案例式教學法在畫法幾何與機械制圖教學中的應用

徐 戎，蘇思超，劉文清，覃紅橋

（湖南文理學院機械工程學院，湖南 常德415000）

0 前言

畫法幾何與機械制圖是針對機械類本科學生開設的一門必修課程，內(nèi)容包含工程圖的繪制與閱讀及用投影法求解空間幾何問題。工程圖紙是工程界的通用語言，是工程實踐中的重要技術文件之一，主要用于技術交流和指導生產(chǎn)。因此，正確閱讀和繪制工程圖是機械工程專業(yè)學生必修具備的技能。長期以來，畫法幾何與機械制圖注重研究性教學，強調(diào)理論教育，缺乏工程實踐背景，與機械行業(yè)和企業(yè)需求不相符[1]。

1 畫法幾何與機械制圖課程教學中存在的問題

該課程開設時間通常在第一學期或者第二學期，由于此時學生僅學習了部分通識課程，并不具備機械專業(yè)的相關理論知識，絕大部分學生也沒有工程實踐經(jīng)歷，也不具備對機械行業(yè)的感性認識，因此對于零件圖、裝配圖中與工程實際應用密切相關的部分，僅通過老師的課堂講述，很難達到理想的教學效果[2]。綜合分析機械類學生的課程設計、畢業(yè)設計和畢業(yè)實習企業(yè)反饋情況來看，學生對機械制圖知識的掌握水平偏低，存在以下問題：

（1）尺寸標注相關問題。尺寸標注沒有嚴格遵循正確、齊全、清晰、合理的要求，標注的隨意性很大，普遍存在漏標、錯標、重標等現(xiàn)象。

（2）公差標注相關問題。尺寸公差、形位公差標注混亂，公差具體數(shù)值來歷不明。

（3）視圖表達相關問題。主要問題在于主視圖選擇不合理，分不清零件圖與裝配圖所需表達內(nèi)容的區(qū)別。

（4）標準件相關問題。各類標準件的常用繪制方法掌握不牢。

（5）繪圖規(guī)范相關問題。繪圖時未遵守國家標準相關規(guī)定，例如線型的分類與作用等。

因此，對畫法幾何與機械制圖這門課程的教學做適當改革是很有必要的。根據(jù)該課程的實踐性特點，合理選擇一些經(jīng)典案例，通過案例講解，配合實物教具，既能讓學生對常用機械零部件有直接的感性認識，激發(fā)學生學習本課程的興趣，又能保持教學與工程實踐的緊密聯(lián)系，有利于取得理想的教學效果。

2 案例式教學法

案例教學法是一種以少數(shù)幾個經(jīng)典案例為基礎、將理論闡述與案例分析緊密結合的教學法，在老師的引導下，鼓勵學生積極參與討論，促使學生由被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習，其根本目的在于通過對案例的討論、分析與總結，可以加深學生對教材中理論知識的理解和掌握，培養(yǎng)學生綜合運用所學理論知識進行分析和解決問題的能力[3]。

案例式教學法生動具體、直觀易學，能夠增強學生學習主動性，增加師生之間的雙向交流，有利于教師教學與學生學習的互相交融和提高。雖然畫法幾何與機械制圖本身具有的工程實踐性特點有利于授課教師采用案例教學，但要達到預期教學效果，教師和學生雙方也需要付出更大的努力。首先，教師要打破灌輸式教學的落后方法，通過不斷學習，領悟其在不同教學環(huán)節(jié)應承擔的角色是不同的，而且學會在各種不同角色之間的切換，即教師要完成從扮演單一的傳授者向扮演創(chuàng)建者、引導者、教育者等多個角色的轉(zhuǎn)變。其次，學生要從思想上轉(zhuǎn)變對課堂學習的認識，積極主動的參與老師創(chuàng)建的各類課堂教學活動，在老師的引導下逐漸成為學習的主角。最后，教師應對課堂案例的學生討論進行點評和總結，通過對各類觀點的歸納總結回歸到理論知識的復習，同時也要鼓勵學生對有創(chuàng)新性內(nèi)容的觀點在課后進行深入的研究，只有這樣才能真正提高教學效果，提升教育水平，實現(xiàn)培養(yǎng)目標[4]。

3 畫法幾何與機械制圖課程中案例式教學法的應用

根據(jù)畫法幾何與機械制圖的課程特點，課堂采用案例式教學方法，教師通常應做好準備案例、組織案例課堂討論和總結點評案例等工作。

3.1 案例的準備

案例的準備包括案例的選擇和合理設計。案例的選擇應遵循以下原則：

（1）典型性。即案例的內(nèi)容應具有很強的代表性和普遍性，既要涵蓋學生必須掌握的相關知識、原理和方法，又能包含一些工程實踐中的典型問題。例如，講授機械制圖中裝配圖內(nèi)容時，可以選取球閥裝配體作為案例，既包含了裝配圖相關的理論知識，又能讓同學們熟悉閥類零部件的工作原理、裝配關系等工程實踐知識。

（2）實踐性。即案例要來源于實踐，而不是由教師虛構，最好是精選一些生產(chǎn)一線的素材作為案例。

（3）啟發(fā)性。即選擇的案例應具有舉一反三、觸類旁通的的作用，有利于啟發(fā)學生獨立思考、自主探索，建立適合自己的一套分析問題和解決問題的思維方法。

（4）針對性。即案例的選擇要與教學內(nèi)容相匹配。畫法幾何與機械制圖課程內(nèi)容包括：

1）制圖基礎，包含國家標準制圖部分、制圖工具的類別和使用方法、制圖的基本步驟與方法；

2）畫法幾何，包含投影法、多面正投影圖、投影變換、截交線和相貫線等內(nèi)容；

3）機械制圖，主要介紹機械設計和制造中各類零部件工程圖紙的繪制與識讀；

4）計算機繪圖，主要介紹一種或多種計算機繪圖軟件的具體使用；

5）課程設計，主要包含零部件的手工測繪、三維建模和工程出圖。

案例選取好以后，教師對案例討論的各項內(nèi)容應做合理設計，扮演好創(chuàng)建者的角色，但同時應盡量讓學生參與設計過程以調(diào)動其積極性和主動性，因為學生的參與度對案例教學的效果具有至關重要的作用。此外，上好第一堂課也很重要，既要通過多媒體教學、案例分析，將課程的學習目的、意義和方法講清楚，使學生了解課程相關知識，也要把工程圖學發(fā)展歷史和面臨的問題呈現(xiàn)給學生，提高學生興趣，激發(fā)其探求新知識的欲望[5]。

3.2 案例的課堂討論

案例式課堂教學的核心環(huán)節(jié)是案例討論。具體來說，教師應在以下幾個方面扮演好引導者的角色：

（1）前期準備階段。提前下發(fā)案例，布置閱讀案例、查詢資料和初步研究案例的任務。

（2）課堂討論階段。按照一定方法對學生進行分組，課程前期，可由教師提出2～3個方案，引導分組討論；課程后期，當學生熟悉案例式教學法后，可由學生自由討論，得出自己的問題解決方案。

（3）學生小結階段。首先，規(guī)定時間內(nèi)要求每個小組必須討論完成，并派一位代表在限定時間內(nèi)闡述小組的討論結果；其次，各小組發(fā)言后，最好留出足夠時間讓學生對各種觀點進行思考和討論，以加深知識的消化和理解。

3.3 案例的總結和延伸

案例課堂討論結束后，教師對學生的案例討論應進行總結和點評，具體來說應包含以下幾個方面：（1）對案例所涵蓋的知識點進行梳理和系統(tǒng)講解。（2）針對案例中的主要問題做重點講解，加深學生對重點和難點的理解和把握。

（3）總結學生在討論過程中出現(xiàn)的各類問題，剖析原因，并給出合理的改進建議，提高學生在小組討論中的時間管理能力、團隊協(xié)作能力和獨立思考能力。

（4）存同求異，鼓勵學生對有創(chuàng)新性的想法進行深入研究。

4 結論

案例式教學法具有典型性、實踐性和啟發(fā)性等特點，有利于提高和培養(yǎng)學生的分析能力、概括能力及推理能力。在畫法幾何與機械制圖課程中，教師必須通過不斷學習扮演好案例式教學過程中的創(chuàng)建者、引導者、教育者等多重角色，才有可能達到理想的教學效果，使學生既能掌握本課程的相關知識，又能提高分析問題、解決問題的能力，從而為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下堅實的基礎。