武陵山片區教授工科專業制圖課程的思考及改革建議

張正　李劍　畢仁貴

【摘 要】制圖課程是武陵山片區地方高校眾多工科專業必修的基礎課程之一。轉變教師工程制圖的授課觀念，培養學生工程制圖的實踐技能，滿足企業工程制圖的生產需求，是該片區工科專業提升辦學質量、增強服務特色不容忽視的一個著力點。本文結合武陵山片區的特殊情況，對在該片區教授工科專業制圖課程展開了一些思考，并給出了相應的改革建議。

【關鍵詞】武陵山片區；工科專業；制圖課程；改革建議

工程圖紙是機械、電氣、土木、材料、建筑等工程行業中產品構思、設計及信息交換的重要載體，是工程、技術人員用以清晰表達設計理念和意圖的重要方式，被譽為“工程界的語言”[1]。作為培養工程、技術人員的工科專業須承擔起教會學生掌握扎實的閱讀和繪制工程圖紙的技能。由于工程制圖課程是一門技能性較強的基礎專業課，教師講授環節較為冗繁，學生學習過程較為吃力，因此，為了獲得更好的教學效果，近年來許多制圖教師積極專研工程制圖的教學改革，力求從教學理念、思路、方法和手段等方面能探索出一套既革新又有益的教學模式。當然，在眾人努力之下，國內高校的制圖課程教學改革取得了一些可喜的成果[2-3]。許多東部及西部高校的工程制圖課程，在一定程度上也正在與國際接軌[4]。然而，目前研究工程制圖課程教學改革的重心大多放在教學國際化和普遍性規律的探討上，較少地進行教學地區化和特殊性規律的思考。不同地區由于經濟、文化、科技及觀念上的較大差異，采取同一教學模式授課往往會導致參差不齊的教學效果。因此，如何在欠發達的武陵山片區教授好工科專業制圖課程，滿足當地企業對工程制圖的生產需求，是該片區高校工科專業值得思考的一個問題，需要具體問題具體研究。本文結合武陵山片區的特殊情況，以地處該片區的吉首大學為例，從西部與非西部、機類與非機類、傳統與非傳統及協同與非協同差異等角度出發，對在該片區教授工科專業制圖課程展開了一些具體層面的思考，并給出了相應的改革建議。

1 片區教學要注重西部與非西部的地區差異

要在地處西部的武陵山片區教授好工程制圖課程，首先要關注西部與非西部之間的地區差別和它所賦予的教學差異。武陵山片區教育資源匱乏，基礎條件相比東部地區落后，如果完全借鑒東部地區教授制圖課程的經驗，則軟硬件條件皆難以保證制圖教學工作的順利進行。同時，由于武陵山片區工業企業較少，學生對機械、電氣等產品的接觸較少，從而缺乏有效的空間思維能力和繪圖動手能力，影響了制圖課程教學工作的正常開展。此外，由于東西部地區的經濟社會差異，武陵山片區工科專業學生心態上普遍存在“學以致用”的疑惑，較難認識到學習制圖課程的重要性，進而影響其學習積極性。針對上述這些問題，在武陵山片區教授制圖課程首先需要關注片區內制圖課程軟硬件條件的改善，工科專業要努力拓寬片區資金的來源渠道，大力改善制圖課程的教學環境，積極購置制圖教具及相應的配套設施。例如，我校在積極爭取中央財政專項資金支持的基礎上成功組建了工程制圖室和計算機繪圖室，并購置了相應的繪圖桌椅和用具。其次，要充分借助片區內的教學模型進行形象、生動地教學，甚至從片區外高校和企業借用實物模型對片區內學生進行講解，讓學生獲得第一手的空間形體思維能力，同時片區內高校要積極舉辦諸如機械創新設計、工程訓練綜合能力等校內專業比賽，通過這些賽事使學生進一步提升工程繪圖能力。再者，在給片區內學生強調學習工程制圖必要性的同時，可以從市場上購買或網絡上下載一些有價值的機器制圖視頻讓學生觀看，或者帶學生去東部地區大型企業觀摩現場工業作業，使片區內工科專業學生親身感受到制圖技能對工業生產的重要性，從而解決他們的學習疑惑，提升他們的學習興趣。

2 片區教學要注重機類與非機類的專業差異

對于武陵山片區不同的工科專業而言，教授制圖課程的手段和方式是不一樣的，這其中的區別主要體現在于片區內機械類和非機械類專業的教學差異。工程制圖在機械類專業中也稱為機械制圖，是片區內機械類專業的必修課程之一，一般授課一年兩學期，屬于較多學時課程，例如，我校的機械設計制造及其自動化專業。機械制圖在詳細講授諸如點線面的投影、立體的投影、組合體視圖及螺紋、齒輪等常用機件的表達方式等基礎章節內容的同時，要側重緊密結合武陵山片區的工業生產需求，將該片區的一些具體產品樣圖融入課程的一些章節進行形象講解。武陵山片區企業一般多為農林礦等方面的生產和加工小企業，在設備的設計和選用上具有鮮明的區域特色。因此，在制圖課程教學時，除了講授零件圖和裝配圖的基本知識之外，還可以選擇性地講解一些貼合當地實際的工程技術產品，例如，可以解說農田灌溉機、礦物碎石機、礦石清洗機等一些設備的零件圖和裝備圖，使學生初步了解武陵山片區的工業技術裝備，為學生畢業后服務該片區工業發展提供基本的技能準備。工程制圖在片區內非機械類工科專業中一般屬于較少學時的基礎課程[5]，例如我校的材料科學與工程、電氣工程及其自動化等專業，在培養學生基本繪圖技能的同時主要是訓練提高學生的讀圖、識圖能力。為了使學生在較少學時下獲得工程讀圖、識圖能力的鍛煉和培養，在教授好制圖課程基本內容的同時可以將武陵山片區工業生產需求融入教學中，經常性地將片區內企業的材料加工產品圖紙讓學生觀摩，并進行較為細致地講解。此外筆者建議，如果需要繼續提升片區內學生的工程讀圖和繪圖能力，可以后續地再開設一些專門針對武陵山片區工業需求的制圖選修課程并組織相關教師編著相應的教材，比如可以在片區內開設礦山機械制圖、農林機械制圖等課程并編寫相應的特色教材，這樣貼近實際的、點對點的授課能夠幫助片區內的學生進一步提升制圖的實踐技能及相應的學習獲得感。

3 片區教學要注重傳統與非傳統的教學差異

工程制圖的傳統教學方式一般是教師主動地講解、灌輸課程知識，而學生被動地掌握、接受課程知識[6]。這樣較為單一的主被動教學關系，加之學生課余時間作業化，較易使學生失去學習的興趣和動力，在武陵山片區高校教授制圖課程遇到的情況也常如此。鑒于此，武陵山片區的教師要積極申請與制圖課程相關的校級、省級等教學改革課題，借助課題的導向作用，主動研究制圖教學過程中遇到的問題，同時善于引進先進的現代教學觀念和方式，將其吸收并化為己用，努力補缺傳統教學的短板，使之能在提升片區內學生的空間思維能力、圖紙繪制能力、創新創業能力等方面發揮重要的作用。翻轉課堂培養模式[7]是當前教學改革探討中一個主流的研究方向，它較明顯地實現了教學主體、內容、空間及時間的形式翻轉，可以較顯著地增強學生學習的自主靈活性和主動積極性。武陵山片區的制圖教師可以借鑒翻轉課堂的培養模式，將該片區一些技術產品圖樣的繪制過程制作成短時長的小視頻，先讓學生在課余時間自主擇時進行觀看和學習，之后在課堂時間與教師進行知識互動和心得交流，教師結合片區特色可以有針對性地解答學生觀看制圖小視頻過程中所遇到的難點及相應的困惑。譬如，學生在觀看片區內某個農用灌溉設備的相關繪圖視頻后，對其中的某閥門結構產生疑惑，這樣教師就可以對該閥門的原理進行點對點講解，并對相應的繪圖細節進行專門指導，這樣學生就會較長時間地掌握該閥門的結構原理及繪制過程。先讓學生發現具體問題，然后讓教師具體解決問題，翻轉課堂培養模式不僅使學生夯實了自己的制圖知識，而且還使其提升了自己的創新綜合能力，產生了顯性的教學成效。CDIO創新培養模式[8]是近年來著眼工程教育改革的一項先進研究成果，它成功地將工程實踐項目與教學手段方式有機結合，可以逐漸提高學生的綜合實踐素質能力。武陵山片區的制圖教師可以借助CDIO工程創新教育的理念，將制圖課程中的零件圖和裝配圖部分章節內容根據片區內企業生產需求設計成一些工程實踐小項目，有意識地組織學生集體參與這些工程小項目，有條理地引導學生進行實踐學習，使其在參與實踐、完成項目的同時較熟練地掌握工程制圖的知識和技巧，從而達到培養適應片區內產業需求的創新創業人才的目的。比如，教師可以將片區內某個礦山機械的活塞-氣缸系統構思成一個簡單、具體的實踐小項目，并給予大致的型體和一定的數據，讓學生親身體會、設計并繪制這套系統，在此過程中教師從工程視角出發不間斷地引導學生解決繪制該活塞-氣缸系統所遇到的疑難問題，從而培養學生繪制圖紙及精準解決問題的創新能力。

4 片區教學要注重協同與非協同的方式差異

武陵山片區高校由于師資力量薄弱，教師往往獨自一人全程地教授完某門課程，這種非協同式的教學形式難以發揮教師的集體力量和協同效應，制圖課程的講授應該避免如此。這里，我們需要講究采用協同教學的理念和方式[9-10]，組建適應該片區特殊情況的制圖教學團隊，并提升該團隊教員之間的協作意識及合作效率，從而促進該片區制圖課程教學的健康、持續發展。在片區建設制圖協同教學團隊時既要注重內在成員結構上的和諧互補性，又要關注外在教學風格上的多樣適宜性，既要善于引入具有制圖經驗或工廠經歷的高級技師來隨堂講座，又要適時派送制圖教員去區內外的大專院?；蚬さV企業進行交流學習，從多個層面提升片區內制圖協同教學團隊的整體教學實力，例如，我校的機械專業與吉首市宗南重工制造有限公司以及湘西自治州雙云機械有限公司就在逐步建立協同教學的人員合作關系。在構建制圖教學團隊時還需注重手工繪圖、計算機二維繪圖和計算機三維繪圖之間的教學協調，在三者之間合理分配教員比例，科學安排教學課時，將三種不同的繪圖方式貫穿一致，使之相互支撐、相輔相成、融為一體，進一步增強片區制圖教學團隊的協調互補性，這樣不但能使片區內學生滿足制圖課程的傳統要求，而且還能使其適應現代工業的生產需要。以我校新開辦的機械專業為例，制圖課程的講授是由兩至三名教師協同完成的，制圖教員的數量及協同性仍有待進一步完善和發展。此外，武陵山片區工科專業在實施制圖課程的協同教學時，還需重視片區內校校、校所以及校企之間的協同合作，從更廣泛的意義上調動整合和強化優化片區內的制圖教學資源，從而使整個片區的制圖教學水平邁上一個新的臺階。例如，我校的機械和材料專業將學生送往湘西民族職業技術學院進行金屬工藝實習，這個過程不僅使學生學到了金工操作的基本技能，也使學生進一步學習了相關的制圖知識，充分利用了片區內的教學資源和條件；與此同時我校相關專業也正在積極考慮與片區內的其它科研院所或工礦企業展開共享制圖協同教學資源的合作事宜。

總之，受制于武陵山片區落后的經濟技術水平，該片區工科專業的制圖課程教學還處于不斷發展的階段，只有在立足于結合片區特色和服務片區發展的基礎上，才能摸索出一套適應于該片區產業發展需求的制圖授課模式。本文結合該片區的具體區情，對教授工科專業制圖課程展開了一些思考，并給出了相應的改革建議，希望能起到拋磚引玉的作用，同時也能對該片區其它課程的教學改革帶來一些有益的啟發。

【參考文獻】

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