工科院校工程制圖課程教學改革的探索與實踐

工科院校工程制圖課程教學改革的探索與實踐

[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)課程的學習，而且反映學生的基礎(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，在教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、教學理念等方面仍然存在一些問題，必須進行教學改革。文章分析了工程制圖課程的教學現(xiàn)狀和不足，提出了具體的教學改革目標和改革措施。

[關(guān)鍵詞]工程制圖 現(xiàn)狀和不足 教學改革 目標與措施

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現(xiàn)狀和不足

（一）教學內(nèi)容因循守舊。課程忽視了學科的發(fā)展性；課程之間的界限分得過細，忽視了學科的交叉性；只看到所需理論知識的一面，忽視了課程的實踐性。

（二）教學體系的結(jié)構(gòu)和層次的問題。

（三）教學方法和教學手段。

傳統(tǒng)的制圖課中教師采用大量的板書、板畫，再加上掛圖實物模型進行課堂教學，教師講起來費勁，學生聽起來也很吃力，教學效果井不理想。

多媒體教學與傳統(tǒng)的教學手段各有利弊，但目前又走入了另一個極端，過分強調(diào)了多媒體教學的優(yōu)點而忽視了其缺點。主要表現(xiàn)為：多媒體教學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、教學進度過快的現(xiàn)象，這樣會使學生來不及充分理解和掌握已學知識，并影響后續(xù)內(nèi)容的學習。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，難以保證教學效果。

（四）由于招生規(guī)模的擴大，學生數(shù)量增多， 大班上課減弱了作業(yè)輔導(dǎo)。講課和輔導(dǎo)這兩個重要的教學環(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生能力的培養(yǎng)。學生的水平參差不齊，教師在講述專業(yè)知識時不能兼顧學生的各自差異情況，只能按統(tǒng)一的標準講授。

（五）教學實驗設(shè)備和實踐環(huán)節(jié)缺乏，學生只能感性理解，不能動手，不能有效激發(fā)學生的學習積極性。

二、工程制圖課程教學的改革目標

以現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)，體現(xiàn)學生為主體、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、計算機繪圖三部分內(nèi)容融會貫通，全面培養(yǎng)學生的手工草圖、儀器繪圖、計算機繪圖三種繪圖能力，達到激發(fā)學生創(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內(nèi)容。

教學內(nèi)容改革應(yīng)遵循“需求、實用、實踐、適當超前”的原則，強調(diào)針對性和實用性。針對不同的專業(yè)，應(yīng)從其培養(yǎng)目標或?qū)I(yè)要求出發(fā)，制訂不同的教學計劃、教學大綱，選擇適宜的教材。

（1）全面修訂教學大綱，優(yōu)化重組教學內(nèi)容。

面對學時數(shù)的壓縮，我們對工程制圖課程內(nèi)容進行了優(yōu)化重組，重在精而新。畫法幾何的內(nèi)容近年來在圖學界爭議較大，這一部分是圖學的理論基礎(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調(diào)畫法幾何的重要性，占用了較多的教學學時。這一部分恰恰是老師難教、學生難懂的內(nèi)容。但是，學校的教育只是給學生打下一個基礎(chǔ)，培養(yǎng)一定的獨立思考和工作能力，在教學內(nèi)容的處理上，應(yīng)注重實用，精選和更新有利于學生能力培養(yǎng)的內(nèi)容和知識，刪減不必要的繁瑣部分。實踐也證明，抽象的畫法幾何理論中有些內(nèi)容在當前并沒有太大的實用價值，工作中大量的制圖任務(wù)并不需要太深的畫法幾何知識。所以教學中沒有必要追求畫法幾何的深度和廣度，而是應(yīng)該強調(diào)實用性，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，在工程實踐中也極少遇到，由于計算機的廣泛應(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際價值，因此有關(guān)圖解法的內(nèi)容應(yīng)進行刪減。盡管這部分內(nèi)容對學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。

（2）加強構(gòu)型設(shè)計。

（3）計算機繪圖與工程制圖課程相融合。計算機繪圖已廣泛在科研院所、工廠企業(yè)普及應(yīng)用。計算機繪圖已成為制圖的主要形式和手段，畢業(yè)設(shè)計中也要求學生用計算機繪出符合國標要求的設(shè)計圖紙。因此，形勢要求我們在教學中給學生上好這一課，可以將計算機繪圖單獨作為一門課程開出。

（4）調(diào)整尺規(guī)、徒手與計算機繪圖三者的關(guān)系。

傳統(tǒng)的制圖教學方法是教會學生尺規(guī)繪圖為主，徒手繪圖為輔。在工程實際中，由于計算機繪圖的介入，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。徒手繪圖可以訓練學生對投影關(guān)系、投影規(guī)律的掌握，培養(yǎng)空間想象能力和分析能力，快速表達設(shè)計思想、記錄創(chuàng)意成果。 大企業(yè)中一般先由設(shè)計人員手工繪制出草圖，然后再交電腦繪圖，草圖的質(zhì)量直接影響到計算機繪圖的質(zhì)量。因此，在教學中應(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、計算機繪圖三者融合起來。

（二）改革教學方法及教學手段：

（1）改變教學方法

教學方法改革的重點，就在于調(diào)動學生的積極性和主觀能動性，使課堂成為學生主動發(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生為中心的多元化教學模式。這種多元化的教學模式，可采取啟發(fā)式、討論式、問題式、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)式、循序漸進式等等多種教學方法。

（2）多媒體CAI現(xiàn)代教學手段與傳統(tǒng)授課方法合理結(jié)合。

吸收傳統(tǒng)教學經(jīng)驗，應(yīng)用現(xiàn)代化教育技術(shù)如計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行輔助教學，制作網(wǎng)絡(luò)課程和網(wǎng)絡(luò)教材，開展網(wǎng)絡(luò)教學。傳統(tǒng)的課堂教學中教師在黑板上作圖，邊畫邊講解，學生通過這個過程逐漸理解和消化，實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，非常有利于學生理解吸收并掌握繪圖方法。因此針對制圖教學必須實現(xiàn)過程化和與眾不同的特點，利用多媒體軟件的動畫功能，使教學逐步實現(xiàn)過程化。

（三）進行教師知識更新培訓。為教師開設(shè)AutoCAD培訓班、三維CAD培訓班和多媒體課件制作培訓班等。

（四）把課程建設(shè)與學生素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合。把知識傳授和技能訓練有機地協(xié)調(diào)起來，把制圖與設(shè)計結(jié)合起來，把手工繪圖與計算機繪圖結(jié)合起來，建立了一個優(yōu)化的教學體系。

（五）實訓和實驗的改革。工程制圖課程的實踐教學包括3個方面：課內(nèi)的上機繪圖實踐、課內(nèi)測繪模型實踐和專業(yè)測繪。上機繪圖實踐主要是培養(yǎng)學生使用繪圖軟件的能力，課內(nèi)測繪模型實踐主要培養(yǎng)學生理論和實踐相結(jié)合的能力。通過上述安排，提高了學生的測繪能力、繪制儀器圖能力、徒手繪制草圖能力和計算機繪圖能力。能充分調(diào)動學生的學習興趣和學習積極性，對優(yōu)秀學生在測繪過程能發(fā)現(xiàn)許多課內(nèi)沒有解決的新問題，如表達方法問題、測量手段問題等，通過解決測繪和上機中遇到的問題，學生應(yīng)用本學科知識解決實際問題的能力會大大提高。

（六）加強與后續(xù)課程的溝通，使教、學保持連貫性與系統(tǒng)性。

傳統(tǒng)的工程制圖、工程材料、工程原理、工程設(shè)計等課程之間缺乏協(xié)調(diào)，各門課程往 往成為一個個孤島。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)課程的教學計劃并與后續(xù)課教師進行探討與磋商，在整個工程工程教學中，加強聯(lián)系與溝通，互相促進 ，充分發(fā)揮工程制圖作為基礎(chǔ)課的作用，這對于后續(xù)課程學習包括課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計都大有裨益。

（七）強化國標教育，培養(yǎng)學生的規(guī)范意識。

隨著全球經(jīng)濟一體化步伐的加快，“標準”成為企業(yè)制勝的無敵法寶。在產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)一直到銷售的全過程中，企業(yè)無不受到“標準”的制約，同時也享受到制定與使用“標準”所帶來的利益。作為工科學生，將來勢必要參與到社會生產(chǎn)當中去，因此，對他們進行“標準”意識的培養(yǎng)是必要的，同時也是工程制圖教學的目的之一。

四、 效果

該新模式自2010級學生開始試行，通過幾年的實踐，獲得了較好的效果。學生的設(shè)計能力、表達能力、工程應(yīng)用軟件能力得到了較大的提高，并在后續(xù)課程及課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計中得到充分的體現(xiàn)。

（作者單位：西安科技大學理學院 陜西西安）