新形勢下的機械工程制圖課程教學探析和實踐

吳教義 王曉東 楊志儒 楊巧絨

【摘要】隨著教學改革的深入，教育信息化的變革也正在悄然發生，針對高層次、創新型工程人才培養的目標，工程制圖教學面臨著新的挑戰。本文從現代機械工程制圖教學實踐的角度出發，考慮到影響教學效果的主客觀因素和教育學規律，對新形勢下教學理念和基于“大工程觀”和“大圖學觀”的教學方法進行有益探索、實踐并提出一些建議，旨在為工程制圖教學和工程創新人才培養提供若干參考。

【關鍵詞】工程圖學 互聯網+教育 大工程觀 ?混合式教學

【基金項目】本文獲江蘇省自然科學基金（青年基金項目）和江蘇大學高級人才科研啟動基金（16JDG036）資助。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）17-0248-02

一、前言

現代機械工程制圖是一門實踐性很強的專業技術基礎課，教學內容從基本體素投影分析，擴展到體素投影的表達，進而到工程圖紙的表達，所涉知識點繁多且內容抽象，對空間思維能力要求高，學習難度大。在當前工程制圖類課程的教學中，課程內容和教學方式滯后、以教師為中心等問題依舊普遍存在[1]。因此，教學改革的發展要求教師在有限課時內，需通過合理方法實現良好的教學效果，培養和發展學生空間想象、空間分析能力。本文從如下各方面探討新形勢下機械工程制圖教學問題，特別是對基于“大工程觀”和“大圖學觀”的教學方法和教學思路的思考和探索。

二、一般性的教學原則

現代機械工程制圖所涉知識點繁多且內容抽象，教學要求高以及學生學習難度大。為提升教學效果，我們希望教學過程中遵循以下幾個基本的教學原則。

1.理解什么才是優秀的課堂教學。作者認為在優秀的課堂教學中，教師要能夠清晰、有邏輯地呈現教學材料，幫助學生對材料進行深入淺出的理解;同時，教師要采用合適的教學步調，能適度拓展教科書未提及的內容，具備學科和課程的全局觀，具備該教學領域深入的專家知識和獨特見解，能夠以實際案例闡述相關的知識點;在教學過程中，教師能綜合運用多種先進、有效教學方式，且保持教學內容的連續性，而呈現方式要生動直觀，有科學的比較和提供豐富的變式;另外，教師要重視教學知識塊體之間的關聯性，有時還需適度增加課堂的趣味性。

2.靈活運用多種形式有效促進學生感知。教師可合理運用實物直觀、模象直觀、CAD軟件演示（如ProE、UG等）和多媒體課件教學強化知識的學習。授課過程中要充分運用感知規律，突出對象特點。在課件材料呈現方式上，要力求使當前講解對象在形狀大小、顏色變化上明顯區分于背景對象、將有對比意義的材料放在一起，以便于學生清晰地感知。

三、運用新的教學理念和混合式教學

新一輪科技和產業革命的核心——互聯網在近年得到極大發展，教育信息化也對現行教育產生了極大影響，授課教師要充分融入到“互聯網+”背景下的教育中來[2]，為學生提供課堂之外的多樣教育資源形式，使其與課堂教學有機融合，發揮各自優勢。人本主義學習理論提出了“自由學習”和“學生中心”的學習與教學觀，而今移動互聯網和各種移動終端的出現，使現在的大學生能夠隨時、便捷地獲取數據和信息，故而教師完全可以讓學生在課堂學習之外，根據自己的興趣愛好以及時間安排，自主的決定學習內容、學習方式、學習時間，實現課堂翻轉。

四、體現“大工程觀”和“大圖學觀”

卓越工程師要具備有“大工程觀”，現代工程制圖教學則要努力體現“大圖學觀”。大圖學觀理念是指以統一的學科框架去整合傳統工程圖學、計算機圖形學、計算機圖像學等學科，從而構建一個完整的學科體系。教學中，需以圖學的基本理論為主線，整合其它學科中有關圖的理論、方法和技術，強調與專業、學科相配套、相適應，融合多專業課程知識，強調“工程、綜合、實踐、素養”的統一。

要培養學生的“大工程觀”和“大圖學觀”，教師就要主動地重組和整合課程內容，建立學科知識間的關聯，強化學生的實踐和應用、分析問題的能力，培養學生的工程意識和創新意識。例如教師在講授CAD二維圖形繪制和建立三維模型之外，建議以機械零部件設計為主線，給學生展示基于三維模型的裝配和干涉檢查、有限元分析和優化等內容，從而使學生在工程圖學的三維模型建立、二維平面圖紙生成等方面建立了關聯，也增強學生的學習興趣和熱情。從而使學生能將相關知識點圍繞一個具體的結構對象進行系統化構建，并對后續裝配圖等內容有了初步了解。以圍繞零部件設計來組織工程圖學課，將設計理念融入到課程內容中，提高了學生的實踐和應用能力，建立了圖學課程與其它課程之間的關聯，培養了學生的“大工程觀”和“大圖學觀”。

五、總結

新形勢下工程制圖教學面臨著許多挑戰。本文從現代機械工程制圖教學實踐的角度出發，介紹了一般性的教學原則，同時強調應適時采用新的教學理念和混合式教學。另外，作者就基于“大工程觀”和“大圖學觀”的教學方法和教學思路進行的有益探索并提出建議，旨在提高課程教學中知識關聯性和體系化，并提升學生實踐和應用、分析問題的能力，培養學生的工程意識和創新意識。

參考文獻：

[1]梁國星，黃永貴，董黎君，張滿棟.工程制圖類課程教學改革研究與實踐[J].中國大學教學，2016（11）：57-60.

[2]謝敏.“互聯網+教育”背景下的教學智慧研究[D].吉林大學，2016.