胡 琳

（深圳大學(xué)機(jī)電與控制工程學(xué)院，廣東 深圳 518060）

新世紀(jì)的人才應(yīng)是高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，這對人才的素質(zhì)提出了更高的要求。如何打破傳統(tǒng)的教育模式中存在的不足，建立快速提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)模式，是高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。

素質(zhì)教育包含傳授知識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和提高素質(zhì)的全過程。工程制圖課程的實踐性教學(xué)目標(biāo)是，在實踐過程中使學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)會國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象思維、分析問題解決問題的能力；培養(yǎng)熟練的繪圖與讀圖技能。傳統(tǒng)的工程制圖課程的實踐性教學(xué)內(nèi)容，一般根據(jù)各不同專業(yè)的實際需要，安排學(xué)生完成規(guī)定的幾何作圖練習(xí)及某個單一零件的測繪（徒手繪圖、尺規(guī)繪圖）和裝配圖大作業(yè)等。這樣的實踐性教學(xué)模式雖有一定的可行性，但對于學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)、自主動手能力的培養(yǎng)、表達(dá)能力的培養(yǎng)以及團(tuán)隊精神的培養(yǎng)不利，這種教學(xué)模式很容易教條化，其完成的圖紙不可能有好的創(chuàng)意，所有學(xué)生測繪的零件相同，畫出的圖樣也千篇一律，相差無幾，從中看不出學(xué)生的創(chuàng)新能力、自主動手能力、表達(dá)能力和團(tuán)隊精神的強(qiáng)弱差別。

因此，工程制圖課程的教育工作者應(yīng)該改變以往教育思想，打破舊的觀念，重新探索更加合理、完善的實踐教學(xué)模式，讓圖學(xué)教育與工程實際接軌，這樣才能培養(yǎng)出適合時代要求，能自主創(chuàng)新的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

1 “工程項目引入法”的概念和內(nèi)涵

傳統(tǒng)的“工程制圖”課程實踐教學(xué)的模式，一般是在教師規(guī)定的練習(xí)內(nèi)容和時間內(nèi)，完成一定量的尺規(guī)繪圖、徒手繪圖或某個零、部件測繪即可。這種以知識傳遞和灌輸為主的教學(xué)模式，學(xué)生無權(quán)取舍或改變教學(xué)內(nèi)容，其學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造靈感受到壓抑。基于上述思考，在“工程制圖”課程實踐教學(xué)的模式上采用“工程項目引入法”，其主要目的和內(nèi)涵在于：

（1） 自主性 把實踐教學(xué)的自主權(quán)交給學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)學(xué)生由被動的繼承性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膭?chuàng)造性學(xué)習(xí)。在教師的指導(dǎo)下，確定活動方式，提出研究課題后就放手讓學(xué)生自己去研究、去探索，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析解決工程設(shè)計實際問題的能力、實際操作能力、帶著問題向?qū)嵺`、向技術(shù)資料、向他人學(xué)習(xí)的能力，進(jìn)而提升學(xué)生的智力素質(zhì)。

（2） 實踐性 引導(dǎo)學(xué)生把學(xué)和用結(jié)合起來，緊密聯(lián)系工程項目和生產(chǎn)實際來確定研究重點，并廣泛參加工業(yè)調(diào)查、社會調(diào)查、實際操作等多種實踐活動，從而開拓學(xué)生的視野，縮短學(xué)生與現(xiàn)實的距離，豐富所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)以及團(tuán)隊的合作精神，進(jìn)而提升學(xué)生的非智力素質(zhì)。

（3） 創(chuàng)新性 鼓勵學(xué)生既尊重科學(xué)又不滿足于現(xiàn)有結(jié)論，敢于提出新問題，探究正確答案。同時也使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己知識的不足，激勵他們更加自覺地把精力和時間投入到學(xué)習(xí)和鉆研中。啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新志向、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新品德。

采用“工程項目引入法”的具體做法是：

（1） 將原來統(tǒng)一規(guī)定的單一“幾何作圖”練習(xí)改變?yōu)殚_放式的“產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計繪圖”大作業(yè)，學(xué)生可以根據(jù)個人的興趣和特點自由選擇要設(shè)計的產(chǎn)品，并完成設(shè)計圖的繪制。

（2） 將原來徒手繪圖練習(xí)時，讓學(xué)生將習(xí)題集中的2 維圖形直接徒手繪制成3 維圖形的固定模式，改變?yōu)殚_放式的實踐訓(xùn)練，即讓學(xué)生自己利用模型室的構(gòu)型積木進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，并根據(jù)所設(shè)計的形體，確定合理的表達(dá)方案，再徒手繪制其圖樣。

（3） 將原來每個學(xué)生完成同一種裝配體的裝配圖繪制的訓(xùn)練，改變?yōu)橛蓪W(xué)生自己組成不同的項目小組（3～5 人），每個項目組可以自主選擇做不同的裝配體測繪，并繪制所有零件圖（標(biāo)準(zhǔn)件除外）和裝配圖。

這樣不僅可以使學(xué)生將課堂上學(xué)到的理論知識和技能與工程項目緊密聯(lián)系和結(jié)合起來，還能夠充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性思維的能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。為了探索新的實踐教學(xué)模式，具體方法是分別對2 屆學(xué)生進(jìn)行實踐教學(xué)模式的實驗與對比研究，實施過程和結(jié)果如下。

2 拓展個性化設(shè)計理念提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

工程制圖課程是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，離不開設(shè)計實踐這一重要環(huán)節(jié)。在以往的“幾何作圖”實踐環(huán)節(jié)中，要求每位學(xué)生在2 個學(xué)時內(nèi)用尺規(guī)完成一個規(guī)定的“手柄”圖樣的大作業(yè)。學(xué)生參照習(xí)題集中的“手柄”圖樣（如圖1 所示）照貓畫虎地將其畫在A3 圖紙上即可。這種固定模式下的實踐教學(xué)，既沒有給予學(xué)生充裕的構(gòu)思設(shè)計的時間，又無法發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)分析問題解決問題的主觀能動性，不僅制約了學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力的提高，同時也使對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)過程變成了留于形式的固定模式。

圖1 以往的“幾何作圖”練習(xí)題“手柄”

為了改變上述實踐教學(xué)模式的弊端，從提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、自主動手能力、表達(dá)能力的角度來看，拓展個性化設(shè)計理念，放手讓學(xué)生自主進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，是最能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和潛能的課題。因此，在“幾何作圖”這一大作業(yè)的布置過程中，改變了以往的做法，采用了“工程項目引入法”。即：要求每位同學(xué)走出課堂，到 社會中去作調(diào)研，尋求任何一種感興趣的實用產(chǎn)品，運(yùn)用個性化設(shè)計理念對其進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，畫出產(chǎn)品的設(shè)計圖樣，前后用了3 周時間完成這一產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計大作業(yè)。這樣的大作業(yè)，同學(xué)們第一次遇到，剛開始時有些不知所措，需要教師的引導(dǎo)和啟發(fā)，例如帶一些開瓶起子、多功能曲線板、折疊衣架等產(chǎn)品到課堂給學(xué)生示范，鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)新，隨著調(diào)研的深入和設(shè)計的展開，使學(xué)生逐漸發(fā)現(xiàn)生活中到處充滿設(shè)計點，思維被打開，創(chuàng)新就不再是一句空談[1]。在指導(dǎo)學(xué)生做課題時，教師要和學(xué)生形成良好的互動，既不能操之過急，又不能放手不管，要注意在設(shè)計草圖階段和學(xué)生一起反復(fù)溝通和推敲，使其完善草圖。

通過這一實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，極大地調(diào)動了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計潛能，學(xué)生對專業(yè)知識產(chǎn)生了濃厚的興趣，例如：有不少學(xué)生構(gòu)思好了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，但在用圖形表達(dá)時總感到力不從心，因此，就帶著問題主動向老師求教；還有的學(xué)生，一下子想出好幾個方案，不知采用哪一個更好，等等。在設(shè)計中學(xué)生充分發(fā)揮其聰明才智，思路活躍，設(shè)計方案豐富新穎，各具特色，全班48 人，沒有一個產(chǎn)品的圖形是重樣的，如：多功能扳手、環(huán)保衣架、多功能拐杖、人性化手表、鬧鐘、剪刀、像架、鑰匙扣、兒童玩具、個性化花瓶、多功能筆筒等，圖2為學(xué)生設(shè)計的幾款產(chǎn)品圖。學(xué)生經(jīng)過花費心血和精力，自主設(shè)計完成的設(shè)計作品，普遍有成就感。

通過這種具有自主性、實踐性、創(chuàng)新性“幾何作圖”大作業(yè)的訓(xùn)練，使學(xué)生有機(jī)會進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，提高了自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了分析和解決問題的能力，同時也更有真實感和成就感。

另外，徒手圖的繪制是使學(xué)生掌握徒手表達(dá)三維形體的繪圖方法和技能，增強(qiáng)徒手繪圖的能力。同時，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力、動手能力和想象能力。老師將原來徒手繪圖練習(xí)時，讓學(xué)生將習(xí)題集中的2 維圖形直接徒手繪制成3 維圖形的固定模式，改變?yōu)殚_放式的實踐訓(xùn)練，即讓學(xué)生自己動手，利用模型室的構(gòu)型積木進(jìn)行組合體構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計，并根據(jù)所設(shè)計的結(jié)構(gòu)，確定合理的表達(dá)方案，再徒手繪制其圖樣。使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?，充分激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新、構(gòu)思能力。如圖3 所示為學(xué)生在用構(gòu)型積木進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計構(gòu)型及徒手繪制其圖樣的過程。

圖2 改革后的“幾何作圖”練習(xí)中學(xué)生設(shè)計的產(chǎn)品圖

圖3 創(chuàng)新設(shè)計構(gòu)型的場景及徒手繪制圖樣

改革前后兩種實踐教學(xué)模式的特征對比情況如表1 所示。

表1 改革前后兩種實踐教學(xué)模式特征對比表

3 建立基于團(tuán)隊的工程項目小組提高學(xué)生的綜合素質(zhì)

以往，在講完零件圖后安排學(xué)生對某個規(guī)定的零件測繪并畫出零件圖，講完裝配圖后安排學(xué)生對某個規(guī)定的裝配體測繪并完成裝配圖。這種“教師教，學(xué)生學(xué)”的傳統(tǒng)教學(xué)觀念已經(jīng)落后了，這既不利于學(xué)生的創(chuàng)新能力和協(xié)作精神的培養(yǎng)，也使這個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)過于分散，無形中也制約了學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，難以適應(yīng)現(xiàn)代設(shè)計團(tuán)隊工作的時代特征。 當(dāng)今時代是群體奮斗的時代，群體合作不僅是一種精神，而是實實在在的職業(yè)行為方式，這是大學(xué)基礎(chǔ)教育必須解決的問題[1]。工程圖學(xué)教育工作者應(yīng)該給學(xué)生樹立一種觀念——工程設(shè)計最重要的是團(tuán)隊精神。因此，采用了“工程項目引入法”后，將原來的零件測繪和裝配體測繪兩個分開的實踐環(huán)節(jié)整合為一體，前后共用了8 周時間（每周2 學(xué)時）完成項目的所有工作。即：將學(xué)生交叉混編為多個工程項目小組（每組3～5 人，視裝配體中的零件多少及復(fù)雜程度不同），每組競選一個組長,各小組自由選擇平口鉗、球閥、鏡頭架、齒輪油泵等多種不同裝配體的測繪任務(wù)，在教師發(fā)給的任務(wù)書和指導(dǎo)書的指導(dǎo)下，該實踐環(huán)節(jié)的進(jìn)行將由組長和小組成員共同商量決定。

任務(wù)下達(dá)后，這一實踐環(huán)節(jié)就成了各個團(tuán)隊間的競爭學(xué)習(xí)，每個小組成員都為自己團(tuán)隊的榮譽(yù)而努力。每個團(tuán)隊內(nèi)的規(guī)則和機(jī)制不盡相同，其內(nèi)部的團(tuán)結(jié)協(xié)作也為了獲取更好的成績而不斷自我調(diào)整。小組內(nèi)部根據(jù)每個成員的情況自行分配的子任務(wù)不同，每一位同學(xué)負(fù)責(zé)測繪的零件也是各不相同的。大家都緊張而有序地各行其責(zé)，遇到個人解決不了的問題，小組成員共同討論、查表、上網(wǎng)查資料等逐一解決。以往老師在課堂上只是純粹的講授，學(xué)生會很快就忘了，現(xiàn)在讓學(xué)生動手在實踐中學(xué)，學(xué)生帶著問題學(xué)將會記住一輩子。這種建立基于團(tuán)隊的工程項目小組的方法，對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)有著極大的益處，學(xué)生在團(tuán)隊中既學(xué)到實實在在的專業(yè)知識，也學(xué)會了如何與別人交流和在碰撞中學(xué)習(xí)，如何團(tuán)結(jié)協(xié)作，如何發(fā)揮團(tuán)隊的最大效能，而這些也正是現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展所急需的。

當(dāng)然，采用這種開放式的教學(xué)模式改變了以往“教師教，學(xué)生學(xué)”的舊模式，決不意味著老師可以袖手旁觀，而是正相反，要實現(xiàn)“教師，教學(xué)生學(xué)”，對老師的要求也更高了。老師不僅要根據(jù)每個項目組學(xué)生工作進(jìn)展的情況給予引導(dǎo)和適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，幫助學(xué)生學(xué)會如何進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)視不同的情況和對象，會靈活選用和綜合運(yùn)用各種知識、手段。老師還要根據(jù)各組不同的工程項目，分別對學(xué)生講解必須注意的問題和必要的解決問題的方法及基本原則，介紹一些可供參考的途徑和技巧等。

該實踐教學(xué)環(huán)節(jié)要求學(xué)生在完成后提交的資料有：

（1） 項目工作報告（包括小組成員分工、裝配體的工作原理、拆裝順序、裝配簡圖等）；

（2） 裝配體全部零件（標(biāo)準(zhǔn)件除外）的草圖和正式零件圖；

（3） 裝配體的裝配圖（每人一張）。 據(jù)統(tǒng)計，采用這種實踐教學(xué)模式后，在學(xué)時與原來相同的情況下，2006 機(jī)械班48 人共完成零件圖119 張（A4～A2 不等），A2 裝配圖48張，其中零件圖的數(shù)量比以前多2 倍多，且零件的種類結(jié)構(gòu)形式也達(dá)到40 余種，這對學(xué)生解決問題的能力和實際動手能力的培養(yǎng)有明顯的提高，使實踐過程與工程實際接軌。

最后還要以項目小組為單位進(jìn)行的答辯，采用答辯方式不僅可以鍛煉學(xué)生的口頭表達(dá)能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和集體榮譽(yù)感，在答辯時，回答老師提出的問題的不是“個人”，而是代表團(tuán)隊，每個成員都可以搶答或補(bǔ)充回答，以體現(xiàn)團(tuán)隊的真實水平。該實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的成績首先是團(tuán)隊的成績，然后是在此之下的個人成績，每位同學(xué)的成績都是和自己團(tuán)隊的表現(xiàn)息息相關(guān)的。圖4 所示為學(xué)生分項目組進(jìn)行討論、測繪及答辯的情況。

由表2 可以看出，采用了“工程項目引入法”后，在畫圖數(shù)量和種類上有明顯的增加，使學(xué)生解決問題的能力和實際動手能力得到提高；同時，還可看出2006 機(jī)械班學(xué)生的學(xué)習(xí)成績分布情況相對要高于未采用“工程項目引入法”教學(xué)模式的2005 班機(jī)械班?？梢姡m然學(xué)習(xí)難度和工作量增加了，但由于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情被激發(fā)出來，在項目團(tuán)隊的協(xié)作和交流中，大大促進(jìn)了學(xué)生的思維能力、溝通能力、動手能力及合作精神，其綜合素質(zhì)得到培養(yǎng)，成績明顯提高。

圖4 分項目組進(jìn)行測繪及答辯的場景

表2 改革前后兩種實踐教學(xué)模式教學(xué)效果對比表

4 結(jié) 束 語

“工程制圖”實踐教學(xué)模式一定要與工程實踐緊密結(jié)合，實踐證明，“工程項目引入法”的實踐教學(xué)成果顯著，不僅為學(xué)生創(chuàng)造了自主學(xué)習(xí)的機(jī)會和空間，讓學(xué)生多鍛煉、多實踐，樹立了信心，掌握了方法，擴(kuò)大了知識面，培養(yǎng)了濃厚的專業(yè)興趣；還有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、自主動手能力、綜合表達(dá)能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。當(dāng)然，在工程制圖教學(xué)實踐環(huán)節(jié)的改革中，還存在這樣或那樣的不足，還需要注重實戰(zhàn)性和可操作性，切記不搞形式主義，不為“模式”而“模式”。

[1] 楊國亮. 應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J]. 理工高教研究, 2004, 23： 93-95.

[2] 周德新. 新世紀(jì)人才的重要素質(zhì)——團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的培養(yǎng)[J]. 理工高教研究, 2004, 23： 83-84.