任武，朱永濤，張雪玲，楊秀如，畢房平

新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，新鄉(xiāng)市神經(jīng)傳感與控制工程技術(shù)研究中心，新鄉(xiāng)市智能康復(fù)設(shè)備工程技術(shù)研究中心(新鄉(xiāng),453003)

0 引言

自兩百多年前蒙日的巨著《畫法幾何學(xué)》出版以來，工程制圖經(jīng)過基礎(chǔ)內(nèi)容改革和整合，取得了很大進(jìn)展。國(guó)內(nèi)外主要研究狀況如下：Violante和Vezzetti研究了基于網(wǎng)絡(luò)的3D交互式概念映射對(duì)學(xué)習(xí)成果和空間能力的影響[1]；Ghanat和Brown通過檢查學(xué)生對(duì)自我認(rèn)知調(diào)查的反應(yīng)，同時(shí)通過期末考試衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況探討在Citadel的工程制圖課程中的各種教學(xué)和學(xué)習(xí)工具的有效性[2]；朱文博等[3]研究了翻轉(zhuǎn)課堂和工程制圖相結(jié)合的教學(xué)，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與意識(shí)；何麗等[4]結(jié)合工程制圖教學(xué)，建立基于Web的三維模型共享平臺(tái)，探討其資源庫(kù)結(jié)構(gòu)和擴(kuò)展的實(shí)現(xiàn)形式。國(guó)內(nèi)外關(guān)于工程制圖教學(xué)改革在其它專業(yè)和領(lǐng)域的研究有不少成果，但是關(guān)于醫(yī)學(xué)教育工程制圖課程改革還沒有出現(xiàn)，針對(duì)本專業(yè)的教學(xué)研究還有待發(fā)展。

新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院的工程制圖課程在近十年發(fā)展中取得了不少成績(jī)，但仍存在一定問題，教學(xué)形式有待進(jìn)一步豐富，教學(xué)手段有待進(jìn)一步提升，教師以傳統(tǒng)方式教學(xué)，學(xué)生較難充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性。本文以響應(yīng)國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的號(hào)召，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性，將工程制圖改革應(yīng)用于醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，改變教師傳統(tǒng)的教學(xué)方法，達(dá)到工程技術(shù)和醫(yī)學(xué)教育結(jié)合的目的，為培養(yǎng)新時(shí)代所需要的創(chuàng)造型人才奠定基礎(chǔ)[5]。

1 教學(xué)改革內(nèi)容

1.1 工程制圖課程和計(jì)算機(jī)繪圖軟件結(jié)合

目前計(jì)算機(jī)已經(jīng)普及，將工程制圖課程與計(jì)算機(jī)結(jié)合成為趨勢(shì)。本科生除了學(xué)習(xí)基本手繪外，還應(yīng)具有計(jì)算機(jī)繪圖能力。工程制圖是教學(xué)目標(biāo)，而計(jì)算機(jī)軟件是完成這個(gè)目標(biāo)的手段和方法。根據(jù)醫(yī)學(xué)和工科專業(yè)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，研究如何充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生實(shí)際閱讀和繪制工程圖的能力，建立工程制圖及CAD的一體化教學(xué)模式，將CAD納入工程制圖整體教學(xué)計(jì)劃之中，兩個(gè)教學(xué)單元融為一體，使制圖理論知識(shí)與繪圖方法在CAD中實(shí)現(xiàn)，各個(gè)環(huán)節(jié)互相促進(jìn)，加深學(xué)生對(duì)制圖知識(shí)的掌握和應(yīng)用[6-8]。

1.2 “線上+線下”教學(xué)體系

在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，擬構(gòu)建以計(jì)算機(jī)和手機(jī)為主的網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化的精品工程制圖教學(xué)微課，建立具有醫(yī)學(xué)特色的工程制圖課程，實(shí)施課前線上學(xué)習(xí)、課內(nèi)線下教學(xué)、課后拓展與提升的“線上+線下”教學(xué)體系。課前教師線上發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，掌握基礎(chǔ)知識(shí)；課內(nèi)教師線下教學(xué)，小組討論；課后整理補(bǔ)充，拓展提升。將線上和線下、課內(nèi)和課外有機(jī)結(jié)合，改善傳統(tǒng)師生關(guān)系，建立教師、學(xué)生之間雙向互動(dòng)的教學(xué)相長(zhǎng)模式[9-10]，為本專業(yè)其他課程的改革提供建議，促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的自豪感和自信心?！熬€上+線下”教學(xué)體系實(shí)施流程如圖1所示。

圖1 “線上-線下”教學(xué)體系實(shí)施流程

1.3 理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合

工程制圖課程知識(shí)點(diǎn)較多，學(xué)生容易對(duì)該課程乏味，導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性不高，難以取得較好的教學(xué)效果?，F(xiàn)有教學(xué)大多以理論知識(shí)講解為主，教師在講臺(tái)上講，學(xué)生在下面聽，難以建立教師和學(xué)生的良好互動(dòng)。本學(xué)院手工制圖實(shí)驗(yàn)課時(shí)為18小時(shí)，還不足以充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，學(xué)生不能更好地理解和鞏固課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)。應(yīng)該將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)[11]。手工制圖工具與金工實(shí)習(xí)工具為工程制圖課程的教學(xué)提供了必要保障。

1.4 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

采用的傳統(tǒng)教學(xué)觀念和方式相對(duì)單一，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，為改善學(xué)生對(duì)本門課的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)驗(yàn)教學(xué)上建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)于學(xué)生，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及分析能力，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；對(duì)于教師，提高了教學(xué)的豐富性和靈活性，有利于建立教師和學(xué)生的良好的互動(dòng)[12]。將工程制圖應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，在醫(yī)學(xué)院校發(fā)揮工科專業(yè)優(yōu)勢(shì)，利用新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院及其附屬醫(yī)院的條件，得到醫(yī)學(xué)教育模型數(shù)據(jù)，進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換和修改，利用現(xiàn)有3D打印機(jī)，輸出醫(yī)學(xué)教育模型實(shí)物，為學(xué)生提供良好的實(shí)踐環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的三維思維，提高對(duì)工程知識(shí)的運(yùn)用能力。

1.5 考核方式改革

當(dāng)前作者所在院校工程制圖課程的考核成績(jī)由兩部分組成：平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)，其中平時(shí)成績(jī)占30%，期末成績(jī)占70%。這種考核方式較為單一，不能全方位地考查學(xué)生能力，存在一些問題。

我們采用多元化的考查方式，綜合考慮學(xué)生平時(shí)的課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)完成情況、平時(shí)測(cè)驗(yàn)成績(jī)以及期末考試成績(jī)。其中課堂表現(xiàn)占20%，課后作業(yè)占10%，平時(shí)測(cè)驗(yàn)成績(jī)占20%，期末考試成績(jī)占50%，更科學(xué)、合理地給出最終期末成績(jī)，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，以取得更好的教學(xué)效果，更好地開展教學(xué)活動(dòng)。

2 教學(xué)改革效果

從教學(xué)改革前后的學(xué)生成績(jī)調(diào)查中得知，教學(xué)改革后60分以下不及格與60～69分的學(xué)生人數(shù)相對(duì)減少，而70～79分80～89分以及90分以上的學(xué)生人數(shù)相對(duì)增加。這種考核方式是一種較為科學(xué)、完善的考核方式，能客觀反映學(xué)生對(duì)工程制圖課程的掌握程度，較為全面地考查學(xué)生的綜合能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成更好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3 討論

基于新時(shí)期醫(yī)學(xué)院校人才培養(yǎng)對(duì)工程制圖課程教學(xué)提出的挑戰(zhàn)，對(duì)我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的能力進(jìn)行進(jìn)一步的鍛煉和提升。從教學(xué)改革內(nèi)容的多方面進(jìn)行探索，建立良好的師生關(guān)系以及靈活多樣的教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)工程制圖課程的興趣，使學(xué)生主動(dòng)融入課堂，便于學(xué)院更好地開展教學(xué)活動(dòng)。使教學(xué)改革順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，提高學(xué)生畫圖能力和實(shí)踐能力的綜合素質(zhì)，將工程制圖應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，達(dá)到工程技術(shù)和醫(yī)學(xué)教育結(jié)合的目的。