張宏澤

（梧州學(xué)院電子與信息工程學(xué)院，廣西 梧州543002）

0 引言

工程制圖是技術(shù)制圖的一種，用于定義工程產(chǎn)品或部件的技術(shù)要求。一般來說，工程制圖的目的是清晰、準(zhǔn)確地描繪產(chǎn)品或組件的所有幾何特征，以便廠商或工程師能夠根據(jù)詳細(xì)的幾何圖制作所需物品。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ComputerAided Design，縮寫：CAD）是指用計(jì)算機(jī)（或工作站）對現(xiàn)有設(shè)計(jì)的創(chuàng)建、修改、分析或優(yōu)化提供必要的幫助。CAD軟件能提高設(shè)計(jì)師的生產(chǎn)力，能提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，可通過電子文檔提高設(shè)計(jì)者之間的溝通效率，并為產(chǎn)品制造創(chuàng)建高效數(shù)據(jù)庫。

多年以來，很多老師都在探尋工程制圖和Auto-CAD相輔相成的方法，如韓夢秋[1]、王菲[2]、馬玉蘭[3]、歐永健[4]等老師是希望通過AutoCAD的教學(xué)，改善工程制圖課程的授課質(zhì)量，而馬慧[5]、鄭何燕[6]等老師則希望在授課過程中，通過多種方式向?qū)W生展示AutoCAD的相關(guān)操作。但是如果把AutoCAD作為一門獨(dú)立課程進(jìn)行授課，會增加專業(yè)的總學(xué)分?jǐn)?shù)，不符合梧州學(xué)院逐步壓縮教學(xué)學(xué)時(shí)和學(xué)分的教學(xué)改革方向。

梧州學(xué)院開設(shè)工程制圖課程以來，在2019年以前并沒有采用AutoCAD作為實(shí)驗(yàn)課的授課軟件?？紤]到現(xiàn)實(shí)條件，工程制圖課程很多時(shí)候都是采用理論課為主，很少或者沒有安排實(shí)驗(yàn)課。雖然理論課的課時(shí)并不少（大于等于51課時(shí)），但學(xué)生期末考試成績并不理想，有時(shí)期末考試卷面成績不及格率超過60%，卷面成績平均分不到60分，期末總評成績不及格率超過50%。學(xué)生普遍產(chǎn)生了厭學(xué)情緒，覺得工程制圖沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，不愿意專心聽課，不愿意用心對待課后作業(yè)，對這門課抱著敷衍了事的態(tài)度，學(xué)習(xí)積極性不高。這說明單純的理論教學(xué)，并不能滿足當(dāng)前的教學(xué)需要。

從2019年開始，梧州學(xué)院將AutoCAD作為工程制圖課程的實(shí)驗(yàn)課來開設(shè)，工程制圖課程是3個(gè)學(xué)分，共51課時(shí)，其中理論課35課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課16課時(shí)。全國很多高校將工程制圖和AutoCAD作為兩門獨(dú)立的課程來開設(shè)，其中工程制圖是3～5個(gè)學(xué)分，共51～85課時(shí)，而AutoCAD是2～4個(gè)學(xué)分，共34～68個(gè)課時(shí)。梧州學(xué)院工程制圖理論課的課時(shí)比其他高校少很多，而AutoCAD實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)更是不到其他高校的一半。

對此希望找到一種比較理想的授課方式，在不增加工程制圖總課時(shí)的情況下，既能保證理論課的教學(xué)質(zhì)量，又能通過引入AutoCAD的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生對理論課的理解和掌握。這種授課方式的優(yōu)點(diǎn)在于，雖然理論課的課時(shí)減少了，從理論上來說，學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解程度有所降低，但由于引入了AutoCAD的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生的理論課成績不僅沒有降低，反而有了明顯的提高。

1 工程制圖與Au to CAD融合教學(xué)的思路

工程制圖是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的專業(yè)中，它是一門非常重要的課程。這門課主要培養(yǎng)學(xué)生的二維空間和三維空間的思維能力，以及培養(yǎng)學(xué)生的手工制圖和計(jì)算機(jī)輔助繪圖的能力。2019年之前的工程制圖課程，理論課的課時(shí)比較多，課堂上主要介紹工程制圖的理論知識，基本概念繁多，學(xué)生對知識點(diǎn)沒有直觀的印象，只能用大量時(shí)間進(jìn)行機(jī)械記憶，而且課程通常只局限于培養(yǎng)學(xué)生的手工制圖技能。因此，學(xué)生不僅對課程產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的厭學(xué)情緒，而且對任課教師也有比較大的意見。由此看來，雖然任課教師盡職盡責(zé)，想方設(shè)法督促學(xué)生學(xué)習(xí)，但收效甚微，甚至產(chǎn)生了比較大的副作用?？梢哉f，教師教得很辛苦，學(xué)生學(xué)得更辛苦。

AutoCAD是一款應(yīng)用廣泛的CAD軟件，它能在某種程度上讓學(xué)生脫離繪圖板的限制，進(jìn)行無紙化作業(yè)，但AutoCAD要求繪圖者必須較好地掌握工程制圖的相關(guān)知識。如果學(xué)生沒有掌握工程制圖的基礎(chǔ)知識，就無法準(zhǔn)確地描述物體的幾何特征。在這種情況下，無論學(xué)生對AutoCAD的操作有多熟練，也無法發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性，在計(jì)算機(jī)的輔助下畫出能夠應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的CAD圖。

因此，在工程制圖課程的學(xué)習(xí)過程中，首先要求學(xué)生必須掌握工程制圖的基礎(chǔ)知識，至少能夠看懂不太復(fù)雜的工程圖紙。讀圖是畫圖的基礎(chǔ)，如果學(xué)生連對一般工程圖紙的讀圖能力都沒有掌握，教師就無法進(jìn)一步要求學(xué)生用AutoCAD進(jìn)行繪圖。如果學(xué)生的讀圖能力達(dá)不到相應(yīng)水平，就會增加AutoCAD的教學(xué)難度，從而降低課程的教學(xué)質(zhì)量。因此教師在上工程制圖理論課時(shí)，要十分重視基礎(chǔ)知識的教學(xué)工作，因?yàn)樵鷮?shí)的工程制圖基礎(chǔ)知識是學(xué)好AutoCAD的關(guān)鍵。

2 工程制圖與Au to CAD融合教學(xué)的實(shí)施

2.1 任課教師要深入了解AutoCAD的相關(guān)操作

有很多長期擔(dān)任工程制圖的資深教師，他們對計(jì)算機(jī)并不是非常熟悉，對AutoCAD的操作比較生疏。因此，AutoCAD的教學(xué)工作通常由熟悉計(jì)算機(jī)操作的新教師承擔(dān)。由于新教師剛開始上這門課，雖然他們對AutoCAD的操作比較熟練，但是由于缺乏工程制圖理論課的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，也缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，因此新教師無法準(zhǔn)確把握工程制圖理論課和AutoCAD實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)進(jìn)度。通常發(fā)生的情況是，學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握得比較好，但AutoCAD的教學(xué)進(jìn)度偏慢，或者是學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度參差不齊，無法保證AutoCAD的教學(xué)質(zhì)量。因此，新教師和資深教師都需要在理論課的教學(xué)工作中，引入AutoCAD軟件來輔助教學(xué)，并且在AutoCAD的教學(xué)中，利用AutoCAD的圖形化優(yōu)勢，適時(shí)補(bǔ)充和進(jìn)一步解釋理論課中學(xué)生難以理解的抽象化知識。

2.2 工程制圖與AutoCAD的融合教學(xué)

工程制圖和AutoCAD的融合教學(xué)，應(yīng)該先上理論課，后上實(shí)驗(yàn)課，兩門課的進(jìn)度應(yīng)基本同步，兩門課相互支撐，相互滲透。目的是讓學(xué)生牢牢掌握工程制圖基礎(chǔ)知識的同時(shí)，又能很好地使用AutoCAD進(jìn)行工程繪圖。根據(jù)筆者的授課經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)首先講授工程制圖的基礎(chǔ)知識，然后再上機(jī)實(shí)踐操作。同時(shí)應(yīng)該以工程制圖為主，AutoCAD為輔。不管是理論授課還是上機(jī)實(shí)踐，都應(yīng)該把工程制圖作為主線。在上理論課時(shí)，教師要通過演示AutoCAD作圖的高效性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在AutoCAD上機(jī)實(shí)踐時(shí)，教師要將AutoCAD的繪圖與工程制圖的基礎(chǔ)知識相關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生了解AutoCAD的繪圖是以工程制圖的理論知識為基礎(chǔ)的。

2.3 融合教學(xué)方法的改進(jìn)措施

與傳統(tǒng)的兩門課獨(dú)立授課的方式相比，融合教學(xué)要求對教學(xué)模式做一定的改進(jìn)。由于學(xué)生對工程制圖理論知識的接受程度較低，對AutoCAD上機(jī)實(shí)踐的興趣較高，因此在實(shí)驗(yàn)課后布置了一定量的上機(jī)題。由于上機(jī)題要求學(xué)生對工程制圖基礎(chǔ)知識有一定的了解，因此學(xué)生課后會主動(dòng)復(fù)習(xí)理論課知識，主動(dòng)上機(jī)使用AutoCAD繪圖，主動(dòng)和同學(xué)討論，有不懂的問題會主動(dòng)問教師。通過這種方式，改變了以往教師主動(dòng)講，學(xué)生被動(dòng)學(xué)，學(xué)生不愿意提問題的教學(xué)模式。學(xué)生通過與教師的互動(dòng)，進(jìn)一步提高了對基礎(chǔ)知識的掌握程度，增強(qiáng)了手工繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖的能力。教師通過與學(xué)生的交流，能了解融合教學(xué)的效果，適時(shí)做出改進(jìn)，并及時(shí)調(diào)整理論課和實(shí)驗(yàn)課的上課進(jìn)度。同時(shí)，通過完成教師布置的AutoCAD課后上機(jī)作業(yè)，學(xué)生能進(jìn)一步提高自信心，而且學(xué)生很多時(shí)候會有一些新問題、新觀點(diǎn)、新想法和新的繪圖方法，能幫助教師不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

3 融合教學(xué)方法的效果

從2019年開始，梧州學(xué)院采用工程制圖和Auto-CAD融合教學(xué)的授課方式，取得了較好的效果。與傳統(tǒng)的工程制圖與AutoCAD單獨(dú)授課的教學(xué)方式相比，融合教學(xué)的期末考試卷面成績不及格率顯著降低，總評成績不及格率基本歸零，學(xué)生的學(xué)習(xí)投入程度和學(xué)習(xí)積極性有了顯著提高，師生互動(dòng)明顯增加。從期末考試試卷的答題情況來看，采用融合教學(xué)的授課方式，學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握程度明顯高于傳統(tǒng)授課方式，對手工制圖細(xì)節(jié)的把握也更理想，優(yōu)于工程制圖單獨(dú)授課的教學(xué)效果。從AutoCAD實(shí)驗(yàn)課的課后作業(yè)完成情況來看，采用融合教學(xué)的授課方式，學(xué)生能比較熟練地操作AutoCAD軟件進(jìn)行簡單的工業(yè)設(shè)計(jì)，并能較好地運(yùn)用工程制圖的基礎(chǔ)知識對設(shè)計(jì)做進(jìn)一步的補(bǔ)充、修改和優(yōu)化，優(yōu)于AutoCAD單獨(dú)授課的教學(xué)效果。下面通過2019級、2020級通信工程1、2班的期末考試卷面成績，對融合教學(xué)的效果做進(jìn)一步分析。

2019級、2020級通信工程1、2班在全國各地的生源質(zhì)量與往年基本保持一致，由同一位教師進(jìn)行授課。期末考試試卷由同一位教師出題，試卷的結(jié)構(gòu)、題型、題量、考點(diǎn)分布、難度與往年相近。

2019級通信工程1班期末考試實(shí)際考生人數(shù)45人，90～100分16人，占考試人數(shù)的35.56%；80～89分17人，占考試人數(shù)的37.78%；70～79分4人，占考試人數(shù)的8.89%；60～69分7人，占考試人數(shù)的15.56%；低于60分1人，占考試人數(shù)的2.22%。卷面成績及格率達(dá)到98%，平均分83.21分，高于預(yù)期平均分8.21分。

2019級通信工程2班期末考試實(shí)際考生人數(shù)44人，90～100分18人，占考試人數(shù)的40.91%；80～89分16人，占考試人數(shù)的36.36%；70～79分4人，占考試人數(shù)的9.09%；60～69分5人，占考試人數(shù)的11.36%；低于60分1人，占考試人數(shù)的2.27%。卷面成績及格率達(dá)到98%，平均分85.3分，高于預(yù)期平均分10.3分。

2020級通信工程1班期末考試實(shí)際考生人數(shù)45人，90～100分27人，占考試人數(shù)的60%；80～89分13人，占考試人數(shù)的28.89%；70～79分2人，占考試人數(shù)的4.44%；60～69分3人，占考試人數(shù)的6.67%；低于60分0人，占考試人數(shù)的0%。卷面成績及格率達(dá)到100%，平均分90.03分，高于預(yù)期平均分15.03分。

2020級通信工程2班期末考試實(shí)際考生人數(shù)47人，90～100分23人，占考試人數(shù)的48.94%；80～89分16人，占考試人數(shù)的34.04%；70～79分6人，占考試人數(shù)的12.77%；60～69分2人，占考試人數(shù)的4.26%；低于60分0人，占考試人數(shù)的0%。卷面成績及格率達(dá)到100%，平均分87.91分，高于預(yù)期平均分12.91分。

從圖1中可以看出，2019級通信工程1、2班期末考試卷面成績比較接近，1班優(yōu)秀率（90～100分）比2班低5.35%，兩個(gè)班80～89、70～79分的人數(shù)比例比較接近，1班60～69分的人數(shù)比例比2班高4.2%。兩個(gè)班的卷面成績不及格人數(shù)均為1人，及格率均為98%。2班相比1班，期末考試卷面成績的平均分高2.09分，這與2班優(yōu)秀率比1班高的情況相吻合。兩個(gè)班期末考試卷面成績的平均分都超過75分，其中1班的平均分為83.21分，2班的平均分為85.3分。

圖1 2019、2020級通信工程1、2班期末考試卷面成績

2020級通信工程1、2班期末考試卷面成績同樣比較接近，1班優(yōu)秀率（90～100分）比2班高11.06%，兩個(gè)班80～89分、60～69分的人數(shù)比例比較接近，1班70～79分的人數(shù)比例比1班低8.33%。兩個(gè)班的卷面成績不及格人數(shù)均為0人，及格率均為100%。1班相比2班，期末考試卷面成績的平均分高2.12分，這與1班優(yōu)秀率比2班高的情況相吻合。兩個(gè)班期末考試卷面成績的平均分都超過75分，其中1班的平均分為90.03分，2班的平均分為87.91分。

從期末考試成績來看，通過融合教學(xué)，這4個(gè)班的大部分學(xué)生都掌握了正投影基礎(chǔ)、基本立體及其表面交線的投影、組合體的視圖和軸測投影的基本概念和簡單應(yīng)用，大部分同學(xué)基本能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用于解決實(shí)際問題，但圖樣畫法和標(biāo)準(zhǔn)件與常用件這兩個(gè)難點(diǎn)的教學(xué)效果不夠理想?？傮w上看，融合教學(xué)基本達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

4 結(jié)語

將工程制圖和AutoCAD的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行融合，是現(xiàn)代教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高校來說，融合教學(xué)不僅能提高學(xué)生對工程制圖基礎(chǔ)知識重要性的認(rèn)識，提高學(xué)生對理論課程的學(xué)習(xí)積極性，而且能進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生手工制圖和計(jì)算機(jī)輔助制圖的能力。融合教學(xué)在不增加工程制圖課程總課時(shí)的前提下，通過理論課和AutoCAD實(shí)驗(yàn)課的有機(jī)融合，提高了學(xué)生的期末考試卷面成績，降低了總評成績的不及格率。融合教學(xué)既沒有單純理論教學(xué)枯燥無味的缺點(diǎn)，又能讓學(xué)生明白工程制圖基礎(chǔ)知識對CAD繪圖的重要意義，從而把學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。隨著融合教學(xué)的推進(jìn)，師生互動(dòng)與日俱增，教師從學(xué)生活躍的思想中不斷汲取教學(xué)靈感，從而能夠更好地引導(dǎo)學(xué)生，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。