工程制图研究型教学模式的思考与实践

张湘　徐海军

摘要：钱学森创新拓展班对工程制图研究型教学提出了挑战，论述了三种创新教学模式与教学方法，分别是以问题为核心的模块化教学组织模式、基于独立工作与小组合作的教学组织模式、“汇报+演示+辩论”的教学组织模式，并给出实践案例。

关键词：钱学森创新拓展班；工程制图；研究型教学；实践案例

中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：2095-9214（2015）06-0124-01

1.引言

“钱学森创新拓展班”是我校为培养理论基础厚实、创新实践能力突出的优秀人才而创办的。本科新生入学后通过考核选拔优秀人才，突出“因材施教，以生为本”的指导思想，集中强化数学、英语、计算机等基础课、工具课教育，同时在导师指导下跨学科选修课程、制定个性化学习计划，开展科研实践活动。为钱班定制的各科目教学计划多根据课程特点采用研讨式、案例式教学方法，注重精讲多练，注重培养学员自主学习、学术研究的能力。

2.课程教学理念

我校“工程制图基础”课程是理论与实践紧密结合的公共基础课。“钱学森创新拓展班”的工程制图基础课程，通过系统学习绘制和阅读工程图样的理论和方法，培养学员空间想象能力和形象思维能力、工程图样阅读和绘制能力、表达设计思想和技术交流的能力，培养认真负责的工作态度和严谨求实的工程素养。比较传统制图课程，课程教学理念着眼于知识、素质和能力的培养，强化工程软件设计应用，加强计算机绘图能力训练。

3.教学组织模式与教学方法

注重基于知识点研讨和综合设计的钱班工程制图基础课程，其教学模式和方法在传统教学基础上做了较大改进，以小班化教学为特色的研讨课具有“讨论”、“演示”、“汇报”等鲜明特征和具体环节，其教学模式与组织方法有其自身规律和特色。教师不是单纯的知识传授者，而是课堂设计者，是讨论组织者、指导者和参与者；学生也不是被动的知识接受者，而是主动探索者。在教授的主持下，师生围绕事先设计的专题进行研究和讨论，在一个良好氛围里实现探究式学习。在学生自主学习的过程中，培养学生的探究精神、批判思维、合作精神以及交流表达能力等诸方面的技能，全面培养学生“听、说、读、写”的能力[1]，从而提高学生的科研能力和学术水平。

（1）以問题为核心的模块化教学组织模式

以问题为核心的模块化教学过程设计，基本特征是：在特定理论研究领域内，围绕特定问题，提出不同观点，进行研讨，通过研讨使参与者达到增进知识、提高理性思维能力、培养学术意识的目的。

（2）基于独立工作与小组合作的教学组织模式

该教学组织模式的学习方法要求和规范：在课程学习中，学生分组承担不同的选题，几个学生参与做一个“完整的项目”，在学习课程基础知识的基础上，与小组成员协作，在研究设计项目中分头独立承担责任，例如查找资料、归纳整理、选择课题、撰写报告文本，演示汇报，评价他人和自我评价等。这种教学组织模式可有效锻炼合作学习习惯，既要掌握自主学习的能力，又要运用批判性思维去思考，同时又要注重和教师、同伴之间的有效互动，互相启发，互相学习。很多同学在争议中学会坚持和批判性的妥协，学习积极性被极大地调动起来与人交往的能力也得到提高。

（3）“汇报+演示+辩论”的教学组织模式

完成综合设计任务后需要汇报设计成果，“汇报+演示+辩论”的教学组织模式是非常实用的。在西方教育始祖苏格拉底的教学方法中，辩论就是其基本和精髓。汇报演示提供了在大众面前演讲的机会，“说”的能力得到充分锻炼。

4.教学实践案例

课程重要内容“组合体投影”中设计的“研讨专题”：看如图1所示投影图，要求构造立体以符合设计要求。根据正投影法，立体某方向的正投影都是封闭的平面几何图形。提高读图能力的关键是能自如在平面图形和空间形状间相互转换。由平面投影反向想象空间形状是训练重点。这也是后续“组合体构型设计”的基础。此题能帮助学生更好理解一个封闭几何图形构型时千变万化的可能性。此题解答很多，图2所示为部分答案。

5.结论

对传统课程进行研讨型改造以适应培养拔尖创新人才，是目前工程制图基础课程研究型教学的重要任务。既要扎实掌握系统理论，又要充分训练，切实掌握各种工程表达能力为进行创新设计服务。在研究型教学实践中也出现一些问题，需要进一步实践改进：

（1）研讨题目要根据需掌握的知识点精心设计，任务具体，层层递进，前后呼应。

（2）设计任务要难易有别，允许学生根据自己能力和兴趣有所取舍，允许学生“失败”。

（3）有一些内向型学生不喜欢上台演讲。有时一个磕磕巴巴演讲者在台上讲解，别的同学就需要耐心和体谅。教师应该尊重学生个人意志，合理分配资源。

（4）大量自主性作业增加了学生负担，自学工程软件也有一定难度，演讲汇报和讨论占据了一些课堂时间，课堂上的矛盾和变化比传统课堂多得多。

（作者单位：国防科学技术大学机电工程与自动化学院）

基金项目：湖南省普通高等学校教学改革研究项目“工程制图系列课程研究性教学改革的理论与实践”（湘教通[2012]401号）；国防科学技术大学教育教学研究课题“工程制图教学论研究”（U2012109）。

参考文献：

[1]张湘，潘存云.“工程制图基础”精品课程研究型教学探索与实践教学设计[J]，2质量的风，2011，11：491-495.

[2]张湘，潘存云，徐海军.工程设计基础课程探究式教学的思考与实践[J]，机械设计教学研究，2012，6：131-132