孫昂

（大連海事大學 船舶與海洋工程學院，遼寧 大連）

一 引言

隨著中國近些年科技水平的不斷進步，社會對人才的需求也發(fā)生了深刻改變。傳統(tǒng)的靠知識重復運用型人才已不能滿足科技高速發(fā)展的社會要求，新工科建設正是在此背景下產(chǎn)生，旨在促進高校培養(yǎng)科學基礎厚、工程實踐能力強的應用型創(chuàng)新人才[1]。傳統(tǒng)的教學方式以教為主，教師是課堂的主導和主體，注重知識講解的邏輯性，大部分時候學生只是聽眾，沒有真正成為課堂的積極參與者，聽得多想得少，因此培養(yǎng)出來的絕大部分學生不會“舉一反三”，不能理解知識的本質，學到的知識是僵化的，難以適應不斷變化的社會需要[2]。為提高學生學習的主動性和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，承擔學生培養(yǎng)的各門課程，應主動對接新工科教育理念，探索多種形式的以學生為中心的教學過程[3]。機械制圖是工科學生的必修專業(yè)基礎課，具有較強的理論性與實踐性，課程的定位是，使學生了解工程制圖的知識和規(guī)范、培養(yǎng)手繪和使用軟件繪制與閱讀工程圖樣的能力，進而在一定程度上提高學生的空間思維能力、基本的工程意識和創(chuàng)造性構型設計能力以及創(chuàng)新意識[4]。如何根據(jù)課程的特點并結合新時期人才培養(yǎng)的要求，探索適合本課程的教學方法一直是講授這門課的教師們思考的問題。筆者通過學習和多年的教學實踐，總結出了下面幾點教學心得。實踐表明，將這些方法應用到教學中可以提高學生學習熱情，有利于課程人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。

二 講好課程緒論

法國著名教育家第惠多斯說：“教學的藝術，不在于傳授的本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞[5]?！爆F(xiàn)代教育理念更是強調，教學活動中學生是主角，教師是課堂學習活動的組織者，教師傳授的知識必須通過學生的充分吸收才會內化成學生的能力。因此，教師組織課堂學習活動，要充分調動學生參與的主動性、積極性，培養(yǎng)學生學習的興趣，從而激發(fā)出強烈的學習欲望，引導學生自覺的思考和求學。

制圖課程主要講解“畫圖”與“讀圖”的原理和方法，要求學生有一定的立體感，但大部分學生欠缺這方面的能力，理解和想象立體存在困難，這導致學生的學習興趣難以激發(fā)[6]。

因此上課伊始，就需要講好課程的緒論，使學生了解課程對于自己專業(yè)的重要性，從而有意愿克服困難學好本課程。在克服困難的學習過程中，他們的學習興趣就能不斷被激發(fā)出來。

如對于我校的機械類、輪機、航海等專業(yè)，緒論中會結合船舶、船上的甲板機械、機艙的主機、輔機等設備，使學生了解未來的工作對象，課程對于他們未來從事的工作必不可少。對于自動化和通信類同學，可以展示高科技的智能設備，機器人、仿生魚等，讓學生們知道機電一化設備是智能制造的發(fā)展方向，他們的專業(yè)是負責其中的智能部分，智能部分與機械部分是有關聯(lián)的，因此需要了解設備的基本結構。

三 注重講練結合，讓學生參與課堂教學

講課過程中，為了提高教學效果，可以采用多媒體動畫與三維模型等現(xiàn)代教學手段，把教學過程中枯燥的、復雜的、難以理解的內容，通過生動的、直觀的方式展現(xiàn)給學生[7]。除此之外，為了培養(yǎng)學生獨立思考問題的能力，有些不太復雜的圖形可以讓學生先徒手繪制，然后再與講解對照。這樣讓學生融入到教學中，能加深學生對知識的理解和思考。

這種方法也可以運用到機械制圖標準的講解中。制圖標準是從事機械設計的工程人員必須了解的基本知識，但由于標準瑣碎枯燥，由老師一條條介紹無疑會降低學生的學習興趣。課堂上老師介紹完圖紙和圖線等內容后，可以讓學生們打開書，根據(jù)尺寸標注的表格，由學生們一條條讀出尺寸的規(guī)定，使學生真正成為課堂的主人，成為傳授知識的主角，融入到課堂教學中，學生們就會對尺寸標注印象深刻，從而達到良好的教學效果。

四 教學生學會比較思考

基本體是學生在課程中首先接觸到的立體，在基本體截切求截交線和基本體相交求相貫線時，由于學生剛剛接觸到立體，他們很難想象出立體空間形狀，當然也不能正確畫出投影。

為了培養(yǎng)學生的空間想象力，教學中可以從簡單的截切入手，然后逐漸將截切變得復雜，但要注意保持每次截切體之間的遞進，以方便學生想象。如下圖1 所示四棱錐（a）、（b）、（c）、（d）四個截切演化的過程。這樣學生便可以由易到難通過觀察比較，想象出復雜的立體。以后碰到復雜的截切也會自己采用類似的方法解決問題，教會了他們一種思考問題的方法。

圖1 四棱錐的截切

在工程制圖的教學中還包括一些規(guī)定的簡化畫法的介紹。對于這些畫法，如果完全采用講授法教學，就會使學生淪為聽眾，而不會真正理解簡化畫法的實質，學完之后很容易忘記。以圖2 所示兩個垂直正交圓柱相貫線的簡化畫法為例，如果采用對比、討論的方式進行教學，可以促進學生思考，深刻理解相貫線的投影特點和簡化畫法。教學中首先請同學觀察（a）與（b）主視圖的區(qū)別，然后在圖3中找出與之相對應的實體模型，構建立體和投影之間的映射關系。最后請同學自己尋找并總結出相貫線的簡化畫法。這樣的教學過程能引導學生發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，促進了學生的思考。

圖2 圓柱垂直正交相貫線簡化畫法

圖3 圓柱相貫實體圖

五 教學生學會畫立體圖

目前機械制圖課程大都采用多媒體課件進行教學，希望借助軟件建立立體模型，增強學生對立體空間形狀的了解。但依據(jù)多年的教學實踐發(fā)現(xiàn)，效果并不理想，學生對課上見過的立體結構特點并沒有清晰的印象，因此畫出的投影錯誤也較多。

學生對立體結構特點把握不清的原因在于，學生在學習本課程之前，缺少對立體結構的觀察。僅靠課堂上有限的時間觀察，難以建立深刻的印象。因此教會學生自己畫立體圖，是幫助他們增強立體結構了解的有效手段。落實到教學中就是將軸測圖盡早教會學生[8-9]。

軸測圖的介紹可放在基本體三面投影學習之后。講解正等軸測圖的基本知識和基本體軸測圖的畫法。然后在學習立體截切、相交時，鼓勵、引導學生先根據(jù)正面投影徒手畫出立體的軸測圖，然后再繪制水平投影和側面投影。例如在學習課程難點空心圓柱的截切時，學生們理解起來都比較困難。因此選取兩道典型結構，如圖4 所示，讓學生們先畫軸測圖，再結合軸測圖畫出三面投影，通過投影與軸測圖的結合與對比，學生就能理解立體結構與投影之間的對應關系，更好地掌握較難結構的投影。

圖4 空心圓柱截切對比

教師平時授課時要經(jīng)常畫軸測圖，給學生做示范。課后練習時，也建議學生在繪制投影時，先在草紙上畫出相應的軸測圖，弄清軸測圖結構與投影的對應關系，增強學生對立體的感性認識。這種方法簡單易行,學生學會之后，課后就可以自己繪制，幫助理解立體的結構，繪制出正確的投影圖。

六 讓學生在學習中體會快樂

初學立體投影，難免會有多畫或漏畫圖線的情況發(fā)生，教會學生自己查找錯誤的方法，比直接告訴學生正確答案更有意義。例如組合體讀圖有這樣一道題，如圖5 所示，要求根據(jù)已知的兩個視圖，補畫俯視圖。學生經(jīng)常會出現(xiàn)如圖6 所示的兩種錯誤視圖。如何教會學生檢查出錯誤并正確理解立體呢？作業(yè)點評中讓學生們復習之前學過的垂面投影特點，找到立體所具有的側垂面，并從主視圖中復雜的線框入手，分析這個線框所代表的面的空間位置，得出俯視圖會有一個與之類似的線框存在，這樣就可以找到圖中畫錯的地方。如何正確理解實體形狀？建議學生畫軸測圖。軸測圖的繪制按立體截切的過程繪制。如下圖7 所示，該立體的初始形狀為長方體, 通過三次截切得到最終形體。首先用側垂面截切長方體前后, 截切特征見左視圖, 然后用對稱的正垂面截切長方體的左右, 截切特征見主視圖, 最后用兩個側平面和一個水平面挖出中間的通槽。通過軸測圖將每次截切所產(chǎn)生的截交線逐一畫出, 直觀表達出長方體截切中的變化和最后截得的組合體的空間形狀。教會學生采用這種方法檢查錯誤，使學習的過程直觀、生動與有趣，也使學生對課程的學習更有信心，促進學生們的學習熱情。

圖5 補畫俯視圖

圖6 兩種錯誤俯視圖

圖7 軸測圖的繪制過程

七 結語

全球已進入科技競爭時代，中國也要在產(chǎn)業(yè)結構調整、自主創(chuàng)新發(fā)展、資源配置利用、經(jīng)濟質量效益等方面轉型升級，實現(xiàn)由富到強的轉變，社會各行業(yè)對創(chuàng)新型人才的需求也越來越多。高等院校肩負著培養(yǎng)高水平人才的重任，其人才培養(yǎng)的質量直接關系著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展水平，因此高校的教學必須適應時代的要求，樹立以學生為中心的教育理念，注重學生學習興趣的培養(yǎng)，促進學生分析問題、解決問題及創(chuàng)新能力的提高。文中所提到的講好課程緒論、注重講練結合，讓學生參與課堂教學、教學生在比較中思考、教學生學會畫立體圖、讓學生在學習中體會快樂的學習方法，都是踐行以學生為學習主體，以激發(fā)學習熱情為目的，以能力培養(yǎng)為目標的教學方法探索。教學中學生們學習的熱情被激發(fā)，許多同學積極主動融入到課堂的講解中，積極響應老師的提問，學習有困難的同學也主動通過微信與老師討論自己學習中的疑惑或困難，并樹立起克服困難的信心，機械制圖課程的教學取得了較好的效果。這些方法有效實用，對其他課程的教學也會有一定的借鑒作用。