工程制圖研究型教學模式的思考與實踐

張湘　徐海軍

摘要：錢學森創新拓展班對工程制圖研究型教學提出了挑戰，論述了三種創新教學模式與教學方法，分別是以問題為核心的模塊化教學組織模式、基于獨立工作與小組合作的教學組織模式、“匯報+演示+辯論”的教學組織模式，并給出實踐案例。

關鍵詞：錢學森創新拓展班；工程制圖；研究型教學；實踐案例

中圖分類號：G642文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2015）06-0124-01

1.引言

“錢學森創新拓展班”是我校為培養理論基礎厚實、創新實踐能力突出的優秀人才而創辦的。本科新生入學后通過考核選拔優秀人才，突出“因材施教，以生為本”的指導思想，集中強化數學、英語、計算機等基礎課、工具課教育，同時在導師指導下跨學科選修課程、制定個性化學習計劃，開展科研實踐活動。為錢班定制的各科目教學計劃多根據課程特點采用研討式、案例式教學方法，注重精講多練，注重培養學員自主學習、學術研究的能力。

2.課程教學理念

我校“工程制圖基礎”課程是理論與實踐緊密結合的公共基礎課。“錢學森創新拓展班”的工程制圖基礎課程，通過系統學習繪制和閱讀工程圖樣的理論和方法，培養學員空間想象能力和形象思維能力、工程圖樣閱讀和繪制能力、表達設計思想和技術交流的能力，培養認真負責的工作態度和嚴謹求實的工程素養。比較傳統制圖課程，課程教學理念著眼于知識、素質和能力的培養，強化工程軟件設計應用，加強計算機繪圖能力訓練。

3.教學組織模式與教學方法

注重基于知識點研討和綜合設計的錢班工程制圖基礎課程，其教學模式和方法在傳統教學基礎上做了較大改進，以小班化教學為特色的研討課具有“討論”、“演示”、“匯報”等鮮明特征和具體環節，其教學模式與組織方法有其自身規律和特色。教師不是單純的知識傳授者，而是課堂設計者，是討論組織者、指導者和參與者；學生也不是被動的知識接受者，而是主動探索者。在教授的主持下，師生圍繞事先設計的專題進行研究和討論，在一個良好氛圍里實現探究式學習。在學生自主學習的過程中，培養學生的探究精神、批判思維、合作精神以及交流表達能力等諸方面的技能，全面培養學生“聽、說、讀、寫”的能力[1]，從而提高學生的科研能力和學術水平。

（1）以問題為核心的模塊化教學組織模式

以問題為核心的模塊化教學過程設計，基本特征是：在特定理論研究領域內，圍繞特定問題，提出不同觀點，進行研討，通過研討使參與者達到增進知識、提高理性思維能力、培養學術意識的目的。

（2）基于獨立工作與小組合作的教學組織模式

該教學組織模式的學習方法要求和規范：在課程學習中，學生分組承擔不同的選題，幾個學生參與做一個“完整的項目”，在學習課程基礎知識的基礎上，與小組成員協作，在研究設計項目中分頭獨立承擔責任，例如查找資料、歸納整理、選擇課題、撰寫報告文本，演示匯報，評價他人和自我評價等。這種教學組織模式可有效鍛煉合作學習習慣，既要掌握自主學習的能力，又要運用批判性思維去思考，同時又要注重和教師、同伴之間的有效互動，互相啟發，互相學習。很多同學在爭議中學會堅持和批判性的妥協，學習積極性被極大地調動起來與人交往的能力也得到提高。

（3）“匯報+演示+辯論”的教學組織模式

完成綜合設計任務后需要匯報設計成果，“匯報+演示+辯論”的教學組織模式是非常實用的。在西方教育始祖蘇格拉底的教學方法中，辯論就是其基本和精髓。匯報演示提供了在大眾面前演講的機會，“說”的能力得到充分鍛煉。

4.教學實踐案例

課程重要內容“組合體投影”中設計的“研討專題”：看如圖1所示投影圖，要求構造立體以符合設計要求。根據正投影法，立體某方向的正投影都是封閉的平面幾何圖形。提高讀圖能力的關鍵是能自如在平面圖形和空間形狀間相互轉換。由平面投影反向想象空間形狀是訓練重點。這也是后續“組合體構型設計”的基礎。此題能幫助學生更好理解一個封閉幾何圖形構型時千變萬化的可能性。此題解答很多，圖2所示為部分答案。

5.結論

對傳統課程進行研討型改造以適應培養拔尖創新人才，是目前工程制圖基礎課程研究型教學的重要任務。既要扎實掌握系統理論，又要充分訓練，切實掌握各種工程表達能力為進行創新設計服務。在研究型教學實踐中也出現一些問題，需要進一步實踐改進：

（1）研討題目要根據需掌握的知識點精心設計，任務具體，層層遞進，前后呼應。

（2）設計任務要難易有別，允許學生根據自己能力和興趣有所取舍，允許學生“失敗”。

（3）有一些內向型學生不喜歡上臺演講。有時一個磕磕巴巴演講者在臺上講解，別的同學就需要耐心和體諒。教師應該尊重學生個人意志，合理分配資源。

（4）大量自主性作業增加了學生負擔，自學工程軟件也有一定難度，演講匯報和討論占據了一些課堂時間，課堂上的矛盾和變化比傳統課堂多得多。

（作者單位：國防科學技術大學機電工程與自動化學院）

基金項目：湖南省普通高等學校教學改革研究項目“工程制圖系列課程研究性教學改革的理論與實踐”（湘教通[2012]401號）；國防科學技術大學教育教學研究課題“工程制圖教學論研究”（U2012109）。

參考文獻：

[1]張湘，潘存云.“工程制圖基礎”精品課程研究型教學探索與實踐教學設計[J]，2質量的風，2011，11：491-495.

[2]張湘，潘存云，徐海軍.工程設計基礎課程探究式教學的思考與實踐[J]，機械設計教學研究，2012，6：131-132