《工程制圖》課程中問題導向式教學的思考與實踐

楊權權，李蕓

（淮陰工學院 江蘇省先進制造技術重點實驗室，江蘇 淮安 223003）

當前新工科背景下，各高校工科專業正在如火如荼地開展教育教學改革，高校教師也在積極推進教育理念和教學方法，培養具有創新創業意識、數字化思維和交叉復合型的新工科人才。但是，目前，高校課堂以教室為依托、以教師為中心、依據教學大綱對學生進行“填鴨式”“滿堂灌”的教學方式依然普遍存在。這種被動接受知識的方式不利于學生獨立思考、自我分析，更不利于培養學生創新意識以及解決工程實際問題的能力。為了克服上述課堂教學形式的不足，作者在《工程制圖》課程教學實踐過程中，積極推進課堂教學模式改革，轉變師生角色，讓學生變為課堂的主角，教師變為課堂的組織者、發起者和引導者。課堂上教師的任務是分解知識點，降低知識攝取難度，引導學生自主探索。為了更好地引導學生探索，需要注重合理地設計提出問題，通過問題引導推進課堂教學。這種基于問題引導、自主探索不斷獲取知識的問題導向式課程教學，與傳統填鴨式課堂授課相比，可以讓學生學習過程中更具主動性，同時，可以突出培養學生的自學能力和創新能力。

本文以《工程制圖》課程機件的常用表達方法章節中的“軸承座”內容為例，介紹問題導向式課程教學的組織實施過程，教學環節設計如圖1所示。下面將根據教學設計的五個步驟流程，詳細介紹每個步驟的實施過程。

1 教學過程組織與實施

1.1 組織課前預習，明確預習任務

圖1 教學環節設計示意圖

眾所周知，課前預習有利于提高課堂的學習效率，增強課堂知識點的記憶效果，同時，可以培養學生的自學能力和獨立思考能力。但是，對于課前預習，教師不能簡單地要求學生開展預習，而應清楚布置預習任務，同時，需明確預習應達到的效果。本次教學內容的課前預習明確要求完成以下兩項任務：（1）學生自學實驗課程AutoCAD軟件中三維操作的基本命令，會進行常規的命令操作；（2）回顧組合體中形體分析法的內容，溫習加深組合體內外形結構的表達方法。為了提高學生預習效果，教師可提前將班級學生按照每3人進行分組，要求每組學生預習過程中在小組內相互交流討論，共同完成預習任務，為后續課堂教學的實施做好充分準備。

1.2 巧妙設計問題，適時引出問題

目前，高校教師在課堂教學中對提問環節的重視程度不夠，提問互動普遍偏少，有些提問目的不明確、針對性不強，常會以基礎性、概念性知識作為提問內容，學生在回答時只需復述或背誦概念，不需要過多思考，這樣的提問很難取得實效。實際上，每堂課都應該有非常清晰的教學目標，每個教學活動的開展都應該圍繞該教學目標層層展開，課堂中的提問設計也應如此。

本文課程內容機件綜合案例表達方法的教學目標是掌握各種視圖和剖視圖的畫法，并理解該表達方法的優點。圍繞該教學目標，為了合理清晰地引出問題，課程實施過程中首先帶領學生回顧已學組合體章節中軸承座的三視圖，如圖3所示。在復習三視圖的知識后，作為教學正式實施的第一步，此時，拋出如下問題：請各組學生根據直觀感受尋找圖3三視圖表達方式中的缺點或不足之處，同時，思考提出解決問題的建議或方案。在各組思考討論給出多種回答后，教師此時先不急于給學生反饋對錯，而是通過下面的幾項任務，讓學生自己逐步尋求正確的答案。

圖2 軸承座三維示意圖

圖3 軸承座三視圖

1.3 學生自由探索，教師輔助引導

為了取得更好的學習效果，提高學生的動手操作，本次課程安排在機房進行。課堂任務共分解為四部分，讓學生在計算機上親自操作。

任務一：根據形體分析法，要求學生將組合體軸承座分解成對應數量的基本體，然后，利用計算機三維建模的基本命令繪制出分解后的基本體立體圖。

任務二：要求學生運用所掌握的各種機件表達方法，繪制出分解后基本體內部結構的二維視圖。為了讓學生正確快速繪制完成該項任務，此環節可以安排小組中兩名熟練的學生分工示范繪制，其中一人負責操作繪圖，另一人負責講解說明。這樣既可以讓學生自我展示，活躍課堂氣氛，也可以鍛煉學生表達能力與小組協作能力，形成良好的互動，提高學生對制圖課程的學習興趣。

任務三：要求學生在任務一的基礎上，利用軟件組裝成軸承座的立體模型。由于AutoCAD中三維建模已屬于難度較大的操作，所以此處任課教師可先進行示范講解，然后，再由各小組學生內部交流討論后自行操作完成。經過上述三個任務步驟的動手操作，此時，學生已繪制完成軸承座組合體的三維視圖，并形成了較深刻的認識和理解，同時，也有了很大的收獲感。

任務四：要求學生根據任務二的結構，綜合表達該軸承座的內外形結構，并要求每組充分討論繪制出軸承座的二維視圖。這項任務是本次課的重點難點，也是本次課的高潮部分，由于經過了上述幾個步驟的層層鋪墊，到這里學生已不會突然覺得難度很大，相反，會有一種水到渠成的感覺，學生會享受沉浸在這樣的知識探索過程中。

經過上述四步任務，各小組學生已繪制完成軸承座的二維草圖，如圖4所示。通過與圖3中的三視圖對比，原本用來表達內部結構的虛線在圖4中已經全部消失，取而代之的是清晰的粗實線，這明顯降低了讀圖的難度。與此同時，學生也能夠清楚解釋此前所提問題中三視圖表達方式的缺點。

圖4 軸承座的表達方案

1.4 推進小組互評，尋求正確答案

為了增加課堂的生動感，同時加深學生的理解和認識，此時，再進一步要求各小組將圖形結果現場展示，各小組之間相互進行求教、質疑和評判，開展課堂討論交流，將學生轉變為課堂的主角。這種以學生為主角的教學不僅能讓學生更加積極主動地學習知識內容，還可以鍛煉學生溝通交流、團結協作的能力。在各組進行質疑辯論過程中，教師可以實時穿插加入其中，維持課堂整體秩序，把控課堂節奏。例如，當學生存在爭議時，教師可以提醒學生通過查閱相關制圖標準解決爭議，至于視圖方法表達的優劣，則由學生互評交流來尋求答案。

1.5 布置課后作業，及時鞏固強化

制圖課程是一門動手操作要求很高的課程，大部分知識內容都需要經過多次動手作圖才能掌握提高。對于本文中的知識內容更是如此，因此，教師可以根據學生的課堂表現，先給各小組的任務作業評定成績，掌握班級整體的學習情況。然后，再針對性地布置一定量的課后作業進行訓練、鞏固和強化。后續任課教師還需根據作業的批閱情況，單獨安排習題課答疑或者在后續課堂中穿插講解進行答疑，以便及時反饋解答學生在作業過程中出現的其他問題。

2 結語

互聯網時代成長的新一代學生喜歡接受新事物新理念，他們喜歡自己成為舞臺的焦點，傳統的填鴨式教學方式已不能滿足他們的學習需要。本文以《工程制圖》課程機件的常用表達方法章節中的“軸承座”內容為例，介紹問題導向式課程教學的組織實施過程。通過改變教學方法，轉變師生角色，讓學生變為課堂的主角，教師變為課堂的組織者、發起者和引導者，不斷激發學生學習潛力。由淺入深、由易到難，通過任務點逐步引導學生完成任務操作，學習體會并掌握相關知識內容。實踐證明問題導向式課堂教學模式改革在工程制圖教學中切實提高了課堂學習效率，取得了預期教學效果，同時，實現了趣味教學，提升了學生學習的積極性與主動性。