新形势下的机械工程制图课程教学探析和实践
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作者:吴教义 王晓东 杨志儒 杨巧绒
【摘要】随着教学改革的深入，教育信息化的变革也正在悄然发生，针对高层次、创新型工程人才培养的目标，工程制图教学面临着新的挑战。本文从现代机械工程制图教学实践的角度出发，考虑到影响教学效果的主客观因素和教育学规律，对新形势下教学理念和基于“大工程观”和“大图学观”的教学方法进行有益探索、实践并提出一些建议，旨在为工程制图教学和工程创新人才培养提供若干参考。
【关键词】工程图学 互联网+教育 大工程观 混合式教学
【基金项目】本文获江苏省自然科学基金（青年基金项目）和江苏大学高级人才科研启动基金（16JDG036）资助。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）17-0248-02
一、前言
现代机械工程制图是一门实践性很强的专业技术基础课，教学内容从基本体素投影分析，扩展到体素投影的表达，进而到工程图纸的表达，所涉知识点繁多且内容抽象，对空间思维能力要求高，学习难度大。在当前工程制图类课程的教学中，课程内容和教学方式滞后、以教师为中心等问题依旧普遍存在[1]。因此，教学改革的发展要求教师在有限课时内，需通过合理方法实现良好的教学效果，培养和发展学生空间想象、空间分析能力。本文从如下各方面探讨新形势下机械工程制图教学问题，特别是对基于“大工程观”和“大图学观”的教学方法和教学思路的思考和探索。
二、一般性的教学原则
现代机械工程制图所涉知识点繁多且内容抽象，教学要求高以及学生学习难度大。为提升教学效果，我们希望教学过程中遵循以下几个基本的教学原则。
1.理解什么才是优秀的课堂教学。作者认为在优秀的课堂教学中，教师要能够清晰、有逻辑地呈现教学材料，帮助学生对材料进行深入浅出的理解;同时，教师要采用合适的教学步调，能适度拓展教科书未提及的内容，具备学科和课程的全局观，具备该教学领域深入的专家知识和独特见解，能够以實际案例阐述相关的知识点;在教学过程中，教师能综合运用多种先进、有效教学方式，且保持教学内容的连续性，而呈现方式要生动直观，有科学的比较和提供丰富的变式;另外，教师要重视教学知识块体之间的关联性，有时还需适度增加课堂的趣味性。
2.灵活运用多种形式有效促进学生感知。教师可合理运用实物直观、模象直观、CAD软件演示（如ProE、UG等）和多媒体课件教学强化知识的学习。授课过程中要充分运用感知规律，突出对象特点。在课件材料呈现方式上，要力求使当前讲解对象在形状大小、颜色变化上明显区分于背景对象、将有对比意义的材料放在一起，以便于学生清晰地感知。
三、运用新的教学理念和混合式教学
新一轮科技和产业革命的核心——互联网在近年得到极大发展，教育信息化也对现行教育产生了极大影响，授课教师要充分融入到“互联网+”背景下的教育中来[2]，为学生提供课堂之外的多样教育资源形式，使其与课堂教学有机融合，发挥各自优势。人本主义学习理论提出了“自由学习”和“学生中心”的学习与教学观，而今移动互联网和各种移动终端的出现，使现在的大学生能够随时、便捷地获取数据和信息，故而教师完全可以让学生在课堂学习之外，根据自己的兴趣爱好以及时间安排，自主的决定学习内容、学习方式、学习时间，实现课堂翻转。
四、体现“大工程观”和“大图学观”
卓越工程师要具备有“大工程观”，现代工程制图教学则要努力体现“大图学观”。大图学观理念是指以统一的学科框架去整合传统工程图学、计算机图形学、计算机图像学等学科，从而构建一个完整的学科体系。教学中，需以图学的基本理论为主线，整合其它学科中有关图的理论、方法和技术，强调与专业、学科相配套、相适应，融合多专业课程知识，强调“工程、综合、实践、素养”的统一。
要培养学生的“大工程观”和“大图学观”，教师就要主动地重组和整合课程内容，建立学科知识间的关联，强化学生的实践和应用、分析问题的能力，培养学生的工程意识和创新意识。例如教师在讲授CAD二维图形绘制和建立三维模型之外，建议以机械零部件设计为主线，给学生展示基于三维模型的装配和干涉检查、有限元分析和优化等内容，从而使学生在工程图学的三维模型建立、二维平面图纸生成等方面建立了关联，也增强学生的学习兴趣和热情。从而使学生能将相关知识点围绕一个具体的结构对象进行系统化构建，并对后续装配图等内容有了初步了解。以围绕零部件设计来组织工程图学课，将设计理念融入到课程内容中，提高了学生的实践和应用能力，建立了图学课程与其它课程之间的关联，培养了学生的“大工程观”和“大图学观”。
五、总结
新形势下工程制图教学面临着许多挑战。本文从现代机械工程制图教学实践的角度出发，介绍了一般性的教学原则，同时强调应适时采用新的教学理念和混合式教学。另外，作者就基于“大工程观”和“大图学观”的教学方法和教学思路进行的有益探索并提出建议，旨在提高课程教学中知识关联性和体系化，并提升学生实践和应用、分析问题的能力，培养学生的工程意识和创新意识。
参考文献：
[1]梁国星，黄永贵，董黎君，张满栋.工程制图类课程教学改革研究与实践[J].中国大学教学，2016（11）：57-60.
[2]谢敏.“互联网+教育”背景下的教学智慧研究[D].吉林大学，2016.
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