农业工程类“工程制图”课程教学方法探索与实践

田 辉,周雪花,梁爱琴,王 玲

(河南农业大学，河南 郑州 450002)

农业工程类“工程制图”课程教学方法探索与实践

田 辉,周雪花,梁爱琴,王 玲

(河南农业大学，河南 郑州 450002)

针对河南农业大学农业工程类“工程制图”课程的教学现状及课程教学中存在的问题，在教学理念、教学方法、内容组织、学生兴趣引导、专业教育拓展、课程考核方式改革等方面做了积极的思考与探索。结果表明:这些措施的使用，激发了学生学习的主观能动性，培养了学生的创新思维能力，提高了课程的教学效果，促进了教学相长。

农业工程专业；“工程制图”课程；教学方法

DOI号：10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0164

农业工程是为农业服务的应用型学科，是现代农业科学的三大支柱之一。培养适应现代科技发展，特别是具有工程领域技术集成与创新的农业工程类技术人才，是全国农业院校农业工程教育的重任。在人才培养上要求工程技术人员具有扎实的专业功底、精湛的专业技术以及指导生产实践等能力。对于农业工程专业的学生来说，“工程制图”课程不仅是一门必修的专业基础课，更是启蒙学生工程意识、建立工程概念、培养空间思维和空间想象能力的工程素质课程[1,2]。因此，在本课程的教育教学中强化综合素质培养、提升学生的工程素养、培养其创新思维方式是我们的首要任务。

一、“工程制图”课程特点

“工程制图”课程是农业工程类各专业学生必须掌握的实用技术基础课程，是培养学生绘图、读图、图解分析、形象思维能力的一门既有系统理论又有较强实践性的必修技术基础课，包括画法几何、制图基础和相关专业图3部分内容。本课程因其内容抽象、具有较强的理论性、实践性和工程性，被称为是最有用、最难教、最难学的一门专业技术基础课程，尤其前期的画法几何部分，它主要研究如何运用投影原理来表示空间形体与平面投影之间的对应关系，具有抽象性和复杂性的特点。在初学阶段，因没有生产实践基础，晦涩难懂的理论知识容易让学生滋生畏难、消极情绪，直接影响课程的教学质量[3,4]。工程制图是工程界的语言，是学生学习后续专业课程和完成课程设计、毕业设计的专业基础，更是学生毕业后从事相关工作的基本技能[5]。因此，如何更好地激发学生学习的主观能动性，提高课程的教学效果，一直是教师们课改的研究重点。本文以河南农业大学“工程制图”课程教学为例，从以下几个方面对农业工程类“工程制图”课程教学方法进行了有益探索与实践。

二、以职业能力培养作为课程教学的核心目标

“工程制图”课程主要的教学任务是培养大学生工程设计的基本功，这是基于大学生职业能力培养来进行的。职业能力的培养包括专业能力与关键能力的培养，“工程制图”课程的教学正是专业能力和关键能力培养的交错体现[1]。

“工程制图”课程一般都是安排在大一上学期授课。在传统的教学方法中，由于过于偏重画法几何的理论知识，而忽略了学生专业意识、工程意识和创新能力的培养，在后续课程应用中，发现部分学生，仍然对制图没有一个清晰、完整的认识，遇到实际问题不知道如何表达、绘制工程图。随着计算机技术、三维CAD技术在工程领域的广泛应用，明显促进了“工程制图”的教学工作。贯彻培养学生的工程意识理念，重点突出零件图和装配图的内容，将零件图与实际工厂加工零件结合，直接将工厂加工零部件图纸引入课堂教学中，重点培养学生的徒手绘图能力和计算机绘图能力。

分析历年教学效果和考试结果，大多数学生由于缺乏工程实践经验，死记硬背的情况较多，若考作业原题时，正确率相对较高，而综合应用题时往往会有不少学生做错。尤其在尺寸标注中，容易忽略尺寸基准的选择，即使知道标注尺寸前先选基准，也会出现基准选不对的情况，更不考虑加工和检测原则。因此就需要课程理论学习与现场教学、工程实践相结合，学生通过参观实践获得感性认识，而后参与工程将理论知识应用于实际工作中，这样才能理论联系实际，培养职业能力。

通过工学结合，在课程教学中增加工程实习等参观环节，在工厂的实践环境中进行参观作业，启发学生思考实际生产中的机器部件的构形方式和表达方法，将课程中提到的构形理论直接与实际应用联系在一起，从而实现工程设计与工程制图的紧密结合。尤其是在零件图作图中，将学生带进工厂，参观机件加工车间，请工人师傅讲解各工件的结构特点、工作原理、加工工艺等，随后让学生对着零件图进行分析，同学之间互评，最后老师归纳总结。实践表明，通过提前到实习工厂学习，真实的工作环境实现了理论与实践相结合，增强了学生对工程制图实用性的认识、提高了学生学习的积极性和绘图能力。既缩短了学校与企业的距离，也实现了学生理论联系实际，培养了学生的工程意识和实践能力。

三、结合新形势改革考核方式，注重能力培养

随着我国经济结构的调整，社会对技术人才的需求越来越高，中国目前出现了“用工荒”和毕业生“就业难”的尴尬局面，这就迫使高校必须转变培养方向，培养企业急需的各类应用型人才[6]。积极有效的考核可以提高学生的学习主动性，有利于学生实践能力的培养，从而增强学生职业竞争力，拓宽就业出路。“工程制图”最终目的是让学生具有看懂、绘制工程图样的能力，因此对学生课程学习的考核应更注重能力的鉴定，其标准应是学生多种能力的综合展现。

我校传统的制图考核方式分为课堂小测验，测绘实习和平时成绩3部分，分数分配比例为3∶4∶3。随着学生人数的不断扩招对传统成绩评定带来了一定困扰，课堂小测验虽然在一定程度上能考查学生对所学知识的掌握状况，但由于不是正规期末考试，考核内容过于单一、考试过程中易出现学生违反考试纪律、互相抄袭等问题，致使这种测验方式不能真实反映学生学习效果，也缺乏考试的严格性和公正性。以制图能力培养为考核目标、以知识和技能考核为主线的原则，改革传统的课堂小测验的方法，采用与教学内容、能力培养相适应的综合评估的考核方式。从2012年开始实行期末集中考试，总评成绩结构调整为考试成绩、测绘实习成绩和平时成绩3部分，分数分配比例调整为4∶4∶2。其中，考试的内容侧重于零件图、装配图画图和读图的实际能力的考查。测绘实习成绩以学生实际测绘提交的图纸为依据，该成绩也是对学生所学知识的全面检验和强化，一定程度上能提高学生的动手操作能力和解决实际问题的能力；平时成绩除根据学生的平时作业、出勤和回答问题情况来确定外，还加入了小机构创新设计成绩，不仅利于学生创造性和主动性的发挥，也利于学生创新思维的培养与发展。对比改革前后的教学效果和考试结果来看，新考核方式实施后的课堂提问效果和作业成绩明显高于往届，说明综合考核方式对学生的平时学习的确起到了促进作用，提高了学生的学习效果，也更能公正、准确地评价学生的学习质量，促进了教学质量的提高。

四、依据课程特色，注重专业、人文教育

“工程制图”课程是工科的基础又是多数专业课程联系的纽带，它本身具有丰富的工程内涵和外延，因此，它的内容十分重要，它的专业影响深远，它的教学展开要立足于现场的设计与制造实践，立足于现代设计与制造技术的发展。而新方法、新技术、新设备的出现也暴露出课程的教学理念、内容、方法等与时代的发展和社会的需求相对滞后的问题。因此课堂中对于教学内容的讲解需要进行大胆创新，构建合理的课程体系，服务社会需要[7]。

“工程制图”是一门将知识、素质、能力和创新融为一体的综合思维训练课，它在提高学生的综合素质方面起着其他课程所不能替代的作用[8]。大学一年级学生学习兴趣浓厚，思维活跃、学习和参加活动的积极性非常高，但也有部分学生不适应大学的生活，没有养成有效的学习方法，造成学习时间不能保证。作为在大学的第一门专业课程，抓住学生学习的敏感期，结合学生所学课程进行专业和学科教育是十分必要和有效的，通过让学生了解课程历史、国内外现状及发展方向来体会学习本课程的必要性和重要性，让学生带着对知识的渴求进入到课程、专业的学习中去。此外，针对大学教学与中学教学形式、内容的不同，急需引导学生转变学习方法，尽快适应大学的学习生活。因此，在课时有限的情况下，充分利用下课休息时间播放一些本专业的教育短片对学生进行专业、人文等方面的教育。近年来共剪辑10分钟左右的视频短片50多个，共分为课程学习、专业教育、人文教育、创新能力培养4个模块：

图1 专业拓展模块

通过QQ调查表明：通过这些典型的具有教育借鉴意义的、有针对性专业引导的视频短片的播放，提高了学生学习的兴趣，激励了学生学习本专业的积极性，增强了学生的专业素养。经过近几年的课程教育以及和后续课程衔接方面的实践和摸索，总结出了一些在学生培养方面的经验，提出了“大一加入一个学习小组，大二参加一个学科竞赛，大三出一个创新作品，大四做出一个产品”的教学理念。

五、建立学生自学机制、构建学习交流平台

(一)设立学生自学互助小组

“工程制图”课程是一门技能型非常强的课程，需要做大量的作业训练练习，制图作业全年共有40次(每次4～6大题)其中5次图纸大作业。学生普遍存在“一听就会，做作业就忘”的情况。并且会产生作业量大、学生容易懈怠的现象。“工程制图”中尤其是画法几何部分的内容是环环相扣的，一次跟不上，就会有畏难厌学的情形。随着大班上课、课时的缩减以及学生个体素质的差异等，仅靠课堂教学已经远远满足不了学生的需要，因此，帮助学生成立自学互助小组(4～6人)，引导学生课外进行积极的小组讨论学习，以培养学生的自主学习意识，从而发挥学生的主体作用。在课程教学中，前期画法几何部分选择容易混淆、难懂的经典问题，采用小组合作学习，引导学生在讨论中发现问题，总结关键知识点并最终获取答案。后期零件图、装配图的学习中，采用项目教学法、组员根据自己对制图的理解，相互之间通过讨论，查阅资料，最终完成图纸的绘制。还可以对各组的图样进行汇报展示，由各组成员对图样进行评价、讨论分析各个图样的优缺点，并最终选出最佳的图样。这种以小组互助学习为依托，积极开展探究式、讨论式、参与式教学，使学生始终处于学习的主体地位，激发了学生的好奇心，让更多的学生参与到教学中，实现了教与学结合，提高了学生团队合作、交流表达和创新思维能力。

(二)组建网络教学模型库以及建设“工程制图”精品课程

随着高校扩招、学生人数的增加、课时数的缩减，增加了教师课后辅导的难度。实践发现，组建网络教学模型库以及建设“工程制图”精品课程是很好的解决方式。

“工程制图”是我校2010年精品课程，有精品课程教师网站，教师将课堂教学和作业习题中所涉及到的教学模型，以实体图片和三维动画的形式直接挂在网上，学生在课下遇到问题，可以通过校园网进入模型库，寻找自己需要的三维模型进行观察和学习，以帮助完成作业练习。在精品课程建设方面，我们将重难点内容、有难度的练习思考题均录制了教学视频以方便学生随时查看和学习。建立习题库和试题库，学生可以按照自己的需要进行相应章节的练习，并根据答案和解题视频判断自己所做题目是否正确。这样的辅助教学方式，打破了辅导时间、地点的限制，既减轻了教师的辅导工作量，又方便学生根据自己的时间及学习兴趣，反复多次地在网上进行相关课程内容的学习。

(三)建立QQ群，搭建师生交流平台，引导学生自主学习

第一次上课时，教师和学生建立一个本课程学习的QQ群，QQ群的建立是一个师生交流的平台，方便学生学习和教师“0距离辅导”，实现了教师和学生之间的方便快捷的互动交流。随着制图能力的提高，学生学习本课程、参加后续课程创新的兴趣也越来越浓厚。因此平台也逐渐成为学生自学和交流的空间，吸引了很多新一届的学生加入，实现了“传帮带”的作用，学生自发拓展了QQ群的功能，在空间中上传有大量的学习资料如：录制三维CAD跟我学教程、高级动画制作、历年学科竞赛题库、国家和行业的竞赛信息发布、疑难问题的解答等。这些尝试都逐步引导学生实现自主学习、自我管理。

六、结语

“工程制图”是工科的基础，针对“工程制图”课程每一年省级、国家级教育部门都有专门的先进图形技能竞赛。我院连续6年均在河南省先进图形技能大赛上取得优异的成绩，每年都有学生通过培训及比赛提高了水平，增强了自信，在大赛结束后，由于其娴熟的绘图技能或者参与到其他教师的研究工作中，或者在教师指导下开始从事课外科技活动，先后取得了全国机械设计大赛一等奖、全国信息技术水平大赛特等奖、全国大学生农业建筑环境与能源工程创新设计竞赛特等奖等荣誉。就业和研究生面试时也由于其扎实的图学功底而增加了竞争力。

[ 1 ] 公维佳,李晶宇,苏文海.浅析工程制图教学与农业工程类学生职业能力培养的衔接[J].科教文汇(下旬刊),2013(8):60-62.

[ 2 ] 李群卓,谷芳,朱琳,等.以工程意识与工程素质为中心的工程制图测绘实践与探索[J].教育教学论坛,2015(43):130-132.

[ 3 ] 牟萍,蒋晖,刘德炎.浅析《画法几何及工程制图》教学策略[J].教育教学论坛,2015(12):166-167.

[ 4 ] 吴狄.基于三维CAD技术的工程制图教学改革研究[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2014(3):408-411.

[ 5 ] 吴艳英,陈海虹,吴锦行.基于CDIO工程教育理念的“画法几何及工程制图”教学研究[J].大学教育,2015(1):148-149.

[ 6 ] 陆广华,张乐莹,张跃,等.应用技术大学工程制图教学改革与探索[J].大学教育,2015(8):164-165.

[ 7 ] 朱科钤,刘善淑,丁建宁,等.美国教授图学课程短期授课的实践及启示[J].图学学报,2015(4):622-625.

[ 8 ] 孙兰英,李才泼,刘顺芳.工程制图开放式教学法研究[J].教师,2015(5):87-88.

(编辑：杨建肖)

2015-10-29

教育部信息化管理中心计算机辅助教育系列课题(编号：CAXC-13A-40)；2012年河南农业大学高等教育教学改革研究项目。

田 辉(1980-),女，河南西平人，副教授，研究方向：工程图学及虚拟设计。

G642.0

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1008-6927(2015)06-0017-04