工程图学教与学的禅心思维初探

摘  要：提出禅心思维作为教学法学术研究的指针，深入课程本质及原理方法内核谈教学，阐述了工程图学基于工程实物的设计表达需要而教学，然后围绕工程行业国家标准强制规范而准备的基本属性。既然画法几何学及其正投影理论确立了用离散的三视图有机对应准确表达空间实物形状的核心知识架构，那么，立于此坚实架构之上，围绕工程制图课程的教学内容和方法，针对教育部工程图学教学指导委员会提出的“新要求”，提出课堂教学环节可实施的知识主动建构新理念并结合以素质培养为目标的教学实践，对工程制图课程的教学内容和教学设计进行了一些思考和探索，旨在提出工程制图课改的参考。

关键词：工程图学基本属性  教与学思维的禅 教学内容和教学方法

一、图学课程的学科溯源及其教学目标定位思考

在大学工科类院校中普遍设置图学课程并细分为公选课的工程制图和机械类机械制图，土建类专业和电气工程专业也设置了建筑制图、水利制图和电工制图，均属于必修类技术基础课。林林总总课程类别的设置首先是基于工程实物的设计表达需要，围绕工程行业国家标准的强制规范面向应用，然后体现大学的素质教育。画法几何学及其正投影理论确立了用离散的三视图有机对应准确表达空间实物形状的核心知识架构。图学课程基于几何学的逻辑推理但又具有数理类课程并不特别依赖的空间感知属性，因此，教学过程循序渐进地由简单投影图推进到复杂形体图，其过程虽然伴随直观化可视化的空间启发和诱导，但如何保障学生的理解和习得始终是教学法研究的重点。除了画法几何学奠定的投影理论教学以外，面向工程的制图课程又肩负让学生基本掌握或了解机器构造和工程图样的任務。多年来按照工程图学教学指导委员会（简称“教指委”）制定的课程教学基本要求。有经验的任课教师潜心钻研如何克服实际教学困难而完成这一“要求”，常常思考图学课程的教学目标定位是否过高？是否“大而全”？那么，究竟最完美的教学目标定位和最实用的经典教材有无必要统一给出？这样的思考又是否有悖于学术界百花齐放百家争鸣的自由理念呢？笔者仅从禅心及禅悟的佛学思想给予笃定启发，浅表层次上予以从教者的教学法观点。

二、高校工程制图课程的教学法探究的必要性及其思想基础

禅心及禅悟是佛教用语，禅心指清静寂定的心境。尤其与几何学有缘？禅心谓禅定非思量之心，从教者能做到心无旁骛，不为教材级别仅为学生的可接受性，不务教学奖仅为雕琢生徒之工匠乐趣。禅悟谓洞达禅理。佛教思想尤其适合作为笃定学术研究心境的指针，教师的教学科研应该受其引导，学生在年龄阅历上虽有不及但能被教师熏陶则善莫大焉！学生走出了学思践悟的学习历程就是教育的成功。

当前，各高校在课堂教学中融入新工科教育的探索和课程改革就其总体而言，正朝着培养创新型人才的理念和方向积极推进，并取得长足的进展。新型大学教育注重激发学生主动建构知识的原发动力，但是，由于教师对课程中新工科教育理念的理解和实施需要相当的教学准备，因此，课堂教学改革容易出现形式化的疏漏和不足。笔者根据工程制图多年的教学体会和工程经验梳理了几个值得商榷的问题：课程长期定位于面向工程应用的基础授予，所以，对机器结构的表达是课程教学的难点。制图类课（工图和机图）长期植根于图学的画法几何投影理论而未能侧重在形体构图教学，在学時有限的制约下又装入大一学生很难理解的工程内容以求大而全，致使教学效果并不理想。照顾学生侧主动建构形体感知的兴趣而强化CAD软件的教学，实在是明智的教改举措！机械零件“抽壳”为几何形体即组合体，组合体的投影制图是机件表达的“前身”，为组合体的投影制图打基础的是确定面轮廓的一系列“求交”制图：“面面交”“ 面体交（截交）”，“体体交（相贯）”。教学进入组合体章节就到了“两难”境地，却又是最好的能力培养阶段。一难是教学难：把形体分析结合线面分析方法授予学生以后，辅助实感三维模型动画加以启发，然后老师往往也号召学生“发挥空间想象”。二难是学生掌握难：方法似懂，应用却难，纠结于形体实际形状而又未能想象出，又要求解未知视图，如之奈何？为此，笔者在教学中授予学生“组合体读图要诀”：见线识面，见园看柱，线框是面，见交画线，线对线框，线框对线框，形体分析，从大到小，线面分析，截交相贯。这就串接了知识点，加强了逻辑思维能力训练，消除了学生的畏难情绪，有效激发了学生构思解题的创新欲望。

通过二十多年的教学实践，作为课堂教学经验或建议，为了便于同行间交流，由于课程侧重在正投影教学，课本和习题中图解空间几何问题的内容就显得过多了。尽管意在培养学生思维品质，但是着眼点未能放在“工程物体”构图的核心环节，致使教材和教学都有失偏颇。举目各高校编写的《机械制图》教材，不难发现无论内容还是章节编排都如出一辙，“二求三”构图分析环节偏少而图例讲解又过于紧凑，致使课堂教学难以达到预期效果。究其原因，其实与课程培养目标的定位有关。按现有教学大纲和教学内容是培养大学一年级学生“能阅读和绘制工程图样”，那么，问题来了。这样高的要求恐怕只有合格工程师能做到。若能切入工程需要的思路，那么，个人认为：对大学一年级学生不应该讲授国家标准的细节而应侧重于培养分析问题并解决问题的能力上，当然也包括兴趣培养，这也是企业和用人单位最看重的。他们需要大学毕业生“身体力行”而不是“眼高手低”。因此，工程制图就应该着力培养学生的空间形象思维和逻辑思维能力，重点关注实践性课堂教学与制图实践之间的衔接。当课程培养目标确定以后，课程所用教材的编写就有了指引并能做到重点突出而易于接受。如是，则学生的能力培养可期！

三、结束语

理工科技术基础课的教学改革是一项不断求真的复杂的系统工程。有道是“仁者见仁，智者见智”，但是，高校对课堂教学法的探索将是永无止境的。

如何通过必要的教学设计和教学手段让刚进大学的学生接触工程喜欢工程又学起来自信而有趣呢？这或许是最为切实可行的第一步。

参考文献

[1]  牟柳晨.工程图学的课堂教学与实践，课堂教学方法与艺术[M].四川大学出版社，2009：295-300.

[2]  李凌乐，应用型创新人才培养背景下的工程制图教学，大学教育 2016，（04），167-168 .

作者简介：牟柳晨，男，1965年12月生，四川成都人，工学博士，四川大学机械学院高级工程师，中国机械工程学会高级会员。