方海燕

（巢湖學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院，安徽 巢湖238000）

工程圖樣是世界范圍內(nèi)通用的“工程技術(shù)語言”．能正確規(guī)范地繪制和閱讀工程圖樣是一名工程技術(shù)人員必備的基本素質(zhì)．工程制圖是高等院校材料、建筑、機(jī)械等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生完成課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計不可缺少的基礎(chǔ)．學(xué)好本門課程是進(jìn)入工程設(shè)計領(lǐng)域的第一把鑰匙．

隨著科技的迅猛發(fā)展，課程教學(xué)發(fā)生了深刻的變革，為工程制圖教學(xué)的改革也提出了許多新的課題，原有的傳統(tǒng)的教材內(nèi)容、教學(xué)體系及教學(xué)方法已不再適應(yīng)新時代工程設(shè)計發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求．面對新時期的人才培養(yǎng)需求，筆者在對材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生工程制圖課程10多年的教學(xué)中，從專業(yè)特色和學(xué)生實際情況出發(fā)，結(jié)合學(xué)生就業(yè)單位實際需要，突破傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容、體系和教學(xué)方法以及考核方式的限制，將傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和方法與計算機(jī)輔助教學(xué)相結(jié)合，突破傳統(tǒng)教材，使改革后的教學(xué)在內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、體系上符合21世紀(jì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求．

1 工程制圖課程培養(yǎng)目標(biāo)確立

學(xué)習(xí)工程制圖的目的就是培養(yǎng)學(xué)生較高的工程文化素質(zhì)、較強(qiáng)的閱讀和繪制工程圖樣的能力、豐富的空間想象能力，樹立創(chuàng)新意識，滿足專業(yè)工程技術(shù)人才素質(zhì)需求，為后續(xù)的課程、設(shè)計和未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)［1］．

1．1 培養(yǎng)“至祥至悉，毫發(fā)不爽”的圖學(xué)精神

中國古代的工程圖學(xué)就有“卓識名理，獨見別裁”的圖學(xué)思想和“至詳至悉，毫發(fā)不爽”［2］的圖學(xué)理論．在教學(xué)過程中，首先培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、求實的繪圖精神和思維習(xí)慣，確立“嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)”的觀念，這是畫出別人能看懂的圖樣和看懂符合標(biāo)準(zhǔn)的圖樣的保障．同時也要培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成高度認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和細(xì)心、一絲不茍的學(xué)風(fēng)及工作作風(fēng)．

1．2 培養(yǎng)豐富的空間想象能力

設(shè)計結(jié)果需要通過圖紙展現(xiàn)出來，豐富的空間想象能力是工程技術(shù)人員創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)．如何培養(yǎng)學(xué)生“由圖及形”、“由形及圖”的空間思維能力是學(xué)好本課程的基礎(chǔ)．在教學(xué)中可以借助多種手段進(jìn)行，比如借助CAD技術(shù)，建立三維模型，對應(yīng)給出三視圖使抽象的平面圖立體直觀化．鼓勵學(xué)生自行運(yùn)用多種手段培養(yǎng)空間想象能力，比如采用橡皮泥、蘿卜等進(jìn)行塑形和雕刻，還可以進(jìn)行構(gòu)型設(shè)計，同時提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．

1．3 培養(yǎng)綜合工程素質(zhì)

將工程制圖理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合，多給學(xué)生一些創(chuàng)新性題目，讓學(xué)生在提出問題、分析問題、解決問題方面進(jìn)行綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生敏捷的創(chuàng)新思維能力和獨立工作能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合工程素質(zhì)，為以后的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計及以后的工作打下良好基礎(chǔ)．結(jié)合社會需求，培養(yǎng)高素質(zhì)、高質(zhì)量的創(chuàng)新人才．

2 工程制圖課程改革及建設(shè)研究

2．1 教學(xué)方法與手段改革

1）快樂教學(xué)

優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，完善課程體系，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法．將傳統(tǒng)的“老師講，學(xué)生聽”的教學(xué)形式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生在老師的指導(dǎo)下主動學(xué)習(xí)”的教學(xué)形式，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，處理好傳授知識與培養(yǎng)能力這一教學(xué)方法改革上的基本關(guān)系，實現(xiàn)“知識”課堂到“能力”課堂的轉(zhuǎn)變，以教為主（老師滿堂灌）向以學(xué)為主轉(zhuǎn)變，以課堂為主（過分重課堂）向課內(nèi)外結(jié)合轉(zhuǎn)變，在規(guī)定的教學(xué)時間內(nèi)實現(xiàn)有效教學(xué)的最大化，加強(qiáng)課堂教學(xué)師生互動、生生互動，進(jìn)行“快樂教學(xué)”．老師通過不斷學(xué)習(xí)，提高自身的素質(zhì)，在課堂教學(xué)中做得“游刃有余”，在輕松快樂、活躍的課堂氣氛中教學(xué)，那么學(xué)生學(xué)起來興趣盎然，教師教起來輕松自如．注重教學(xué)意見反饋，通過各種方式與學(xué)生交流，建立師生教學(xué)座談會制度，傾聽學(xué)生建議與意見．

2）計算機(jī)輔助教學(xué)

將計算機(jī)作為輔助教學(xué)的有效工具引入制圖教學(xué)．利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，改革工程制圖教學(xué)方法．在教學(xué)中通過虛擬模型啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生積極、主動地進(jìn)行形象思維，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力．例如：相交立體投影，如圖1所示．配合虛擬立體模型圖，由實體模型得出三視圖，由三視圖想象實體結(jié)構(gòu)，并且結(jié)合動畫繪圖，提高學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力．在整個教學(xué)中，充分利用計算機(jī)，建立電子立體模型庫，提高教學(xué)效率．

圖1 相交立體三視圖與實體模型圖

用多媒體教學(xué)等現(xiàn)代化教學(xué)手段服務(wù)于教學(xué)，但多媒體教學(xué)中要避免過多的“讀課件”等一些弊端．一堂課的質(zhì)量，不在于教師做得課件是否優(yōu)秀，而在于教師能否發(fā)揮他的主導(dǎo)性．CAD繪圖與工程制圖兩門課程同步開設(shè)，將計算機(jī)繪圖作為一種技能貫穿于制圖的整個過程，真正實現(xiàn)計算機(jī)與制圖的完美結(jié)合．

2．2 專業(yè)特色的教材與教學(xué)計劃建設(shè)

為適應(yīng)新世紀(jì)人才培養(yǎng)和專業(yè)發(fā)展的需要，適應(yīng)社會及現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的需要，根據(jù)專業(yè)特點與社會需求不斷調(diào)整和更新教學(xué)內(nèi)容，多與企業(yè)交流，在教學(xué)內(nèi)容上注重理論教學(xué)與實踐相結(jié)合．

根據(jù)材料科學(xué)與工程專業(yè)特色和專業(yè)方向，在教學(xué)中滲入專業(yè)設(shè)備及專業(yè)圖樣（如廠區(qū)分布圖、車間設(shè)備布置圖等圖樣）的相關(guān)畫法及閱讀，使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計以及以后的工作中具有一定繪制與閱讀專業(yè)圖紙的能力．機(jī)械圖樣教授中以材料生產(chǎn)設(shè)備、零件為例講解裝配圖與零件圖的繪制與閱讀，將專業(yè)生產(chǎn)知識與工程圖樣繪制相結(jié)合．

針對材料科學(xué)與工程專業(yè)特色制定教學(xué)計劃，體現(xiàn)專業(yè)特征，實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)．目前開設(shè)工程制圖、計算機(jī)輔助制圖、機(jī)械設(shè)計、課程設(shè)計等系列課程．加強(qiáng)學(xué)科聯(lián)系，如在教學(xué)中與化學(xué)、材料工藝學(xué)、機(jī)械設(shè)備、工廠工藝設(shè)計等各學(xué)科的相關(guān)知識相結(jié)合，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣．這就要求教師不僅要精通自己所教的工程制圖，而且要涉獵眾多學(xué)科，了解多學(xué)科領(lǐng)域的相關(guān)知識，在課堂上才能得心應(yīng)手地舉例、聯(lián)系．

在材料科學(xué)與工程專業(yè)工程制圖教學(xué)改革中，從課程目標(biāo)和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，制定了“一個規(guī)范——兩個目標(biāo)——三個技能”的制圖能力培養(yǎng)方法框架［3］，即以技術(shù)制圖和機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)，以機(jī)械圖樣繪制與識讀和專業(yè)圖樣繪制與識讀為目標(biāo)，通過徒手繪圖、尺規(guī)繪圖和計算機(jī)繪圖技能的訓(xùn)練，對學(xué)生的工程制圖能力進(jìn)行培養(yǎng)．能力培養(yǎng)方法如圖2所示．

圖2 制圖能力培養(yǎng)方法

主要技能訓(xùn)練內(nèi)容，如圖3所示．教學(xué)中注重基本繪圖能力的訓(xùn)練，基本繪圖技能是課程的基礎(chǔ)，機(jī)械圖樣繪制與識讀是課程的提升部分，而專業(yè)圖樣繪制與識讀是課程的延伸，在教學(xué)中對學(xué)生能力的培養(yǎng)逐級提高．

圖3 工程制圖能力培養(yǎng)教學(xué)知識點框架

2．3 課程考核評價體系改革

課程考核評價體系是對教師教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)是否實現(xiàn)以及實現(xiàn)程度的價值判斷．工程制圖是一門實踐性很強(qiáng)的課程，對學(xué)生成績考核應(yīng)該以能力為核心，建立符合專業(yè)要求，知識、能力、素質(zhì)相結(jié)合的新課程考核評價體系［4，5］．考核方式可以有三種方式．

1）過程性評價 學(xué)生平時的考勤、上課討論情況、學(xué)習(xí)態(tài)度，完成作業(yè)的質(zhì)量情況，等等．

2）結(jié)果性評價 課程的考試可以采用開卷或閉卷的形式，試題類型可以多樣化，側(cè)重基本知識與技能的掌握．

3）實踐性評價 設(shè)計多樣化的實踐內(nèi)容和評價指標(biāo)，如CAD繪圖競賽、創(chuàng)新構(gòu)型設(shè)計、工廠設(shè)計圖樣繪制等，進(jìn)行綜合能力和素質(zhì)考核．

以上三種考核評價方式相結(jié)合，可全面衡量學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)．

3 工程制圖課程改革的初步實踐及效果

在現(xiàn)代教育思想和教學(xué)理論的指導(dǎo)下，理論和實踐相結(jié)合，以本院的無機(jī)非金屬材料工程特色專業(yè)為依托，以2011級材料科學(xué)與工程專業(yè)1班學(xué)生為試點，將以上的課程改革理論進(jìn)行初步實踐，取得了一定的成效．

1）教學(xué)內(nèi)容及教材建設(shè)與改革效果

確定教學(xué)目標(biāo)，修訂完成適合培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)大綱，建設(shè)完成既提高教學(xué)效果又符合專業(yè)特色、滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)和模式要求的教案及多媒體課件．進(jìn)行“立體化教材”建設(shè)，建設(shè)與主教材配套的電子教案、電子習(xí)題答案庫、電子模型庫等，進(jìn)一步完善課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)等隨時對學(xué)生輔導(dǎo)和溝通，對教學(xué)內(nèi)容實現(xiàn)與學(xué)生網(wǎng)絡(luò)共享．編寫適合本專業(yè)特色、包含專業(yè)圖樣繪制方法的教材，并應(yīng)用于教學(xué)當(dāng)中，實用性強(qiáng)，學(xué)生反應(yīng)良好．

2）教學(xué)方法和手段改革效果

在知識教學(xué)中，圍繞“長對正、高平齊、寬相等”的投影規(guī)律，反復(fù)練習(xí)三視圖投影，使學(xué)生對基本投影法熟練掌握．同時打破籠統(tǒng)的機(jī)械制圖的教學(xué)內(nèi)容，機(jī)械制圖與專業(yè)圖樣相互結(jié)合，注重三種繪圖能力、空間想象能力、創(chuàng)新能力、分析和解決問題能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)．教學(xué)中采用多樣化教學(xué)手段，除了充分利用多媒體、計算機(jī)教學(xué)，還鼓勵學(xué)生利用橡皮泥、蘿卜、石膏模型等親手塑造立體結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計意識，收到良好的教學(xué)效果．

3）實踐實驗環(huán)節(jié)改革效果

在實踐實驗環(huán)節(jié)，將班級分成若干個小組，每一個小組對某一設(shè)備、流程、車間等進(jìn)行設(shè)計，分工合作，整體交流，既培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計繪圖能力，又培養(yǎng)其團(tuán)隊合作意識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)．

4）學(xué)生學(xué)習(xí)成績提高

期末考試與其他非實驗班采用相同的試卷，統(tǒng)一流水閱卷，考試成績優(yōu)秀率比普通班高出5個百分點，而不及格率低于普通班8個百分點．在后面的課程設(shè)計中，實驗班優(yōu)秀率為15%，合格率為98%，而普通班優(yōu)秀率為8%，合格率為94%．在畢業(yè)設(shè)計中，實驗班的學(xué)生繪制的設(shè)計圖紙，嚴(yán)格按照工程圖樣標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繪制，符合相關(guān)規(guī)范，并且設(shè)計符合工藝標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計質(zhì)量明顯高于非實驗班學(xué)生．

4 結(jié)論

在教學(xué)改革中，教師是主導(dǎo)，學(xué)生是根本，課程體系是靈魂［4］．不同的專業(yè)繪制的工程圖樣內(nèi)容和要求不同，但工程制圖的基本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是統(tǒng)一的．在工程制圖教學(xué)中，既要讓學(xué)生掌握工程圖樣繪制的基本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，具備基本的繪制和識讀工程圖樣的能力，又要滿足不同專業(yè)的要求．本文主要針對基于材料專業(yè)特色的工程制圖課程建設(shè)及教學(xué)改革進(jìn)行研究，就一些改革內(nèi)容和初步實踐效果進(jìn)行總結(jié)，與同行們進(jìn)行探討．通過這些教學(xué)改革有效解決了目前工程制圖教學(xué)內(nèi)容單一的現(xiàn)狀，使工程制圖更貼合專業(yè)特點，適應(yīng)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要．隨著社會發(fā)展和對人才需求的不斷提高，工程制圖的課程教學(xué)中將面臨新的挑戰(zhàn)．作為主導(dǎo)作用的教師，筆者將與時俱進(jìn)，不斷充實自己，進(jìn)一步完善課程體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，貼合專業(yè)特色，把工程制圖的教學(xué)工作進(jìn)一步提高．

［1］姜立軍．高校工科制圖課程體系改革思路探索［J］．工程圖學(xué)學(xué)報，2001（3）：120－125．

［2］高紅英．現(xiàn)代工程制圖課程建設(shè)及改革的探索與實踐［J］．陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，3（3）：67－69．

［3］張淑敏，陳樹彬，陳罡．工程制圖技能訓(xùn)練方案探索與實踐［J］．工程圖學(xué)學(xué)報，2011（1）：129－133．

［4］陳國棟，譚建榮，張樹有，等．工程制圖課程體系改革研究與初步實踐［J］．工程圖學(xué)學(xué)報，1999（4）：92－97．

［5］劉靜華，吳瑞祥，黃毓瑜，等．現(xiàn)代工程工程設(shè)計圖學(xué)教學(xué)改革的研究與實踐［J］．工程圖學(xué)學(xué)報，1999（4）：98－102．