基于模块化的非机类工程制图教学改革研究与实践

朱丹

（韶关学院物理与机电工程学院广东韶关512005）

基于模块化的非机类工程制图教学改革研究与实践

朱丹

（韶关学院物理与机电工程学院广东韶关512005）

工程图样被称为工程界的语言，高校的很多工科专业都开设了工程制图这门课程.通过分析非机类工程制图这门课程面临的一些问题，例如课时少但课程内容多、练习千篇一律、学生无法学以致用等，提出基于模块化的教学改革想法，并结合教学实践从教学内容体系、考察方式和教学手段等方面阐述了具体的改革措施.通过基于模块化的教学改革实践，改善了课堂教学质量，提升了学生的知识综合应用能力.

工程制图；非机类专业；课程改革

工程图样被称为工程界的“语言”［1］.设计师通过工程图样表达和交流设计方案，制造者通过工程图样来进行加工、装配、维修，用户通过图样可以了解产品结构和工作原理.阅读和绘制工程图样是任何一个工程技术人员必须具备的最基本的素质［2］.高等院校的许多工科专业都将制图作为一门专业性、实践性很强的技术基础课程，对大一学生开设这门课程.工程制图是工科学生最早接触到的专业技术基础课程.

1　非机类工程制图课程面临的问题

1.1课时骤减，内容增加

工程制图课程针对各个专业的特点分为机械类、近机类和非机类三类.非机类工科专业对于制图的要求和知识深度较机械类专业与近机类专业要低，故在学时的安排上相对较少.同时近年来，各专业总学时压缩，课程的学时更是一降再降［3］.而另一方面，为顺应课程发展，将Auto CAD二维绘图的部分也合并到了本门课程中.以本校自动化专业的《工程制图与计算机绘图》课程为例，内容增加了计算机绘图，总课时缩减为56课时.除去计算机绘图部分18课时，制图部分只有38课时，而在机制专业中光工程制图部分就需要120课时来完成.

1.2学生“消化不良”，无法学以致用

从学生角度分析，此前没有接受过系统的投影原理和制图知识的学习，空间形象思维能力有限，三维立体与二维平面图形的思维转换能力需要慢慢培养和训练，并非短时间内可具备.面对信息量大的一堂课，学生时常感觉“消化不良”.另一方面，教学对象均为大一学生，对本身所学专业认识尚浅，经常感觉学习的内容无法学以致用.

针对这些问题，如何在如此少的课时中高质量地完成教学任务，同时让学生能较轻松完成课程学习，并将所学知识用于实践中，使得图学老师不断尝试改革，积极寻找有效的解决办法.

2　基于模块化的教学改革实践

以韶关学院2015级自动化专业1班和2班作为教学改革实践班，以课程标准和专业人才培养方案为依据，将传统课程内容体系按循序渐进的规律模块化分解，围绕各内容模块从教学内容、教学手段和考察方式等方面进行一系列改革实践.

2.1明确课程教学目标，课程内容合理模块化

由于课程内容量大且课时有限，必须结合专业人才培养方案设置相匹配的教学目标，精选教学内容，对传统的内容体系进行适当的取舍和整合［4］.针对自动化专业，相较于机械类和近机类工程制图课程要求相对较低，本门课程的学习是为学生后续课程学习及毕业设计提供一定的计算机绘图基础，并使学生具备一定的工程意识和标准意识，为工作后从事与工程相关的工作奠定一定的识图基础.课程的教学目标主要在于培养学生工程图样的识读能力、简单二维图形的计算机绘制能力同时培养学生的工程意识和严谨作风.

图1　课程内容模块体系

根据课程目标以”必须/够用”为原则，将传统内容体系进行模块化处理，合理精简与整合［5］.全课共有11章62节内容，划分为5大模块，即投影法、识图三视图、识读零件图、识读装配图和计算机绘图.五个模块的设置遵循循序渐进的学习规律，难度逐渐递增，后一模块以前一模块为基础.各模块明确了学生各阶段需要掌握的技能和知识，为课程内容的选择与安排提供了清晰的思路（见图1）.例如点线面的投影，从模块体系能看出，它让学生对脑海中刚建立起来的投影面体系逐渐熟悉，同时是识读组合体三视图的基础.在讲解中，点线面的作图方法和基本投影规律就是重点内容，其他一些过深过专的内容就可适当精简，例如在讲线的投影时，利用换面法及直角三角形法求直线的实长这节内容非常难，对自动化专业的学生来说不会用到，在教学中就没有必要花大量的时间去进行讲解.

从学生的角度来看，根据各模块的划分和设置，学生在学习中能清楚知道各阶段所学内容的目的，所学内容处于全课程的什么位置，与后续内容会有怎样的联系与作用.

另一方面，在内容的选择上也需要注意根据所教专业的不同有所偏重.例如，自动化专业的制图课程可以增加一些电气线路图的内容，故在课程内容中增加了一章电气图简介.

2.2鼓励创新思维，改变单一考察方式

工程制图课程传统的考察方式是平时作业、期末考试、制图测绘三部曲［6］.平时作业通过大量的习题来锻炼学生的绘图、读图能力，制图测绘将课本与实践相结合，学以致用.但在长期教学过程中，两个不容忽视的问题呈现出来：第一，习题、图纸千篇一律，容易教条化，禁锢思维.从完成的习题和图纸能看出认真与否，却不能看出利用图形来表达物体的能力如何，这也是许多同学觉得没有学以致用的原因之一；第二，资讯丰富，题目都是沿袭多年，学生很容易就找到了答案，而学生本身的自控能力较差，直接抄袭的情况屡禁不止，这对于学习是非常不利的.

针对这两个问题，笔者在韶关学院15级自动化专业的《工程制图与计算机绘图》课程中对课堂作业与课后作业做了一些尝试.

图2　学生的部分图纸作业

（1）将习题册与老师的自选题相结合.平时的作图训练主要依赖习题册，每个模块学完老师布置一道自选题，自选题尽量与生活或实践相关且难度适当.例如，在识读三视图这个模块完成后，学生需要完成的任务是：自选身边某一物件画出其三视图，利用所学的投影知识及作图方法，将其形态表达清楚.学生的选择五花八门，很有意思.从交上来的图纸中选择出几张比较有代表性的图纸，在课堂上进行讲解，组织大家对图纸进行讨论，并就其中的一些画法问题予以纠正.学生们对这次作业报以极大热情参与，在对图纸的课堂讲解中全班同学都非常积极讨论，效果不错.图2是这次作业中部分学生的图纸.

（2）鼓励学生利用创新思维解题［7］.图形练习灵活多变，有时图线稍微一变立体的形态就不同了，平时作业和案例鼓励学生在画出既定答案后，积极思考，运用发散性思维寻找其他可能.例如图3中(a)图是一道改错题，考察学生是否掌握波浪线的用法，(b)图是其正确的画法.有学生在经过思考后给出了第二种答案，如(c)图，立体形态虽然变了，但波浪线的用法完全正确，同时两个视图的投影关系也是正确的.此外，也可以多给出一些开放性的图形练习，既能锻炼图形表达能力，又能促进学生多思考，加强空间形象思维能力［8］.

图3　习题案例

图4　课程所用的微信交流平台

2.3适当利用网络资源，将课堂延伸课外

由于课时紧张，因此教学中不太可能针对某一个知识点反复讲解并练习.为了保证课堂效率和质量，笔者在教学中通常会要求学生课前预习.但大一学生除了上课还有很多社团或课外活动，时间呈碎片化.针对这种客观情况，预习的方式首选课本，其次是利用网络.目前网络资源丰富，精品课程网站、微课网站都有很多制作非常优秀的.时间允许可以仔细研究课本内容，时间碎片化的情况可以利用这些资源，十几分钟就能看完一节微课，了解一个知识点.如果存在流量问题，还可以利用即时通信平台，在平台上发布将要学习的内容，学生无论何时何地都能自主进行学习，同时还能借助通信平台进行交流，非常方便.图4是笔者在教学中尝试利用微信发布课程内容建立的微信平台，同时为了方便图形的讨论，教学班还建立了用来讨论的课外交流群，充分、适当地利用这些网络资源能将我们有限的课堂延伸到课外.

3　结语

笔者结合了自动化专业工程制图与计算机绘图这门课程教学中的体会提出了教学改革中的若干措施.通过课程的改革实践，整个教学过程各阶段目的明确，内容取舍有度，学生能以较轻松、积极的状态完成课程的学习，一改之前老师上课从头讲到尾、学生吃力跟不上进度的局面.与前一届学生采用相同题型、同等难度的试卷考查，成绩明显有所提高（见图4、图5）.

图4　14级自动化1班和2班工程制图与计算机绘图成绩分布图

图5　15级自动化1班和2班工程制图与计算机绘图成绩分布图

［1］谭建荣.论工程图学在建筑创新型国家中的作用主地位[C].机械类课程报告论坛交流文集.武汉：华中科技大学出版社，2006：4.

［2］余明浪.“工程制图”教学改革的反思与探索[J].工程图学学报，2009(5)：157-162.

［3］史朝晖.浅谈如何提高高职工程制图的教学质量[J].价值工程，2014(11)：254-255.

［4］张满栋，梁国星，杨胜强，等.泛土木水利工程制图教学内容体系改革探讨[J].图学学报，2013，34(4)：132-134.

［5］周玲，权建洲，许平勇.《工程制图》课程理实一体化教学实施研究[J].科技创新与生产力，2015(2)：18-20.

［6］胡琳.工程制图工程项目引入法实践教学模式的研究与实践[J].工程图学学报，2010(2)：167-173.

［7］李存金，张慧娇.创新思维方法在大学课程教学中的应用[J].教育与教学研究，2013(9)：57-60.

［8］赵杰.工程制图课程教学改革方法研究[J].中小企业管理与科技旬刊，2015(4)：301-302.

Research and Practice on Teaching Reform of Non-mechanical Engineering Drawing Based on M odularization

ZHU Dan
（School ofPhysicsand Mechanical&Electrical Engineering，Shaoguan University，Shaoguan 512005，Guangdong，China）

Engineering Drawing is known as the language of engineering，and a lot of Engineering Majors in Colleges and universities have opened the course of Engineering Drawing.Through the analysis of the problems faced by thenon-mechanical Engineering Drawing course，forexample，less timeandmore contentofcourse，same practices，studentscan notapply etc.，thispaper proposed the ideaof teaching reform based onmodularization.And combined with the teaching practice，this paper expounded some reform measures from the aspects of teaching content system，assessments and teachingmethods.Based on the teaching reform practice，the teaching quality has been improved，and the students'ability ofapplying the knowledgehasbeen improved.

engineering drawing；non-mechanical engineeringmajor；teaching reform

TB231

A

1007-5348（2016）08-0096-04

2016-06-23

韶关学院校级第十五批教育教学改革研究项目（70312-000015）.

朱丹（1982-），女，江西吉安人，韶关学院物理与机电工程学院讲师，硕士；研究方向：工程图学、产品设计.

（责任编辑：欧恺）