摘 要： 现代工程图学作为工程技术专业一门重要的技术基础课，是将知识、素质、能力和创新融为一体的综合思维训练课程，它要求学生具备绘图、读图，空间构型，解决实际问题，工程实践动手等能力。工程图学原有教学体系很难适应课程这一特殊性要求。本文在分析了工程图学原有的教学模式、教学理念和教学方式对课程学习影响的基础上，从发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性，完善学生所需要的知识结构与能力结构的角度，对现代工程图学的教学进行了系统的研究。
关键词： 现代工程图学 教学现状 教学改革
一、引言
社会的发展和大学教育的改革，对高等院校人才的培养提出了更高的要求，现代大学的基础理论课教学正面临着新的考验。为了提高教学效益，必须改革传统的高等教育的教学模式、教学理念和教学方式，寻找适合新形势的教学方法。如何充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性，使学生在学习过程中真正成为信息加工的主体和知识意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接收器和知识灌输的对象，是当前教育领域亟待研究的课题之一。
现代工程图学作为工程技术专业一门重要的技术基础课，是将知识、素质、能力和创新融为一体的综合思维训练课程，它要求学生具备绘图、读图，空间构型，解决实际问题，工程实践动手等能力，其教学的重点和难点在于培养学生的形象思维能力和空间想象能力，而这些能力的培养离不开感性认识的积累与形象思维的启发与诱导。由于工程图学课程一般安排在大学第一学期，那些刚从围绕高考内容进行应试教育走出的学生，因欠缺工程实践经验和空间思维能力，普遍对工程图学课程的一些立体空间概念难以理解；并且在当今制造业信息化时代背景下，传统的教师传授知识给学生的教学模式已不能适应飞速发展的社会经济、文化的需要。在教学改革的实践中，如何采用现代教学手段，构建合理的工程图学教学新模式，把教师的传授、教师与学生的交流、学生的自学和学生之间的交流放置到一个立体化的教学系统中去，以求达到教学效果的最优化，具有非常重要的现实意义。
二、现代工程图学教学现状分析
1.课程体系
工程图学课程的教学内容主要分为制图基本知识和技能、投影理论基础、画法几何、图样画法、机械图样和计算机绘图等几个部分。实践环节包含制图测绘和计算机绘图上机操作练习。
2.现状分析
工程图学课程普遍采用的是教师讲、学生听的“灌输”式教学方法，教学中通过教师的讲解激发学生的学习兴趣，教学的主导作用靠教师实现。教师与学生之间通过教师提问、学生应答进行师生间面对面的交流。教师的眼神、手势或语气都表达着某种信息，学生的表情、语速、语调等说明了学生理解知识的程度。教师控制着教学的节奏，以及与学生的交流，及时对学生的反馈信息作出反映，教师完全是整个课堂教学的引导者和主导者，师生之间的交流是完全而直接的，没有中间的传递环节。这种教学模式很难做到针对性、个性化地培养，学生没有时间去发现问题、思考问题，渐渐失去了自主学习的兴趣和创新的动力，不利于培养学生解决实际问题的能力，导致学校教育与社会对工程技术专业人才的需求脱节。
三、转变教学理念，开展教学改革
1.综合规划教学内容
近年来，工程图学课程的学时大量压缩，为了保证教学质量，必须对现有教学内容作出适当调整，使学生在较短的学时内，既强化动手能力，又培养构型设计能力。我对工程图学教学体系进行了科学设置，将画法几何、制图基础、机件表达、机械图样及计算机绘图有机地整合在一起，划分为理论学习和实践训练两大部分，如下图所示。
在理论教学中，以投影理论为指导，以点、直线、平面投影特性为基础，使学生掌握基本体特征的创建方法，加强三维建模训练，同时弱化画法几何部分的几何元素间的度量问题及复杂相贯线的求作。明确机件表达方法、零件图和装配图在今后制图教学中的地位和对生产实际的指导作用，确定了绘制和阅读工程图样是教学的重点。在实践教学中，要求以草图和尺规作图的训练，培养学生的动手能力；以应用典型的绘图软件，培养学生的绘图能力、三维建模能力及设计能力。
2.融入计算机绘图
理论教学与计算机绘图融为一体，以制图基本知识和投影理论为重点，兼顾计算机绘图技术的运用，掌握计算机绘图的基本方法和建模的基本原理，培养学生绘制和阅读零件图、装配图的能力。在讲解平面图形的绘制时，要求学生手工绘制平面图形后，再用二维CAD绘制，以便掌握计算机绘图的基本方法；在学习体的投影时，加入三维CAD特征建模知识，使学生掌握拉伸、旋转、放样、扫掠等建模方法；在讲解组合体部分时，适当加入三维建模的方法，利用三维CAD软件，将读图与建模结合起来讲解，采用互动式教学方法，学生很快能掌握读图的基本方法，了解建模的基本步骤；对于机件表达方法部分的讲解，在课堂上将已经创建好的模型展示给学生，引导学生分析其表达方法，然后用三维CAD软件将其合理、正确、清晰、快速地表达出来，激发学生的学习热情，让学生了解三维CAD对各种剖视图、断面图及局部视图等的创建方法；对于简单的轴套类及轮盘类零件，要求学生绘制草图后，再用二维CAD将其绘制成零件图；关于复杂零件的建模和装配体部分，要求学生自学，以便进一步提高自学能力。
3.改进教学方法及手段
随着现代教育技术的发展，多媒体已普遍应用到工程图学的教学中。多媒体教学课件以图形、文字、图表、动画、视频等方式，把工程图学的基本理论、表达方法、基本分析方法、解题思考过程及机械加工过程等内容形象生动地展现出来，有利于学生理解教学内容，了解零件的加工过程和装配过程，达到加强空间分析和想象能力的目的；在表现形式上，选用合适的媒体技术，模拟教师的讲课思路，使教学内容形象、生动、直观，尤其是模拟教师在黑板上进行教学的详细作图步骤，保持了黑板教学的优势。从学生的认知规律出发，研究符合教学规律、反映教学过程的教学策略，根据不同的教学内容进行教学设计，充分运用多媒体技术，介绍教材中的重点、难点，着重突出空间分析、作图过程，以培养学生动手能力和创新思维。多媒体课件采用PowerPoint集成，具有良好的交互性和开放性，既便于教师根据教学需求进行调整和修改，又利于学生的自主学习。然而多媒体课件一般是按教学内容要求编排的教学软件，利用这样的多媒体课件进行课堂教学会形成“千人一面”的教学方法，束缚教师创造性和个性的发展，不能体现教师的教学特色，削弱课堂教学中教师的主导作用。此外，由于授课环境灯光较暗，如果教师没有辅以启发式教学，连续播放，高强度、大信息量灌输，则学生极易疲劳、走神，进而影响学习效果。为了充分发挥多媒体课件的教学优势，便于因材施教、因人而异地组织教学，教师必须非常熟悉所用多媒体课件的结构、内容、教学方法、操作控制方法等，这样才能在课堂上得心应手，运用自如。在使用课件时，应随时注意学生的表情、动作等反馈信息，根据知识点的难易程度控制课件演示的节奏，根据学生的理解程度适当加入一些教师自己的讲解和解释，做到有的放矢，避免使用课件的盲目性。教师巧妙地运用语言，能把枯燥乏味的内容趣味化，难懂抽象的知识形象化。教师在上完每堂课后，应该从教师使用、学生理解接受的情况，内容的安排，教学量的多少，课件存在的问题，学生的要求、建议等各个方面加以分析，总结经验，以便于以后对教学进度、教学内容作出更加合理的安排，对课件制作提出更好的建议，实现教师与多媒体课件的最佳结合，以便于增强教学效果，提高教学效益。
实施多媒体教学后，教学内容的深度和广度发生了变化，教学难点的讲解方式有所不同，但传统的教学方法依然发挥着积极作用。我们应当加强教学方法研究和多媒体技术的学习，使传统教学方法与现代化教学手段有机结合，发挥各自优势，调动学生学习的积极性，激发学生的求知欲和创造欲，实现自主学习。
四、结语
工程图学是一门实践性很强的学科，它既包含知识，更包含技能，仅靠教师的讲解无法使学生实现画图和读图能力的提高。该课程直接影响学生后继相关课程的学习及其创新思维和创新能力的培养。
随着CAD技术的的发展，现代工程图学的教学内容和教学模式随之发生了巨大的变化，如何科学合理地将先进技术融入现代工程图学的教学改革中，是图学教育工作者研究的课题。探讨现代工程图学教学内容与先进绘图技术的关系，抓住工程图学教学内容的实质，对提高工程图学的教学质量，培养学生的绘图读图能力、创新能力，提高教师的教学水平，具有重要意义。
参考文献：
［1］赵建国.对现代机械制图教学的再认识［M］.北京：高等教育出版社，2010.
［2］罗爱玲等.画法几何及工程制图立体化教材建设研究与实践［M］.北京：高等教育出版社，2010.
［3］刘朝儒等.图学教育研究［M］.北京：机械工业出版社，1998，8.
［4］钱可强.机械制图教学与研究［M］.昆明：云南科技出版社，2009.
［5］王农等.在工程制图教学中谈大学生自主学习能力的培养.高等教育出版社，2010.
［6］钱文伟等.采用多媒体教学强化制图教学效果.河南省机电高等专科学校学报，2006.
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