創(chuàng)新實驗班工程圖學(xué)教學(xué)中實施創(chuàng)新教育的探討

單寶峰+馬寧+張彥富+孫巖

摘 要 工程圖學(xué)這門課程是面對大學(xué)一年級創(chuàng)新實驗班學(xué)生開設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，如何在工程圖學(xué)教學(xué)中實施創(chuàng)新教育，本文進(jìn)行了探索、實踐。

關(guān)鍵詞 工程圖學(xué) 創(chuàng)新教育 創(chuàng)新 能力

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.09.051

Abstract The engineering drawing is a technology basic course for freshmen of innovation and experimental class. It discussed and practiced how to implement innovative education in engineering graphics teaching.

Key words Engineering graphics； innovation education； innovation； capability

習(xí)近平總書記指出：“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力，也是中華民族最深沉的民族稟賦。在激烈的國際競爭中，惟創(chuàng)新者進(jìn)，惟創(chuàng)新者強，惟創(chuàng)新者勝?！笨梢妱?chuàng)新對一個民族、一個國家有多么重要。教育又是知識創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用的主要基地，是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃。高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級人才，發(fā)展科學(xué)技術(shù)文化，促進(jìn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。因此，創(chuàng)新是“新時期高等學(xué)校的神圣使命”，高等教育必須要實施創(chuàng)新教育。

創(chuàng)新教育在不同的階段有不同的目標(biāo)。在工程圖學(xué)教學(xué)中，教學(xué)體系、內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方法等就必須要做出相應(yīng)的改革。

工程圖學(xué)這門課程我們是面對大學(xué)一年級創(chuàng)新實驗班學(xué)生開設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，如何在工程圖學(xué)教學(xué)中實施創(chuàng)新教育，筆者在連續(xù)四個學(xué)年實施創(chuàng)新教育，本文進(jìn)行了探索、實踐。

1 教育理念要創(chuàng)新，教學(xué)內(nèi)容要更新

創(chuàng)新教育是一種教育理念，是一個復(fù)雜的、綜合性的、系統(tǒng)性的工程。傳統(tǒng)的教育就是以傳授知識為中心，強調(diào)對知識的記憶、模仿，因此不斷地進(jìn)行重復(fù)練習(xí)。這種教育嚴(yán)重地束縛了人的創(chuàng)造精神、創(chuàng)新能力。而創(chuàng)新教育是注重個性的發(fā)展，挖掘創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)人的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力等。因此，作為高等教育的實踐者，教育理念不轉(zhuǎn)變、不創(chuàng)新，就無法深入進(jìn)行教育改革，就會不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

工程圖學(xué)的教學(xué)內(nèi)容也要隨之更新，以適應(yīng)創(chuàng)新教育。傳統(tǒng)的工程圖學(xué)教學(xué)內(nèi)容面面俱到，它是以畫法幾何投影理論為基礎(chǔ)的圖示、圖解和工程圖樣表達(dá)的學(xué)科。關(guān)于圖解法究竟對投影制圖有多么大的作用是值得商榷的。所以我們在實施創(chuàng)新教育過程中，“削枝強干”，刪減幾何元素間相對位置的圖解綜合題和相貫線的偏交和斜交內(nèi)容，保留基本的投影理論和基本作圖方法；牢牢抓住以“組合體、零件圖”為重點，以圖示表達(dá)為核心的指導(dǎo)思想，全面融合CAD（計算機繪圖）技術(shù)，并不斷進(jìn)行優(yōu)化。實踐證明：新的教學(xué)內(nèi)容體系滿足了以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為主線的工程圖學(xué)創(chuàng)新教育。

2 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，教學(xué)方法要創(chuàng)新

創(chuàng)新實驗班工程圖學(xué)的學(xué)時僅有80學(xué)時，用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，要求學(xué)生學(xué)好并創(chuàng)造性地解決問題是不可能的，因此教師在教學(xué)方法上必須改革和創(chuàng)新。

教學(xué)中經(jīng)常采用有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的創(chuàng)新型教學(xué)方法，如：“啟發(fā)式”、“疑問式”、“討論式”等。比如：箱體零件表達(dá)方案的選擇時，首先由學(xué)生分組討論學(xué)習(xí)，各小組派代表向老師匯報本組的表達(dá)方案，再由師生共同分析各種方案的優(yōu)勢和不足。對于回答問題的學(xué)生，答對了加分，答錯了不扣分。這種“討論式”教學(xué)方式，顯然活躍了課堂氣氛，滿足了學(xué)生提高自我形象的需求，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力。

此外教師還要發(fā)揮主導(dǎo)作用，對課程內(nèi)容進(jìn)行提煉，為學(xué)生傳授工程圖學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法和各個部分的學(xué)習(xí)方法。“授人以魚”不如“授人以漁”，創(chuàng)新教育不只是傳授知識，更重要的是傳授獲取知識和應(yīng)用知識的方法，這一點對于創(chuàng)新實驗班學(xué)生來講尤其重要。對于工程圖學(xué)這門課程來說，由“物→圖”、再由“圖→物”的兩個過程的反復(fù)實踐，就是這門課程總的學(xué)習(xí)方法。只有這兩個過程的反復(fù)進(jìn)行，才能使得學(xué)生具有一定的空間思維能力。而對于不同的教學(xué)內(nèi)容又各自有不同的學(xué)習(xí)方法，比如：畫法幾何綜合題可采用“軌跡法”、“逆推法”；幾何元素間的距離和角度問題采用換面法解決；相貫線用輔助平面法；簡單體讀圖用線、面分析法；組合體讀圖用形體分析法等等。教師應(yīng)該把每一部分教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)方法傳授給學(xué)生，已達(dá)到啟迪學(xué)生智慧的目的。

3 優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)效率，教學(xué)手段要更新

根據(jù)教學(xué)改革的要求，工程圖學(xué)的教學(xué)時數(shù)壓縮到80學(xué)時（機械類），教學(xué)內(nèi)容、體系也進(jìn)行了調(diào)整優(yōu)化。單一的傳統(tǒng)教學(xué)模型、掛圖、幻燈片、投影片教學(xué)手段顯得十分落后，無法滿足現(xiàn)代工程圖學(xué)課堂教學(xué)大信息量、高效率、增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效果、保證教學(xué)質(zhì)量的要求。為此，筆者對教學(xué)過程進(jìn)行了優(yōu)化，教學(xué)手段進(jìn)行更新。

注重抽象教學(xué)，恰當(dāng)運用直觀教學(xué)。眾所周知，工程圖學(xué)中的點、線、面投影理論是圖解空間幾何問題的理論基礎(chǔ)，也是圖示表達(dá)所不可缺少的基礎(chǔ)。因此，要高度重視點、線、面投影理論教學(xué)，要求學(xué)生要熟練掌握，才能有利于培養(yǎng)學(xué)生的空間分析、圖示圖解空間幾何問題的能力。但是在培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力、繪圖讀圖能力過程中，教師要恰當(dāng)運用直觀教學(xué)。因為有的學(xué)生缺乏立體感、空間概念。如：模型、教具等，可以幫助學(xué)生形成空間概念。在教學(xué)過程中，學(xué)校的“畫法幾何陳列室”對學(xué)生開放，學(xué)生在業(yè)余時間可以到陳列室學(xué)習(xí)。這對于學(xué)生形成空間概念是有益的，效果是非常明顯的。但是不要經(jīng)常采用直觀教學(xué)，目的是防止學(xué)生對此有依賴性，不利于空間思維能力的培養(yǎng)。

充分利用CAI教學(xué)，發(fā)揮其輔助作用。利用CAI教學(xué)，使得教學(xué)內(nèi)容更生動、形象、具體、直觀，更重要的是使空間問題平面化，復(fù)雜問題簡單化，也大大提高了課堂信息量和教學(xué)效率，學(xué)生對此也很感興趣，更容易理解教學(xué)內(nèi)容。新的教學(xué)手段和傳統(tǒng)的教學(xué)手段可以進(jìn)行優(yōu)勢互補。為此，我們自行研制了“組合體讀圖”軟件，用于“簡單題讀圖”和“組合體讀圖”教學(xué)，對于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、空間構(gòu)型能力、繪圖讀圖能力等起著積極的作用。我們還通過教改立項開發(fā)了“工程圖學(xué)解題指導(dǎo)”課件。在這個課件中，給出了每一道畫法幾何題目的空間分析和解題思路，給出了每一道立體題目的視圖和三維圖答案。我們將課件上傳到網(wǎng)上，學(xué)生可以在網(wǎng)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，課件起到了“助教”、“助學(xué)”的作用。但是在教學(xué)過程中，教師的主導(dǎo)地位和作用是不能被其所取代，它只是一種輔助手段，是為教師的教學(xué)服務(wù)的。

4 提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動性和創(chuàng)造性，考核方法要創(chuàng)新

在工程圖學(xué)教學(xué)中，我們對學(xué)生的考核方法進(jìn)行了改革創(chuàng)新，加強了對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，客觀評價學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使得對學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量考核更為有效、全面、準(zhǔn)確，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性。

加強學(xué)習(xí)過程監(jiān)控，進(jìn)行學(xué)習(xí)過程評價（占總成績的25%）。主要是把學(xué)生作業(yè)完成的數(shù)量和質(zhì)量納入考核（占10%）。進(jìn)行階段水平測試（占10%）。每學(xué)期都將舉行2次階段測試，使測試和學(xué)習(xí)過程二者有機地結(jié)合起來。開展研討式教學(xué)（占5%），以調(diào)動學(xué)生用腦的積極性。研討課上，尤其重視有獨到見解的答案。

舉行期末考試，進(jìn)行學(xué)習(xí)結(jié)果評價（占60%）。期末考試是傳統(tǒng)的、統(tǒng)一的閉卷考試，對學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行全面考核。

開展創(chuàng)新設(shè)計，進(jìn)行能力結(jié)果評價（占15%）。主要是通過布置綜合性的創(chuàng)新設(shè)計大作業(yè)來進(jìn)行的，要求學(xué)生“繪制設(shè)計作品的三視圖和軸測圖，并制作出其模型（創(chuàng)新設(shè)計作品不得有重復(fù)）”。創(chuàng)新設(shè)計大作業(yè)，重點考核學(xué)生空間思維能力、實踐動手能力和自學(xué)能力。

5 培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力，實踐活動要創(chuàng)新

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，開展了創(chuàng)新實踐活動。比如：要求學(xué)生在學(xué)校實驗室的三坐標(biāo)測量儀上完成“對箱體類零件進(jìn)行測繪，并繪制出零件圖和三維圖”。學(xué)生對此項實踐活動非常感興趣。因為他們使用的測量儀器是目前國內(nèi)最先進(jìn)的設(shè)備，并且可以利用繪圖軟件進(jìn)行三維幾何造型，與創(chuàng)新設(shè)計作品中的手工繪制軸測圖形成了鮮明對比。通過開展此項創(chuàng)新實踐活動，使學(xué)生的實踐動手能力和應(yīng)用軟件的能力得到了很大提高，也增長了見識。結(jié)果表明，這種實踐活動深受廣大學(xué)生的喜愛。

6 結(jié)束語

在傳統(tǒng)教育基礎(chǔ)上實施創(chuàng)新教育是工程圖學(xué)教學(xué)改革的必由之路。我們不但要繼承和發(fā)揚已有的有用經(jīng)驗、知識和方法，而且更要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新。幾年來，我們對創(chuàng)新實驗班四屆學(xué)生的工程圖學(xué)教學(xué)進(jìn)行了改革、探索，在教學(xué)體系、內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方法等實施創(chuàng)新，取得了一定成果，得到了有關(guān)專家的認(rèn)可，也深受學(xué)生的歡迎。我們將在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)改革、創(chuàng)新、實踐，使工程圖學(xué)教學(xué)不斷創(chuàng)造出新的優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

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