肖思文
(湖南科技大學 機電工程學院,湖南 湘潭411201)
工程圖學作為獨立學院工科生必修的一門專業技術基礎課,在培養學生工程意識、工程概念,提高學生空間分析和空間思考問題能力等方面起著不容忽視的重要作用。可以說,工程圖學課程學習的好壞,對學生后續專業課程的學習及今后的工作和幫助影響極大。要提高獨立學院工程圖學課程教學質量,必須堅持“教”“學”結合、堅持特色教材、堅持特色課件,不斷提高教師隊伍素質,創新教學方法,才能最大限度激發出學生學習的興趣,提高學生自主進步、自主創新、自我突破的能力。獨立學院工程圖學教學質量保障體系如圖1 所示。建議從特色教材、特色課件、師資素質、教學方法等方面入手,多角度、全方位斟酌思考,遵循復合多元、相輔相成、相互促進的原則[1]。

圖1 獨立學院工程圖學質量保障體系
教材是課程的核心,教材的質量影響著課程教學的成效。現階段工程圖學課程含畫法幾何、制圖基礎、工程圖、計算機繪圖等四個方面的內容及知識點。受專業要求及學科規劃的影響,課程學時目前多數學校已減至40 ~60 學時左右不等,而教師人均所教學生人數卻不斷攀升,課后輔導課時基本成了空談。教學任務重,內容多、信息量大、學時少的矛盾日益突出。
結合獨立學院學生實際和開課情況,對教材內容優化整合迫在眉睫。其一,教材內容應具有獨立學院特色。目前許多高校對于不同層次(一、二、三本)學生用的是同樣的教材。比如工程圖學課程,其實最好能單獨統編教材,而且在教材內容上可以適量精簡。如,直線與平面以及兩平面間的相對位置等可以去掉;利用直角三角形法求直線的實長、直角投影定理等適宜作選修內容。同時,教材中要增加3D內容,強化圖形立體感、形象性與直觀性。二維工程圖形缺乏立體感,要想出空間幾何體的形狀,必須利用正投影規律,對照幾面視圖綜合思考,這個過程對于獨立學院學生來說有難度。如果在教材中加大3D 與2D 圖形結合力度,則更能幫助學生掌握精髓,理解并激發出學生學習的興趣[2]。其二,教材內容要緊密聯系工程實際。教材中的例題和模型要取材于工程實際,不能憑空捏造;每一道例題、每一個模型均應該是工業生產中具有代表性和典型性的“零部件”;要緊靠學科發展前沿及先進技術,密切關注企業新產品研究方向,不斷修訂完善教材內容;鼓勵教師利用假期或課余時間下車間掛職鍛煉,積累一定的現場設計、技術創新經驗,編寫出合乎工程實際的好教材。
課件內容和應用首先要“源于教材,高于教材”,其次要“還源于教材,服務于教材”。其一,內容貼緊教材,課件自適應性強。課件內容以教材為綱,與教材內容緊密貼合,遙相呼應。但不能將教材內容照搬、照抄、照畫,必須事先掌握全書精髓,突出重點,突出難點;文字精簡,易于記憶;圖形生動,形象直觀,方便理解。最好能針對不同學時、不同階段,動態調整,強化課件層次性及自適應性。其二,操作方便簡單,人機交互能力強。操作模式要方便簡單,能滿足老、中、青不同年齡、不同計算機層次水平老師的需求;人機交互能力要強,課件中的文字、圖形、動畫、音樂、視頻、界面等要能即時修改、增補、刪除;兼容性強,在缺乏制作環境支持的情況下,要能在多種平臺下快速操作使用。其三,高于教材,服務于教材。鑒于教材信息容量和表現形式有限,加上受版權、改編工作量大、編寫時間長等因素的影響,不可能頻繁更新版本。而課件不一樣,其信息容量更大,表現形式多樣靈活,能滿足即時更新、即時補充、即時拓展的需要。當然,優質的CAI 課件并不是說要更改教材的內容,而是要創造性地使用教材,把合乎規范的教材語言變成生動形象、學生容易接受理解并喜歡的媒體語言,達到提高教學質量的目的。
俗話說“名師出高徒”,要培養綜合素質高的人才,必須得有綜合素質高的老師[3]。工程圖學課程教學尤其需要一支學識與智慧并存的穩定的師資隊伍,能夠將工程概念與生活點滴掛鉤、課堂教學與人文關懷結合。其一,文化素質。要確保師資隊伍文化素質,樹立終身學習的理念;要有選擇性地分批將優秀教師送出去深造、培訓,不斷提高教師們的專業知識、理論水平及實驗操作技能;定期聘請有豐富經驗的專家作學術報告,抓好在職教師隊伍業務培訓;鼓勵自學提高,對自學成才的教學骨干,解決部分學費;不定期組織各類教學競賽或經驗交流會,給隊伍成員提供相互學習、交流、促進、提高的機會。其二,敬業精神。教學是推上山的石頭,需要不斷努力與付出才能到達光輝的頂點[4]。作為一名合格的圖學教師,首先得有扎實的工程理論基礎和創新實踐能力作支撐,其次得有一定的語言表達、文字圖象處理以及繪畫作圖功底作保障,更需要奉獻時間、耐心、細心和愛心。其三,人才利用。當今時代是人才和科技競爭的時代,人才資源存量水平決定了國家、民族、企業以及學校的發展。由于課程內容多、課時少、作業批改量大等原因,我國工程圖學師資人才存量少,呈老齡化趨勢。要改變當前人才儲備少的現象,必須完善人才利益驅動機制,建立報酬與教學績效掛鉤的激勵機制,加大工程圖學教學名師、教學優良榜、優秀教案、優秀多媒體課件的獎勵力度;鼓勵申報國家級、省部級精品課程并給予配套經費獎勵;對教學工作認真負責、成績突出、效果好、兢兢業業長期扎根一線本科圖學教育的教師要打破常規,降低科研績效考核要求,破格評聘職稱或聘崗晉級;提高工資、福利、津補貼及住房待遇吸引人才,并防止人才流失,促進圖學隊伍穩定健康持續發展。
沒有教不會的學生,只有不會教的老師。好的教學方法對學生的學習及成長成才影響極大,老師不經意間一句激勵的話也許會影響到學生的一生。
傳統的工程圖學教學以板書為主、模型掛圖為輔[5],老師在黑板上邊講邊畫,學生在下面邊聽邊慢慢思考。這種方法優點是:課堂留給學生分析、思考、消化的時間很多,作圖過程清晰,方便學生理解掌握。缺點是:對于復雜的工程形體缺少實物模型,短時間內又無法畫出立體的圖形,影響了形體的直觀性;授課時間長,教學進度慢,老師授課費時費力。多媒體教學集圖、文、聲、動畫、視頻于一體,在提高形體直觀性、形象性及調動學生學習興趣方面有著積極作用。但單純的多媒體教學存在如下局限性:有些課件制作粗糙,重點、難點、精髓內容不突出;圖象與教材結合不夠緊密,動畫太多或課件內容累贅;授課進度難以掌控,稍不留心就成了“看電影”“走過場”,影響教學效果。如果能在推廣使用現代多媒體教學的同時插入手工儀器及徒手繪圖,堅持講清思路、重視引導啟發,確保精講多練,強化能力培養,積極開展課堂討論,并將授課、討論、上機、測繪、作業等各個環節緊密結合,融會貫通,效果會更好。
互動教學可以提高學生的學習興趣,調動學生學習積極性、主動性,極大限度發揮出學生空間分析、思考、解決問題的能力。對互動教學中表現優秀的學生要適時給予獎勵,增加平時考評分,鼓勵學生課堂質疑,允許出錯。實踐證明,活躍的課堂氛圍能激起學生自主學習的熱情,調動學生自我表現的欲望,引導學生積極思考并回答問題,使工程圖學課程教學取得事半功倍的效果。
工程圖學教學中有一些很重要的理論可以變成口訣幫助學生理解加深記憶。如:1)三視圖的投影:左右方向表長度,主俯視圖長對正;上下方向表高度,主左視圖高平齊;前后方向表寬度,俯左視圖寬相等。2)組合體讀圖方法:一個線框一個面,相鄰二線框不共面,大線框中的小線框代表凸臺或凹坑。3)組合體讀圖步驟:分析視圖,劃分線框;對照投影,想出形體;確定位置,想出整體。口訣教學可以很好地幫助學生理解和記憶。
獨立學院工程圖學課程推廣雙語教學有以下優點:1)當今時代是全球經濟一體化的時代,獨立學院工科生畢業后大部分去了外資或中、外合資企業工作,采用雙語教學能幫助學生快速看懂英文技術資料和文獻,盡早適應工作需要。2)有利于CAD 繪圖軟件的理解和掌握。CAD 屬于英文原版軟件。采用雙語教學能幫助學生快速記住CAD 命令及操作,提高計算機繪圖的能力與繪圖速度。3)采用雙語教學能與大學英語四、六級考證相互促進,相得益彰。目前,雖然英語四、六級拿證的呼聲在逐漸降低,但許多用人單位(如外資或中、外合資的企業)還是會有這方面的需求。獨立學院學生入校時英文基礎相對薄弱,如果能在專業或基礎課程學習中結合雙語教學,對提高英文水平、專業課程學習興趣幫助極大。
循環教學是指在整個課程教學活動中,教師先要用一根無形的線將所有的知識要點、重點串在一起,裝進腦袋,然后再在課堂教學的各個環節中以不斷重復、不斷提示、循環歸納的方式幫助學生不斷存儲、不斷積累、不斷加深記憶,達到舉一反三、觸類旁通乃至創新的教學目的[4]。比如,在講線、面投影知識點時,要回憶點投影的基本概念并理清點、線、面之間的關系;在講立體及組合體的投影特性時,要結合線面的投影特性,尤其對于特殊位置直線、特殊位置平面的投影特性,更要以循環反復提示的方式貫穿于整個課程教學的各道例題、習題及模型中。
課后作業是對課堂教學內容有效的補充和檢驗,課堂教學的效果在一定程度上會從學生課后作業完成情況反映出來。科學配置課后作業包括:1)題量適宜,特色鮮明。作業太多容易引起學生反感,失去學習興趣,作業太少,又不能很好地消化課堂內容,所以必須結合工程實際,精挑細練,科學合理配置課后作業,牢牢把握好“特色”“度”這幾個字。2)及時批改,重點點評。教師對學生的每一次作業要及時認真批改,查漏補缺,及時發現問題,準確查找原因,并在下一堂課前點評解答。
充分利用CAD 實訓課時包括:1)有效類比,求同存異,弄清手工與計算機繪圖的異、同點;2)熟悉CAD 軟件操作方法、使用技能、繪圖技巧,提高精確繪制工程圖形的速度;3)克服課時少、缺少大量技能實訓的困難;4)注重自積累。要將工程圖學各方面內容貫穿到CAD 實訓課時中,在熟練利用軟件高效、精確繪制工程圖形的同時,不忘加強重復、加強自學習,切實掌握國標規范、投影原理以及零件圖、裝配圖、標準件的畫法。
[1]劉一鳴,劉靜.試論獨立學院應用型人才的培養[J].北京化工大學學報(社會科學版),2013(2):85 -88.
[2]張寶慶,張學枕,李玉菊,等.淺談3D 制圖教學中的二維表達[J].工程圖學學報,2007(4):166 -169.
[3]文春暉,李維,任國良.獨立學院高水平教學團隊建設——基于空談博弈的一個分析框架[J].湖南科技大學學報(社會科學版),2013(5):171 -174.
[4]陸國棟.我與工程圖學及計算機圖形學[J].中國大學教育,2007(7):20 -22.
[5]楊秀娟,裴金萍,劉惹梅.滲透式教學法在工程制圖教學中的應用[J].中國電力教育,2014(15):82 -83.