工程圖學教學存在的問題及改革探索

安延濤　楊波　崔衛(wèi)華　張成梁

[摘 要]傳統(tǒng)的工程圖學教育理念和教學方法無法提高學生學習的積極性，工程圖學教學改革勢在必行。工程圖學教學中可引入中國詩詞文化，將引導型詩詞和總結(jié)型詩詞融入教學過程中，從而改善教學氛圍、加強理解記憶和提高復習效率。

[關(guān)鍵詞]圖學教學 詩詞教學 教學改革 教學方法

[中圖分類號] G642.0[文獻標識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）06-0115-02

工程圖學是一門以圖形為研究對象，用圖形來表達設計思維的學科。[1]工程圖形為一切涉及工程領(lǐng)域的人才提供空間思維和形象思維表達的理論和方法，因此它在理工類高效教學內(nèi)容和課程體系中占有相當大的比重。[2]工程圖學的內(nèi)容與大學中其他的基礎課、專業(yè)課不同，它作為一門主要以圖為中心的工程基礎課，需要學生們會看圖、懂圖、繪圖，并在整個內(nèi)容的學習過程中嚴格按照相應的國家標準。正是由于工程圖學教學內(nèi)容和要求的特殊性，使其在教學過程中出現(xiàn)了一些問題。

一、工程圖學教學存在的問題

（一）學生感覺內(nèi)容枯燥

在現(xiàn)階段的圖形教學中，教學形式仍然以圖形為主。剛接觸這門課程時，學生們都有新鮮感，學習興趣較濃厚，但隨著時間的推移，一次次面對大量的工程圖樣，學生們便產(chǎn)生視覺疲勞，從而導致學生在學習過程中感覺枯燥乏味，進而產(chǎn)生厭學的情緒，直接后果是出現(xiàn)上課睡覺、玩手機或交頭接耳等現(xiàn)象。這不僅降低個人的學習質(zhì)量，而且還影響了其他同學的學習，使得整個課程的教學質(zhì)量下降。

（二）圖形及文字說明不易理解和記憶

在課程的教學過程中，雖然教師對知識點給出了相關(guān)的圖形和文字說明，但部分學生在平時練習和作業(yè)題中仍然出錯。以正投影基礎知識中的投影面平行線教學為例，在教學過程中，給出了定義，“當空間一直線平行于某一個投影面并且與另外兩個投影面傾斜時，則該直線稱為投影面平行線”，并配圖講解了相關(guān)知識點，“平行于水平面的直線為水平線，平行于正面的直線為正平線，平行于側(cè)面的直線為側(cè)平線”。[3]但部分學生在做題時，仍分不清哪種類型的線是水平線、正平線或側(cè)平線。針對部分學生在學習中出現(xiàn)的這種問題，我們采取課下交談的方式來尋找原因。具體到這部分知識點，通過與學生的交談發(fā)現(xiàn)，問題產(chǎn)生的原因可歸納為以下兩方面：一是存在不易理解、記憶問題，學生們反映課程中知識點的定義，都是采用大量的書面語給出的，不是很好理解，更別提記憶了;二是存在死板記憶問題，如學生們反映投影面平行線這一知識點，雖記住了圖形，但是具體到某一題時，不知如何下手。

二、工程圖學教學改革探討

針對上面存在的學生感覺授課內(nèi)容枯燥、知識點不易理解記憶以及復習效率低的問題，可將中國詩詞藝術(shù)用于工程圖形的教學中，利用詩詞語言具有凝練、生動、富有節(jié)奏的特點，將大量的圖形和文字說明進行高度概括、總結(jié)，并采用精練、準確的語言寫成五言或七言進行相關(guān)知識點的講解，從而達到既提高學生興趣，又便于學生理解和記憶的目的。

（一）針對理工科學生，通過引入中國詩詞文化，改善教學氛圍

現(xiàn)今工程圖形授課中普遍存在學生感覺課程枯燥乏味，提不起學習興趣的現(xiàn)象，這不僅在工程圖形課堂中存在，在其他的課堂中也存在。針對這一問題，通過深入分析，得出主要是工科自身特點所決定的結(jié)論。這是因為工科主要是培養(yǎng)在相應的工程領(lǐng)域從事研究和管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才，需要學習相關(guān)的應用技術(shù)和工藝，因此，它不同于文科的生動形象，會顯得枯燥乏味。

為提高學生學習本門課程的積極性，可將代表中國文化的詩詞藝術(shù)引入教學過程中，將詩詞與教學內(nèi)容相結(jié)合。如在課程教學過程中，將所學知識點中大量的文字說明改成五言或七言，給學生產(chǎn)生一種耳目一新的感覺，使學生在學習知識點的同時，又能背誦幾句五言或七言，讓學生們感覺到在工科的學習中也有文學藝術(shù)。創(chuàng)造學生學習過程中的興趣點，以此來提高學生學習本門課程的積極性，這不僅可以改善教學氛圍，而且還可以加強學生對知識點的理解、記憶，從而達到雙贏的效果。

（二）針對課程學習，通過提供引導型詩詞，加強理解和記憶

針對教學過程中，學生對圖形及文字說明難以理解、記憶的問題，可提供引導型詩詞來加強理解、記憶。如在教學內(nèi)容中，直線、平面的投影分析是本門課程的基礎，尤其對直線、平面具體分類的理解，將直接影響后續(xù)內(nèi)容的學習。但在教學過程中，我們發(fā)現(xiàn)部分學生易對直線、平面的具體分類產(chǎn)生混淆，單從圖形和文字說明理解，效果并未改善。針對這種問題，可通過先講解分析思路、后引入引導型詩詞的方法來加強學生對所學內(nèi)容的理解和記憶。

1.“四步法”分析思路

以正投影基礎知識中投影面的各類線、面的授課為例，在學習這部分內(nèi)容時，可采用“四步法”，即“觀察—判類—思考—定種”。在授課中告訴學生分析某一類線、面時，首先要觀察，通過觀察來尋找其特征，在腦中初步判斷是線還是面，這是整個分析的基礎。其次要判類，在觀察特征的基礎上，判定這種特征是投影面平行線、垂直線還是投影面垂直面、平行面。再次要思考，通過短暫的思考來使學生回憶各類線、面的具體種類，防止學生盲目地下結(jié)論。最后是定種，即讓學生在思考后再確定種類，在“定種”環(huán)節(jié)中，要特別給學生指出，這個“定”需要定在哪，并指引學生理解“定”，定在特征中的“不同”。通過這種“四步法”，不僅可使學生學習到由“表面到本質(zhì)”的分析問題方法，而且可使學生在今后的課程學習以及其他課程的學習中養(yǎng)成良好的學習方法。

2.線型學習的引導型詩詞

在“四步法”分析思路的基礎上，可根據(jù)中國詩詞凝練的特點，抓住定義中的本質(zhì)，將大量書面語采用精練、準確的語言概括，并結(jié)合五言四句的特點，將投影面具體線型的文字及圖形說明改成五言形式。以投影面平行線為例，其五言如下所示：“一斜兩平線，此類為平線;具體哪一種，關(guān)鍵斜在面。”

在這首五言中，首先，第一句“一斜兩平線”對應著“觀察”，通過第一句，引導學生們觀察平行線的特征是什么，并說明“一斜”為“在其平行的那個投影面上的投影反映實長的斜線”，“兩平”為“兩條平行于相應投影軸的直線”。其次，第二句“此類為平線”對應著“判類”，通過第二句，告訴學生這種類型的三面投影是一種平行線。再次，第三句“具體哪一種”對應著“思考”，通過第三句，引導學生們回顧平行線中三種直線名稱，為后續(xù)判定種類作鋪墊。最后，第四句“關(guān)鍵斜在面”對應著“定種”，通過第四句，引導學生抓住三種平行線在三面投影中的特征點“一斜”，告訴學生最后通過“斜線”所在的面來確定是哪一種平行線。

此外，在投影面垂直線的學習中，可引入垂直線的五言：“一點兩垂線，此類為垂線;具體哪一種，關(guān)鍵點在面。”

3.面型學習的引導型詩詞

在投影面具體面類的學習中，可將“四步法”分析思路與五言相結(jié)合。以投影面垂直面為例，其五言如下所示：“一線兩類面，此類為垂面;具體哪一種，關(guān)鍵線在面。”

在這首投影面垂直面五言中，同樣首先根據(jù)第一句“一線兩類面”來引導學生進行觀察，引導學生總結(jié)出垂直面的特征是一條積聚線，兩個類似面;其次引導學生給出這種特征的三面投影為垂直面;再次引導學生思考并回憶已學習的投影面垂直面的具體分類名稱;最后引導學生通過找三面投影中的不同來確定是哪一種垂直面。

此外，在投影面的平行面學習中，可引入平行面的五言：“一面兩平線，此類為平面;具體哪一種，關(guān)鍵面在面。”在教學過程中發(fā)現(xiàn)，通過引入這種引導型的“五言教學”方法，與傳統(tǒng)的提供文字和圖形說明的教學方法相比，學生在學習和作業(yè)方面的正確率明顯提高。

三、結(jié)束語

工程圖學作為理工類高效教學內(nèi)容和課程體系中重要的一門基礎學科，為理工學生在各自特定的專業(yè)深入研究奠定基礎。本文對現(xiàn)階段工程圖學教學中存在的問題進行了分析，指出這些問題可通過引入中國詩詞文化的教學方法來解決，并且通過示例講解了如何將引導型詩詞和總結(jié)型詩詞融入教學過程中的教學方法。教學結(jié)果顯示該方法不僅改善教學氛圍，而且加強理解記憶和提高復習效率。

[ 注 釋 ]

[1] 楊波，趙勤，劉魯寧.和合模式下工程圖學實驗教學改革探討[J].理工高教研究，2007（6）：107-108.

[2] 羅良武，劉魯寧.工程圖形及計算機繪圖[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[3] 毛昕，黃英，肖陽平.畫法幾何及機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2011.

[責任編輯：覃侶冰]

[收稿時間]2014-12-18

[基金項目]本文系山東省教育科學研究課題成果+《“工文并重”的工程圖學教學體系及模式規(guī)劃》+（15SC114）;濟南大學機械工程學院院級教學項目“以工程設計為主線、融入詩詞文化的工程圖學教學體系及教學方法的研究”的研究成果。

[作者簡介]安延濤（1982-），男，山東濟南人，工學博士，濟南大學機械工程學院講師，主要從事高校工程圖學教學研究。