空間的“物” 。“圖”與“物”之間的思維轉換都是學生的思維過程，是二維圖像到三維圖像的變換，如果能夠建立一座橋梁，使得不同維度的圖像靈活切換，將大大激發學生的學習興趣。顯然，要解決這一問題的關鍵，在于培養學生的空間想象能力，從而提高課堂效率。《工程制圖》知識體系龐雜，內容豐富(如圖1所示)，在不同的專業領域應有不同的側重點。《工程制圖》課程內容包含兩大模塊，其中制圖理論部分有9個分支，化學師范本科生畢業后主要從事中學化學教師職業，工程制圖類課程內容龐雜，應選擇易學易懂的制圖內容進行教學，對于晦澀難懂，在今后工作中關系不大的內容應予以刪減。如圖1中的6、7、8這三個分支屬于機械類專業學生需要掌握的，而對于化學專業，尤其化學師范專業的學生只要了解一些基本的簡單的內容，教師可以設計閱讀任務引導單由學生課后完成。工程制圖課程的內容體系具有環環相扣，層層遞進的特點，學生只有在掌握了分支1制圖基本知識的前提下，才能按國家標準正確繪圖；分支2正投影基礎中點、線、面投影規律的學習和熟練掌握，為進一步學分支3立體及其交線奠定了堅實的基礎。分支4組合體主要完成簡單組合體的三視圖繪制及讀圖，都是建立在前幾個分支的基礎上。分支5圖樣畫法主要介紹剖視圖，這是在組合體三視圖的基礎上采用剖視表達的手段更清晰的表達。這一部分的內容涵蓋了了工程制圖的基本理論，各個分支有一些內容也是比較抽象、對學生的能力要求較高，需要大量練習才能鞏固的內容可以不作為教學重點。如一般位置直線的實長和傾角、直線間相對位置、線面之間的相對位置，直線與平面、平面與平面相交，以及立體相交中的相貫線等問題可不作要求。化學師范專業開設工程制圖課程的目的是培養學生的空間想象能力，促進學生創新思維能力，不能過難打擊學生的學習積極性，導致學習興趣受到影響，在我們的教學中會發現，越到課程學習的后期，學生有明顯的后勁不足，興趣下降的現象，需要重視。

圖1 工程制圖課程內容體系

3 工程制圖教學方法改革

早期的工程制圖教學因為缺乏現代教育技術的應用，主要是老師課堂講授配合板書(借助尺規畫圖)，教學方法和教學模式都比較單一。現在的工程制圖課堂教學模式多樣化，內容體系中理論性較強分支1和2是課程的入門部分，要放慢進度，采用CAI課件結合板書(借助尺規)進行講授，循循善誘激發學習興趣，分解難度，打好堅實的基礎。分支3部分需要學生在立體和平面間頻繁切換，為了簡化難度，充分鍛煉學生的空間思維能力，可以結合一些高質量的立體動畫視頻、立體模型等。學生的空間想象力的形成和創新素質的培養是需要一定的過程的，當學生具備了一定基礎后，可以在分支4和5的教學中引入探究式教學、項目式教學、討論式教學，借助藍墨云班課開展“翻轉課堂”教學模式，引導學生進行深度學習，激發學生的高階思維能力。另外，教學評價也是課程教學環節中的重要部分，紙筆測驗是課程評價的主要形式，但是《工程制圖》課程具有很強的實踐性，其除了手工繪圖能力以外，計算機繪圖技能在今后工作中應用更為廣泛，應作為課程評價的重要指標。課程的評價也不能以單一的終結性評價為單一指標，還應納入過程性評價，過程性評價設計的項目應能體現學生的創新思維能力和創新品質。

4 總結

師范專業的學生培養應更加嚴謹，其今后工作中才能發揮“為人師表”的功效，師范專業的任課老師應深入研究現代化的教學方式，展現優秀的創新品質和教學技能，這對師范生的影響是終身性的，其潛移默化的作用使得學生會模仿教師，而師范生工作后的風格對中學生又產生一定的影響，要做到良性循環，就要從源頭抓起。