“工程制圖”課程復(fù)合式教學(xué)模式改革與創(chuàng)新

黃泰明，易定勛，馬晶茂，任 訊

（湖南理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，湖南 岳陽 414006）

1 國內(nèi)外工程制圖教學(xué)狀況

“工程制圖”課程是所有工科的入門課程，也是工科學(xué)生必須學(xué)習(xí)的一門基礎(chǔ)課程。主要培養(yǎng)學(xué)生讀圖與繪圖能力、綜合設(shè)計能力、三維空間想象能力；對培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、分析問題、解決問題等工程實踐能力有很大的幫助；小組合作、設(shè)計創(chuàng)新能力以及認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)也非常重要，而且能夠為其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。對于所有工科類學(xué)生而言，必須要掌握好這門課程。同時，學(xué)生只是依靠書本上的知識很難理解工程實踐中的設(shè)計方法和思維。下文圍繞以上教學(xué)問題，對“工程制圖”課程的創(chuàng)新教學(xué)模式進(jìn)行闡述。

國外“工程制圖”課程在原有傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，增加了一些現(xiàn)代化特色內(nèi)容（如Pro/E，UG等三維軟件），教學(xué)模式慢慢走向?qū)嶓w造型。國外工程制圖的教學(xué)，他們往往更加注重動手能力的培養(yǎng)，理論課時相對而言較少，課后安排學(xué)生比較多的實操和練習(xí)環(huán)節(jié)。在課程結(jié)束后，要求每一位學(xué)生獨立完成一個設(shè)計項目。比如美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的MAE3課程就將圖學(xué)、設(shè)計、計算機(jī)技術(shù)融為一體，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)制圖基本原理、三視圖、軸測圖、剖視圖、零件圖、裝配圖等基本知識的同時，用Pro/E，UG等三維軟件來表達(dá)設(shè)計思想，用二維軟件CAD繪制工程圖。用實際工程案例，如時鐘、齒輪，軸套等開展實踐教學(xué)，要求學(xué)生通過手繪來完成零部件圖，產(chǎn)品設(shè)計要滿足特定公用要求，并在加工廠制造出產(chǎn)品雛形，最后答辯，演示成果。

很多年前國內(nèi)就已經(jīng)進(jìn)行了工程制圖課程教學(xué)改革，很多任課老師也在不斷嘗試，但仍然不夠完善。當(dāng)前還是以手繪二維圖為主，在通過二維圖識別立體圖的教學(xué)模式，課堂上更加注重理論，實踐課只占極少部分，有些老師只是讓學(xué)生手繪二維視圖，進(jìn)而把三維圖形作為教學(xué)輔助作用。本科生雖然開設(shè)了三維軟件課程，但是相應(yīng)的課程還是太少，以至于大部分工科畢業(yè)生使用三維軟件時并不熟練。綜合素質(zhì)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)是應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)，從長遠(yuǎn)的角度來看，對工程制圖課程教學(xué)模式改革是必然的。

2 課程創(chuàng)新模式

2.1 微課堂的線上教學(xué)模式

微課堂線上教學(xué)模式，能夠?qū)φn堂教學(xué)中遺漏的知識點進(jìn)行補(bǔ)充，也可以對課堂上所教知識點進(jìn)行大概的總結(jié)。由于學(xué)生專業(yè)不同和專業(yè)基礎(chǔ)不同，將線下教學(xué)模式和線上微課堂模式相結(jié)合，能夠使這門課程的教學(xué)質(zhì)量大幅度提高，提高了學(xué)生的主觀能動性，同時老師能夠掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通過本專業(yè)培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱及教研組老師多年教學(xué)經(jīng)驗，微課堂制作主要針對工程制圖課程中的重點，難點。對于重點，難點進(jìn)行精細(xì)教學(xué)設(shè)計，從教學(xué)導(dǎo)入，難點分析，繪圖要點，習(xí)題再到習(xí)題講解，通過實際案例學(xué)習(xí)理論知識，學(xué)習(xí)繪圖規(guī)范。在微課堂中錄制一些實際案例，從如何識別視圖到畫三視圖的全部步驟錄制視頻講解，把課堂中因為課時問題而忽略的知識點進(jìn)行補(bǔ)充，進(jìn)而使學(xué)生更好地學(xué)好這門課程。課程教師可將微課堂教學(xué)環(huán)節(jié)放在課前或者課后進(jìn)行，使學(xué)生在課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)，充分完善傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足。最后，通過對比傳統(tǒng)教學(xué)模式和新教學(xué)模式，例如，學(xué)生的課堂活躍度，課前、課后積極性，平時作業(yè)，考試進(jìn)行對比，來檢驗微課堂應(yīng)用效果。

2.2 學(xué)生主導(dǎo)的課外實踐活動

為了檢驗學(xué)生課堂上所學(xué)理論知識的效果，老師可以安排實踐任務(wù)，讓學(xué)生把理論知識運用到實際工程中去，學(xué)生分組合作完成。學(xué)生根據(jù)任務(wù)的不同可以到加工廠進(jìn)行模型收集，并根據(jù)模型形狀和繪圖要求繪制二、三維圖。完成后學(xué)生回到課堂，分小組展示成果，分享設(shè)計思路和理念，由任課教師進(jìn)行檢查和點評，指出其中的不足，學(xué)生完成匯報后，根據(jù)教師提出的意見在課后進(jìn)行修改完善，并撰寫繪圖經(jīng)驗。

2.3 課賽合一創(chuàng)新教學(xué)模式

當(dāng)前國內(nèi)最具影響力國家級比賽項目是“高教杯”全國大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽，學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計和工程實踐能力在該賽中能夠充分體現(xiàn)出來[5]。在課程教學(xué)中，教師可結(jié)合全國大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽，使比賽和上課相聯(lián)系，使學(xué)生積極的參加比賽，在平時的練習(xí)中，讓學(xué)生按著比賽的要求，要求自己使用CAD等軟件完成相關(guān)的任務(wù)，進(jìn)而提高學(xué)生的繪圖，創(chuàng)新能力。

2.4 思政教育融入課程教學(xué)

教師在教學(xué)的過程中，提取課程蘊含的思政元素，在教學(xué)設(shè)計中融入課程思政，學(xué)生不僅要提高自主創(chuàng)新和繪圖能力，更要有一個正確的三觀。老師可以選一些有名的建筑物來講解，注重講解工程師從設(shè)計圖紙到按圖施工的過程中的工匠精神，讓學(xué)生明白學(xué)科的源遠(yuǎn)流長和博大精深，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷。

2.5 多元化考評模式

培養(yǎng)學(xué)生的制圖和識圖能力是工程制圖這門課程的主要目標(biāo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況僅依靠傳統(tǒng)的考評模式是不夠的。因此，老師可在傳統(tǒng)考評模式的基礎(chǔ)上加以完善，采用多元化的考評模式。例如，學(xué)生可以設(shè)計一個自己喜歡的建筑，但是得使用軟件畫出二、三維圖形，其中二維圖形還包括手繪圖，再讓學(xué)生互相點評，說出其中的不足，最后老師點評，點評中發(fā)現(xiàn)的錯誤，課后學(xué)生更改后再提交給老師檢查。這樣不僅提高了學(xué)生掌握國家制圖標(biāo)準(zhǔn)和繪圖水平，還提高學(xué)生的空間想象能力。互相點評使學(xué)生去發(fā)現(xiàn)別人的錯誤，也是對學(xué)生自身能力的提升，自己以后不會出現(xiàn)同樣的錯誤。

2.6 三維軟件加入教學(xué)中，學(xué)生會應(yīng)用三維軟件

筆者認(rèn)為教學(xué)模式改革應(yīng)該從三維圖形入手，三維圖形更直觀。在三維軟件上進(jìn)行三維設(shè)計，速度快，而且也直觀，最主要是還簡便。在三維軟件上三維實體設(shè)計好以后，可以直接導(dǎo)出生成二維圖形，讓學(xué)生從三維圖形導(dǎo)出二維圖形，再通過二維圖形想象畫出三維圖形，提高學(xué)生的空間想象能力。建模過程的很多命令，與制圖課程中的知識點結(jié)合起來，使學(xué)生學(xué)以致用，更能夠理解和掌握。在以往的教學(xué)過程中，剖視圖是學(xué)生學(xué)習(xí)的一大難點，現(xiàn)在我可以利用三維軟件來看看模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，學(xué)生更容易理解，加深學(xué)生對理論知識的理解，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。

2.7 改進(jìn)教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)工程制圖的興趣

在教學(xué)過程中，每一位任課老師應(yīng)該思考與探究如何激發(fā)學(xué)生對工程制圖這門課程的興趣。很多剛接觸工程制圖這門課程的學(xué)生往往對這門課程理解不到位，認(rèn)為學(xué)習(xí)這門課程可能有一定難度，并且還認(rèn)為學(xué)這門課程沒有用。為了體現(xiàn)這門課程的重要性，第一節(jié)課要講解本課程的目的、內(nèi)容、任務(wù)讓學(xué)生有一個清晰的認(rèn)識。可以帶學(xué)生去加工廠看看零件圖和裝配圖，讓他們知道圖紙是工程界交流的語言，這門課沒學(xué)好可能就寸步難行，那么學(xué)生就會有動力去學(xué)習(xí)這門課程。很多老師講課往往只是站在個人的角度，并沒有從學(xué)生的角度去考慮，這樣會經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題。例如，有一些知識點老師覺得簡單，但是學(xué)生覺得很難，并沒有理解，老師就往后面講解，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生最基礎(chǔ)的都沒懂，到后面越聽越難，慢慢對這門課程失去了興趣。老師不能只是上課打開一個PPT照著念，沒有和學(xué)生互動，課堂老師應(yīng)該多和學(xué)生互動，提高他們的積極性。總的來說，教師是教學(xué)活動的設(shè)計者和組織者，提高工程制圖課程的教學(xué)質(zhì)量，需要教師在教學(xué)過程中不斷進(jìn)行探索。

3 創(chuàng)新教學(xué)反思

本課程在不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，雖然有了很大的進(jìn)步，但是仍然不夠完善。學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力得到了提高，但是在主動積極性和思維能力方面還有很大的提高空間。從個人的教學(xué)經(jīng)驗來看，學(xué)生動手能力的培養(yǎng)是以后的重點，教師為學(xué)生布置手工實體模型任務(wù)，學(xué)生分組合作完成，在課堂上學(xué)生講解自己的設(shè)計思路和制作理念，由學(xué)生先設(shè)計圖紙，再根據(jù)圖紙完成模型的加工制作，運用這兩種方式可以有效增強(qiáng)學(xué)生的動手能力，同時培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神。最后，在團(tuán)隊互評的環(huán)節(jié)中，指出每個團(tuán)隊中的不足，課后再加以修改。