高職高專工程制圖課程教學中的思考

于海瀾

摘要高職高專的教育目標是培養從事生產實際工作的應用技術型人才，教學的重點就是要突出培養學生的實際能力。文章根據高職高專教育的特點，對工程制圖課程教學內容、教學方法等方面進行一些思考。

關鍵詞高職高專工程制圖教學

中圖分類號：G712文獻標識碼：A中圖分類號：高職高專工程制圖課程的主要任務是培養學生具有繪制和閱讀工程圖樣的基本能力。隨著高職高專院校課程體系改革的深入，既要保證工程制圖課程的教學質量又要學以致用，這就要在教學觀念上有所突破，改革教學中的各個環節，特別是教學內容、教學方法等關鍵環節，意義十分重大。

1 教學內容

工程制圖課，是以幾何學為基礎，以投影理論為方法，研究幾何形體的構成、表達及工程圖樣繪制、閱讀的主干工程技術基礎課。工程制圖課程的基本內容包括工程制圖和計算機繪圖兩部分。

1.1 工程制圖部分

工程制圖要求學生掌握用正投影法表達空間幾何形體和圖解空間幾何問題的方法，這部分難度較大，只需要求學生掌握基本理論和一些常用的、和機械工程相關的內容即可。比如，直線和平面部分，需詳細講解特殊位置直線平面的投影特征，因為工程圖中絕大部分都為特殊位置的平面和直線。組合體視圖部分是將三維立體模型用二維平面圖形來表達，這部分要求學生掌握繪制和閱讀組合體投影圖的能力，學會投影圖的尺寸標注，這部分是本課程的重點，起著承上啟下的作用，應加強重點訓練，特別是組合體的閱讀尤其重要。在教學中對這部分不能削弱，如果學時較少時，可適當降低難度。

本課程對于一年級新生來說，要求能抄繪簡單的工程圖，能閱讀較復雜的工程圖即可。通過教師的講解使學生了解、掌握在抄繪過程中遇到的符號、圖例、畫法并能夠提高學生的尺規繪圖能力，培養學生嚴謹細致的工作作風。結合PowerPoint和Flash制作的多媒體教學課件介紹一些和課本結合的工程實例，以此可以形象地模擬一些復雜形體的形成過程等，增強學生的感性認識，提高學生對專業的興趣，為后續的專業課程打好基礎。

1.2 計算機繪圖部分

隨著各種先進的繪圖軟件的推出，工程制圖技術必將在我國的現代化建設中發揮出越來越重要的作用。如今，將計算機繪圖內容引入傳統的工程制圖教學中已經不是問題，深刻探討計算機繪圖與傳統內容之間的關系，把握好兩者之間的銜接，科學地、系統地安排教學內容和教學方法是當前工程圖學教學改革實踐中覓待解決的關鍵問題。計算機圖形學及計算機輔助幾何造型技術的成熟，為現代工程圖學的教學改革創造了有利條件，為工程圖學教育增添了新內容。如何把傳統圖學和計算機繪圖、計算機輔助設計（CAD）有機地結合在一起，是我們不斷深入探討的問題。

傳統的繪圖與識圖知識在現代AutoCAD繪圖技術的沖擊下，正在不斷豐富和發展。此外，在高等教育大眾化的今天，高職高專院校工程制圖課程的重心也在不斷下移，識圖能力與AutoCAD操作技能的培養已成為課程改革的主要方向。盡管空間思維能力與空間想象能力的培養也應該是制圖課程的重要內容，但在目前條件下，空間思維能力與空間想象能力的培養似乎已成為學生可持續發展潛在能力的組成部分。而AutoCAD繪圖能力已成為學生工程制圖動手能力的重要標志，已逐步演變為職業資格考試乃至各類CAD技能比賽的熱門話題，成為不少高職專業學生實踐技能的重要支柱。在這樣的客觀形勢下，如何針對高職高專學生的實際情況，開展工學結合、實訓結合的課程改革；如何在培養繪圖能力、識圖能力以及空間思維與想象能力方面找到最佳平衡點，是擺在廣大工程制圖教師面前的一道多解題，也是一道常解常新的課題。

2 教學手段

2.1 注重思維能力特別是形象思維能力培養

工程制圖課程的主要任務是學習投影法的基本理論，培養繪制和閱讀工程圖樣的能力、對三維物體形狀及其相對位置的空間思維能力。思維的基本形式包括邏輯思維和形象思維，二者相輔相成，密切配合。工程圖學的思維活動中既有形象思維又有邏輯思維，一般是形象思維起著主導作用，教學的重點和難點是形象思維能力培養。

工程圖學的思維過程就是三維形狀-維圖樣、二維圖樣-維形狀的相互轉化的過程。在這種物體與圖樣的轉化中，通過分析、綜合、想象、驗證、抽象、概括等步驟，完成畫圖、看圖過程。受過工程圖學訓練的人在其頭腦中積累了大量的形體形象（記憶表象），包括物體的三維形象、二維投影形象、分解形象（如，體分解為面、面分解為線及各分解部分的幾何、拓撲關系）及其對應關系。這種記憶表象構成形象思維材料，對其存儲、掌握得越多，空間想象能力就越強，工程圖學思維能力就越強。記憶表象的累積又為聯想和想象的豐富打下基礎。工程圖學思維中的圖樣、物體都是形象，在二者相互轉化中，需要判斷、推理等邏輯思維，但這些判斷、推理都是以形象為對象和結果。學習困難的學生根據圖樣想象不出形體的空間狀況，其主要原因是形象思維能力較差。形象思維能力培養是本課程的一個重要目標。

2.2 堅持邏輯思維能力和形象思維能力的協同培養

多年來，我國的教育強調理論的嚴謹、體系的完整、推理的嚴密，學生主要是受邏輯思維能力的訓練，形象思維能力的訓練較少，這種思維訓練片面性的結果是我國大學生一般都有較高的邏輯思維能力，但創造性思維能力并沒有隨著教育的深入得到相應的提高。

當前，科學技術和社會經濟發展迅猛，國際間競爭日趨激烈。要在國際競爭中保持不敗地位，適應知識經濟時代的挑戰，就迫切要求高等院校為國家培養更多的創新人才。

科學技術需要邏輯思維，這是毫無疑義的。然而，對科學技術也需要形象思維，人們的看法和重視程度就不盡一致。實際情況是形象思維的三種基本形式表象、聯想、想象在科學創造中都得到廣泛的應用。甚至在數學、化學等一些比較抽象的科學領域中，要想完全離開一定的圖像形象，僅僅用概念、數字來進行研究也是不可能的。法國數學家阿達瑪爾和心理學家黑堡曾經作過一個調查，在100個數學家中有98人認為他們的創造性探索是以形象為基礎的。

在科技活動中，人們提出新觀點、新技術的思維形式主要是形象思維的聯想和想象，尤其是想象，可以說，沒有想象就沒有創新。產生新思想的具體方式主要有綜合、類比、直覺和靈感。但要把綜合、類比、直覺和靈感產生的初步想法變成新理論、新技術，還需運用邏輯思維和形象思維對其進行充實、加工。通過形象思維得到的某個直覺的解或假說，必須用邏輯思維進行嚴格的推理和論證。僅靠邏輯思維提不出假設、猜測，不能突破已有的框架，就不可能有創造性；而僅靠形象思維可能只能得到不確切的、有局限性的、甚至是錯誤的結論。正如著名學者錢學森所說，創新思維的全過程就是邏輯思維與形象思維的綜合應用的過程。

2.3 多媒體課件提高教學效果

工程制圖作為一門實踐性和空間概念很強的課程，對于一些空間結構比較復雜的問題，僅靠教師的講授是很難說清楚的，應充分利用多媒體教學來彌補實物教學的不足，因為多媒體具有圖、文、聲并茂，包括視頻影象等特點。

多媒體課件（CAI）可以把一些復雜的、不易想象的機件、機件內外構造等形象生動地模擬出來，能將抽象的概念直觀化、具體化。此外大多數非機械類學生沒有金工實習，缺乏機械設計工藝制造等專業知識，多媒體CAI可以用視頻、動畫把機械加工制造過程演示出來，有助于教學與生產實際相結合。

隨著計算機科學、認知心理學、教育學的發展，智能多媒體教學（ICAI）已成為研究的熱點。它能夠對具體的教學對象因材施教，可以動態地滿足不同學生的要求，不論是機械類還是非機械類的學生都可以按照個人的興趣和需要來學習。ICAI是以認知科學和思維科學為理論基礎，綜合人工智能技術，教育心理學等多門學科的知識對學生實施教育的一門新的教育技術，體現一種新的教育思想。其目的在于通過研究人類學習思維的特征和過程，尋求學習知識的模型，使學生獲得個別化自適應學習的獲取知識方法，學得更快、更有效，使個別化學習和因材施教達到新的水平。

2.4 網絡技術增加教師和學生的互動

近些年網絡技術飛速發展，校園內部的網絡也十分普及，利用網絡教學也成為提高教學效果的一個很好的手段。

首先可以將自己的教學課件按照教學進度放到校園網上，供學生課后復習使用。另外結合精品課程建設，將相關的資料也一并放到網絡上。其次，課后的和學生互動利用網絡也十分方便。由于校區增多，新專業增加，師資力量的不足等這些因素決定以前傳統的面對面答疑收到了一定的約束，利用網絡可以增加教師和學生的溝通機會，每周安排固定時間在網絡上和學生溝通，這樣顯得更加便捷。還可以利用虛擬現實技術做一些模型，這樣可以進一步提高學生的邏輯思維能力和形象思維能力，比開放以前傳統的模型室更加便捷有效。再次，建設各專業的題庫，可以讓學生課后自測，也便于學生復習。同時題庫的建設對于教師標準化命題也十分有利，根據各專業的性質不一樣，將考題模塊化。基礎部分相同，不同專業的專業模塊不相同，這樣也可以減少教師的工作量。

3 結論

工程制圖課程教學體系是一個復雜的問題，因為教學過程是一個復雜的系統工程，它是由教師、學生、教學內容和教學方法所組成的一個有機的整體，應有較高質量的新教材，先進的現代化教學設備、優秀的師資隊伍和科學合理的教學方法。教學過程的所有環節都是互相聯系、互相影響的，課程教學體系的改革是教學過程的整體改革，而不只是對某一成分的局部改變，只有對上述討論的各個方面進行全局優化，才能實現整個課程的優化。

參考文獻

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