中日兩國圖學教育比較研究

摘要：通過對中日兩國課程狀況、教學方法、教材及圖學研究的側(cè)重點的分析、比較，研究了中日兩國圖學教育的異同，希望這一分析對我國圖學教育工作、圖學課程的改革提供了一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：中國；日本；圖學教育

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）31-0245-02

《工程圖學》作為其專業(yè)基礎(chǔ)課在中、日等國家理工科大學都開設(shè)，由于兩國的體制不同，在圖學教育方面有一些差別。其教材內(nèi)容的選擇、本科教學計劃的設(shè)置和教學方法隨著專業(yè)與社會需要有各自的特點。

一、課程狀況

1.學時分配。在中國《工程圖學》是屬于本科專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及畫法幾何、機械制圖、計算機繪圖三部分，根據(jù)近幾年中國有關(guān)的教學大綱，機械類學生本門課程總學時為120~150學時。每部分約30學時左右，一般分二學期進行。

日本機械工科類學生的教學中，本門課程稱為“設(shè)計制圖Ⅰ”，其中“畫法幾何”部分約120學時，“機械制圖”部分約120學時。分“前期”和“后期”兩學期上，總學時大大超過中國的學時數(shù)。（計算機繪圖作為繪圖的一種方法屬于本課程的一部分，是其中的一章）名稱為“設(shè)計制圖Ⅱ”，這也體現(xiàn)了工程制圖是設(shè)計制圖的一部分的密切關(guān)系。

2.教學要求。日本圖學教育的教學內(nèi)容與方式比較多樣，在教學大綱的制定內(nèi)容上規(guī)定比較簡潔，不存在統(tǒng)一的教學基本要求與基本相同的課程設(shè)置，因此對課程的設(shè)置與內(nèi)容安排，學校教授有比較多的自主權(quán)。我國高校因由教育部制定的各門課程的教學基本要求，在規(guī)范教學內(nèi)容、保證教學質(zhì)量方面起了很大作用，但也在一定程度上不利于教學內(nèi)容與模式的多樣化發(fā)展。不利于學校辦出自己的特色。圖學教學的目的是培養(yǎng)學生的空間思維能力和掌握圖示圖解法、制圖標準，空間思維能力的培養(yǎng)是為空間構(gòu)思能力、課程設(shè)計能力乃至畢業(yè)后的實際設(shè)計能力打下基礎(chǔ)。但由于畢業(yè)設(shè)計及實際設(shè)計的是以各類工藝、設(shè)備結(jié)構(gòu)為主，以空間構(gòu)件的圖示、圖解法為主的課題極少，就連相貫線也采用簡化畫法。所以，點線面作為培養(yǎng)空間能力的知識，其實用性和必要性究竟應(yīng)該用多長時間、掌握在一個什么尺度，需要認真研究。按照中國的教學體系，如果不講基本體的投影以及面上取點，則無法講授截交線與相貫線。但在日本不專門講述立體投影（多正面體除外）及表面取點，也不講截交線的求法，而只在相貫線的求法中提到表面取點。這樣的安排要讓學生掌握好相貫線的求法，其難度是較大的。

二、教學方法

日本雖然計算機軟件發(fā)展很快、電化教學設(shè)備也比較完善，但在課堂教學中，仍然是傳統(tǒng)的黑板板書教學，沒有使用CAI課件，只在需要時才配以投影作輔助。每位教師在講課前，將本次課的內(nèi)容與要點打印后發(fā)給學生，也使學生心中有數(shù)。針對學生普遍感到畫法幾何比較難學的具體情況，日本高校開始考慮用繪圖軟件來展開畫法幾何的教學，有的學校已經(jīng)付諸實踐。如：東京大學經(jīng)濟系一位教授開發(fā)了一個簡易的繪圖軟件，這一軟件可以自動生成幾何元素的三視圖，讓學生在學習點、線、面的投影、投影變換、軸測投影等內(nèi)容時，通過操作軟件來完成學習內(nèi)容。這一方法有助于學生掌握投影的基本概念。由于計算機的普及，日本比較早采用了網(wǎng)絡(luò)化教學模式，以在校學生為對象的，作用僅是常規(guī)教學手段的輔助措施，具體的教學方法是教師將教材、講稿、習題放在網(wǎng)絡(luò)上，學生根據(jù)教師安排的教學進度自己學習相關(guān)內(nèi)容，從網(wǎng)上下載習題，再通過網(wǎng)絡(luò)上交，教師通過網(wǎng)絡(luò)給學生以指導。更多的是用于不同學校之間的資源共享。中國很多院校都在開發(fā)自己CAI課件，類型也多種多樣。這與近年來高校大規(guī)模擴招、師生比例愈來愈大有關(guān)，多媒體教學是一種高效率的教學方法與手段。而日本方面在客觀上沒有這種需求，CAI課件開發(fā)只是個別人的個別行為，無論類型和數(shù)量都不及中國。日本院校擔任圖學課程的教師，同時也是專業(yè)課教師。有自己專業(yè)研究課題，能比較有針對性地將新的專業(yè)知識、實踐知識融入到教學中。

三、教材比較

1.教材類型。根據(jù)不完全統(tǒng)計，至2008年，中國高校中共有教材170多部。種類多、編寫單位多，但相似內(nèi)容比較多。日本方面很少有教師編寫教材。造成這一現(xiàn)象的部分原因是，日本教授是聘任的，他們不需要這類條件。中國教材強調(diào)理論性和系統(tǒng)性；日本教材強調(diào)廣泛性和實用性。日本教材內(nèi)容廣泛，篇幅少、例題少，沒有單獨的習題集，而是附在教材中，教材與習題十分精練。強調(diào)教材的經(jīng)典性，例如東京大學工學博士幸田彰著的《圖學與制圖》一書從1957年初到2000年版共38次印刷發(fā)行，工學博士幸田彰著的《圖學與制圖》，具有相當?shù)臋?quán)威性。

2.教材特點。中國教材注意培養(yǎng)學生的圖示、圖解和空間思維能力。對幾何元素的表示法，空間相對位置和截交、相貫比較重視；對最大斜度線、垂直問題、綜合解題等重點闡述。而日本教材卻各具特色，有的教材重視跡線表示法，幾乎各章節(jié)全部都用跡線來表示；有的教材重視點線面一般表示，對“展開”也比較重視。刪去了“最大斜度線”、“立體表面取點”、“截交線”、“相對位置綜合問題”等部分。中國教材中認為這一系列內(nèi)容是十分嚴密和系統(tǒng)的，可以說是“畫法幾何”中的精華之一。日本有的教材有多面體（正十二面體、正十六面體、正二十四面體等）投影，且將換面法、旋轉(zhuǎn)法結(jié)合起來解題，將“表面展開”與“相貫線”放在同一章節(jié)中，體現(xiàn)了不拘一格、新穎簡潔的教材風格。還有的教材（中村貞南編）將CAD作圖放在“應(yīng)用圖法”一章中，體現(xiàn)了古老的圖學內(nèi)容與最新科學技術(shù)的結(jié)合。日本教材一開始就將兩面體系投影與換面法概念同時提出，并且將第一角投影與第三角投影同時提出。在畫法幾何部分的一些例題中使用第一分角，而在機械制圖部分全部使用的是第三角繪圖，并用一章的篇幅列舉了零、部件圖，既是培養(yǎng)學生空間思維能力的一種手段，又是注重實踐并與國際接軌。

四、兩國圖學研究的側(cè)重點

由于中日兩國體制不同，圖學教育研究的形式和內(nèi)容也體現(xiàn)出了不小的差別。中國圖學教育研究多采用政府或?qū)W校立項的形式進行，需要申請立項、結(jié)題、鑒定等環(huán)節(jié)，有固定的程序，能夠獲得一定的經(jīng)費支持，研究結(jié)論也通常作為成果來看。而日本的圖學教育研究基本上屬于個人行為，有較強的隨意性，所從事的教學研究也多由學校和教師的具體情況而定。研究范圍很寬且與專業(yè)甚至生產(chǎn)實踐有關(guān)，如：計算機圖形學及應(yīng)用、關(guān)于學生空間想象能力測評、課程考試與結(jié)果評價、美術(shù)系學生三維圖學教育、三維商業(yè)CAD軟件圖形庫及專業(yè)研究。

中、日兩國家在圖學教育課程上的異同，是由于兩國的國情的差別，進行兩國圖學教育的比較研究有利于在理解的基礎(chǔ)上取長補短，使圖學教育更符合人才培養(yǎng)的需要。

參考文獻：

[1]畫法幾何學[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2]幸田彰.圖學與制圖[M].培風館，2000.

作者簡介：李平，女，哈爾濱理工大學機械動力工程學院圖學與數(shù)字媒體系，職稱：教授，研究方向：圖學教育。