工程圖學(xué)教與學(xué)的禪心思維初探

摘? 要：提出禪心思維作為教學(xué)法學(xué)術(shù)研究的指針，深入課程本質(zhì)及原理方法內(nèi)核談教學(xué)，闡述了工程圖學(xué)基于工程實物的設(shè)計表達(dá)需要而教學(xué)，然后圍繞工程行業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)強制規(guī)范而準(zhǔn)備的基本屬性。既然畫法幾何學(xué)及其正投影理論確立了用離散的三視圖有機對應(yīng)準(zhǔn)確表達(dá)空間實物形狀的核心知識架構(gòu)，那么，立于此堅實架構(gòu)之上，圍繞工程制圖課程的教學(xué)內(nèi)容和方法，針對教育部工程圖學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會提出的“新要求”，提出課堂教學(xué)環(huán)節(jié)可實施的知識主動建構(gòu)新理念并結(jié)合以素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)實踐，對工程制圖課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計進行了一些思考和探索，旨在提出工程制圖課改的參考。

關(guān)鍵詞：工程圖學(xué)基本屬性? 教與學(xué)思維的禪 教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法

一、圖學(xué)課程的學(xué)科溯源及其教學(xué)目標(biāo)定位思考

在大學(xué)工科類院校中普遍設(shè)置圖學(xué)課程并細(xì)分為公選課的工程制圖和機械類機械制圖，土建類專業(yè)和電氣工程專業(yè)也設(shè)置了建筑制圖、水利制圖和電工制圖，均屬于必修類技術(shù)基礎(chǔ)課。林林總總課程類別的設(shè)置首先是基于工程實物的設(shè)計表達(dá)需要，圍繞工程行業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)的強制規(guī)范面向應(yīng)用，然后體現(xiàn)大學(xué)的素質(zhì)教育。畫法幾何學(xué)及其正投影理論確立了用離散的三視圖有機對應(yīng)準(zhǔn)確表達(dá)空間實物形狀的核心知識架構(gòu)。圖學(xué)課程基于幾何學(xué)的邏輯推理但又具有數(shù)理類課程并不特別依賴的空間感知屬性，因此，教學(xué)過程循序漸進地由簡單投影圖推進到復(fù)雜形體圖，其過程雖然伴隨直觀化可視化的空間啟發(fā)和誘導(dǎo)，但如何保障學(xué)生的理解和習(xí)得始終是教學(xué)法研究的重點。除了畫法幾何學(xué)奠定的投影理論教學(xué)以外，面向工程的制圖課程又肩負(fù)讓學(xué)生基本掌握或了解機器構(gòu)造和工程圖樣的任務(wù)。多年來按照工程圖學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會（簡稱“教指委”）制定的課程教學(xué)基本要求。有經(jīng)驗的任課教師潛心鉆研如何克服實際教學(xué)困難而完成這一“要求”，常常思考圖學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)定位是否過高？是否“大而全”？那么，究竟最完美的教學(xué)目標(biāo)定位和最實用的經(jīng)典教材有無必要統(tǒng)一給出？這樣的思考又是否有悖于學(xué)術(shù)界百花齊放百家爭鳴的自由理念呢？筆者僅從禪心及禪悟的佛學(xué)思想給予篤定啟發(fā)，淺表層次上予以從教者的教學(xué)法觀點。

二、高校工程制圖課程的教學(xué)法探究的必要性及其思想基礎(chǔ)

禪心及禪悟是佛教用語，禪心指清靜寂定的心境。尤其與幾何學(xué)有緣？禪心謂禪定非思量之心，從教者能做到心無旁騖，不為教材級別僅為學(xué)生的可接受性，不務(wù)教學(xué)獎僅為雕琢生徒之工匠樂趣。禪悟謂洞達(dá)禪理。佛教思想尤其適合作為篤定學(xué)術(shù)研究心境的指針，教師的教學(xué)科研應(yīng)該受其引導(dǎo)，學(xué)生在年齡閱歷上雖有不及但能被教師熏陶則善莫大焉！學(xué)生走出了學(xué)思踐悟的學(xué)習(xí)歷程就是教育的成功。

當(dāng)前，各高校在課堂教學(xué)中融入新工科教育的探索和課程改革就其總體而言，正朝著培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的理念和方向積極推進，并取得長足的進展。新型大學(xué)教育注重激發(fā)學(xué)生主動建構(gòu)知識的原發(fā)動力，但是，由于教師對課程中新工科教育理念的理解和實施需要相當(dāng)?shù)慕虒W(xué)準(zhǔn)備，因此，課堂教學(xué)改革容易出現(xiàn)形式化的疏漏和不足。筆者根據(jù)工程制圖多年的教學(xué)體會和工程經(jīng)驗梳理了幾個值得商榷的問題：課程長期定位于面向工程應(yīng)用的基礎(chǔ)授予，所以，對機器結(jié)構(gòu)的表達(dá)是課程教學(xué)的難點。制圖類課（工圖和機圖）長期植根于圖學(xué)的畫法幾何投影理論而未能側(cè)重在形體構(gòu)圖教學(xué)，在學(xué)時有限的制約下又裝入大一學(xué)生很難理解的工程內(nèi)容以求大而全，致使教學(xué)效果并不理想。照顧學(xué)生側(cè)主動建構(gòu)形體感知的興趣而強化CAD軟件的教學(xué)，實在是明智的教改舉措！機械零件“抽殼”為幾何形體即組合體，組合體的投影制圖是機件表達(dá)的“前身”，為組合體的投影制圖打基礎(chǔ)的是確定面輪廓的一系列“求交”制圖：“面面交”“ 面體交（截交）”，“體體交（相貫）”。教學(xué)進入組合體章節(jié)就到了“兩難”境地，卻又是最好的能力培養(yǎng)階段。一難是教學(xué)難：把形體分析結(jié)合線面分析方法授予學(xué)生以后，輔助實感三維模型動畫加以啟發(fā)，然后老師往往也號召學(xué)生“發(fā)揮空間想象”。二難是學(xué)生掌握難：方法似懂，應(yīng)用卻難，糾結(jié)于形體實際形狀而又未能想象出，又要求解未知視圖，如之奈何？為此，筆者在教學(xué)中授予學(xué)生“組合體讀圖要訣”：見線識面，見園看柱，線框是面，見交畫線，線對線框，線框?qū)€框，形體分析，從大到小，線面分析，截交相貫。這就串接了知識點，加強了邏輯思維能力訓(xùn)練，消除了學(xué)生的畏難情緒，有效激發(fā)了學(xué)生構(gòu)思解題的創(chuàng)新欲望。

通過二十多年的教學(xué)實踐，作為課堂教學(xué)經(jīng)驗或建議，為了便于同行間交流，由于課程側(cè)重在正投影教學(xué)，課本和習(xí)題中圖解空間幾何問題的內(nèi)容就顯得過多了。盡管意在培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)，但是著眼點未能放在“工程物體”構(gòu)圖的核心環(huán)節(jié)，致使教材和教學(xué)都有失偏頗。舉目各高校編寫的《機械制圖》教材，不難發(fā)現(xiàn)無論內(nèi)容還是章節(jié)編排都如出一轍，“二求三”構(gòu)圖分析環(huán)節(jié)偏少而圖例講解又過于緊湊，致使課堂教學(xué)難以達(dá)到預(yù)期效果。究其原因，其實與課程培養(yǎng)目標(biāo)的定位有關(guān)。按現(xiàn)有教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容是培養(yǎng)大學(xué)一年級學(xué)生“能閱讀和繪制工程圖樣”，那么，問題來了。這樣高的要求恐怕只有合格工程師能做到。若能切入工程需要的思路，那么，個人認(rèn)為：對大學(xué)一年級學(xué)生不應(yīng)該講授國家標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)而應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)分析問題并解決問題的能力上，當(dāng)然也包括興趣培養(yǎng)，這也是企業(yè)和用人單位最看重的。他們需要大學(xué)畢業(yè)生“身體力行”而不是“眼高手低”。因此，工程制圖就應(yīng)該著力培養(yǎng)學(xué)生的空間形象思維和邏輯思維能力，重點關(guān)注實踐性課堂教學(xué)與制圖實踐之間的銜接。當(dāng)課程培養(yǎng)目標(biāo)確定以后，課程所用教材的編寫就有了指引并能做到重點突出而易于接受。如是，則學(xué)生的能力培養(yǎng)可期！

三、結(jié)束語

理工科技術(shù)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革是一項不斷求真的復(fù)雜的系統(tǒng)工程。有道是“仁者見仁，智者見智”，但是，高校對課堂教學(xué)法的探索將是永無止境的。

如何通過必要的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)手段讓剛進大學(xué)的學(xué)生接觸工程喜歡工程又學(xué)起來自信而有趣呢？這或許是最為切實可行的第一步。

參考文獻(xiàn)

[1]? 牟柳晨.工程圖學(xué)的課堂教學(xué)與實踐，課堂教學(xué)方法與藝術(shù)[M].四川大學(xué)出版社，2009：295-300.

[2]? 李凌樂，應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)背景下的工程制圖教學(xué)，大學(xué)教育 2016，（04），167-168 .

作者簡介：牟柳晨，男，1965年12月生，四川成都人，工學(xué)博士，四川大學(xué)機械學(xué)院高級工程師，中國機械工程學(xué)會高級會員。