生物醫學工程專業《工程制圖》的教學體會

甄 鑫

生物醫學工程專業《工程制圖》的教學體會

甄 鑫

《工程制圖》是生物醫學工程專業一門專業基礎課，針對課程的教學特點和生物醫學工程專業的學科要求，根據自身的教學經驗，從課程設置對該專業的重要性以及如何調動學生學習積極性等方面論述了該課程的教學體會。

生物醫學工程；工程制圖；教學體會

生物醫學工程專業是醫學與工程相結合的一門交叉性學科，該學科要求學生既要具備一定的醫學生理知識，更要求掌握較為廣泛的工程技術知識。《工程制圖》一直是南方醫科大學生物醫學工程專業開設的一門必修的專業基礎課，一般安排在大學一年級的第一或第二個學期，是以培養學生對空間的認知能力、立體思維能力以及讀圖、識圖、繪圖能力為主要任務的基礎課程。通過課程的學習，還培養學生認真負責、一絲不茍的工作態度和嚴謹認真的工作作風，為以后走上工作崗位做必要的準備。

在教學中，師生普遍反映《工程制圖》這門課程的教、學難度都很大。難點一方面在于所教授的生物醫學工程專業屬于非機械類專業，很多學生沒有意識到課程的重要性，認為這門課程的學習對以后所從事的工作幫助不大；另一方面，《工程制圖》不同于學生中學階段所學的文化基礎課，無論在課程形式上、課程結構上以及教學方法上都是學生沒有接觸過的。另外，由于學生的空間想象及思維能力不足，感到機械制圖課程難學并由之產生畏難情緒，在學習過程中一旦遇到困難則更容易喪失學習的興趣和信心。針對教學中這兩個難點，教師應在教學過程中讓學生逐步意識到課程在整個專業的學習以至今后工作中的重要性，并采取有效措施去激發學生對課程的學習興趣，使學生恢復自信，樹立良好的學習心態。

1 提高學生對《工程制圖》的認識

1.1 認清《工程制圖》對生物醫學工程專業的重要性

工科學生會接觸各種的工程圖樣，如機械圖樣、電子圖樣、建筑圖樣等，而《工程制圖》這門課主要是研究工程圖樣（特別是機械圖樣）的繪制與識讀問題。機械圖樣相對于其他類圖樣來說是比較復雜的，就零件圖而言，由于機器零件有各種各樣的結構和形狀，國家《機械制圖標準》規定要根據零件的使用要求，加工工藝按規定的表達方法把空間零件用平面圖形正確、合理的表達出來。而裝配圖除了要求正確繪制每一個零件，更要求選擇一個合理的、完善的表達方案，將若干零件按照順序組裝起來。生物醫學工程專業主要是研究如何利用工程手段去解決生物醫學的問題，雖然直接參與零件設計、機械加工、裝配的情況很少，但有很大一部分畢業生會從事醫療儀器的管理和維修，甚至醫療儀器的設計等工作，這就需要具備閱讀機器原理圖樣的能力。可以設想，如果連醫療儀器基本的原理圖都讀不懂，如何進行操作、維修和設計。因此，在第一次緒論課的時候，就要專門向學生介紹本課程的任務、性質、特點、學習方法，特別是要強調課程在本專業學習中的地位以及和后繼課程的關系，告訴學生在學完本課程后應主要學會哪些知識和本領，學習過程中將有哪些主要的活動與要求等。當然，在教學過程中，還需不斷明確各部分內容的學習目的和意義，它們與實際工作的關系等，不斷增強學生學習的自覺性。

1.2 《工程制圖》課程能培養學生耐心細致、認真負責、一絲不茍的工作態度

工程圖樣要求表達方案合理，圖線條粗細成比例、均勻，尺寸標注完整、清晰、合理、規范，結構和投影關系正確，就連圖樣中的文字、字母、數字的書寫都要求符合國家標準。所有這些工作的完成，都要求學生要有足夠的耐心，認真程度要求非常高，并且要花費很多時間來完成課程的作業。《工程制圖》課程的作業量大、難度大，對繪圖規范要求高，學生可能會對作業有抵觸情緒，不按時完成，或者在繪圖過程中按自己設定的標準來繪制。這時，教師應向學生強調做作業是鞏固學習，并逐步建立物體三維空間概念，培養空間想象能力的必要手段，同時明確指出，圖樣是工程技術語言，在交流中必須嚴密、準確、惟一。字體、線型、圖紙幅面、比例、圖樣表達、尺寸標注、技術要求的注寫、明細標題欄等各個方面都必須有科學、嚴密的統一規定。這是制圖的標準化，每個工程技術人員必須嚴格遵守。在完成作業的過程中逐漸培養學生嚴肅認真，一絲不茍的態度，這也是在以后工作中需要的工作態度。從事生物醫學工程方面的工作實際上是間接與患者打交道，絲毫馬虎大意都會威脅患者的生命安全，影響到患者的健康，因此認真、負責的精神是每一個生物醫學工程相關從業人員必備的素質。

2 調動學生學習的積極性

2.1 培養學生學習的動機和興趣

現代教育心理學表明，非智力因素對學習效果的影響很大，它主要包括動機、興趣、意志等。學習動機是直接推動學生進行學習以達到一定目的的一種內部力量，包括自我提高的內驅力和適應今后社會需要的外驅力。前面提到的生物醫學工程所需要必須具備的專業基礎和工作態度，就可以成為學生學習這門課程的驅動力。而興趣是渴望獲得該學科的知識并不斷深入探求的意向，教育心理學稱之為“求知欲”，它也是推動學生學習的一種內部動力。

在課程學習開始的時候，可使用一些與機械制造相關的視頻資料、典型的樣圖和多媒體課件，讓學生初步了解工程制圖的目的，特別是多媒體的應用，通過形象的演示和講解來吸引學生的注意力，使學生產生一種新奇感，從而產生興趣和探索愿望。這樣，既激發學生內在的學習熱情，也激勵學生的學習興趣，提高了學習的積極性。現代教育提倡啟發式教育，在授課過程中應多設置疑問，這些疑問并不是“是或非”的簡單問答，而應該是學生感興趣的，但單純利用已學知識或習慣方法解決不了，需要在教師引導、啟發下思考和探索才能解決的問題。例如剖視圖這一章節的學習之前，學生已經掌握了三視圖的相關知識，知道零件內部不可見的結構需用虛線表達。但如果零件內部結構過于復雜，在各個投影圖上就成了縱橫交錯、相互重疊的虛線，影響了圖樣的閱讀。已有的繪制三視圖方法似乎無法避免，那又該如何解決這一問題？這個問題可以交給學生來討論，從而逐步引出剖視圖這一概念。教學實踐經驗表明，這樣的問題設置能很好的激發學生思維的積極性和求知欲。

另外，由于課程難度較大，學生空間想象能力不足等，很容易讓學生在學習過程中產生挫敗感乃至厭學，因此要讓學生快樂學習。快樂學習是發展興趣，樹立學習信心的關鍵因素。快樂學習指的不僅僅是學生單方面的一種學習狀態，它是來自于師生之間的和諧相處，情感的交流以及富有創意的學習環境。教師應多鼓勵學生，并專門設置習題課針對作業中的疑難問題進行解答，特別要關心空間想象能力較差的學生，幫助他們扔掉思想包袱，消除自卑，恢復自信，堅定學好課程信心。

2.2 培養學生理論聯系實際的學習方法

《工程制圖》是一門既有理論更重視實踐的課程。在學習過程中絕對不能死記硬背，更不能紙上談兵純理論地推導。很多學生反映在課堂上都能聽懂教師的講授，但在實際作業的讀圖、繪圖練習中卻感到力不從心。這主要是學生雖然有了一定的空間知識，但仍缺乏對形體的想象、分析及思維能力。而實踐性教學能較好地幫助學生理解和掌握理論知識，提高空間想象及思維能力。例如《工程制圖》中的立體及其表面交線部分的難度較大，很多學生無法建立空間概念，盡管教師花費大量精力進行講解，也無法達到好的教學效果，這一點從相關章節的作業情況可以看出。這時，可以借助計算機輔助設計軟件CAD建立物體的三維空間模型。在三維CAD系統，兩兩相貫的立體產生的相貫線是自動生成的，而立體之間的相交和表面過渡可通過屏幕的三維動態顯示進行觀察，既訓練了空間思維能力，又可以大大提高學生的學習興趣。另外，還可以安排一定學時的實踐考察課，讓學生去工廠生產現場參觀零件的測繪、設計、加工、裝配等，這樣可以幫助學生對一些抽象概念如配合、公差、表面粗糙度、尺寸標注中的設計基準、工藝基準等有更加感性的認識[1]。

綜上所述，為生物醫學工程專業講授《工程制圖》時應考慮到該專業的特殊性，注重強調課程與專業的內在聯系，結合多種教學方法充分調動學生學習的興趣和積極性，從而達到良好的教學效果。

[1] 張海燕,于紅玉,陶薔等.生物醫學工程專業《機械制圖》課程的教改探索與實踐[J].首都醫科大學學報(社科版),2007,28(00):126-127.

R318-4

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1671-8194（2010）22-0167-03

廣東省廣州市南方醫科大學生物醫學工程學院（510515）