新形勢(shì)下的機(jī)械工程制圖課程教學(xué)探析和實(shí)踐

吳教義 王曉東 楊志儒 楊巧絨

【摘要】隨著教學(xué)改革的深入，教育信息化的變革也正在悄然發(fā)生，針對(duì)高層次、創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)的目標(biāo)，工程制圖教學(xué)面臨著新的挑戰(zhàn)。本文從現(xiàn)代機(jī)械工程制圖教學(xué)實(shí)踐的角度出發(fā)，考慮到影響教學(xué)效果的主客觀因素和教育學(xué)規(guī)律，對(duì)新形勢(shì)下教學(xué)理念和基于“大工程觀”和“大圖學(xué)觀”的教學(xué)方法進(jìn)行有益探索、實(shí)踐并提出一些建議，旨在為工程制圖教學(xué)和工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供若干參考。

【關(guān)鍵詞】工程圖學(xué) 互聯(lián)網(wǎng)+教育 大工程觀 ?混合式教學(xué)

【基金項(xiàng)目】本文獲江蘇省自然科學(xué)基金（青年基金項(xiàng)目）和江蘇大學(xué)高級(jí)人才科研啟動(dòng)基金（16JDG036）資助。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）17-0248-02

一、前言

現(xiàn)代機(jī)械工程制圖是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，教學(xué)內(nèi)容從基本體素投影分析，擴(kuò)展到體素投影的表達(dá)，進(jìn)而到工程圖紙的表達(dá)，所涉知識(shí)點(diǎn)繁多且內(nèi)容抽象，對(duì)空間思維能力要求高，學(xué)習(xí)難度大。在當(dāng)前工程制圖類課程的教學(xué)中，課程內(nèi)容和教學(xué)方式滯后、以教師為中心等問題依舊普遍存在[1]。因此，教學(xué)改革的發(fā)展要求教師在有限課時(shí)內(nèi)，需通過(guò)合理方法實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生空間想象、空間分析能力。本文從如下各方面探討新形勢(shì)下機(jī)械工程制圖教學(xué)問題，特別是對(duì)基于“大工程觀”和“大圖學(xué)觀”的教學(xué)方法和教學(xué)思路的思考和探索。

二、一般性的教學(xué)原則

現(xiàn)代機(jī)械工程制圖所涉知識(shí)點(diǎn)繁多且內(nèi)容抽象，教學(xué)要求高以及學(xué)生學(xué)習(xí)難度大。為提升教學(xué)效果，我們希望教學(xué)過(guò)程中遵循以下幾個(gè)基本的教學(xué)原則。

1.理解什么才是優(yōu)秀的課堂教學(xué)。作者認(rèn)為在優(yōu)秀的課堂教學(xué)中，教師要能夠清晰、有邏輯地呈現(xiàn)教學(xué)材料，幫助學(xué)生對(duì)材料進(jìn)行深入淺出的理解;同時(shí)，教師要采用合適的教學(xué)步調(diào)，能適度拓展教科書未提及的內(nèi)容，具備學(xué)科和課程的全局觀，具備該教學(xué)領(lǐng)域深入的專家知識(shí)和獨(dú)特見解，能夠以實(shí)際案例闡述相關(guān)的知識(shí)點(diǎn);在教學(xué)過(guò)程中，教師能綜合運(yùn)用多種先進(jìn)、有效教學(xué)方式，且保持教學(xué)內(nèi)容的連續(xù)性，而呈現(xiàn)方式要生動(dòng)直觀，有科學(xué)的比較和提供豐富的變式;另外，教師要重視教學(xué)知識(shí)塊體之間的關(guān)聯(lián)性，有時(shí)還需適度增加課堂的趣味性。

2.靈活運(yùn)用多種形式有效促進(jìn)學(xué)生感知。教師可合理運(yùn)用實(shí)物直觀、模象直觀、CAD軟件演示（如ProE、UG等）和多媒體課件教學(xué)強(qiáng)化知識(shí)的學(xué)習(xí)。授課過(guò)程中要充分運(yùn)用感知規(guī)律，突出對(duì)象特點(diǎn)。在課件材料呈現(xiàn)方式上，要力求使當(dāng)前講解對(duì)象在形狀大小、顏色變化上明顯區(qū)分于背景對(duì)象、將有對(duì)比意義的材料放在一起，以便于學(xué)生清晰地感知。

三、運(yùn)用新的教學(xué)理念和混合式教學(xué)

新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的核心——互聯(lián)網(wǎng)在近年得到極大發(fā)展，教育信息化也對(duì)現(xiàn)行教育產(chǎn)生了極大影響，授課教師要充分融入到“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的教育中來(lái)[2]，為學(xué)生提供課堂之外的多樣教育資源形式，使其與課堂教學(xué)有機(jī)融合，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)。人本主義學(xué)習(xí)理論提出了“自由學(xué)習(xí)”和“學(xué)生中心”的學(xué)習(xí)與教學(xué)觀，而今移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和各種移動(dòng)終端的出現(xiàn)，使現(xiàn)在的大學(xué)生能夠隨時(shí)、便捷地獲取數(shù)據(jù)和信息，故而教師完全可以讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)之外，根據(jù)自己的興趣愛好以及時(shí)間安排，自主的決定學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)。

四、體現(xiàn)“大工程觀”和“大圖學(xué)觀”

卓越工程師要具備有“大工程觀”，現(xiàn)代工程制圖教學(xué)則要努力體現(xiàn)“大圖學(xué)觀”。大圖學(xué)觀理念是指以統(tǒng)一的學(xué)科框架去整合傳統(tǒng)工程圖學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)圖像學(xué)等學(xué)科，從而構(gòu)建一個(gè)完整的學(xué)科體系。教學(xué)中，需以圖學(xué)的基本理論為主線，整合其它學(xué)科中有關(guān)圖的理論、方法和技術(shù)，強(qiáng)調(diào)與專業(yè)、學(xué)科相配套、相適應(yīng)，融合多專業(yè)課程知識(shí)，強(qiáng)調(diào)“工程、綜合、實(shí)踐、素養(yǎng)”的統(tǒng)一。

要培養(yǎng)學(xué)生的“大工程觀”和“大圖學(xué)觀”，教師就要主動(dòng)地重組和整合課程內(nèi)容，建立學(xué)科知識(shí)間的關(guān)聯(lián)，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐和應(yīng)用、分析問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。例如教師在講授CAD二維圖形繪制和建立三維模型之外，建議以機(jī)械零部件設(shè)計(jì)為主線，給學(xué)生展示基于三維模型的裝配和干涉檢查、有限元分析和優(yōu)化等內(nèi)容，從而使學(xué)生在工程圖學(xué)的三維模型建立、二維平面圖紙生成等方面建立了關(guān)聯(lián)，也增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。從而使學(xué)生能將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)圍繞一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)對(duì)象進(jìn)行系統(tǒng)化構(gòu)建，并對(duì)后續(xù)裝配圖等內(nèi)容有了初步了解。以圍繞零部件設(shè)計(jì)來(lái)組織工程圖學(xué)課，將設(shè)計(jì)理念融入到課程內(nèi)容中，提高了學(xué)生的實(shí)踐和應(yīng)用能力，建立了圖學(xué)課程與其它課程之間的關(guān)聯(lián)，培養(yǎng)了學(xué)生的“大工程觀”和“大圖學(xué)觀”。

五、總結(jié)

新形勢(shì)下工程制圖教學(xué)面臨著許多挑戰(zhàn)。本文從現(xiàn)代機(jī)械工程制圖教學(xué)實(shí)踐的角度出發(fā)，介紹了一般性的教學(xué)原則，同時(shí)強(qiáng)調(diào)應(yīng)適時(shí)采用新的教學(xué)理念和混合式教學(xué)。另外，作者就基于“大工程觀”和“大圖學(xué)觀”的教學(xué)方法和教學(xué)思路進(jìn)行的有益探索并提出建議，旨在提高課程教學(xué)中知識(shí)關(guān)聯(lián)性和體系化，并提升學(xué)生實(shí)踐和應(yīng)用、分析問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁國(guó)星，黃永貴，董黎君，張滿棟.工程制圖類課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2016（11）：57-60.

[2]謝敏.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下的教學(xué)智慧研究[D].吉林大學(xué)，2016.