《工程制圖》教學(xué)實踐探索

徐圓

摘要：《工程制圖》是高等工科課程中的重要基礎(chǔ)必修課之一。在為我院大一生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生講授的《工程制圖》課程中，結(jié)合我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點，在工程制圖教學(xué)中，對理論教學(xué)、多媒體教學(xué)、第二課堂、考試考核等方面進(jìn)行專業(yè)化和針對性的設(shè)計。通過實踐與探討，表面以上方法和措施有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：工程制圖；生物醫(yī)學(xué)工程；實踐與探討

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）29-0160-02

正確規(guī)范的繪制和閱讀工程圖是一名工程技術(shù)人員必備的基本素質(zhì)。《工程制圖》作為我院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的必修基礎(chǔ)課課程之一，主要涵蓋了制圖的基本知識、基本技能、基礎(chǔ)理論，圖樣表達(dá)知識、零件圖、裝配圖的讀圖與繪制能力。工程制圖作為一門世界性的工程通用語言，同時結(jié)合我院作為醫(yī)科院校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科特點，通過該課程的學(xué)習(xí)，目標(biāo)是讓學(xué)生能夠掌握并且理解工程制圖的基本知識而且可以熟練運用初步這門工程技術(shù)語言，在以后的醫(yī)院或者企業(yè)研發(fā)的工作中可以得到有效的運用。

在我校的課程設(shè)置中，該課程設(shè)為醫(yī)學(xué)物理、X線機、CT[1]、MR等專業(yè)課程之前，在大一第一個學(xué)期開課，作為學(xué)習(xí)專業(yè)課之前非常重要的一門專業(yè)課程學(xué)習(xí)。為此，本課程的培養(yǎng)目標(biāo)是塑造學(xué)生的空間想象和思維能力，引導(dǎo)學(xué)生把空間思維變成實際的圖像和立體，同時培養(yǎng)學(xué)生使用儀器繪圖、徒手繪圖以及通過計算機軟件繪圖的能力。所以我校結(jié)合醫(yī)學(xué)院校的特點[2]，在工程制圖中融入醫(yī)療儀器相關(guān)制圖的內(nèi)容和特點，貫穿學(xué)生的建模意識，加強學(xué)生的三維圖形表達(dá)能力及其夠形訓(xùn)練，擴寬傳統(tǒng)的工程制圖課程范圍。針對該課程的特點和目標(biāo)，本文中，我們通過近年來的教學(xué)實踐，總結(jié)了在理論教學(xué)、多媒體教學(xué)、第二課堂、考試考核等方面的工作，希望能夠提高當(dāng)前的教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)教學(xué)相長。

一、明確教學(xué)目標(biāo)，精選教學(xué)內(nèi)容

課程學(xué)科的設(shè)計要求是教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)新穎翔實，知識結(jié)構(gòu)相對合理，能夠體現(xiàn)本學(xué)科最新的科研成果和應(yīng)用方向，課程結(jié)構(gòu)清楚，各知識點相互聯(lián)系并且聯(lián)系緊密，能放映體現(xiàn)學(xué)科的自身特點。在教學(xué)教材的選擇上，工科教材版本和材料選擇余地交大，但是專門針對高校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程的兼具典型性與先進(jìn)性的內(nèi)容還不是很多。針對該問題，我院周凌宏教授、陳超敏教授在數(shù)十年對工程制圖教學(xué)基礎(chǔ)上，總結(jié)了以下五方面的課程主要教學(xué)內(nèi)容：①投影的基礎(chǔ)；②構(gòu)型設(shè)計；③表達(dá)方法；④制圖規(guī)范。在具體的課程教學(xué)中，堅持以基礎(chǔ)、概念、原理知識教學(xué)為主，同時以兼顧醫(yī)科院校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點，在教學(xué)內(nèi)容和形式上，逐漸引入生物醫(yī)學(xué)其他學(xué)科的需求和內(nèi)容的表達(dá)。比如，除了對基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)之外，在教學(xué)內(nèi)容上適當(dāng)補充當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)工程中涉及工程制圖學(xué)科內(nèi)容的前沿應(yīng)用及發(fā)展趨向，比如3D打印在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用以及和工程制圖的聯(lián)系，一則為了拓寬學(xué)生視野，二則提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其探索的欲望。

二、合理利用多媒體教學(xué)手段

在《工程制圖》的教學(xué)中，在講解基礎(chǔ)的理論知識需配合大量的圖片和圖畫，如在講解三視圖的投影法概念時，要求在三維空間投影到二維平面的方法和原理。那么如何讓學(xué)生直截了當(dāng)理解的三視圖構(gòu)成、表現(xiàn)的形式，空口的語言表達(dá)似乎顯得蒼白無力。又比如在介紹組合體和零件圖時，會有大量的空間圖形。如果采用板書或者畫圖的方式，一是無法保證圖像的準(zhǔn)確性，二是浪費課堂的時間。所以，多媒體教學(xué)是一種有效而且必要的教學(xué)技術(shù)。通過多媒體動畫的模擬和表達(dá)等手段將投影過程中比較復(fù)雜、枯燥的內(nèi)容通過直觀、形象、而且富有動感的方式和學(xué)生交流，可以達(dá)到立竿見影的效果，同時也充分調(diào)動學(xué)生在課堂教學(xué)中積極性，促進(jìn)學(xué)生積極思考和探索的主動能動性。同時，對于教學(xué)中知識和內(nèi)容，可以讓學(xué)生將復(fù)制，方便他們課后繼續(xù)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的自學(xué)能力。通過多媒體技術(shù)，互動教學(xué)成為了一種簡單有效的交流方式，突破了單純課堂教學(xué)的限制，形成良好的補充和反饋作用。比如學(xué)生們除了課堂的學(xué)習(xí)之外，還可以充分利用郵件，QQ或者微信的互動交流，實現(xiàn)答疑解惑的目的。

三、實踐與理論課程緊密聯(lián)系

《工程制圖》課程作業(yè)內(nèi)容的配置要有利于創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。如制圖大作業(yè)是給出一組醫(yī)療儀器零件平面圖.要求學(xué)生從一組平面圖任選一個方案.結(jié)合前面所學(xué)的制圖基本知識，查閱資料，確定設(shè)計方案.同時要求學(xué)生選擇自己熟悉的零件完成工程制圖大作業(yè)[3-4]。對此學(xué)生表現(xiàn)出極大興趣，將所學(xué)知識直接在作業(yè)中得到體現(xiàn)[4]。在具體課程講授過程中，通過討論生活中的具體工程制圖難題展開，從而引發(fā)學(xué)生主動思考解決問題的方法，帶著實踐中的疑惑開展理論學(xué)習(xí)，從而增強學(xué)生探索知識的好奇心和欲望，創(chuàng)造學(xué)生解決問題的能力。同時通過生活中實際難題與課堂理論的相結(jié)合，增強了學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的源動力。

四、堅持開放第二課堂

考慮到課堂的課時有限，針對學(xué)有余力，以及對工程制圖感興趣的學(xué)生。我校陳超敏教授在全校范圍開設(shè)了工程制度CAD選修課[3-5]。該選修課可以作為常規(guī)課堂教學(xué)的輔助和延伸。而且可以根據(jù)學(xué)生在日常生活和學(xué)習(xí)中遇到的相關(guān)工程制圖問題，自身自主性探索的同時，通過選修課老師的幫助和引領(lǐng)，得到完美的解決。比如，在此選修課學(xué)習(xí)中，我校中西醫(yī)的醫(yī)學(xué)生通過選修課的學(xué)習(xí)，在其醫(yī)學(xué)論文中通過AutoCAD軟件的表達(dá)來展示其使用的設(shè)備結(jié)構(gòu)和原理，其的醫(yī)學(xué)課題研究提供極大幫助；也有醫(yī)學(xué)生在臨床業(yè)務(wù)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的手術(shù)剪存在可改進(jìn)和提高的方面，通過工程制圖和CAD的學(xué)習(xí)，幫助他很形象展示了自己的創(chuàng)造和發(fā)明，并且使他的設(shè)計和思想變成實物。通過類似的良性循環(huán)，吸引對工程制圖剛興趣以及有需求的學(xué)生進(jìn)一步對工程制圖的基礎(chǔ)概念和思想進(jìn)行鍛煉，同時深化他們的實際動手能力。

五、結(jié)語

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)涵蓋了工程技術(shù)、圖像處理和醫(yī)療儀器的眾多方向，具有高度交叉綜合的特性[2]。由于生物醫(yī)學(xué)工程具有特殊的復(fù)雜性且在我國的發(fā)展時問較短，如何將現(xiàn)有的教學(xué)模式與我同的醫(yī)療研究現(xiàn)狀相結(jié)合，培養(yǎng)出一批兼具工程技術(shù)研發(fā)和生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)能力的專用及研究人員，是該學(xué)科發(fā)展中的重要課題之一。工程制圖作為我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課，在教學(xué)上必須結(jié)合專業(yè)特點，從基礎(chǔ)知識到理論應(yīng)用，環(huán)環(huán)結(jié)合，以學(xué)生的實際知識水平為基準(zhǔn)，擴展思路，開發(fā)新的教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量。本文中，我們介紹了我校在授課內(nèi)容、教學(xué)方式及實踐環(huán)節(jié)的實踐與探索，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

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Abstract：Engineering drafting is one of the important basic compulsory courses in higher engineering course. In the course of Engineering drawing taught by undergraduate students of biomedical engineering undergraduate，combined with the characteristics of Biomedical Engineering in our university，in engineering drawing teaching，the teaching of theory，multimedia，the second classroom，And other aspects of professional and targeted design. Through practice and discussion，the above methods and measures to effectively improve the quality of teaching.

Key words：engineering drafting；biomedical engineering；practice and exploration