生物医学工程专业《工程制图》的教学体会

甄 鑫

生物医学工程专业《工程制图》的教学体会

甄 鑫

《工程制图》是生物医学工程专业一门专业基础课，针对课程的教学特点和生物医学工程专业的学科要求，根据自身的教学经验，从课程设置对该专业的重要性以及如何调动学生学习积极性等方面论述了该课程的教学体会。

生物医学工程；工程制图；教学体会

生物医学工程专业是医学与工程相结合的一门交叉性学科，该学科要求学生既要具备一定的医学生理知识，更要求掌握较为广泛的工程技术知识。《工程制图》一直是南方医科大学生物医学工程专业开设的一门必修的专业基础课，一般安排在大学一年级的第一或第二个学期，是以培养学生对空间的认知能力、立体思维能力以及读图、识图、绘图能力为主要任务的基础课程。通过课程的学习，还培养学生认真负责、一丝不苟的工作态度和严谨认真的工作作风，为以后走上工作岗位做必要的准备。

在教学中，师生普遍反映《工程制图》这门课程的教、学难度都很大。难点一方面在于所教授的生物医学工程专业属于非机械类专业，很多学生没有意识到课程的重要性，认为这门课程的学习对以后所从事的工作帮助不大；另一方面，《工程制图》不同于学生中学阶段所学的文化基础课，无论在课程形式上、课程结构上以及教学方法上都是学生没有接触过的。另外，由于学生的空间想象及思维能力不足，感到机械制图课程难学并由之产生畏难情绪，在学习过程中一旦遇到困难则更容易丧失学习的兴趣和信心。针对教学中这两个难点，教师应在教学过程中让学生逐步意识到课程在整个专业的学习以至今后工作中的重要性，并采取有效措施去激发学生对课程的学习兴趣，使学生恢复自信，树立良好的学习心态。

1 提高学生对《工程制图》的认识

1.1 认清《工程制图》对生物医学工程专业的重要性

工科学生会接触各种的工程图样，如机械图样、电子图样、建筑图样等，而《工程制图》这门课主要是研究工程图样（特别是机械图样）的绘制与识读问题。机械图样相对于其他类图样来说是比较复杂的，就零件图而言，由于机器零件有各种各样的结构和形状，国家《机械制图标准》规定要根据零件的使用要求，加工工艺按规定的表达方法把空间零件用平面图形正确、合理的表达出来。而装配图除了要求正确绘制每一个零件，更要求选择一个合理的、完善的表达方案，将若干零件按照顺序组装起来。生物医学工程专业主要是研究如何利用工程手段去解决生物医学的问题，虽然直接参与零件设计、机械加工、装配的情况很少，但有很大一部分毕业生会从事医疗仪器的管理和维修，甚至医疗仪器的设计等工作，这就需要具备阅读机器原理图样的能力。可以设想，如果连医疗仪器基本的原理图都读不懂，如何进行操作、维修和设计。因此，在第一次绪论课的时候，就要专门向学生介绍本课程的任务、性质、特点、学习方法，特别是要强调课程在本专业学习中的地位以及和后继课程的关系，告诉学生在学完本课程后应主要学会哪些知识和本领，学习过程中将有哪些主要的活动与要求等。当然，在教学过程中，还需不断明确各部分内容的学习目的和意义，它们与实际工作的关系等，不断增强学生学习的自觉性。

1.2 《工程制图》课程能培养学生耐心细致、认真负责、一丝不苟的工作态度

工程图样要求表达方案合理，图线条粗细成比例、均匀，尺寸标注完整、清晰、合理、规范，结构和投影关系正确，就连图样中的文字、字母、数字的书写都要求符合国家标准。所有这些工作的完成，都要求学生要有足够的耐心，认真程度要求非常高，并且要花费很多时间来完成课程的作业。《工程制图》课程的作业量大、难度大，对绘图规范要求高，学生可能会对作业有抵触情绪，不按时完成，或者在绘图过程中按自己设定的标准来绘制。这时，教师应向学生强调做作业是巩固学习，并逐步建立物体三维空间概念，培养空间想象能力的必要手段，同时明确指出，图样是工程技术语言，在交流中必须严密、准确、惟一。字体、线型、图纸幅面、比例、图样表达、尺寸标注、技术要求的注写、明细标题栏等各个方面都必须有科学、严密的统一规定。这是制图的标准化，每个工程技术人员必须严格遵守。在完成作业的过程中逐渐培养学生严肃认真，一丝不苟的态度，这也是在以后工作中需要的工作态度。从事生物医学工程方面的工作实际上是间接与患者打交道，丝毫马虎大意都会威胁患者的生命安全，影响到患者的健康，因此认真、负责的精神是每一个生物医学工程相关从业人员必备的素质。

2 调动学生学习的积极性

2.1 培养学生学习的动机和兴趣

现代教育心理学表明，非智力因素对学习效果的影响很大，它主要包括动机、兴趣、意志等。学习动机是直接推动学生进行学习以达到一定目的的一种内部力量，包括自我提高的内驱力和适应今后社会需要的外驱力。前面提到的生物医学工程所需要必须具备的专业基础和工作态度，就可以成为学生学习这门课程的驱动力。而兴趣是渴望获得该学科的知识并不断深入探求的意向，教育心理学称之为“求知欲”，它也是推动学生学习的一种内部动力。

在课程学习开始的时候，可使用一些与机械制造相关的视频资料、典型的样图和多媒体课件，让学生初步了解工程制图的目的，特别是多媒体的应用，通过形象的演示和讲解来吸引学生的注意力，使学生产生一种新奇感，从而产生兴趣和探索愿望。这样，既激发学生内在的学习热情，也激励学生的学习兴趣，提高了学习的积极性。现代教育提倡启发式教育，在授课过程中应多设置疑问，这些疑问并不是“是或非”的简单问答，而应该是学生感兴趣的，但单纯利用已学知识或习惯方法解决不了，需要在教师引导、启发下思考和探索才能解决的问题。例如剖视图这一章节的学习之前，学生已经掌握了三视图的相关知识，知道零件内部不可见的结构需用虚线表达。但如果零件内部结构过于复杂，在各个投影图上就成了纵横交错、相互重叠的虚线，影响了图样的阅读。已有的绘制三视图方法似乎无法避免，那又该如何解决这一问题？这个问题可以交给学生来讨论，从而逐步引出剖视图这一概念。教学实践经验表明，这样的问题设置能很好的激发学生思维的积极性和求知欲。

另外，由于课程难度较大，学生空间想象能力不足等，很容易让学生在学习过程中产生挫败感乃至厌学，因此要让学生快乐学习。快乐学习是发展兴趣，树立学习信心的关键因素。快乐学习指的不仅仅是学生单方面的一种学习状态，它是来自于师生之间的和谐相处，情感的交流以及富有创意的学习环境。教师应多鼓励学生，并专门设置习题课针对作业中的疑难问题进行解答，特别要关心空间想象能力较差的学生，帮助他们扔掉思想包袱，消除自卑，恢复自信，坚定学好课程信心。

2.2 培养学生理论联系实际的学习方法

《工程制图》是一门既有理论更重视实践的课程。在学习过程中绝对不能死记硬背，更不能纸上谈兵纯理论地推导。很多学生反映在课堂上都能听懂教师的讲授，但在实际作业的读图、绘图练习中却感到力不从心。这主要是学生虽然有了一定的空间知识，但仍缺乏对形体的想象、分析及思维能力。而实践性教学能较好地帮助学生理解和掌握理论知识，提高空间想象及思维能力。例如《工程制图》中的立体及其表面交线部分的难度较大，很多学生无法建立空间概念，尽管教师花费大量精力进行讲解，也无法达到好的教学效果，这一点从相关章节的作业情况可以看出。这时，可以借助计算机辅助设计软件CAD建立物体的三维空间模型。在三维CAD系统，两两相贯的立体产生的相贯线是自动生成的，而立体之间的相交和表面过渡可通过屏幕的三维动态显示进行观察，既训练了空间思维能力，又可以大大提高学生的学习兴趣。另外，还可以安排一定学时的实践考察课，让学生去工厂生产现场参观零件的测绘、设计、加工、装配等，这样可以帮助学生对一些抽象概念如配合、公差、表面粗糙度、尺寸标注中的设计基准、工艺基准等有更加感性的认识[1]。

综上所述，为生物医学工程专业讲授《工程制图》时应考虑到该专业的特殊性，注重强调课程与专业的内在联系，结合多种教学方法充分调动学生学习的兴趣和积极性，从而达到良好的教学效果。

[1] 张海燕,于红玉,陶蔷等.生物医学工程专业《机械制图》课程的教改探索与实践[J].首都医科大学学报(社科版),2007,28(00):126-127.

R318-4

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1671-8194（2010）22-0167-03

广东省广州市南方医科大学生物医学工程学院（510515）