面向复合型人才培养的“工程图学”教学策略探究

张晓辉?许幸新

摘要：从复合型人才培养的必要性出发，分析了工程图学课程培养复合型人才的内涵，提出培养模式的构想，指出须要在构建与学生学习心理、认知结构相适应的工程图学课程体系的基础上，引入实体建模技术的“融入式”教学模式，采用双语辅助课堂教学，建设高素质师资队伍，注重在教学中加强美育引导，渗透情感教育，从而全面强化素质教育。

关键词：复合型人才；工程图学；“融入式”教学；素质教育

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0118-02

我国要在21世纪的国际社会具有较强的竞争实力，必须培养大批具有创新意识和创新能力的复合型人才。复合型人才的培养是一项复杂的系统工程，传统的人才培养模式难以胜任，因此需要努力探索新的思路和措施。如何在工程图学课程中实施素质教育，培养学生的综合能力，为复合型人才的培养奠定基础，以适应当今社会发展的需要，这是图学工作者们亟待解决的重大课题。

一、复合型人才培养模式的内涵

21世纪的高等教育人才培养模式要求以培养复合型人才为根本任务，以适应社会需求为目标设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案，毕业生应德智体美等全面发展、基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面宽、素质高、具有较强的创新精神和实践能力等。[1]所以，“工程图学”作为理工科一门重要的技术基础课程，其实践性强的特点决定了课程在课堂教学中必须以“教师为主导，学生为主体，训练为主线”，重点突出“创新”，以培养学生创造性思维为核心，同时注重个性发展，把“双基落实，德育渗透，非智力因素开发融为一体”，把知识结构与认识规律相结合，把思维活动与情感交流相互交错来优化教学过程，从而激发学生的学习内驱力，提高学生思维的主动性，培养学生良好的创造心理素质。

二、复合型人才培养模式的构想

复合型人才培养模式的构建不仅是建设创新型国家的需要，更是工程图学自身面向现代化、面向世界、面向未来的必然选择。工程图学要担负起培养复合型人才的历史使命，必须更新教育观念，深化教学改革，构建独具特色的复合型人才培养模式。

1.优化教学内容，探索符合学生认知规律的课程体系

课程体系是教育思想、教育理念的具体化，也是实现综合素质和创新能力提高的先决条件。目前，工程图学课程面临着知识量的增加和学时数减少的现状，不少工科院校的学生学习制图课感到吃力不好学，直接影响到学习的积极性，严重影响教学质量。产生这些问题的原因涉及多方面，其中最主要的原因是：课程体系与学生学习心理、认知结构不适应。工程图学应在复合型人才培养理念的指引下，注重与各学科和专业的结合及工程应用，构建科学合理的与学生知识、能力、素质协调发展的课程体系。

根据教育心理学可接受原则，[2]按照由简单到复杂，由浅到深的次序，其课程体系可以调整为：对传统的画法几何内容进行精简，重点在图示上删去一些实用性不强的纯理论内容；把对工程体的表达和理解作为主线，基于立体认识其组成要素，将画法几何点线面融合到空间立体投影中。在教学体系中加强构型设计的内容，重视徒手绘图，将计算机绘图贯穿始终。同时，引导学生从三维模型入手，加强从“体”到“图”，从而突出图示。增加介绍相关学科的最新发展动态、先进的计算机CAD技术、设计大作业等，减少图解理论即求交线等内容，以节约时间，把学生从难点中解放出来，将更多的精力用于掌握新的绘图技术和进行创新等其他方面。

2.构建理论教学、多媒体教学、实践教学为一体的“融入式”教学模式

随着社会对CAD技术需求的不断提高，复合型人才需要具备较强的技术应用能力，而传统的制图教学模式已难以适应生产技术的发展。通过贯彻“以学生为主体，教师为主导”的教学理念，采用目标教学法和引导教学法，调动教学双方的积极性。由此，课程将构建理论教学与实体建模技术、手工模型制作、课程设计等多种教学手段相结合的“融入式”教学模式，为复合型人才的培养提供强大的智力支撑。

工程制图是一门空间概念很强的课程，运用多媒体技术辅助教学，能显示高度抽象的知识，激发学习兴趣，优化教学过程，突破教学重点和难点，促进理论教学与实践教学的结合。[3]多媒体手段是主流，但不宜单独使用，传统教学手段也应适时参与。比如，讲解正等测的形成时，借助正方体模型，辅以肢体动作语言演示坐标轴的旋转方法，直观形象地帮助学生理解教学内容，获得的切实感受更甚于计算机上的虚拟模型，也增强了师生之间的亲和力。还有，随堂板书能方便及时地处理临时出现的讲课问题，弥补方程式化的多媒体演示的不足。

借助多媒体技术，在学习开始引入三维造型，即从“形体”出发，以实体建模技术作为主线分阶段地融合式引入教学的全过程，使空间思维在计算机虚拟环境中具体化、直观化，提高学生的图形思维能力和构型设计能力，使学生在接受高等工程教育的开始阶段就接触工程设计的基本概念，了解并逐步掌握现代工程设计的有关思想和方法，为后续课程的学习，如力学有限元分析、数控机床、毕业设计等奠定基础。将计算机绘图贯穿教学始终，并与传统教学内容有机融合，以三维设计为主线，实现实体造型设计与投影绘图相结合，课堂讲授与实践、讨论、报告相结合，增强培养学生对图形的理解、认识和表达。像SolidWorks等三维绘图软件，提供了一个解决学生空间想象能力不足的良好平台。通过徒手绘图的大致构思，进行三维建模、屏幕显示和交互修改，让学生学会软件自己造型。建立开放性的实验环境，学生可以观摩学习、动手制作、拆装，或选做二维装配图绘制、三维实体造型及渲染、三维装配设计等实验项目。鼓励和吸收学生参与教师的教学科研活动，激發学生的创造性和学习兴趣。此外，在实践环节安排课程设计，进行集中绘图和综合测绘，以全面培养和检验学生动手能力、表达能力、独立工作能力和协同合作的团队精神。

3.“双语”辅助工程制图课堂教学

复合型人才的培养需要适应开放式教学的世界潮流，与国际接轨，需要双语适时辅助制图教学。

“双语”是一种新的教学形式，因为语言训练水平的提高，使学生更接近于先进学术思想，从而使教学水平提高到一个新台阶。由于国外教材内容丰富详实，语言阐述精辟，但学科体系、教学要求与我国的不尽相同，涉及工程技术的一些规范、标准也不完全一致，所以，在开课时选用国内同类外文撰写的教材并参照国外教材，编撰讲义授课，以保证专业技术教育的规范、准确。像目前比较流行的大型绘图软件，大多为欧美国家的产品，这些软件进入我国后，有些作了汉化技术处理，其稳定性和可靠性大打折扣，功能使用也受到限制。通过双语教学，一方面，培养学生尽快熟悉并能熟练运用国际上先進的应用技术，方便技术交流，提高语言应用能力，另一方面，更多地了解国外该学科的基本状况及发展水平，进一步提高国际竞争力。

总之，双语辅助教学只是个过渡，最终将完全采用英语教学，因为近代的自然科学由欧美起源并传播，其水平也一直处于世界尖端。要想在世界科学与工程技术的领域拥有一席之地，至少，我国的教育必须提供相当的训练环境，为满足社会对复合型人才的广泛需求奠定语言基础。

4.推动工程图学的网络化、学术建设，建设高素质师资队伍

培养复合型人才，师资队伍是关键。师资队伍的状况直接关系到学生的培养质量。尤其对于制图教师，在教学实践活动中逐渐形成的思想品质、行为规范和职业道德水平，将对学生行为产生很大的影响。因此，师资队伍建设应着眼于高水平教师的培养。这就要求教师应该具有广博的相关学科基础知识和坚实的专业技术功底、高超的教学艺术、创新性的教学能力和丰富的教学实践、勇于创新和不断更新知识的欲望、高尚的思想道德品质，积极投身于教学，与学生建立良好的师生感情，等等。比如，双语辅助制图教学，一方面，为传统的图学教育注入新的活力，使这门古老的课程焕发青春的光彩，同时，也对制图教师提出了新的要求和开辟更为广阔的发展空间，要求教师既应具有扎实的要求母语的教学技能，又具备较强的双语表达能力。要保证技术力量雄厚的师资，可以安排具有较高水平的教师承担双语教学任务，或选派有一定基础的青年教师有针对性地进行培训或进修，举办较高水平的讲座或研讨，请有关专家进行针对性的学术报告和辅导。

随着网络、多媒体技术的发展，为制图教学提供了日趋多样化的教学手段。作为基础课教师，在保证高质量完成繁重教学任务的同时，要把更多的时间、精力用于科研工作，就必须及时充电，提高综合素质。可以建设工程制图教学网站，扩充完善电子教材素材库，方便学生自学和对教学内容的再提高，同时建设工程制图试题库及自动生成考卷系统，规范考试化管理，提高教学效率。

5.加强美育引导，渗透情感教育，塑造高尚品质

工程图学的教育不仅仅是一种方法和工具的教学，更是一种思维模式的教育，它和生动活泼的美育有机结合起来，才能塑造出完美的个性、高尚的人格，图学教育才能达到更高的目标。美育不仅是一种审美能力的培养，更是人们思想情感、个体意识的再造。所以，学生复合型素质的培养不仅仅是教师课堂课外传授知识的过程，还涉及到学生情感等方面的问题。

美渗透在人类生活的每一个角落，同样工程图学中也存在着丰富的美学因素，[4]如对称与均衡、对比与调和、比例和尺度等。如果从美学角度来加以阐释工程图学，会促使工程图学教学摆脱一种枯燥沉闷的说教模式。因为美通过其鲜明的形象感染学生，触动情感，进而形成一种自觉的理性力量，使学习由被动转化为主动。在教学中，针对不同的内容，向学生传输美的理念。例如，绘图训练中，图形的合理布局是一种和谐美；机件表达方法中的剖视图存在一种对比美，通过剖面符号增加了有孔图素和无孔图素之间的对比性；尺寸线及装配图上序号的整齐排列存在一种秩序美，等等。这种反复的训练有助于学生从艺术的角度欣赏与众不同的工程美，潜移默化中提高自身的构型设计能力。

通过学习过程中的美育引导，全面关注学生的学习历程，及时给予关注和鼓励，帮助其认识自我，树立信心，促进其在原有水平上的发展，为复合型人才的培养提供重要的心理保障。[5]课后交流使师生及时沟通，学生在学习课堂知识的基础上更上一个层次。交流中可采用多种形式，如辅导答疑、实践讨论、交流座谈、网上交谈等。这些互动都有助于教师更好地教，学生更好地学。此外，工程图学教育使学生在掌握知识、培养能力的同时，也接受了辩证法和唯物论的教育，有助于学生形成正确的世界观和方法论。同时，工程图样的绘制过程本身就是一个培养学生严谨认真、持之以恒、追求完美的人格品质的过程，所以，学生不仅锻炼了多方面的品格意志，并且不断获得以往学习中少有的成就感，学习的过程更加快乐，思维、情感、态度等因素都得到了和谐发展。

三、结论

复合型人才的培养归根结底是综合能力培养的过程，而能力培养是延伸工程图学课程内容的重要组成部分。通过不断完善课程体系，构建“融入式”教学模式，双语辅助课堂教学，加强高素质师资队伍建设，渗透情感教育，帮助学生培养较强的空间思维能力、构型设计能力、实践能力、表达能力、创新能力等等，这是广大图学教育者的不懈追求，也是培养复合型人才的迫切需要。笔者深信，只要全体图学教育者正确认识和把握世界和国家发展对高等教育的要求，大胆进行教育教学改革和创新，就一定能够探究出一条适合中国国情、校情的面向复合型人才培养的工程图学教学道路。

参考文献：

[1]尹敏，陈满乾.构建高校复合创新型人才培养模式的思考[J].安徽理工大学学报，2009，11（3）：102-105.

[2]艾伟.教育心理学[M].福州：福建教育出版社，2007.

[3]巩琦，段鹏，有轶.“工程制图”多媒体教学的现状及其思考[J].中国大学教学，2008，（10）：50-51.

[4]莫春柳.工业设计专业的工程制图教学模式探索[J].工程图学学报，2005，（2）：142-145.

[5]郭萌.培养大学生创新能力的美育思考[J].煤炭高等教育，2007，25（1）：91-93.

（责任编辑：王意琴）