基于工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的《工程圖學(xué)》課程改革的探索

紀(jì)花 張志俊 陳光 程曉新

摘 要：工程圖學(xué)課程在工程圖形的表達(dá)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和繪圖技能的訓(xùn)練上起著不可替代的作用，為進(jìn)一步落實(shí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)和達(dá)到工程圖學(xué)課程《基本要求》，適應(yīng)現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)和企業(yè)對(duì)圖學(xué)教育的需求，全面推進(jìn)素質(zhì)教育、培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，適應(yīng)新的形勢(shì)，文章從教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核方式等諸方面對(duì)延續(xù)五十多年的傳統(tǒng)工程制圖課程體系進(jìn)行了探索與改革。

關(guān)鍵詞：工程圖學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)內(nèi)容；考核方式；工程素質(zhì)；創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2017）01-0104-02

Abstract： Engineering graphics course plays an irreplaceable role in engineering graph expression， cultivation of innovation ability and drawing skill training. In order to further implement the training targets of applied talents， meet the basic requirements for engineering graphics course， meet the demand of modern engineering design and enterprises for graphics education， comprehensively promote quality education， cultivate high-quality innovative talents， and adapt to new situation， this article makes exploration and carries out reform to traditional engineering graphics course system， which has continued for more than fifty years， from teaching thought， teaching content， teaching methods and means and examination ways.

Keywords： engineering graphics； teaching reform； teaching content； assessment method； engineering quality； innovation

為進(jìn)一步落實(shí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)和達(dá)到《基本要求》，加大改革力度，適應(yīng)現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)和企業(yè)對(duì)圖學(xué)教育的需求，全面推進(jìn)素質(zhì)教育、培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，適應(yīng)新的形勢(shì)，很有必要對(duì)延續(xù)五十多年來(lái)的傳統(tǒng)工程制圖課程體系（只注重尺規(guī)繪圖和讀圖能力、《工程制圖》與《AutoCAD》相對(duì)獨(dú)立）進(jìn)行改革，探索合二為一——《工程圖學(xué)》的同步教學(xué)模式和課程體系，逐漸融入和加強(qiáng)具有現(xiàn)代特色的內(nèi)容，將知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高有機(jī)結(jié)合，充分提升學(xué)生的空間思維能力、創(chuàng)新構(gòu)形能力和計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)際應(yīng)用能力。多年來(lái)，我們一直對(duì)本門課程進(jìn)行探索和研究，通過(guò)教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核方式等諸方面的綜合改革實(shí)踐，不斷探索工程圖學(xué)課程的現(xiàn)代教學(xué)模式。

一、傳統(tǒng)模式下工程圖學(xué)課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題

1.現(xiàn)今由于部分青年教師畢業(yè)后直接留校任教，自身缺乏工程實(shí)踐經(jīng)歷和鍛煉，再者由于本課程的性質(zhì)導(dǎo)致老師教學(xué)任務(wù)繁重，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富但遠(yuǎn)離學(xué)科前沿，教師眼界不夠開(kāi)闊，欠缺系統(tǒng)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力等因素，在一定程度上影響對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)。目前的工程制圖課程教學(xué)模式是模仿式教學(xué)，側(cè)重知識(shí)傳授、解題技巧和方法講解的應(yīng)試教學(xué)，只是把圖學(xué)教學(xué)內(nèi)容作為知識(shí)和工具來(lái)傳授，缺乏形象思維和創(chuàng)新訓(xùn)練。

2. 目前傳統(tǒng)的工程制圖更新為工程圖學(xué)，也必然引起教學(xué)內(nèi)容的重大改組和革新，教學(xué)重點(diǎn)也隨之轉(zhuǎn)移；同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及幾何造型技術(shù)的不斷成熟和完善，為現(xiàn)代工程圖學(xué)的教學(xué)深入和改革創(chuàng)造了有利條件和增添了新內(nèi)容。教師必須把傳統(tǒng)圖學(xué)和計(jì)算機(jī)繪圖（CG）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）有機(jī)的融合在一起，糾正傳統(tǒng)教學(xué)貪大求全的偏向，以適應(yīng)目前對(duì)新型高素質(zhì)人才需要的培養(yǎng)要求。目前還存在“工程制圖”和“AutoCAD”割裂現(xiàn)象，即視為兩門獨(dú)立開(kāi)設(shè)的課程，且有不同的教師分別講授，這樣不僅造成計(jì)算機(jī)繪圖與基礎(chǔ)理論脫節(jié)，還導(dǎo)致課時(shí)需求量大，教學(xué)效率低，與當(dāng)前《要求》不符，因此有必要對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合。

3. 目前，工程圖學(xué)課程知識(shí)的增加、學(xué)時(shí)減少以及大課堂教學(xué)等現(xiàn)象，對(duì)傳統(tǒng)的圖學(xué)教學(xué)體系和內(nèi)容帶來(lái)了極大的沖擊。在這種形勢(shì)下，只有引入新的、有效的教學(xué)方法和手段才能進(jìn)一步提高教學(xué)的效果。近年來(lái)，雖然我們力求克服“灌輸式講授”的教學(xué)方法，對(duì)“啟發(fā)式”“討論式”“案例式”等教學(xué)方法進(jìn)行了一定的探索與實(shí)踐，也用圖、文、聲、像并茂的CAI多媒體課件完全替代或部分替代了傳統(tǒng)的“掛圖+模型+黑板+粉筆+圓規(guī)+三角板”的教學(xué)手段，但往往失之偏頗，深度廣度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還有不少學(xué)生反映“老師講得清、上課聽(tīng)得明、課后不會(huì)做”。教師作為知識(shí)的傳授者、教學(xué)的組織者和指導(dǎo)者是多媒體課件無(wú)法替代的，其講解、示范、演示、板書(shū)、提問(wèn)和課堂討論等環(huán)節(jié)，其重要作用不言而喻，而多媒體僅僅是一種輔助教學(xué)工具，只有合理的運(yùn)用才能有效地提高課堂教學(xué)效果。如何使二者達(dá)到最佳的結(jié)合，仍需繼續(xù)探討和研究。

二、工程圖學(xué)改革的主要內(nèi)容

（一）轉(zhuǎn)變教育理念，實(shí)施素質(zhì)教育

轉(zhuǎn)變教育觀念是改革成功的關(guān)鍵，必須把傳統(tǒng)教育觀念中束縛思想的陳舊和僵化的東西去掉，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，教師只充當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。面對(duì)現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)對(duì)圖學(xué)教育的需求，教師必須在教學(xué)改革中樹(shù)立終身教育、素質(zhì)教育的新教育理念，變過(guò)去以“傳授課本知識(shí)”的教學(xué)思想意識(shí)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生“學(xué)習(xí)和創(chuàng)造能力”為主的教學(xué)思想，重視學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的教與學(xué)，重新構(gòu)建課程體系。

（二）優(yōu)化更新教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建新的課程體系

教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革是教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。改革傳統(tǒng)工程圖學(xué)教育，提升現(xiàn)代工程圖學(xué)教育應(yīng)順應(yīng)時(shí)代的特征以及工程圖學(xué)發(fā)展的要求，其教育內(nèi)容的建立和體系的構(gòu)建是重中之重，教育內(nèi)容應(yīng)具備繼承性、指向性、綜合性和動(dòng)態(tài)性四個(gè)基本特性，應(yīng)根據(jù)社會(huì)的需要，優(yōu)化課程內(nèi)容，構(gòu)建以工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，以AutoCAD為主線的課程體系，將AutoCAD繪圖靈活地穿插到傳統(tǒng)的工程制圖各授課單元中，充分注重傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代圖學(xué)技術(shù)的融會(huì)貫通，重視學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（三）改革教學(xué)方法和手段，向多媒體、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

深化教學(xué)改革的重要內(nèi)容是改革教學(xué)方法和手段，它與教學(xué)內(nèi)容及課程體系的改革是相輔相成、互相促進(jìn)的。教育領(lǐng)域中以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)深刻地改變著人們的傳統(tǒng)教學(xué)觀念、教學(xué)方法和教學(xué)手段。保留和發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又能充分恰當(dāng)?shù)匾氍F(xiàn)代教學(xué)媒體，將多種媒體進(jìn)行優(yōu)化組合的教學(xué)模式，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)是圖學(xué)界公認(rèn)的最佳教學(xué)手段。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)也是引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的一種有效手段；在價(jià)格高且攜帶不便的教學(xué)模型較少的情況下，建立虛擬模型室可以彌補(bǔ)教具模型的不足，同時(shí)可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性和自學(xué)能力。

三、工程圖學(xué)改革的主要措施

（一）建立師資隊(duì)伍，開(kāi)展圖學(xué)技能培訓(xùn)

建設(shè)工程圖學(xué)課程必須建設(shè)一支結(jié)構(gòu)優(yōu)化、專職兼職相結(jié)合的教師隊(duì)伍。工程圖學(xué)中教師的素質(zhì)在一定程度上決定了學(xué)生的素質(zhì)，只有教師準(zhǔn)確熟練地掌握?qǐng)D學(xué)知識(shí)和技能，運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法和先進(jìn)的教學(xué)手段，注重學(xué)生素質(zhì)和創(chuàng)新能力的綜合培養(yǎng)，才能滿足學(xué)生的需要。鼓勵(lì)有工程經(jīng)驗(yàn)和有實(shí)踐背景的專業(yè)教師加入工程圖學(xué)的教學(xué)隊(duì)伍；鼓勵(lì)教師到企業(yè)掛職鍛煉；有計(jì)劃地安排教師參加業(yè)務(wù)進(jìn)修和技能培訓(xùn)，不斷提高教師自身的業(yè)務(wù)水平；鼓勵(lì)老師跳出單純教學(xué)，積極參加教科研工作，置身學(xué)科發(fā)展的前沿，創(chuàng)新出更多的理論成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并將其適時(shí)地引入和滲透到教學(xué)過(guò)程中，以培養(yǎng)出不斷探索創(chuàng)新的高素質(zhì)人才。

（二）精簡(jiǎn)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，使課程更具實(shí)用性、合理性

1. 精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，刪去應(yīng)用性較低的圖解圖示內(nèi)容，保留傳統(tǒng)圖學(xué)教育中仍有強(qiáng)大生命力的基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)在形體投影的圖示上；弱化截交線和相貫線內(nèi)容，僅保留規(guī)則切口及回轉(zhuǎn)體相貫的正交畫法；制圖課通常安排在大學(xué)一年級(jí)第一學(xué)期，專業(yè)知識(shí)知之甚少，專業(yè)性較強(qiáng)且與專業(yè)課重復(fù)的內(nèi)容如表面粗糙度、極限與配合、尺寸標(biāo)注中的“合理”等內(nèi)容，不必花太多時(shí)間，只要求能看懂即可，留待后續(xù)課程逐步獲悉。

2. 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的順序，如軸測(cè)投影圖這部分內(nèi)容對(duì)加強(qiáng)構(gòu)思和圖形表達(dá)、起輔助解題作用，放在組合體內(nèi)容之前來(lái)學(xué)習(xí)，使之成為幫助學(xué)生閱讀組合體三視圖和培養(yǎng)空間思維能力的一種工具；同時(shí)加大軸測(cè)投影圖的教學(xué)力度，由原來(lái)的4學(xué)時(shí)調(diào)整為6+2學(xué)時(shí)，其中2學(xué)時(shí)放在組合體內(nèi)容實(shí)踐部分。

（三）合理運(yùn)用教學(xué)方法和手段，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新和自學(xué)能力的培養(yǎng)

對(duì)“啟發(fā)式”“分組討論式”“案例式”等教學(xué)方法進(jìn)一步進(jìn)行了探索與實(shí)踐，還應(yīng)在“創(chuàng)設(shè)情境式”“自學(xué)與課堂討論式”“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式”等方面進(jìn)行深入探索，比如說(shuō)零件的工藝結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容，可以制作成錄像，用視頻素材在理論教學(xué)課堂與生產(chǎn)實(shí)踐之間搭起一座有形橋梁，就好像把車間搬進(jìn)課堂，既直觀又形象；再比如直線的投影與平面的投影兩部分內(nèi)容很相似，可在講完直線的投影之后，讓學(xué)生自學(xué)平面的投影，有重點(diǎn)有針對(duì)性地選擇自學(xué)與討論內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。對(duì)教學(xué)中的難點(diǎn)重點(diǎn)制作成“微課”，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，增加過(guò)程考核，引入三維CAD建模，加強(qiáng)組合體構(gòu)型設(shè)計(jì)，訓(xùn)練多題化，將徒手繪圖與技能貫穿整個(gè)教學(xué)始末，將AutoCAD與傳統(tǒng)工程制圖相融合，開(kāi)展制圖競(jìng)賽、建立虛擬模型庫(kù)等等可以在多方面的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，充分提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和空間思維能力。

總之，通過(guò)對(duì)工程圖學(xué)課程教育觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和考核方式等內(nèi)容的改革，轉(zhuǎn)變教育觀念，重新構(gòu)建工程圖學(xué)課程體系，基本實(shí)現(xiàn)了《工程制圖》與《AutoCAD》二者的有機(jī)融合，在教學(xué)活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)了素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，將知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)（徒手繪圖、尺規(guī)繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖能力以及構(gòu)型設(shè)計(jì)能力）和素質(zhì)提高（工程、創(chuàng)新、美學(xué)等）有機(jī)結(jié)合起來(lái)，培養(yǎng)出“重人品、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、寬適應(yīng)”的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，以適應(yīng)高等工程教育的新形勢(shì)和滿足社會(huì)對(duì)人才的需求。

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