農(nóng)業(yè)工程類“工程制圖”課程教學方法探索與實踐

田 輝,周雪花,梁愛琴,王 玲

(河南農(nóng)業(yè)大學，河南 鄭州 450002)

農(nóng)業(yè)工程類“工程制圖”課程教學方法探索與實踐

田 輝,周雪花,梁愛琴,王 玲

(河南農(nóng)業(yè)大學，河南 鄭州 450002)

針對河南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)工程類“工程制圖”課程的教學現(xiàn)狀及課程教學中存在的問題，在教學理念、教學方法、內(nèi)容組織、學生興趣引導、專業(yè)教育拓展、課程考核方式改革等方面做了積極的思考與探索。結(jié)果表明:這些措施的使用，激發(fā)了學生學習的主觀能動性，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維能力，提高了課程的教學效果，促進了教學相長。

農(nóng)業(yè)工程專業(yè)；“工程制圖”課程；教學方法

DOI號：10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0164

農(nóng)業(yè)工程是為農(nóng)業(yè)服務的應用型學科，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學的三大支柱之一。培養(yǎng)適應現(xiàn)代科技發(fā)展，特別是具有工程領(lǐng)域技術(shù)集成與創(chuàng)新的農(nóng)業(yè)工程類技術(shù)人才，是全國農(nóng)業(yè)院校農(nóng)業(yè)工程教育的重任。在人才培養(yǎng)上要求工程技術(shù)人員具有扎實的專業(yè)功底、精湛的專業(yè)技術(shù)以及指導生產(chǎn)實踐等能力。對于農(nóng)業(yè)工程專業(yè)的學生來說，“工程制圖”課程不僅是一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，更是啟蒙學生工程意識、建立工程概念、培養(yǎng)空間思維和空間想象能力的工程素質(zhì)課程[1,2]。因此，在本課程的教育教學中強化綜合素質(zhì)培養(yǎng)、提升學生的工程素養(yǎng)、培養(yǎng)其創(chuàng)新思維方式是我們的首要任務。

一、“工程制圖”課程特點

“工程制圖”課程是農(nóng)業(yè)工程類各專業(yè)學生必須掌握的實用技術(shù)基礎(chǔ)課程，是培養(yǎng)學生繪圖、讀圖、圖解分析、形象思維能力的一門既有系統(tǒng)理論又有較強實踐性的必修技術(shù)基礎(chǔ)課，包括畫法幾何、制圖基礎(chǔ)和相關(guān)專業(yè)圖3部分內(nèi)容。本課程因其內(nèi)容抽象、具有較強的理論性、實踐性和工程性，被稱為是最有用、最難教、最難學的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，尤其前期的畫法幾何部分，它主要研究如何運用投影原理來表示空間形體與平面投影之間的對應關(guān)系，具有抽象性和復雜性的特點。在初學階段，因沒有生產(chǎn)實踐基礎(chǔ)，晦澀難懂的理論知識容易讓學生滋生畏難、消極情緒，直接影響課程的教學質(zhì)量[3,4]。工程制圖是工程界的語言，是學生學習后續(xù)專業(yè)課程和完成課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的專業(yè)基礎(chǔ)，更是學生畢業(yè)后從事相關(guān)工作的基本技能[5]。因此，如何更好地激發(fā)學生學習的主觀能動性，提高課程的教學效果，一直是教師們課改的研究重點。本文以河南農(nóng)業(yè)大學“工程制圖”課程教學為例，從以下幾個方面對農(nóng)業(yè)工程類“工程制圖”課程教學方法進行了有益探索與實踐。

二、以職業(yè)能力培養(yǎng)作為課程教學的核心目標

“工程制圖”課程主要的教學任務是培養(yǎng)大學生工程設(shè)計的基本功，這是基于大學生職業(yè)能力培養(yǎng)來進行的。職業(yè)能力的培養(yǎng)包括專業(yè)能力與關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，“工程制圖”課程的教學正是專業(yè)能力和關(guān)鍵能力培養(yǎng)的交錯體現(xiàn)[1]。

“工程制圖”課程一般都是安排在大一上學期授課。在傳統(tǒng)的教學方法中，由于過于偏重畫法幾何的理論知識，而忽略了學生專業(yè)意識、工程意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在后續(xù)課程應用中，發(fā)現(xiàn)部分學生，仍然對制圖沒有一個清晰、完整的認識，遇到實際問題不知道如何表達、繪制工程圖。隨著計算機技術(shù)、三維CAD技術(shù)在工程領(lǐng)域的廣泛應用，明顯促進了“工程制圖”的教學工作。貫徹培養(yǎng)學生的工程意識理念，重點突出零件圖和裝配圖的內(nèi)容，將零件圖與實際工廠加工零件結(jié)合，直接將工廠加工零部件圖紙引入課堂教學中，重點培養(yǎng)學生的徒手繪圖能力和計算機繪圖能力。

分析歷年教學效果和考試結(jié)果，大多數(shù)學生由于缺乏工程實踐經(jīng)驗，死記硬背的情況較多，若考作業(yè)原題時，正確率相對較高，而綜合應用題時往往會有不少學生做錯。尤其在尺寸標注中，容易忽略尺寸基準的選擇，即使知道標注尺寸前先選基準，也會出現(xiàn)基準選不對的情況，更不考慮加工和檢測原則。因此就需要課程理論學習與現(xiàn)場教學、工程實踐相結(jié)合，學生通過參觀實踐獲得感性認識，而后參與工程將理論知識應用于實際工作中，這樣才能理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)職業(yè)能力。

通過工學結(jié)合，在課程教學中增加工程實習等參觀環(huán)節(jié)，在工廠的實踐環(huán)境中進行參觀作業(yè)，啟發(fā)學生思考實際生產(chǎn)中的機器部件的構(gòu)形方式和表達方法，將課程中提到的構(gòu)形理論直接與實際應用聯(lián)系在一起，從而實現(xiàn)工程設(shè)計與工程制圖的緊密結(jié)合。尤其是在零件圖作圖中，將學生帶進工廠，參觀機件加工車間，請工人師傅講解各工件的結(jié)構(gòu)特點、工作原理、加工工藝等，隨后讓學生對著零件圖進行分析，同學之間互評，最后老師歸納總結(jié)。實踐表明，通過提前到實習工廠學習，真實的工作環(huán)境實現(xiàn)了理論與實踐相結(jié)合，增強了學生對工程制圖實用性的認識、提高了學生學習的積極性和繪圖能力。既縮短了學校與企業(yè)的距離，也實現(xiàn)了學生理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)了學生的工程意識和實踐能力。

三、結(jié)合新形勢改革考核方式，注重能力培養(yǎng)

隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整，社會對技術(shù)人才的需求越來越高，中國目前出現(xiàn)了“用工荒”和畢業(yè)生“就業(yè)難”的尷尬局面，這就迫使高校必須轉(zhuǎn)變培養(yǎng)方向，培養(yǎng)企業(yè)急需的各類應用型人才[6]。積極有效的考核可以提高學生的學習主動性，有利于學生實踐能力的培養(yǎng)，從而增強學生職業(yè)競爭力，拓寬就業(yè)出路。“工程制圖”最終目的是讓學生具有看懂、繪制工程圖樣的能力，因此對學生課程學習的考核應更注重能力的鑒定，其標準應是學生多種能力的綜合展現(xiàn)。

我校傳統(tǒng)的制圖考核方式分為課堂小測驗，測繪實習和平時成績3部分，分數(shù)分配比例為3∶4∶3。隨著學生人數(shù)的不斷擴招對傳統(tǒng)成績評定帶來了一定困擾，課堂小測驗雖然在一定程度上能考查學生對所學知識的掌握狀況，但由于不是正規(guī)期末考試，考核內(nèi)容過于單一、考試過程中易出現(xiàn)學生違反考試紀律、互相抄襲等問題，致使這種測驗方式不能真實反映學生學習效果，也缺乏考試的嚴格性和公正性。以制圖能力培養(yǎng)為考核目標、以知識和技能考核為主線的原則，改革傳統(tǒng)的課堂小測驗的方法，采用與教學內(nèi)容、能力培養(yǎng)相適應的綜合評估的考核方式。從2012年開始實行期末集中考試，總評成績結(jié)構(gòu)調(diào)整為考試成績、測繪實習成績和平時成績3部分，分數(shù)分配比例調(diào)整為4∶4∶2。其中，考試的內(nèi)容側(cè)重于零件圖、裝配圖畫圖和讀圖的實際能力的考查。測繪實習成績以學生實際測繪提交的圖紙為依據(jù)，該成績也是對學生所學知識的全面檢驗和強化，一定程度上能提高學生的動手操作能力和解決實際問題的能力；平時成績除根據(jù)學生的平時作業(yè)、出勤和回答問題情況來確定外，還加入了小機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計成績，不僅利于學生創(chuàng)造性和主動性的發(fā)揮，也利于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)與發(fā)展。對比改革前后的教學效果和考試結(jié)果來看，新考核方式實施后的課堂提問效果和作業(yè)成績明顯高于往屆，說明綜合考核方式對學生的平時學習的確起到了促進作用，提高了學生的學習效果，也更能公正、準確地評價學生的學習質(zhì)量，促進了教學質(zhì)量的提高。

四、依據(jù)課程特色，注重專業(yè)、人文教育

“工程制圖”課程是工科的基礎(chǔ)又是多數(shù)專業(yè)課程聯(lián)系的紐帶，它本身具有豐富的工程內(nèi)涵和外延，因此，它的內(nèi)容十分重要，它的專業(yè)影響深遠，它的教學展開要立足于現(xiàn)場的設(shè)計與制造實踐，立足于現(xiàn)代設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展。而新方法、新技術(shù)、新設(shè)備的出現(xiàn)也暴露出課程的教學理念、內(nèi)容、方法等與時代的發(fā)展和社會的需求相對滯后的問題。因此課堂中對于教學內(nèi)容的講解需要進行大膽創(chuàng)新，構(gòu)建合理的課程體系，服務社會需要[7]。

“工程制圖”是一門將知識、素質(zhì)、能力和創(chuàng)新融為一體的綜合思維訓練課，它在提高學生的綜合素質(zhì)方面起著其他課程所不能替代的作用[8]。大學一年級學生學習興趣濃厚，思維活躍、學習和參加活動的積極性非常高，但也有部分學生不適應大學的生活，沒有養(yǎng)成有效的學習方法，造成學習時間不能保證。作為在大學的第一門專業(yè)課程，抓住學生學習的敏感期，結(jié)合學生所學課程進行專業(yè)和學科教育是十分必要和有效的，通過讓學生了解課程歷史、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展方向來體會學習本課程的必要性和重要性，讓學生帶著對知識的渴求進入到課程、專業(yè)的學習中去。此外，針對大學教學與中學教學形式、內(nèi)容的不同，急需引導學生轉(zhuǎn)變學習方法，盡快適應大學的學習生活。因此，在課時有限的情況下，充分利用下課休息時間播放一些本專業(yè)的教育短片對學生進行專業(yè)、人文等方面的教育。近年來共剪輯10分鐘左右的視頻短片50多個，共分為課程學習、專業(yè)教育、人文教育、創(chuàng)新能力培養(yǎng)4個模塊：

圖1 專業(yè)拓展模塊

通過QQ調(diào)查表明：通過這些典型的具有教育借鑒意義的、有針對性專業(yè)引導的視頻短片的播放，提高了學生學習的興趣，激勵了學生學習本專業(yè)的積極性，增強了學生的專業(yè)素養(yǎng)。經(jīng)過近幾年的課程教育以及和后續(xù)課程銜接方面的實踐和摸索，總結(jié)出了一些在學生培養(yǎng)方面的經(jīng)驗，提出了“大一加入一個學習小組，大二參加一個學科競賽，大三出一個創(chuàng)新作品，大四做出一個產(chǎn)品”的教學理念。

五、建立學生自學機制、構(gòu)建學習交流平臺

(一)設(shè)立學生自學互助小組

“工程制圖”課程是一門技能型非常強的課程，需要做大量的作業(yè)訓練練習，制圖作業(yè)全年共有40次(每次4～6大題)其中5次圖紙大作業(yè)。學生普遍存在“一聽就會，做作業(yè)就忘”的情況。并且會產(chǎn)生作業(yè)量大、學生容易懈怠的現(xiàn)象?！肮こ讨茍D”中尤其是畫法幾何部分的內(nèi)容是環(huán)環(huán)相扣的，一次跟不上，就會有畏難厭學的情形。隨著大班上課、課時的縮減以及學生個體素質(zhì)的差異等，僅靠課堂教學已經(jīng)遠遠滿足不了學生的需要，因此，幫助學生成立自學互助小組(4～6人)，引導學生課外進行積極的小組討論學習，以培養(yǎng)學生的自主學習意識，從而發(fā)揮學生的主體作用。在課程教學中，前期畫法幾何部分選擇容易混淆、難懂的經(jīng)典問題，采用小組合作學習，引導學生在討論中發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)關(guān)鍵知識點并最終獲取答案。后期零件圖、裝配圖的學習中，采用項目教學法、組員根據(jù)自己對制圖的理解，相互之間通過討論，查閱資料，最終完成圖紙的繪制。還可以對各組的圖樣進行匯報展示，由各組成員對圖樣進行評價、討論分析各個圖樣的優(yōu)缺點，并最終選出最佳的圖樣。這種以小組互助學習為依托，積極開展探究式、討論式、參與式教學，使學生始終處于學習的主體地位，激發(fā)了學生的好奇心，讓更多的學生參與到教學中，實現(xiàn)了教與學結(jié)合，提高了學生團隊合作、交流表達和創(chuàng)新思維能力。

(二)組建網(wǎng)絡教學模型庫以及建設(shè)“工程制圖”精品課程

隨著高校擴招、學生人數(shù)的增加、課時數(shù)的縮減，增加了教師課后輔導的難度。實踐發(fā)現(xiàn)，組建網(wǎng)絡教學模型庫以及建設(shè)“工程制圖”精品課程是很好的解決方式。

“工程制圖”是我校2010年精品課程，有精品課程教師網(wǎng)站，教師將課堂教學和作業(yè)習題中所涉及到的教學模型，以實體圖片和三維動畫的形式直接掛在網(wǎng)上，學生在課下遇到問題，可以通過校園網(wǎng)進入模型庫，尋找自己需要的三維模型進行觀察和學習，以幫助完成作業(yè)練習。在精品課程建設(shè)方面，我們將重難點內(nèi)容、有難度的練習思考題均錄制了教學視頻以方便學生隨時查看和學習。建立習題庫和試題庫，學生可以按照自己的需要進行相應章節(jié)的練習，并根據(jù)答案和解題視頻判斷自己所做題目是否正確。這樣的輔助教學方式，打破了輔導時間、地點的限制，既減輕了教師的輔導工作量，又方便學生根據(jù)自己的時間及學習興趣，反復多次地在網(wǎng)上進行相關(guān)課程內(nèi)容的學習。

(三)建立QQ群，搭建師生交流平臺，引導學生自主學習

第一次上課時，教師和學生建立一個本課程學習的QQ群，QQ群的建立是一個師生交流的平臺，方便學生學習和教師“0距離輔導”，實現(xiàn)了教師和學生之間的方便快捷的互動交流。隨著制圖能力的提高，學生學習本課程、參加后續(xù)課程創(chuàng)新的興趣也越來越濃厚。因此平臺也逐漸成為學生自學和交流的空間，吸引了很多新一屆的學生加入，實現(xiàn)了“傳幫帶”的作用，學生自發(fā)拓展了QQ群的功能，在空間中上傳有大量的學習資料如：錄制三維CAD跟我學教程、高級動畫制作、歷年學科競賽題庫、國家和行業(yè)的競賽信息發(fā)布、疑難問題的解答等。這些嘗試都逐步引導學生實現(xiàn)自主學習、自我管理。

六、結(jié)語

“工程制圖”是工科的基礎(chǔ)，針對“工程制圖”課程每一年省級、國家級教育部門都有專門的先進圖形技能競賽。我院連續(xù)6年均在河南省先進圖形技能大賽上取得優(yōu)異的成績，每年都有學生通過培訓及比賽提高了水平，增強了自信，在大賽結(jié)束后，由于其嫻熟的繪圖技能或者參與到其他教師的研究工作中，或者在教師指導下開始從事課外科技活動，先后取得了全國機械設(shè)計大賽一等獎、全國信息技術(shù)水平大賽特等獎、全國大學生農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程創(chuàng)新設(shè)計競賽特等獎等榮譽。就業(yè)和研究生面試時也由于其扎實的圖學功底而增加了競爭力。

[ 1 ] 公維佳,李晶宇,蘇文海.淺析工程制圖教學與農(nóng)業(yè)工程類學生職業(yè)能力培養(yǎng)的銜接[J].科教文匯(下旬刊),2013(8):60-62.

[ 2 ] 李群卓,谷芳,朱琳,等.以工程意識與工程素質(zhì)為中心的工程制圖測繪實踐與探索[J].教育教學論壇,2015(43):130-132.

[ 3 ] 牟萍,蔣暉,劉德炎.淺析《畫法幾何及工程制圖》教學策略[J].教育教學論壇,2015(12):166-167.

[ 4 ] 吳狄.基于三維CAD技術(shù)的工程制圖教學改革研究[J].沈陽工程學院學報(社會科學版),2014(3):408-411.

[ 5 ] 吳艷英,陳海虹,吳錦行.基于CDIO工程教育理念的“畫法幾何及工程制圖”教學研究[J].大學教育,2015(1):148-149.

[ 6 ] 陸廣華,張樂瑩,張躍,等.應用技術(shù)大學工程制圖教學改革與探索[J].大學教育,2015(8):164-165.

[ 7 ] 朱科鈐,劉善淑,丁建寧,等.美國教授圖學課程短期授課的實踐及啟示[J].圖學學報,2015(4):622-625.

[ 8 ] 孫蘭英,李才潑,劉順芳.工程制圖開放式教學法研究[J].教師,2015(5):87-88.

(編輯：楊建肖)

2015-10-29

教育部信息化管理中心計算機輔助教育系列課題(編號：CAXC-13A-40)；2012年河南農(nóng)業(yè)大學高等教育教學改革研究項目。

田 輝(1980-),女，河南西平人，副教授，研究方向：工程圖學及虛擬設(shè)計。

G642.0

A

1008-6927(2015)06-0017-04