吳艷英 陳海虹 吳錦行

[摘 要]“畫法幾何及工程制圖”是機(jī)械類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，在教學(xué)實(shí)踐中，引入CDIO工程教育理念，探索項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施方法，緊緊圍繞課程任務(wù)，選擇和組織課程內(nèi)容。探索一條以素質(zhì)為基準(zhǔn)、以能力為本位、以學(xué)生為主體、以項(xiàng)目為載體、以參與項(xiàng)目過程為導(dǎo)向的課程項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)之路，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革、提高教學(xué)效果的目的。

[關(guān)鍵詞]畫法幾何及工程制圖 CDIO 項(xiàng)目化教學(xué) 教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 2095-3437（2015）01-0148-02

高等工程教育是培養(yǎng)工程人才的一個(gè)階段，其目的是將學(xué)生培養(yǎng)為具有扎實(shí)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和深厚工程能力的工程師，工科院校就是培養(yǎng)未來工程師的搖籃。

傳統(tǒng)的工程教育偏重于科學(xué)知識(shí)的傳授，在實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力與藝術(shù)創(chuàng)作方面的教育和訓(xùn)練方面存在許多缺陷[1]，為了解決未來創(chuàng)新工程人才的培養(yǎng)問題，2004年，由4所國際大學(xué)組成的跨國研究組合創(chuàng)立了CDIO工程教育理念并成立了國際合作組織。所謂CDIO教學(xué)，就是以構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作為載體培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的一種教學(xué)方式[2]，以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程，它是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教學(xué)”的概括和表達(dá)。[1]教學(xué)中，學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)加以運(yùn)用和表達(dá)，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析問題、解決問題的過程是知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力不可缺少的途徑。[3]因此根據(jù)“畫法幾何及工程制圖”課程的特點(diǎn)，探索、創(chuàng)設(shè)這樣的轉(zhuǎn)化環(huán)境顯得尤為重要。

一、課程分析

“畫法幾何及工程制圖”課程是高等工科院校中一門既有理論，又有實(shí)踐的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，主要內(nèi)容有畫法幾何、制圖基礎(chǔ)、零件圖與裝配圖、計(jì)算機(jī)繪圖等，通過學(xué)習(xí)該門課程培養(yǎng)學(xué)生具有繪圖、看圖和空間想象能力，在學(xué)習(xí)過程中逐步建立產(chǎn)品信息概念，設(shè)計(jì)構(gòu)型概念和工廠規(guī)范概念。[4]本課程在大一開設(shè)，為工程實(shí)踐提供了一個(gè)框架，使學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐和工程師的角色有一個(gè)快速的了解，教給學(xué)生一些基本能力，并提供一些早期實(shí)際的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣[5]。本課程也是一門對(duì)于教和學(xué)的交互性、實(shí)踐性、自主性要求比較高的課程，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和完成課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)不可缺少的基礎(chǔ)，更是學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)工作的基本技能。如何提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，一直是教師們所關(guān)注的重點(diǎn)。

二、教學(xué)存在的問題

運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)手段——黑板加粉筆、模型加掛圖的模式，教學(xué)效率不高。這種以教師為主體的教學(xué)方法，其弊端反映在幾個(gè)方面：1.注重基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的訓(xùn)練而不注重思維能力、創(chuàng)新精神和科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。2.對(duì)學(xué)生的激發(fā)性不夠，探索性問題較少。3.重視步驟的指導(dǎo)性而不重視步驟的探索性。4.教學(xué)環(huán)節(jié)主要采取“預(yù)習(xí)-教師講授-學(xué)生接受-布置作業(yè)課下完成”的模式，學(xué)生缺乏主動(dòng)性和參與性的體驗(yàn)。灌輸式教學(xué)導(dǎo)致知識(shí)的單向傳輸，學(xué)生的參與感不強(qiáng)。在這種情況下，作為教師要思考課堂上角色的轉(zhuǎn)變，要尋找如何將學(xué)生吸引到課堂上確實(shí)參與整個(gè)教學(xué)過程。

三、基于CDIO項(xiàng)目式教學(xué)案例探索

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方法是CDIO工程教育培養(yǎng)目標(biāo)的重要內(nèi)容。一級(jí)項(xiàng)目是綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目，類似學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì);二級(jí)項(xiàng)目是小型綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目，類似課程設(shè)計(jì);三級(jí)項(xiàng)目主要就是為了鞏固一門課程的基礎(chǔ)知識(shí)，緊密結(jié)合課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以鍛煉學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的了解和提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性為目的。

“畫法幾何及工程制圖”作為機(jī)類學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)的最終目的是讓學(xué)生能繪制、看懂工程圖樣，那么在學(xué)習(xí)過程就要讓學(xué)生建立 “工程項(xiàng)目”的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。教學(xué)實(shí)踐過程如圖1所示：

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圖1 ? 項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐過程

以下列舉部分教學(xué)案例探索本門課程的項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)。

1.緒論課項(xiàng)目式教學(xué)

緒論課在一門課的教學(xué)中是十分重要的，它建立學(xué)生對(duì)課程的初步認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)后續(xù)知識(shí)學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵。因此在本門課的緒論課上設(shè)計(jì)一個(gè)恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)項(xiàng)目可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)制圖課程的基本印象和興趣。選取的項(xiàng)目不能太難，否則會(huì)起到適得其反的作用，而且項(xiàng)目應(yīng)是學(xué)生熟悉的、有一定認(rèn)識(shí)的模型。

教師課前準(zhǔn)備：收集完整的工程圖樣若干張，要有代表性的。

學(xué)生課前準(zhǔn)備：學(xué)生個(gè)人手機(jī)、鉛筆、A4圖紙等工具。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)：學(xué)生個(gè)人手機(jī)外觀圖繪制

培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)制圖課程的基本印象和興趣

課堂設(shè)計(jì)：（1）繪制個(gè)人手機(jī)外觀圖。（2）請(qǐng)學(xué)生注意觀察自己的手機(jī)，假設(shè)自己是設(shè)計(jì)者，現(xiàn)在手機(jī)僅僅存在于自己的腦海中，要將手機(jī)的尺寸、外形等等表達(dá)出來。（3）畫圖期間可以點(diǎn)撥性的指導(dǎo)學(xué)生。（4）從畫好的圖紙中挑出部分典型的圖紙，讀出學(xué)生圖中表達(dá)的尺寸或形狀。因?yàn)閷W(xué)生初次畫工程圖，難免有不規(guī)范的圖樣表達(dá)，在讀圖過程中關(guān)聯(lián)性的提出國標(biāo)繪圖要求：如畫圖前要先畫圖框，然后布圖等知識(shí)，形成規(guī)范意識(shí)。（5）展示課前準(zhǔn)備的工程圖樣，讓學(xué)生初步了解工程繪圖上的一些基本要求，以及要繪制一幅完整的工程圖樣必須具備的繪圖要素。

2.減速器測(cè)繪項(xiàng)目式教學(xué)

測(cè)繪是制圖課必不可少的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。CDIO項(xiàng)目式教學(xué)不僅要培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，還要培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、交流表達(dá)能力等。以往的測(cè)繪成績主要是以學(xué)生圖紙表達(dá)效果進(jìn)行評(píng)分，并不重視學(xué)生測(cè)繪過程的參與情況。CDIO項(xiàng)目式教學(xué)，注重學(xué)生整個(gè)參與過程。實(shí)施項(xiàng)目前將學(xué)生分為若干組，下達(dá)測(cè)繪任務(wù)——減速器測(cè)繪項(xiàng)目。測(cè)繪圖表達(dá)方式不作限制，有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，學(xué)生根據(jù)對(duì)工程制圖的理解，將需要表達(dá)的零部件選擇不同的視圖（如三視圖、局部視圖、剖視圖等）畫出。各組的表達(dá)方式不盡相同，組員之間通過討論，查閱資料，最終完成測(cè)繪圖。最后將各個(gè)組的圖樣進(jìn)行展示，并請(qǐng)各組代表講解圖樣中所表達(dá)的內(nèi)容，其他組員可以對(duì)該組圖樣進(jìn)行評(píng)價(jià)，指出可能存在的不足。教師對(duì)各組圖樣進(jìn)行分析指導(dǎo)，使教與學(xué)充分配合，結(jié)合學(xué)生參與過程的表現(xiàn)，最終給出綜合性評(píng)分。

四、結(jié)束語

通過實(shí)施CDIO項(xiàng)目式教學(xué)，在項(xiàng)目中教師起指導(dǎo)作用，學(xué)生起主導(dǎo)作用。看到自己的繪制作品，學(xué)生富有成就感，從而激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)提高了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。分組完成項(xiàng)目，在參與過程中彼此配合交流，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。通過自評(píng)和互評(píng)圖樣，逐步鍛煉了學(xué)生的綜合表達(dá)能力。

積極開展CDIO項(xiàng)目式教學(xué)，有利于使學(xué)生走出“應(yīng)試教育”、“高分低能”的怪圈，使學(xué)生始終處于積極主動(dòng)的地位，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的初步發(fā)展自我能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力等方面都有積極的促進(jìn)作用和重要意義。

[ 注 釋 ]

[1] 曹建樹，代峰燕，王殿君，王偉.一般工科院校機(jī)電類專業(yè)CDIO工程教育模式的研究和實(shí)踐[Z].北京：2011北京CDIO區(qū)域性國家會(huì)議文集——面向未來工程職場(chǎng)的CDIO教育模式研究與實(shí)踐，2011：184.

[2] 查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）：1-9.

[3] 黃華圣.從企業(yè)角度，探索產(chǎn)學(xué)合作及高校工程訓(xùn)練新模式[Z].北京：2011北京CDIO區(qū)域性國家會(huì)議文集——面向未來工程職場(chǎng)的CDIO教育模式研究與實(shí)踐，2011：218.

[4] 朱輝，單鴻波，曹桄，金怡等.畫法幾何及工程制圖[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2013（8）.

[5] 顧佩華，沈民奮，陸小華譯.重新認(rèn)識(shí)工程教育——國際CDIO培養(yǎng)模式與方法[M].北京：高等教育出版社，2009.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]