“工程制圖”課程復合式教學模式改革與創(chuàng)新

黃泰明，易定勛，馬晶茂，任 訊

（湖南理工學院機械工程學院，湖南 岳陽 414006）

1 國內(nèi)外工程制圖教學狀況

“工程制圖”課程是所有工科的入門課程，也是工科學生必須學習的一門基礎課程。主要培養(yǎng)學生讀圖與繪圖能力、綜合設計能力、三維空間想象能力；對培養(yǎng)學生的自學能力、分析問題、解決問題等工程實踐能力有很大的幫助；小組合作、設計創(chuàng)新能力以及認真負責的工作態(tài)度和嚴謹細致的工作作風也非常重要，而且能夠為其他專業(yè)課的學習奠定基礎。對于所有工科類學生而言，必須要掌握好這門課程。同時，學生只是依靠書本上的知識很難理解工程實踐中的設計方法和思維。下文圍繞以上教學問題，對“工程制圖”課程的創(chuàng)新教學模式進行闡述。

國外“工程制圖”課程在原有傳統(tǒng)教學模式的基礎上，增加了一些現(xiàn)代化特色內(nèi)容（如Pro/E，UG等三維軟件），教學模式慢慢走向實體造型。國外工程制圖的教學，他們往往更加注重動手能力的培養(yǎng)，理論課時相對而言較少，課后安排學生比較多的實操和練習環(huán)節(jié)。在課程結束后，要求每一位學生獨立完成一個設計項目。比如美國加州大學圣地亞哥分校的MAE3課程就將圖學、設計、計算機技術融為一體，要求學生在學習制圖基本原理、三視圖、軸測圖、剖視圖、零件圖、裝配圖等基本知識的同時，用Pro/E，UG等三維軟件來表達設計思想，用二維軟件CAD繪制工程圖。用實際工程案例，如時鐘、齒輪，軸套等開展實踐教學，要求學生通過手繪來完成零部件圖，產(chǎn)品設計要滿足特定公用要求，并在加工廠制造出產(chǎn)品雛形，最后答辯，演示成果。

很多年前國內(nèi)就已經(jīng)進行了工程制圖課程教學改革，很多任課老師也在不斷嘗試，但仍然不夠完善。當前還是以手繪二維圖為主，在通過二維圖識別立體圖的教學模式，課堂上更加注重理論，實踐課只占極少部分，有些老師只是讓學生手繪二維視圖，進而把三維圖形作為教學輔助作用。本科生雖然開設了三維軟件課程，但是相應的課程還是太少，以至于大部分工科畢業(yè)生使用三維軟件時并不熟練。綜合素質(zhì)的應用型人才培養(yǎng)是應用型本科院校的培養(yǎng)目標，從長遠的角度來看，對工程制圖課程教學模式改革是必然的。

2 課程創(chuàng)新模式

2.1 微課堂的線上教學模式

微課堂線上教學模式，能夠對課堂教學中遺漏的知識點進行補充，也可以對課堂上所教知識點進行大概的總結。由于學生專業(yè)不同和專業(yè)基礎不同，將線下教學模式和線上微課堂模式相結合，能夠使這門課程的教學質(zhì)量大幅度提高，提高了學生的主觀能動性，同時老師能夠掌握學生的學習情況。通過本專業(yè)培養(yǎng)方案、教學大綱及教研組老師多年教學經(jīng)驗，微課堂制作主要針對工程制圖課程中的重點，難點。對于重點，難點進行精細教學設計，從教學導入，難點分析，繪圖要點，習題再到習題講解，通過實際案例學習理論知識，學習繪圖規(guī)范。在微課堂中錄制一些實際案例，從如何識別視圖到畫三視圖的全部步驟錄制視頻講解，把課堂中因為課時問題而忽略的知識點進行補充，進而使學生更好地學好這門課程。課程教師可將微課堂教學環(huán)節(jié)放在課前或者課后進行，使學生在課前預習，課后復習，充分完善傳統(tǒng)課堂教學的不足。最后，通過對比傳統(tǒng)教學模式和新教學模式，例如，學生的課堂活躍度，課前、課后積極性，平時作業(yè)，考試進行對比，來檢驗微課堂應用效果。

2.2 學生主導的課外實踐活動

為了檢驗學生課堂上所學理論知識的效果，老師可以安排實踐任務，讓學生把理論知識運用到實際工程中去，學生分組合作完成。學生根據(jù)任務的不同可以到加工廠進行模型收集，并根據(jù)模型形狀和繪圖要求繪制二、三維圖。完成后學生回到課堂，分小組展示成果，分享設計思路和理念，由任課教師進行檢查和點評，指出其中的不足，學生完成匯報后，根據(jù)教師提出的意見在課后進行修改完善，并撰寫繪圖經(jīng)驗。

2.3 課賽合一創(chuàng)新教學模式

當前國內(nèi)最具影響力國家級比賽項目是“高教杯”全國大學生先進成圖技術與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽，學生的創(chuàng)新設計和工程實踐能力在該賽中能夠充分體現(xiàn)出來[5]。在課程教學中，教師可結合全國大學生先進成圖技術與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽，使比賽和上課相聯(lián)系，使學生積極的參加比賽，在平時的練習中，讓學生按著比賽的要求，要求自己使用CAD等軟件完成相關的任務，進而提高學生的繪圖，創(chuàng)新能力。

2.4 思政教育融入課程教學

教師在教學的過程中，提取課程蘊含的思政元素，在教學設計中融入課程思政，學生不僅要提高自主創(chuàng)新和繪圖能力，更要有一個正確的三觀。老師可以選一些有名的建筑物來講解，注重講解工程師從設計圖紙到按圖施工的過程中的工匠精神，讓學生明白學科的源遠流長和博大精深，提高學生的學習成就感，培養(yǎng)學生愛國情懷。

2.5 多元化考評模式

培養(yǎng)學生的制圖和識圖能力是工程制圖這門課程的主要目標，學生的學習情況僅依靠傳統(tǒng)的考評模式是不夠的。因此，老師可在傳統(tǒng)考評模式的基礎上加以完善，采用多元化的考評模式。例如，學生可以設計一個自己喜歡的建筑，但是得使用軟件畫出二、三維圖形，其中二維圖形還包括手繪圖，再讓學生互相點評，說出其中的不足，最后老師點評，點評中發(fā)現(xiàn)的錯誤，課后學生更改后再提交給老師檢查。這樣不僅提高了學生掌握國家制圖標準和繪圖水平，還提高學生的空間想象能力?；ハ帱c評使學生去發(fā)現(xiàn)別人的錯誤，也是對學生自身能力的提升，自己以后不會出現(xiàn)同樣的錯誤。

2.6 三維軟件加入教學中，學生會應用三維軟件

筆者認為教學模式改革應該從三維圖形入手，三維圖形更直觀。在三維軟件上進行三維設計，速度快，而且也直觀，最主要是還簡便。在三維軟件上三維實體設計好以后，可以直接導出生成二維圖形，讓學生從三維圖形導出二維圖形，再通過二維圖形想象畫出三維圖形，提高學生的空間想象能力。建模過程的很多命令，與制圖課程中的知識點結合起來，使學生學以致用，更能夠理解和掌握。在以往的教學過程中，剖視圖是學生學習的一大難點，現(xiàn)在我可以利用三維軟件來看看模型的內(nèi)部結構，學生更容易理解，加深學生對理論知識的理解，進而提高教學質(zhì)量。

2.7 改進教學方法，提高學生學習工程制圖的興趣

在教學過程中，每一位任課老師應該思考與探究如何激發(fā)學生對工程制圖這門課程的興趣。很多剛接觸工程制圖這門課程的學生往往對這門課程理解不到位，認為學習這門課程可能有一定難度，并且還認為學這門課程沒有用。為了體現(xiàn)這門課程的重要性，第一節(jié)課要講解本課程的目的、內(nèi)容、任務讓學生有一個清晰的認識。可以帶學生去加工廠看看零件圖和裝配圖，讓他們知道圖紙是工程界交流的語言，這門課沒學好可能就寸步難行，那么學生就會有動力去學習這門課程。很多老師講課往往只是站在個人的角度，并沒有從學生的角度去考慮，這樣會經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題。例如，有一些知識點老師覺得簡單，但是學生覺得很難，并沒有理解，老師就往后面講解，進而導致學生最基礎的都沒懂，到后面越聽越難，慢慢對這門課程失去了興趣。老師不能只是上課打開一個PPT照著念，沒有和學生互動，課堂老師應該多和學生互動，提高他們的積極性?？偟膩碚f，教師是教學活動的設計者和組織者，提高工程制圖課程的教學質(zhì)量，需要教師在教學過程中不斷進行探索。

3 創(chuàng)新教學反思

本課程在不斷創(chuàng)新教學方法，雖然有了很大的進步，但是仍然不夠完善。學生的創(chuàng)新實踐能力得到了提高，但是在主動積極性和思維能力方面還有很大的提高空間。從個人的教學經(jīng)驗來看，學生動手能力的培養(yǎng)是以后的重點，教師為學生布置手工實體模型任務，學生分組合作完成，在課堂上學生講解自己的設計思路和制作理念，由學生先設計圖紙，再根據(jù)圖紙完成模型的加工制作，運用這兩種方式可以有效增強學生的動手能力，同時培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。最后，在團隊互評的環(huán)節(jié)中，指出每個團隊中的不足，課后再加以修改。