生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)《工程制圖》的教學(xué)體會(huì)

甄 鑫

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)《工程制圖》的教學(xué)體會(huì)

甄 鑫

《工程制圖》是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，針對(duì)課程的教學(xué)特點(diǎn)和生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)科要求，根據(jù)自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從課程設(shè)置對(duì)該專業(yè)的重要性以及如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性等方面論述了該課程的教學(xué)體會(huì)。

生物醫(yī)學(xué)工程；工程制圖；教學(xué)體會(huì)

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是醫(yī)學(xué)與工程相結(jié)合的一門(mén)交叉性學(xué)科，該學(xué)科要求學(xué)生既要具備一定的醫(yī)學(xué)生理知識(shí)，更要求掌握較為廣泛的工程技術(shù)知識(shí)?！豆こ讨茍D》一直是南方醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，一般安排在大學(xué)一年級(jí)的第一或第二個(gè)學(xué)期，是以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)空間的認(rèn)知能力、立體思維能力以及讀圖、識(shí)圖、繪圖能力為主要任務(wù)的基礎(chǔ)課程。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，還培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作作風(fēng)，為以后走上工作崗位做必要的準(zhǔn)備。

在教學(xué)中，師生普遍反映《工程制圖》這門(mén)課程的教、學(xué)難度都很大。難點(diǎn)一方面在于所教授的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)屬于非機(jī)械類專業(yè)，很多學(xué)生沒(méi)有意識(shí)到課程的重要性，認(rèn)為這門(mén)課程的學(xué)習(xí)對(duì)以后所從事的工作幫助不大；另一方面，《工程制圖》不同于學(xué)生中學(xué)階段所學(xué)的文化基礎(chǔ)課，無(wú)論在課程形式上、課程結(jié)構(gòu)上以及教學(xué)方法上都是學(xué)生沒(méi)有接觸過(guò)的。另外，由于學(xué)生的空間想象及思維能力不足，感到機(jī)械制圖課程難學(xué)并由之產(chǎn)生畏難情緒，在學(xué)習(xí)過(guò)程中一旦遇到困難則更容易喪失學(xué)習(xí)的興趣和信心。針對(duì)教學(xué)中這兩個(gè)難點(diǎn)，教師應(yīng)在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生逐步意識(shí)到課程在整個(gè)專業(yè)的學(xué)習(xí)以至今后工作中的重要性，并采取有效措施去激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生恢復(fù)自信，樹(shù)立良好的學(xué)習(xí)心態(tài)。

1 提高學(xué)生對(duì)《工程制圖》的認(rèn)識(shí)

1.1 認(rèn)清《工程制圖》對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的重要性

工科學(xué)生會(huì)接觸各種的工程圖樣，如機(jī)械圖樣、電子圖樣、建筑圖樣等，而《工程制圖》這門(mén)課主要是研究工程圖樣（特別是機(jī)械圖樣）的繪制與識(shí)讀問(wèn)題。機(jī)械圖樣相對(duì)于其他類圖樣來(lái)說(shuō)是比較復(fù)雜的，就零件圖而言，由于機(jī)器零件有各種各樣的結(jié)構(gòu)和形狀，國(guó)家《機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定要根據(jù)零件的使用要求，加工工藝按規(guī)定的表達(dá)方法把空間零件用平面圖形正確、合理的表達(dá)出來(lái)。而裝配圖除了要求正確繪制每一個(gè)零件，更要求選擇一個(gè)合理的、完善的表達(dá)方案，將若干零件按照順序組裝起來(lái)。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)主要是研究如何利用工程手段去解決生物醫(yī)學(xué)的問(wèn)題，雖然直接參與零件設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、裝配的情況很少，但有很大一部分畢業(yè)生會(huì)從事醫(yī)療儀器的管理和維修，甚至醫(yī)療儀器的設(shè)計(jì)等工作，這就需要具備閱讀機(jī)器原理圖樣的能力?？梢栽O(shè)想，如果連醫(yī)療儀器基本的原理圖都讀不懂，如何進(jìn)行操作、維修和設(shè)計(jì)。因此，在第一次緒論課的時(shí)候，就要專門(mén)向?qū)W生介紹本課程的任務(wù)、性質(zhì)、特點(diǎn)、學(xué)習(xí)方法，特別是要強(qiáng)調(diào)課程在本專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位以及和后繼課程的關(guān)系，告訴學(xué)生在學(xué)完本課程后應(yīng)主要學(xué)會(huì)哪些知識(shí)和本領(lǐng)，學(xué)習(xí)過(guò)程中將有哪些主要的活動(dòng)與要求等。當(dāng)然，在教學(xué)過(guò)程中，還需不斷明確各部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)目的和意義，它們與實(shí)際工作的關(guān)系等，不斷增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性。

1.2 《工程制圖》課程能培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致、認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍的工作態(tài)度

工程圖樣要求表達(dá)方案合理，圖線條粗細(xì)成比例、均勻，尺寸標(biāo)注完整、清晰、合理、規(guī)范，結(jié)構(gòu)和投影關(guān)系正確，就連圖樣中的文字、字母、數(shù)字的書(shū)寫(xiě)都要求符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。所有這些工作的完成，都要求學(xué)生要有足夠的耐心，認(rèn)真程度要求非常高，并且要花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)完成課程的作業(yè)?！豆こ讨茍D》課程的作業(yè)量大、難度大，對(duì)繪圖規(guī)范要求高，學(xué)生可能會(huì)對(duì)作業(yè)有抵觸情緒，不按時(shí)完成，或者在繪圖過(guò)程中按自己設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)繪制。這時(shí)，教師應(yīng)向?qū)W生強(qiáng)調(diào)做作業(yè)是鞏固學(xué)習(xí)，并逐步建立物體三維空間概念，培養(yǎng)空間想象能力的必要手段，同時(shí)明確指出，圖樣是工程技術(shù)語(yǔ)言，在交流中必須嚴(yán)密、準(zhǔn)確、惟一。字體、線型、圖紙幅面、比例、圖樣表達(dá)、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求的注寫(xiě)、明細(xì)標(biāo)題欄等各個(gè)方面都必須有科學(xué)、嚴(yán)密的統(tǒng)一規(guī)定。這是制圖的標(biāo)準(zhǔn)化，每個(gè)工程技術(shù)人員必須嚴(yán)格遵守。在完成作業(yè)的過(guò)程中逐漸培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍的態(tài)度，這也是在以后工作中需要的工作態(tài)度。從事生物醫(yī)學(xué)工程方面的工作實(shí)際上是間接與患者打交道，絲毫馬虎大意都會(huì)威脅患者的生命安全，影響到患者的健康，因此認(rèn)真、負(fù)責(zé)的精神是每一個(gè)生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)從業(yè)人員必備的素質(zhì)。

2 調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

2.1 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣

現(xiàn)代教育心理學(xué)表明，非智力因素對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響很大，它主要包括動(dòng)機(jī)、興趣、意志等。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是直接推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)以達(dá)到一定目的的一種內(nèi)部力量，包括自我提高的內(nèi)驅(qū)力和適應(yīng)今后社會(huì)需要的外驅(qū)力。前面提到的生物醫(yī)學(xué)工程所需要必須具備的專業(yè)基礎(chǔ)和工作態(tài)度，就可以成為學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課程的驅(qū)動(dòng)力。而興趣是渴望獲得該學(xué)科的知識(shí)并不斷深入探求的意向，教育心理學(xué)稱之為“求知欲”，它也是推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的一種內(nèi)部動(dòng)力。

在課程學(xué)習(xí)開(kāi)始的時(shí)候，可使用一些與機(jī)械制造相關(guān)的視頻資料、典型的樣圖和多媒體課件，讓學(xué)生初步了解工程制圖的目的，特別是多媒體的應(yīng)用，通過(guò)形象的演示和講解來(lái)吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生產(chǎn)生一種新奇感，從而產(chǎn)生興趣和探索愿望。這樣，既激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)熱情，也激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)的積極性。現(xiàn)代教育提倡啟發(fā)式教育，在授課過(guò)程中應(yīng)多設(shè)置疑問(wèn)，這些疑問(wèn)并不是“是或非”的簡(jiǎn)單問(wèn)答，而應(yīng)該是學(xué)生感興趣的，但單純利用已學(xué)知識(shí)或習(xí)慣方法解決不了，需要在教師引導(dǎo)、啟發(fā)下思考和探索才能解決的問(wèn)題。例如剖視圖這一章節(jié)的學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)掌握了三視圖的相關(guān)知識(shí)，知道零件內(nèi)部不可見(jiàn)的結(jié)構(gòu)需用虛線表達(dá)。但如果零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，在各個(gè)投影圖上就成了縱橫交錯(cuò)、相互重疊的虛線，影響了圖樣的閱讀。已有的繪制三視圖方法似乎無(wú)法避免，那又該如何解決這一問(wèn)題？這個(gè)問(wèn)題可以交給學(xué)生來(lái)討論，從而逐步引出剖視圖這一概念。教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，這樣的問(wèn)題設(shè)置能很好的激發(fā)學(xué)生思維的積極性和求知欲。

另外，由于課程難度較大，學(xué)生空間想象能力不足等，很容易讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生挫敗感乃至厭學(xué)，因此要讓學(xué)生快樂(lè)學(xué)習(xí)?？鞓?lè)學(xué)習(xí)是發(fā)展興趣，樹(shù)立學(xué)習(xí)信心的關(guān)鍵因素。快樂(lè)學(xué)習(xí)指的不僅僅是學(xué)生單方面的一種學(xué)習(xí)狀態(tài)，它是來(lái)自于師生之間的和諧相處，情感的交流以及富有創(chuàng)意的學(xué)習(xí)環(huán)境。教師應(yīng)多鼓勵(lì)學(xué)生，并專門(mén)設(shè)置習(xí)題課針對(duì)作業(yè)中的疑難問(wèn)題進(jìn)行解答，特別要關(guān)心空間想象能力較差的學(xué)生，幫助他們?nèi)拥羲枷氚?，消除自卑，恢?fù)自信，堅(jiān)定學(xué)好課程信心。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)方法

《工程制圖》是一門(mén)既有理論更重視實(shí)踐的課程。在學(xué)習(xí)過(guò)程中絕對(duì)不能死記硬背，更不能紙上談兵純理論地推導(dǎo)。很多學(xué)生反映在課堂上都能聽(tīng)懂教師的講授，但在實(shí)際作業(yè)的讀圖、繪圖練習(xí)中卻感到力不從心。這主要是學(xué)生雖然有了一定的空間知識(shí)，但仍缺乏對(duì)形體的想象、分析及思維能力。而實(shí)踐性教學(xué)能較好地幫助學(xué)生理解和掌握理論知識(shí)，提高空間想象及思維能力。例如《工程制圖》中的立體及其表面交線部分的難度較大，很多學(xué)生無(wú)法建立空間概念，盡管教師花費(fèi)大量精力進(jìn)行講解，也無(wú)法達(dá)到好的教學(xué)效果，這一點(diǎn)從相關(guān)章節(jié)的作業(yè)情況可以看出。這時(shí)，可以借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件CAD建立物體的三維空間模型。在三維CAD系統(tǒng)，兩兩相貫的立體產(chǎn)生的相貫線是自動(dòng)生成的，而立體之間的相交和表面過(guò)渡可通過(guò)屏幕的三維動(dòng)態(tài)顯示進(jìn)行觀察，既訓(xùn)練了空間思維能力，又可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，還可以安排一定學(xué)時(shí)的實(shí)踐考察課，讓學(xué)生去工廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參觀零件的測(cè)繪、設(shè)計(jì)、加工、裝配等，這樣可以幫助學(xué)生對(duì)一些抽象概念如配合、公差、表面粗糙度、尺寸標(biāo)注中的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)等有更加感性的認(rèn)識(shí)[1]。

綜上所述，為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)講授《工程制圖》時(shí)應(yīng)考慮到該專業(yè)的特殊性，注重強(qiáng)調(diào)課程與專業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)合多種教學(xué)方法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

[1] 張海燕,于紅玉,陶薔等.生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)《機(jī)械制圖》課程的教改探索與實(shí)踐[J].首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(社科版),2007,28(00):126-127.

R318-4

A

1671-8194（2010）22-0167-03

廣東省廣州市南方醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院（510515）