工程制图教学方法改革的几点建议

范振敏　叶霞　徐旭松　张向华　陈晓阳

摘 要：“工程制图”是工程院校大学课程中的重要课程之一。结合江苏理工学院2016级学生学习“工程制图”的现状，指出教学中存在的问题，提出“工程制图”教学过程中的新思路，探索结合多种教学方式为一体的教学改革，从而达到更好的教学效果和教学质量。

关键词：工程制图； 教学改革； 工程意识； 机械制图教材

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：2095-7394（2017）06-0113-03

1 问题的提出

工程制图是理工科院校重要的专业基础课程，更是工程设计、工程建筑以及机械设计中的一个重要环节。无论是在精度设计、机械设计、机械原理等后续机械类课程学习过程中，还是在课程设计、毕业设计等实践环节都需应用工程制图来设计、表达。可以毫不夸张地说，工程制图学不好，直接影响近机械专业和近机械专业的整个大学期间的课程。此外，学习工程制图还可培养学生的严谨的工作作风、缜密的逻辑思维能力，并锻炼学生工程实际中分析问题、解决问题的能力。学生对工程制图课程掌握的情况，不仅直接关系到其后续专业课程的学习，同时对学生今后学习、工作能力的提高都有着深远的影响[1-2]。

近几十年我国居民生活水平的提高，应试教育的培养模式等因素造成近些年学生对于工程中的实际问题认知程度大幅降低。此外，我国高等教育已由精英式教育慢慢转变为大众式教育，面对高等院校大规模的扩大招生情况，教育工作者应针对当下教育环境对教学内容和教学方法的进行不断改革[1-2]，以最小化因大规模的“扩招”和学生“局限”的知识体系而产生的一些负面影响。本文通过以工程制图教学的现状为切入点对161名大学一年级学生进行调查，提出几点对工程图学教学改革的建议。

2 工程制图教学的现状及出现的问题

2.1 工程制图课程的设置

工程制图的课程在高等院校中设置为专业基础课程，几乎是所有工科各专业均开设工程制图，即本课程的覆盖院系范围相对广、学习本课程的学生占比例大。对绝大多数工科学生而言，工程制图开设在大学一年级。而大学一年级往往是大学生基础课业最重的一年，而研究生入学考试对工程制图无要求等因素使学生对工程制图的重视程度远小于英语和数学。在我们对161多名大学新生进行问卷测试发现，有85%以上的学生认为最重要的课程是英语和数学。

2.2 学生知识结构和应用场景的脱节

近些年人们生活水平的提高和应试教育的培养模式等因素造成学生对工程应用中零部件的认知程度较低。对于大学一年级的学生而言，工程制图是一门全新的课程，学生需要通过大量的时间练习这门之前从未接触过的课程。在调查者中约68.8%学生学习的工程制图的瓶颈在于无法想象出立体的基本形状，其中存在35%的学生在实际生活中没有接触过类似的结构以至于造成想象其立体形状更加困难，如表1所示。此外，我国大学自开始扩大招生以来，录取的学生学习素养较“扩招”前有所降低，同时，“扩招”引起高校师资力量的缺乏以及高校教学质量下滑和基础设施的不足等问题，导致学生将现有知识体系在学习工程制图的影响越发严重。

2.3 工程制图教学内容与实际应用衔接不当

工程制图内容繁多、概念定理抽象，这要求学生不仅要有一定的空间想象能力，且要记忆多项国家标准的规定画法。通过调查发现，有50%的学生认为工程制图学习过程中的各项国家标准规定繁多， 27.1%的同学认为不明白国标规定的目的，对这门课的学习造成困难，如表1所示。另外，工程制图由点投影学起，在学习线投影、面投影和体投影以及后续组合体的三视图，一旦学生中间有遗漏知识点，在后续的学习过程中经常表现为气馁或放弃。通过调查发现，约有81%的同学认为在学习标准件的规定画法时出现困难（表2）。

针对这些情况，许多教师处理的方法是反复强调，这样的做法对学生来说感到唐突，使学生越发感觉工程制图是一种灌输式的教学。由于学生对这些知识没有整体把握和理解，很多学生不能得心应手应用这些知识点。出现这些状况是有多方面原因的，除了大学扩招，导致学生质量参差不齐，总体质量下降以外，还有许多方面的问题值得广大教育工作者探讨。面对这些问题，工程制图的改革显得十分迫切。

3 改革措施教学内容与教学方法

目前，应尽快改革工程制图教学中存在的以上现状，以满足高等教育自身和现代经济社会发展的需要。

首先，要进行教材体系的改革。针对我国高等教育的现状编写合适的工程制图教材，着重讲解国家标准规定“国标”众多条款的合理性和应用场合，克服经典教材中要求学生死记硬背的缺陷，强调教材的实用性、应用性与后续大学课程的衔接性，开拓学生的视野。

其次，在工程制图授课过程中可适当降低讲授的难度。对高等院校的教师来说，在讲授抽象的点、线、面的投影时，应以通俗的、具体的事例加以说明。对复杂的定理的证明，要略去其复杂的理论推导，而重点介绍其目的和应用场合；对于学生不太熟悉的内容，如蜗轮蜗杆、轴承等内容，要补充讲解其工作原理和应用场合，做好与后续课程学习的衔接工作。适当的降低教学难度并不是降低学生的学习成果水平，而是以学生能接受的方式传授知识，引导学生学习将复杂问题简单化思维的一种学习习惯。为了应对本课程需要大量时间练习，在授课过程中要详略得当、重点突出，注重培养学生的绘图能力并且提高学生在学习过程中的自信心。

选用恰当的以多种教学方式为一体的教学方法。在本研究中，有64.6%和87.5%的学生在回答“你认为哪种授课方式更能够帮助你学好这门课？”时选择了三维模型图和立体。这说明三维图形可以某种程度上可激发学生的兴趣、有利于突破难点、强化重点等作用。因此，在今后授课过程中，授课者适度引用三维模型能够帮助学生克服知识构架上的缺陷，缓解学生“死记硬背”知识点的困境。但是，单一以三维模型教学也会某种程度上限制学生们的想象和动手能力，造成学生画图时“眼高手低”的现象。因此，在授课者亦不能放弃传统教学，如在教授组合体视图的画法时，可采用模型教学与传统教学相结合的方式。学生和老师在分析组合体视图时，充分利用模型分析組合部分的相对位置、组合方式，研究哪些位置需要有线条，哪些位置则是无线条的。对于相对复杂的模型，可运用多媒体课件解决难点，由相应的三维立体图引导学生自主的思维，从而进一步开拓学生的思维，逐步增强学生的空间想象。比如说在教授截交线和相贯线章节时，图形中难以正确绘制的图线，可通过动画的形式在实物中就能正确显示出来，再通过学生手工制图加强对这部分知识的应用。

授课者应更加强调工程制图的应用性，让学生直观地体验工程制图的地位和作用。授课者在备课时可结合学生的专业特点，设计一些实际的应用问题。通过增设实际工程问题把枯燥的工程制图课变得生动有趣。设置明确的工程问题的目标，将投影理论、平面和立体相交、立体和立体相交、图线的区分以及图样的表达方法等知识点融入到实践中去，使学生真正理解国家标准中的各种规定是合理的、必要的。

参考文献：

[1] 焦永和，张彤，陈军. 近两年我国高校图学教育现状的调查与研究[J].工程图学学报， 2006，27（6）：111-115.

[2] 胡琳. “工程制图”工程项目引入法实践教学模式的研究与实践[J]. 工程图学学报， 2010， 31（2）：167-173.

Analysis of the Present College Teaching Situation of Engineering Graphics and Some Suggestions for the Reform Strategy

FAN Zhen-min， YE Xia， XU Xu-song， ZHANG Xiang-hua， CHEN Xiao-yang

（School of Mechanical Engineering， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China）

Abstract： Engineering Graphics is one of the important courses in engineering colleges. Through the investigation and study of six classes in Jiangsu University of Technology， this research analyzed the present college teaching situation of Engineering Graphics and pointed out the existing problems. According to this situation， new ideas are provided for education reform in Engineering Graphics teaching. In addition， this study explores the comprehensive utilization of various teaching methods for Engineering Graphics teaching in order to improve the teaching effect and teaching quality.

Key words： engineering graphics； teaching reform； engineering consciousness； engineering graphics textbook

責任编辑 祁秀春