工程制圖教學(xué)實(shí)踐與探索

工程制圖教學(xué)實(shí)踐與探索工科院校工程制圖課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[摘要]工程制圖作為工科高等院校課程設(shè)置中一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，學(xué)生掌握的情況和熟練程度，不僅關(guān)系到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，而且反映學(xué)生的基礎(chǔ)理論水平及職業(yè)技術(shù)素質(zhì)。但目前工程制圖的教學(xué)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)理念等方面仍然存在一些問題，必須進(jìn)行教學(xué)改革。文章分析了工程制圖課程的教學(xué)現(xiàn)狀和不足，提出了具體的教學(xué)改革目標(biāo)和改革措施。[關(guān)鍵詞]工程制圖現(xiàn)狀和不足教學(xué)改革目標(biāo)與措施工程制圖是工科高等院校課程設(shè)置中必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程，是所有工科專業(yè)的主干課程之一。它對培養(yǎng)學(xué)生具備三維空間分析能力及工程圖樣的繪制和閱讀能力有著不可替代的作用。任何工科類人才培養(yǎng)的改革都離不開工程制圖課程的改革，它的成敗直接關(guān)系到后續(xù)課程改革是否成功和人才培養(yǎng)的最終效果。一、工程制圖課程的教學(xué)現(xiàn)狀和不足（一）教學(xué)內(nèi)容因循守舊。課程忽視了學(xué)科的發(fā)展性；課程之間的界限分得過細(xì)，忽視了學(xué)科的交叉性；只看到所需理論知識的一面，忽視了課程的實(shí)踐性。（二）教學(xué)體系的結(jié)構(gòu)和層次的問題。（三）教學(xué)方法和教學(xué)手段。傳統(tǒng)的制圖課中教師采用大量的板書、板畫，再加上掛圖實(shí)物模型進(jìn)行課堂教學(xué)，教師講起來費(fèi)勁，學(xué)生聽起來也很吃力，教學(xué)效果井不理想。多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)手段各有利弊，但目前又走入了另一個(gè)極端，過分強(qiáng)調(diào)了多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)而忽視了其缺點(diǎn)。主要表現(xiàn)為：多媒體教學(xué)易造成課堂容量過大，出現(xiàn)消化不良的現(xiàn)象。采用多媒體教學(xué)模式固然可以增加課堂信息交流量，但如果把握不好，就容易造成課堂容量過大、教學(xué)進(jìn)度過快的現(xiàn)象，這樣會使學(xué)生來不及充分理解和掌握已學(xué)知識，并影響后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。多媒體至上論，導(dǎo)致教師失去主導(dǎo)地位。課件的拿來主義，難以保證教學(xué)效果。（四）由于招生規(guī)模的擴(kuò)大，學(xué)生數(shù)量增多，大班上課減弱了作業(yè)輔導(dǎo)。講課和輔導(dǎo)這兩個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)的效果均明顯的下降了，因而直接與間接地影響了學(xué)生能力的培養(yǎng)。學(xué)生的水平參差不齊，教師在講述專業(yè)知識時(shí)不能兼顧學(xué)生的各自差異情況，只能按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)講授。（五）教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏，學(xué)生只能感性理解，不能動手，不能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。二、工程制圖課程教學(xué)的改革目標(biāo)以現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)，體現(xiàn)學(xué)生為主體、育人第一的主導(dǎo)思想，構(gòu)架融合經(jīng)典內(nèi)容與高新技術(shù)的工程制圖教育教學(xué)方法，將三維幾何建模的原理、方法和技能融合，滲透到工程制圖課程中，使畫法幾何、工程制圖、計(jì)算機(jī)繪圖三部分內(nèi)容融會貫通，全面培養(yǎng)學(xué)生的手工草圖、儀器繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖三種繪圖能力，達(dá)到激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的能力、能把腦子里的想法變成為紙面上的二維圖形的能力、能把紙面上的圖形變成為產(chǎn)品模型（三維圖形）的能力，為能把產(chǎn)品模型變成為真正產(chǎn)品的能力奠定基礎(chǔ)。三、改革措施（一）改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容改革應(yīng)遵循“需求、實(shí)用、實(shí)踐、適當(dāng)超前”的原則，強(qiáng)調(diào)針對性和實(shí)用性。針對不同的專業(yè)，應(yīng)從其培養(yǎng)目標(biāo)或?qū)I(yè)要求出發(fā)，制訂不同的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱，選擇適宜的教材。（1）全面修訂教學(xué)大綱，優(yōu)化重組教學(xué)內(nèi)容。面對學(xué)時(shí)數(shù)的壓縮，我們對工程制圖課程內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化重組，重在精而新。畫法幾何的內(nèi)容近年來在圖學(xué)界爭議較大，這一部分是圖學(xué)的理論基礎(chǔ)，主要是研究空間幾何元素的圖示法和圖解法。長期以來我們特別強(qiáng)調(diào)畫法幾何的重要性，占用了較多的教學(xué)學(xué)時(shí)。這一部分恰恰是老師難教、學(xué)生難懂的內(nèi)容。但是，學(xué)校的教育只是給學(xué)生打下一個(gè)基礎(chǔ)，培養(yǎng)一定的獨(dú)立思考和工作能力，在教學(xué)內(nèi)容的處理上，應(yīng)注重實(shí)用，精選和更新有利于學(xué)生能力培養(yǎng)的內(nèi)容和知識，刪減不必要的繁瑣部分。實(shí)踐也證明，抽象的畫法幾何理論中有些內(nèi)容在當(dāng)前并沒有太大的實(shí)用價(jià)值，工作中大量的制圖任務(wù)并不需要太深的畫法幾何知識。所以教學(xué)中沒有必要追求畫法幾何的深度和廣度，而是應(yīng)該強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，以“必須”和“夠用”為度，精簡掉較深的和用處不大的內(nèi)容。而且圖解法誤差較大，在工程實(shí)踐中也極少遇到，由于計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，空間幾何問題可以得到更快捷、更精確的解決，這就大大降低了圖解法的實(shí)際價(jià)值，因此有關(guān)圖解法的內(nèi)容應(yīng)進(jìn)行刪減。盡管這部分內(nèi)容對學(xué)生空間思維能力培養(yǎng)起著積極的作用，但可以從其他方面予以加強(qiáng)。（2）加強(qiáng)構(gòu)型設(shè)計(jì)。（3）計(jì)算機(jī)繪圖與工程制圖課程相融合。計(jì)算機(jī)繪圖已廣泛在科研院所、工廠企業(yè)普及應(yīng)用。計(jì)算機(jī)繪圖已成為制圖的主要形式和手段，畢業(yè)設(shè)計(jì)中也要求學(xué)生用計(jì)算機(jī)繪出符合國標(biāo)要求的設(shè)計(jì)圖紙。因此，形勢要求我們在教學(xué)中給學(xué)生上好這一課，可以將計(jì)算機(jī)繪圖單獨(dú)作為一門課程開出。（4）調(diào)整尺規(guī)、徒手與計(jì)算機(jī)繪圖三者的關(guān)系。傳統(tǒng)的制圖教學(xué)方法是教會學(xué)生尺規(guī)繪圖為主，徒手繪圖為輔。在工程實(shí)際中，由于計(jì)算機(jī)繪圖的介入，尺規(guī)繪圖將逐漸被摒棄，而徒手繪圖則是不可取代的繪圖方式。徒手繪圖可以訓(xùn)練學(xué)生對投影關(guān)系、投影規(guī)律的掌握，培養(yǎng)空間想象能力和分析能力，快速表達(dá)設(shè)計(jì)思想、記錄創(chuàng)意成果。大企業(yè)中一般先由設(shè)計(jì)人員手工繪制出草圖，然后再交電腦繪圖，草圖的質(zhì)量直接影響到計(jì)算機(jī)繪圖的質(zhì)量。因此，在教學(xué)中應(yīng)重視徒手繪圖能力的培養(yǎng)，更好地將尺規(guī)繪圖、徒手繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖三者融合起來。（二）改革教學(xué)方法及教學(xué)手段：（1）改變教學(xué)方法教學(xué)方法改革的重點(diǎn)，就在于調(diào)動學(xué)生的積極性和主觀能動性，使課堂成為學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)、獲取知識、提高能力的地方。因此，應(yīng)轉(zhuǎn)變以教師為中心的講授為主的單一模式為以學(xué)生為中心的多元化教學(xué)模式。這種多元化的教學(xué)模式，可采取啟發(fā)式、討論式、問題式、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)式、循序漸進(jìn)式等等多種教學(xué)方法。（2）多媒體CAI現(xiàn)代教學(xué)手段與傳統(tǒng)授課方法合理結(jié)合。吸收傳統(tǒng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用現(xiàn)代化教育技術(shù)如計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)，制作網(wǎng)絡(luò)課程和網(wǎng)絡(luò)教材，開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中教師在黑板上作圖，邊畫邊講解，學(xué)生通過這個(gè)過程逐漸理解和消化，實(shí)際上這對繪圖能力的培養(yǎng)起到了潛移默化的作用；邊講邊畫非常切合人們的思維過程及作圖過程，非常有利于學(xué)生理解吸收并掌握繪圖方法。因此針對制圖教學(xué)必須實(shí)現(xiàn)過程化和與眾不同的特點(diǎn)，利用多媒體軟件的動畫功能，使教學(xué)逐步實(shí)現(xiàn)過程化。（三）進(jìn)行教師知識更新培訓(xùn)。為教師開設(shè)AutoCAD培訓(xùn)班、三維CAD培訓(xùn)班和多媒體課件制作培訓(xùn)班等。（四）把課程建設(shè)與學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合。把知識傳授和技能訓(xùn)練有機(jī)地協(xié)調(diào)起來，把制圖與設(shè)計(jì)結(jié)合起來，把手工繪圖與計(jì)算機(jī)繪圖結(jié)合起來，建立了一個(gè)優(yōu)化的教學(xué)體系。（五）實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)的改革。工程制圖課程的實(shí)踐教學(xué)包括3個(gè)方面：課內(nèi)的上機(jī)繪圖實(shí)踐、課內(nèi)測繪模型實(shí)踐和專業(yè)測繪。上機(jī)繪圖實(shí)踐主要是培養(yǎng)學(xué)生使用繪圖軟件的能力，課內(nèi)測繪模型實(shí)踐主要培養(yǎng)學(xué)生理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力。通過上述安排，提高了學(xué)生的測繪能力、繪制儀器圖能力、徒手繪制草圖能力和計(jì)算機(jī)繪圖能力。能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，對優(yōu)秀學(xué)生在測繪過程能發(fā)現(xiàn)許多課內(nèi)沒有解決的新問題，如表達(dá)方法問題、測量手段問題等，通過解決測繪和上機(jī)中遇到的問題，學(xué)生應(yīng)用本學(xué)科知識解決實(shí)際問題的能力會大大提高。（六）加強(qiáng)與后續(xù)課程的溝通，使教、學(xué)保持連貫性與系統(tǒng)性。傳統(tǒng)的工程制圖、工程材料、工程原理、工程設(shè)計(jì)等課程之間缺乏協(xié)調(diào)，各門課程往往成為一個(gè)個(gè)孤島。工程制圖是一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，它是后續(xù)課程的基礎(chǔ)，同時(shí)又滲透著后續(xù)課程的很多內(nèi)容。這就要求制圖教師不僅要具有綜合的知識，而且在授課開始，還要了解后續(xù)課程的教學(xué)計(jì)劃并與后續(xù)課教師進(jìn)行探討與磋商，在整個(gè)工程工程教學(xué)中，加強(qiáng)聯(lián)系與溝通，互相促進(jìn)，充分發(fā)揮工程制圖作為基礎(chǔ)課的作用，這對于后續(xù)課程學(xué)習(xí)包括課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)都大有裨益。（七）強(qiáng)化國標(biāo)教育，培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范意識。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化步伐的加快，“標(biāo)準(zhǔn)”成為企業(yè)制勝的無敵法寶。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)一直到銷售的全過程中，企業(yè)無不受到“標(biāo)準(zhǔn)”的制約，同時(shí)也享受到制