工程制圖測繪周教學(xué)改革效果分析

楊 莉，郝育新，呂 梅

(北京信息科技大學(xué)機電工程學(xué)院，北京 100192)

工程制圖是機械類和近機械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，測繪周是基礎(chǔ)性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)?；谥茍D測繪實踐課程的自身特點，不僅要鞏固所學(xué)的理論知識，而更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

本院近幾年對制圖測繪周的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核等方面都進行了一些改革。在2010、2011級機械專業(yè)中各選取兩個班，分成實驗班和普通班，其中兩個實驗班進行了教學(xué)模式的改革，普通班沿用過去的教學(xué)模式。對兩種教學(xué)模式的教學(xué)效果進行了對比分析，總結(jié)得失，并針對存在的問題提出了進一步的改進措施。

1 教學(xué)模式改革

根據(jù)教學(xué)計劃，學(xué)生在大學(xué)一年級完成了工程制圖80學(xué)時和計算機繪圖32學(xué)時的學(xué)習(xí)之后，大學(xué)二年級第一學(xué)期要完成兩周制圖測繪周教學(xué)。測繪周教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為提高測繪周的教學(xué)效果，作者在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)管理和考核等方面進行了一些有益的嘗試，在出版的《工程制圖測繪教學(xué)模式的研究與實踐》一文中介紹了新的教學(xué)模式。新的制圖測繪周教學(xué)模式，從系統(tǒng)工程的角度出發(fā)，把握各因素之間的相互聯(lián)系和邏輯關(guān)系，把教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改進以及過程考核結(jié)合起來，內(nèi)容和方法相呼應(yīng)，考核與內(nèi)容相協(xié)調(diào)，力求取得整體效應(yīng)，提高學(xué)生參與的興趣和主動性，注重教學(xué)效果。

一是引入“工程制圖零部件測繪計算機輔助系統(tǒng)”。該系統(tǒng)主要包括教學(xué)課件、裝配體裝配互動、零部件三維模型庫和零部件二維圖形庫等模塊[1]，基本涵蓋了測繪周的教學(xué)內(nèi)容。例如利用系統(tǒng)提供的圖形模塊，部分測繪零部件的繪圖可直接用AotuCAD完成，便于將手工繪圖和計算機繪圖的內(nèi)容進行合理安排，減少繪圖時間，可針對學(xué)生的具體情況實現(xiàn)個性化安排，避免了過去有些學(xué)生完不成繪圖任務(wù)，而有些學(xué)生卻吃不飽的現(xiàn)象。用其輔助教學(xué)，旨在解決脫離實踐的教學(xué)模式，克服傳統(tǒng)制圖測繪周教學(xué)模式中，學(xué)生手工繪圖工作量大、忙于應(yīng)付、機械模仿，忽視了對零件設(shè)計、工藝結(jié)構(gòu)、尺寸標(biāo)注合理性等方面知識的理解和綜合應(yīng)用。

二是探索運用教學(xué)互動的“項目教學(xué)法”，即以“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式。目的是把學(xué)生融入有意義的任務(wù)完成過程中，通過項目的每一步、每一子任務(wù)的完成，在不斷遇到問題、解決問題的過程中，讓學(xué)生自主地、積極地學(xué)習(xí)和進行知識的建構(gòu)，從而完成對知識的掌握和能力的培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)[2]。項目教學(xué)法的運用，改變了過去教師講授為主、學(xué)生被動接受的教學(xué)模式，有利于培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐知識的綜合運用能力，獨立分析問題、解決問題的能力，自我分析與評價能力以及創(chuàng)新能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。采用項目教學(xué)法，可以實現(xiàn)理論教學(xué)和實踐教學(xué)并舉。

三是設(shè)計采用“重在過程”的全方位的科學(xué)合理的考核體系。突出“工程能力培養(yǎng)”這個主線，強化“過程+結(jié)果”和“知識+能力”的考核模式使教學(xué)整體適應(yīng)專業(yè)培養(yǎng)和社會需求變化的目標(biāo)[3]。改變過去主要依據(jù)圖面質(zhì)量評定成績，而是將考核落實到相應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，激勵學(xué)生獨立、認(rèn)真地完成測繪每一環(huán)節(jié)的內(nèi)容和任務(wù)。

引入計算機輔助測繪，利用節(jié)約的時間圍繞改革目標(biāo)設(shè)計更加合理的知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)及為其服務(wù)的教學(xué)內(nèi)容，核心要解決“是什么”的問題。完成這些任務(wù)，不是要簡單增加教學(xué)內(nèi)容和教師的工作量，而是要發(fā)揮學(xué)生的主體地位，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過自己的努力，解決測繪教學(xué)中原有的知識和能力問題。同時要關(guān)注教學(xué)過程的管理和考核，原因是教學(xué)環(huán)節(jié)多了，要求高了，沒有完善的科學(xué)的考核指標(biāo)體系設(shè)計，就難以完成改革的初衷。這二者是要解決“如何做”的問題。因此，三方面的內(nèi)容組成了改革模式的內(nèi)涵。

2 教學(xué)效果分析

針對測繪的教學(xué)內(nèi)容：拼畫手壓閥、減速器裝配圖；測繪臥式齒輪泵、繪制7張零件草圖并繪制裝配圖；讀柱塞泵裝配圖并拆畫零件圖。對兩種教學(xué)模式進行多側(cè)面、多角度評價，內(nèi)容包括學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)主動性、繪圖時間、知識的理解和運用等多個方面。我們在2010、2011兩級機械專業(yè)中選取4個班，其中，實驗班共57名，普通班共59名同學(xué)，進行無記名問卷調(diào)查。問卷有3個選項，A：是；B：一般；C：否。結(jié)果如表1所示。

表1 教學(xué)效果分析(%)

對學(xué)生繪圖中常出現(xiàn)的錯誤進行歸納，從4個方面進行評價圖面質(zhì)量：①投影關(guān)系、畫法是否正確；②螺紋、齒輪等標(biāo)準(zhǔn)件和常用件的畫法；③尺寸標(biāo)注、配合等技術(shù)要求的標(biāo)注；④圖形是否規(guī)范。圖面質(zhì)量對比分析如圖1所示。

實驗班采用表2所示新的考核指標(biāo)體系進行成績評定[4]，普通班在主要依據(jù)圖面質(zhì)量的基礎(chǔ)上參考平時情況評定成績，成績比較如圖2。對兩種考核方式的合理性、科學(xué)性，能否調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性、促進對知識的理解和掌握以及解決實際問題能力的培養(yǎng)等方面進行了了解，學(xué)生對兩種考核方式就有關(guān)問題的認(rèn)可度如圖3所示。

圖1 圖面質(zhì)量分析

表2 測繪成績考核體系

圖2 成績分析

實驗班學(xué)生對改革后的教學(xué)效果基本做出了正面的評價。教育心理學(xué)認(rèn)為興趣是最好的老師，如果學(xué)生有興趣去學(xué)習(xí)，則學(xué)習(xí)的態(tài)度是積極的，學(xué)習(xí)的效果也會較好；反之，被動性的學(xué)習(xí)很難帶來優(yōu)秀的學(xué)習(xí)成績[5]。教學(xué)改革后，學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣和主動性方面的提升更有助于達到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。新的教學(xué)模式，由以往的“注入式”單向性轉(zhuǎn)為“互動式”雙向性，更注重對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。有研究表明，教學(xué)效果的提高主要體現(xiàn)在對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)上，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力是學(xué)習(xí)型社會對人全面、可持續(xù)發(fā)展的基本要求，已成為當(dāng)前教學(xué)改革的切實目標(biāo)[6]。

圖3 考核方式分析

通過圖面質(zhì)量和成績比較也可看出，實驗班的學(xué)生在各方面優(yōu)于普通班。教學(xué)改革后，部分測繪圖紙采用AotuCAD完成，減少了繪圖時間，提高了學(xué)習(xí)效率，優(yōu)化了教學(xué)效果。學(xué)生不再僅僅只是機械地模仿畫圖，而是將重點轉(zhuǎn)到對零件圖的閱讀、零件工藝結(jié)構(gòu)、零件表達方案選擇、尺寸標(biāo)注合理性、零件裝配關(guān)系等方面知識的理解和綜合運用能力，培養(yǎng)規(guī)范的繪圖方法、提高手工和計算機繪圖技能。

考試方法的改革應(yīng)更加重視對學(xué)生知識、素質(zhì)和能力培養(yǎng)的過程，以加強“工程能力”為教學(xué)核心，圍繞“過程”、“知識”和“能力”3個中心點，全面地考核學(xué)生的知識、素質(zhì)和能力，從而為學(xué)生的發(fā)展創(chuàng)造更好的條件[3,7]。從反饋的信息看，考核方法和成績評定方式的改革得到了多數(shù)學(xué)生的認(rèn)可，相對比較全面、有效、準(zhǔn)確地成績評定在調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性，在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)等方面起到了一定的促進作用。

通過研究表明，新的教學(xué)模式通過在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式的改革，在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、學(xué)習(xí)能力、解決實際問題能力和創(chuàng)新能力方面，取得了比較好的效果，有利于教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提升，更符合教學(xué)大綱的要求和教學(xué)目標(biāo)。

3 存在的問題與改進措施

引入AutoCAD輔助測繪后，加上學(xué)生個人能力差別和AutoCAD熟練度不同，每個學(xué)生的繪圖時間有多有少。以手壓閥為例，教學(xué)計劃安排繪圖時間為10學(xué)時，實驗班平均繪圖時間較普通班減少3學(xué)時。其中能力較弱的學(xué)生減少2.0~2.5學(xué)時，而較強的學(xué)生減少3.5~4.0學(xué)時。根據(jù)學(xué)生的具體情況，如何更科學(xué)合理地安排各教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容和做好教學(xué)管理是個突出問題。既要體現(xiàn)個性化教學(xué)，又要符合整體的教學(xué)進程安排，做到內(nèi)容豐富、安排合理。例如在測繪項目的選擇和要求上，改變過去一刀切的模式，而是依據(jù)學(xué)生的實際情況區(qū)別對待，這樣就可避免有些學(xué)生完不成測繪任務(wù)，而有些學(xué)生卻吃不飽的現(xiàn)象。這些都是今后教學(xué)需要解決的新課題。

兩個班手工繪圖量差別比較大，實驗班是普通班的35%~40%。從考核的情況來看，實驗班學(xué)生在手工繪圖技能和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作作風(fēng)方面不如普通班。需要調(diào)整手工繪圖與計算機繪圖的比例，通過提高實驗班的手工繪圖量加強學(xué)生手工繪圖技能和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真學(xué)習(xí)態(tài)度的培養(yǎng)。這是測繪周教學(xué)目標(biāo)之一。

工程制圖測繪教學(xué)的改革，兩屆實驗班的教學(xué)實踐已取得了比較理想的預(yù)期效果，但效果的驗證還有待進一步完善。一方面所做的對比試驗樣本數(shù)量小，有些環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)還不能真實、全面地反映問題；另一方面依據(jù)統(tǒng)計學(xué)的要求，若能經(jīng)過四屆學(xué)生的對比試驗數(shù)據(jù)會更客觀、更準(zhǔn)確。

4 結(jié)束語

制圖測繪周是機械類和近機類專業(yè)重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，改革后的新教學(xué)模式在提高教學(xué)質(zhì)量方面做了有益的探索，取得了較好的效果，受到學(xué)生的歡迎。其創(chuàng)新點在于“三位一體”的整體效應(yīng)。下一步主要是針對存在的不足，通過理論上不斷研究和實踐中持續(xù)不斷地改進，堅持不懈地努力，力爭經(jīng)過多年級的實驗，摸索出一條測繪周實踐教學(xué)的新路子。

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