武陵山片區(qū)教授工科專業(yè)制圖課程的思考及改革建議

張正　李劍　畢仁貴

【摘 要】制圖課程是武陵山片區(qū)地方高校眾多工科專業(yè)必修的基礎(chǔ)課程之一。轉(zhuǎn)變教師工程制圖的授課觀念，培養(yǎng)學(xué)生工程制圖的實(shí)踐技能，滿足企業(yè)工程制圖的生產(chǎn)需求，是該片區(qū)工科專業(yè)提升辦學(xué)質(zhì)量、增強(qiáng)服務(wù)特色不容忽視的一個(gè)著力點(diǎn)。本文結(jié)合武陵山片區(qū)的特殊情況，對(duì)在該片區(qū)教授工科專業(yè)制圖課程展開了一些思考，并給出了相應(yīng)的改革建議。

【關(guān)鍵詞】武陵山片區(qū)；工科專業(yè)；制圖課程；改革建議

工程圖紙是機(jī)械、電氣、土木、材料、建筑等工程行業(yè)中產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)及信息交換的重要載體，是工程、技術(shù)人員用以清晰表達(dá)設(shè)計(jì)理念和意圖的重要方式，被譽(yù)為“工程界的語言”[1]。作為培養(yǎng)工程、技術(shù)人員的工科專業(yè)須承擔(dān)起教會(huì)學(xué)生掌握扎實(shí)的閱讀和繪制工程圖紙的技能。由于工程制圖課程是一門技能性較強(qiáng)的基礎(chǔ)專業(yè)課，教師講授環(huán)節(jié)較為冗繁，學(xué)生學(xué)習(xí)過程較為吃力，因此，為了獲得更好的教學(xué)效果，近年來許多制圖教師積極專研工程制圖的教學(xué)改革，力求從教學(xué)理念、思路、方法和手段等方面能探索出一套既革新又有益的教學(xué)模式。當(dāng)然，在眾人努力之下，國(guó)內(nèi)高校的制圖課程教學(xué)改革取得了一些可喜的成果[2-3]。許多東部及西部高校的工程制圖課程，在一定程度上也正在與國(guó)際接軌[4]。然而，目前研究工程制圖課程教學(xué)改革的重心大多放在教學(xué)國(guó)際化和普遍性規(guī)律的探討上，較少地進(jìn)行教學(xué)地區(qū)化和特殊性規(guī)律的思考。不同地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)、文化、科技及觀念上的較大差異，采取同一教學(xué)模式授課往往會(huì)導(dǎo)致參差不齊的教學(xué)效果。因此，如何在欠發(fā)達(dá)的武陵山片區(qū)教授好工科專業(yè)制圖課程，滿足當(dāng)?shù)仄髽I(yè)對(duì)工程制圖的生產(chǎn)需求，是該片區(qū)高校工科專業(yè)值得思考的一個(gè)問題，需要具體問題具體研究。本文結(jié)合武陵山片區(qū)的特殊情況，以地處該片區(qū)的吉首大學(xué)為例，從西部與非西部、機(jī)類與非機(jī)類、傳統(tǒng)與非傳統(tǒng)及協(xié)同與非協(xié)同差異等角度出發(fā)，對(duì)在該片區(qū)教授工科專業(yè)制圖課程展開了一些具體層面的思考，并給出了相應(yīng)的改革建議。

1 片區(qū)教學(xué)要注重西部與非西部的地區(qū)差異

要在地處西部的武陵山片區(qū)教授好工程制圖課程，首先要關(guān)注西部與非西部之間的地區(qū)差別和它所賦予的教學(xué)差異。武陵山片區(qū)教育資源匱乏，基礎(chǔ)條件相比東部地區(qū)落后，如果完全借鑒東部地區(qū)教授制圖課程的經(jīng)驗(yàn)，則軟硬件條件皆難以保證制圖教學(xué)工作的順利進(jìn)行。同時(shí)，由于武陵山片區(qū)工業(yè)企業(yè)較少，學(xué)生對(duì)機(jī)械、電氣等產(chǎn)品的接觸較少，從而缺乏有效的空間思維能力和繪圖動(dòng)手能力，影響了制圖課程教學(xué)工作的正常開展。此外，由于東西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)差異，武陵山片區(qū)工科專業(yè)學(xué)生心態(tài)上普遍存在“學(xué)以致用”的疑惑，較難認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)制圖課程的重要性，進(jìn)而影響其學(xué)習(xí)積極性。針對(duì)上述這些問題，在武陵山片區(qū)教授制圖課程首先需要關(guān)注片區(qū)內(nèi)制圖課程軟硬件條件的改善，工科專業(yè)要努力拓寬片區(qū)資金的來源渠道，大力改善制圖課程的教學(xué)環(huán)境，積極購置制圖教具及相應(yīng)的配套設(shè)施。例如，我校在積極爭(zhēng)取中央財(cái)政專項(xiàng)資金支持的基礎(chǔ)上成功組建了工程制圖室和計(jì)算機(jī)繪圖室，并購置了相應(yīng)的繪圖桌椅和用具。其次，要充分借助片區(qū)內(nèi)的教學(xué)模型進(jìn)行形象、生動(dòng)地教學(xué)，甚至從片區(qū)外高校和企業(yè)借用實(shí)物模型對(duì)片區(qū)內(nèi)學(xué)生進(jìn)行講解，讓學(xué)生獲得第一手的空間形體思維能力，同時(shí)片區(qū)內(nèi)高校要積極舉辦諸如機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練綜合能力等校內(nèi)專業(yè)比賽，通過這些賽事使學(xué)生進(jìn)一步提升工程繪圖能力。再者，在給片區(qū)內(nèi)學(xué)生強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)工程制圖必要性的同時(shí)，可以從市場(chǎng)上購買或網(wǎng)絡(luò)上下載一些有價(jià)值的機(jī)器制圖視頻讓學(xué)生觀看，或者帶學(xué)生去東部地區(qū)大型企業(yè)觀摩現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)作業(yè)，使片區(qū)內(nèi)工科專業(yè)學(xué)生親身感受到制圖技能對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的重要性，從而解決他們的學(xué)習(xí)疑惑，提升他們的學(xué)習(xí)興趣。

2 片區(qū)教學(xué)要注重機(jī)類與非機(jī)類的專業(yè)差異

對(duì)于武陵山片區(qū)不同的工科專業(yè)而言，教授制圖課程的手段和方式是不一樣的，這其中的區(qū)別主要體現(xiàn)在于片區(qū)內(nèi)機(jī)械類和非機(jī)械類專業(yè)的教學(xué)差異。工程制圖在機(jī)械類專業(yè)中也稱為機(jī)械制圖，是片區(qū)內(nèi)機(jī)械類專業(yè)的必修課程之一，一般授課一年兩學(xué)期，屬于較多學(xué)時(shí)課程，例如，我校的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)。機(jī)械制圖在詳細(xì)講授諸如點(diǎn)線面的投影、立體的投影、組合體視圖及螺紋、齒輪等常用機(jī)件的表達(dá)方式等基礎(chǔ)章節(jié)內(nèi)容的同時(shí)，要側(cè)重緊密結(jié)合武陵山片區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)需求，將該片區(qū)的一些具體產(chǎn)品樣圖融入課程的一些章節(jié)進(jìn)行形象講解。武陵山片區(qū)企業(yè)一般多為農(nóng)林礦等方面的生產(chǎn)和加工小企業(yè)，在設(shè)備的設(shè)計(jì)和選用上具有鮮明的區(qū)域特色。因此，在制圖課程教學(xué)時(shí)，除了講授零件圖和裝配圖的基本知識(shí)之外，還可以選擇性地講解一些貼合當(dāng)?shù)貙?shí)際的工程技術(shù)產(chǎn)品，例如，可以解說農(nóng)田灌溉機(jī)、礦物碎石機(jī)、礦石清洗機(jī)等一些設(shè)備的零件圖和裝備圖，使學(xué)生初步了解武陵山片區(qū)的工業(yè)技術(shù)裝備，為學(xué)生畢業(yè)后服務(wù)該片區(qū)工業(yè)發(fā)展提供基本的技能準(zhǔn)備。工程制圖在片區(qū)內(nèi)非機(jī)械類工科專業(yè)中一般屬于較少學(xué)時(shí)的基礎(chǔ)課程[5]，例如我校的材料科學(xué)與工程、電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)，在培養(yǎng)學(xué)生基本繪圖技能的同時(shí)主要是訓(xùn)練提高學(xué)生的讀圖、識(shí)圖能力。為了使學(xué)生在較少學(xué)時(shí)下獲得工程讀圖、識(shí)圖能力的鍛煉和培養(yǎng)，在教授好制圖課程基本內(nèi)容的同時(shí)可以將武陵山片區(qū)工業(yè)生產(chǎn)需求融入教學(xué)中，經(jīng)常性地將片區(qū)內(nèi)企業(yè)的材料加工產(chǎn)品圖紙讓學(xué)生觀摩，并進(jìn)行較為細(xì)致地講解。此外筆者建議，如果需要繼續(xù)提升片區(qū)內(nèi)學(xué)生的工程讀圖和繪圖能力，可以后續(xù)地再開設(shè)一些專門針對(duì)武陵山片區(qū)工業(yè)需求的制圖選修課程并組織相關(guān)教師編著相應(yīng)的教材，比如可以在片區(qū)內(nèi)開設(shè)礦山機(jī)械制圖、農(nóng)林機(jī)械制圖等課程并編寫相應(yīng)的特色教材，這樣貼近實(shí)際的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的授課能夠幫助片區(qū)內(nèi)的學(xué)生進(jìn)一步提升制圖的實(shí)踐技能及相應(yīng)的學(xué)習(xí)獲得感。

3 片區(qū)教學(xué)要注重傳統(tǒng)與非傳統(tǒng)的教學(xué)差異

工程制圖的傳統(tǒng)教學(xué)方式一般是教師主動(dòng)地講解、灌輸課程知識(shí)，而學(xué)生被動(dòng)地掌握、接受課程知識(shí)[6]。這樣較為單一的主被動(dòng)教學(xué)關(guān)系，加之學(xué)生課余時(shí)間作業(yè)化，較易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，在武陵山片區(qū)高校教授制圖課程遇到的情況也常如此。鑒于此，武陵山片區(qū)的教師要積極申請(qǐng)與制圖課程相關(guān)的校級(jí)、省級(jí)等教學(xué)改革課題，借助課題的導(dǎo)向作用，主動(dòng)研究制圖教學(xué)過程中遇到的問題，同時(shí)善于引進(jìn)先進(jìn)的現(xiàn)代教學(xué)觀念和方式，將其吸收并化為己用，努力補(bǔ)缺傳統(tǒng)教學(xué)的短板，使之能在提升片區(qū)內(nèi)學(xué)生的空間思維能力、圖紙繪制能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力等方面發(fā)揮重要的作用。翻轉(zhuǎn)課堂培養(yǎng)模式[7]是當(dāng)前教學(xué)改革探討中一個(gè)主流的研究方向，它較明顯地實(shí)現(xiàn)了教學(xué)主體、內(nèi)容、空間及時(shí)間的形式翻轉(zhuǎn)，可以較顯著地增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主靈活性和主動(dòng)積極性。武陵山片區(qū)的制圖教師可以借鑒翻轉(zhuǎn)課堂的培養(yǎng)模式，將該片區(qū)一些技術(shù)產(chǎn)品圖樣的繪制過程制作成短時(shí)長(zhǎng)的小視頻，先讓學(xué)生在課余時(shí)間自主擇時(shí)進(jìn)行觀看和學(xué)習(xí)，之后在課堂時(shí)間與教師進(jìn)行知識(shí)互動(dòng)和心得交流，教師結(jié)合片區(qū)特色可以有針對(duì)性地解答學(xué)生觀看制圖小視頻過程中所遇到的難點(diǎn)及相應(yīng)的困惑。譬如，學(xué)生在觀看片區(qū)內(nèi)某個(gè)農(nóng)用灌溉設(shè)備的相關(guān)繪圖視頻后，對(duì)其中的某閥門結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疑惑，這樣教師就可以對(duì)該閥門的原理進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)講解，并對(duì)相應(yīng)的繪圖細(xì)節(jié)進(jìn)行專門指導(dǎo)，這樣學(xué)生就會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間地掌握該閥門的結(jié)構(gòu)原理及繪制過程。先讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)具體問題，然后讓教師具體解決問題，翻轉(zhuǎn)課堂培養(yǎng)模式不僅使學(xué)生夯實(shí)了自己的制圖知識(shí)，而且還使其提升了自己的創(chuàng)新綜合能力，產(chǎn)生了顯性的教學(xué)成效。CDIO創(chuàng)新培養(yǎng)模式[8]是近年來著眼工程教育改革的一項(xiàng)先進(jìn)研究成果，它成功地將工程實(shí)踐項(xiàng)目與教學(xué)手段方式有機(jī)結(jié)合，可以逐漸提高學(xué)生的綜合實(shí)踐素質(zhì)能力。武陵山片區(qū)的制圖教師可以借助CDIO工程創(chuàng)新教育的理念，將制圖課程中的零件圖和裝配圖部分章節(jié)內(nèi)容根據(jù)片區(qū)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)成一些工程實(shí)踐小項(xiàng)目，有意識(shí)地組織學(xué)生集體參與這些工程小項(xiàng)目，有條理地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)，使其在參與實(shí)踐、完成項(xiàng)目的同時(shí)較熟練地掌握工程制圖的知識(shí)和技巧，從而達(dá)到培養(yǎng)適應(yīng)片區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)需求的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的目的。比如，教師可以將片區(qū)內(nèi)某個(gè)礦山機(jī)械的活塞-氣缸系統(tǒng)構(gòu)思成一個(gè)簡(jiǎn)單、具體的實(shí)踐小項(xiàng)目，并給予大致的型體和一定的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生親身體會(huì)、設(shè)計(jì)并繪制這套系統(tǒng)，在此過程中教師從工程視角出發(fā)不間斷地引導(dǎo)學(xué)生解決繪制該活塞-氣缸系統(tǒng)所遇到的疑難問題，從而培養(yǎng)學(xué)生繪制圖紙及精準(zhǔn)解決問題的創(chuàng)新能力。

4 片區(qū)教學(xué)要注重協(xié)同與非協(xié)同的方式差異

武陵山片區(qū)高校由于師資力量薄弱，教師往往獨(dú)自一人全程地教授完某門課程，這種非協(xié)同式的教學(xué)形式難以發(fā)揮教師的集體力量和協(xié)同效應(yīng)，制圖課程的講授應(yīng)該避免如此。這里，我們需要講究采用協(xié)同教學(xué)的理念和方式[9-10]，組建適應(yīng)該片區(qū)特殊情況的制圖教學(xué)團(tuán)隊(duì)，并提升該團(tuán)隊(duì)教員之間的協(xié)作意識(shí)及合作效率，從而促進(jìn)該片區(qū)制圖課程教學(xué)的健康、持續(xù)發(fā)展。在片區(qū)建設(shè)制圖協(xié)同教學(xué)團(tuán)隊(duì)時(shí)既要注重內(nèi)在成員結(jié)構(gòu)上的和諧互補(bǔ)性，又要關(guān)注外在教學(xué)風(fēng)格上的多樣適宜性，既要善于引入具有制圖經(jīng)驗(yàn)或工廠經(jīng)歷的高級(jí)技師來隨堂講座，又要適時(shí)派送制圖教員去區(qū)內(nèi)外的大專院?；蚬さV企業(yè)進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，從多個(gè)層面提升片區(qū)內(nèi)制圖協(xié)同教學(xué)團(tuán)隊(duì)的整體教學(xué)實(shí)力，例如，我校的機(jī)械專業(yè)與吉首市宗南重工制造有限公司以及湘西自治州雙云機(jī)械有限公司就在逐步建立協(xié)同教學(xué)的人員合作關(guān)系。在構(gòu)建制圖教學(xué)團(tuán)隊(duì)時(shí)還需注重手工繪圖、計(jì)算機(jī)二維繪圖和計(jì)算機(jī)三維繪圖之間的教學(xué)協(xié)調(diào)，在三者之間合理分配教員比例，科學(xué)安排教學(xué)課時(shí)，將三種不同的繪圖方式貫穿一致，使之相互支撐、相輔相成、融為一體，進(jìn)一步增強(qiáng)片區(qū)制圖教學(xué)團(tuán)隊(duì)的協(xié)調(diào)互補(bǔ)性，這樣不但能使片區(qū)內(nèi)學(xué)生滿足制圖課程的傳統(tǒng)要求，而且還能使其適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)需要。以我校新開辦的機(jī)械專業(yè)為例，制圖課程的講授是由兩至三名教師協(xié)同完成的，制圖教員的數(shù)量及協(xié)同性仍有待進(jìn)一步完善和發(fā)展。此外，武陵山片區(qū)工科專業(yè)在實(shí)施制圖課程的協(xié)同教學(xué)時(shí)，還需重視片區(qū)內(nèi)校校、校所以及校企之間的協(xié)同合作，從更廣泛的意義上調(diào)動(dòng)整合和強(qiáng)化優(yōu)化片區(qū)內(nèi)的制圖教學(xué)資源，從而使整個(gè)片區(qū)的制圖教學(xué)水平邁上一個(gè)新的臺(tái)階。例如，我校的機(jī)械和材料專業(yè)將學(xué)生送往湘西民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院進(jìn)行金屬工藝實(shí)習(xí)，這個(gè)過程不僅使學(xué)生學(xué)到了金工操作的基本技能，也使學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)了相關(guān)的制圖知識(shí)，充分利用了片區(qū)內(nèi)的教學(xué)資源和條件；與此同時(shí)我校相關(guān)專業(yè)也正在積極考慮與片區(qū)內(nèi)的其它科研院所或工礦企業(yè)展開共享制圖協(xié)同教學(xué)資源的合作事宜。

總之，受制于武陵山片區(qū)落后的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平，該片區(qū)工科專業(yè)的制圖課程教學(xué)還處于不斷發(fā)展的階段，只有在立足于結(jié)合片區(qū)特色和服務(wù)片區(qū)發(fā)展的基礎(chǔ)上，才能摸索出一套適應(yīng)于該片區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的制圖授課模式。本文結(jié)合該片區(qū)的具體區(qū)情，對(duì)教授工科專業(yè)制圖課程展開了一些思考，并給出了相應(yīng)的改革建議，希望能起到拋磚引玉的作用，同時(shí)也能對(duì)該片區(qū)其它課程的教學(xué)改革帶來一些有益的啟發(fā)。

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