非机械工科类“工程图学”课程教学思考

非机械工科类“工程图学”课程教学思考作者：卢继霞张运九郑晓雯来源：《中国电力教育》2013年第11期摘要：非机械工科类“工程图学”课程授课学时数较少，为保证教学目标的实现，从教学实践出发，在教学方法和教学内容安排上提出了一些建议。

教学方法上认为要精心选择教材及教学课件、要订制实物模型、根据学习目标精心组织教学活动、积极安排答疑和批改作业；教学内容方面建议画法几何少讲而增加零件图和装配图授课学时、关注并引导学生掌握最新国家标准知识、注重作图实践环节并适当介绍三维制图知识。

关键词：非机械工科类；工程图学；三维制图“工程图学”是一门用图形研究工程与产品图形信息表达、图形理解和图样绘制的技术基础课程，[1]其主要目的是培养学生绘图、读图和图解几何问题的能力。

该课程根据授课学生的专业与机械工程相关的程度分为三类：机械类、近机械类和非机械类，教学上的区别在于授课的学时数及对授课内容的安排上，不同的高等院校会根据自己学校的具体情况安排学时数和授课内容。

[2-4]在三类工程图学课程中，非机械工科类工程图学课程授课学时最少，但同样要求学生掌握绘制和阅读工程图样的基本能力和一丝不苟的工程人员素质。

要保证该教学目标的实现，就需要在教学方法和教学内容安排上进行积极探讨。

一、“工程图学”课程教学方法1.要选择好的教材和与教材相配套的教学课件目前工程图学类的教材很多，都各有其特点，有的是面向机械专业的，有的是面向近机械类专业（如材料科学与工程专业、测试计量技术与仪器专业等），还有的教材是面向非机械类专业的。

所以首先要根据教学对象所属专业来进行选择教材。

另外，对教材内容的编排也要特别注意，所选教材的内容应符合由浅入深，逻辑性强，例图适当，讲解清楚等特点，这样，便于学生的课前预习和课后复习。

随着计算机应用的普及，利用多媒体课件辅助教学已经成为一种非常有效的现代化教学手段，借助多媒体课件图文并茂、生动活泼、表现力强等特点，可以渲染教学气氛、激发学生的学习兴趣、有效突破教学的重点和难点，从而收到事半功倍的教学效果。

但并不是说只要使用多媒体课件就能起到积极的教学效果，即多媒体教学课件的选择也是非常重要的。

首先，所选多媒体课件应具有简洁友好的界面，背景、文字及图形的色彩搭配要协调，布局要合理；其次，课件内容，特别是例题，应与教材紧密结合，课件中的模型应立体直观，最好具有动画效果，投影作图步骤及过程应清楚易懂等等。

2.一定要有与教材及配套习题集相对应的实物模型从大学生智能发展的一般特征来看，他们已具备了一定的形象思维能力，但个体差异却很大，有的形象思维能力很强，有的却一般甚至较差。

形象思维能力强的学生根据课堂内容及典型例题的讲解就能掌握知识点，而立体思维能力差的同学在有限的教学学时内，即使有多媒体课件的辅助，也很难掌握知识点。

为了使这部分学生立体思维能力得到提高，订制并购买一批与教材和习题集中涉及的图形相应的立体模型非常必要，这样，立体思维能力差的同学可以在课间或课后及答疑时间通过揣摩订做的实物模型来慢慢吸收知识点，逐步提高他们的形象思维能力。

3.根据学习目标组织教学活动备好课是讲好课的前提和保障，对于提高课堂教学效果有着直接的意义。

备课，就是要在认真学习课程教学大纲、透彻理解与掌握教材的基础上，确定每次课的教学重点和难点，并且要分析为使学生掌握重点和难点应采用的教学方法、应详细讲解哪些内容、应选择哪些具有典型性和启发性的图例、应准备哪些实物模型以及应布置哪些习题等等。

若在备课过程中为每次课确定学习目标，则不仅有利于教师正确选择教学方法，妥善地组织教学过程，也有利于学生更好地制定自己的学习计划，减少学习中的盲目性。

例如，在准备“工程图学”课程中的某章“机件常用的表达方法”的第一节“视图”时，教学大纲对学生的要求是：熟悉各种基本视图的名称、配置；掌握各种视图的画法及规定。

结合教材内容，可以将该节课的学习目标确定如下：能说出视图的种类（名称），并能正确叙述各种视图的概念、绘制方法及标注方式；能根据各视图的概念区别不同的视图，会判断视图的绘制及标注方式是否正确；会对某一几何形体根据要求绘制视图并进行正确标注；能分析出表达某一几何形体外形结构所需要的视图；能用必要的视图表达清楚复杂几何形体的外形结构，并对视图进行正确标注。

在细化了学习目标，明确了教学重点和难点的前提下，就可以积极组织教学活动了。

例如，可以采用启发式的教学方式，选择教材和课件中比较典型的图例，再结合实物模型，让学生明白什么样的机件结构需采用斜视图，什么情况下采用局部视图或向视图，它们各有什么特点，如何正确配置和标注等等。

为使学生容易掌握教学难点，可以准备一些外形较复杂的实物模型，让学生利用所学的几种视图分组讨论出能将其外形表达清楚的各种方案，然后让大家选出最优表达方案。

最后，还要根据学习目标，从习题集中挑选出一些习题布置给学生，以使他们巩固课堂所学内容，达到该次课对他们的教学要求。

可以看出，备好每一堂课，确定每堂课的学习目标，在教师组织教学活动过程中起着积极的指导作用。

4.答疑、质疑必不可少非机械类“工程图学”课程的课堂教学学时非常有限，而学生的理解能力各异，一部分同学在课堂内容讲解结束后仍存有疑问是必然的，因此，答疑是提高教学效果必不可少的辅助环节。

如果不及时将这部分学生的疑问解答清楚，必然影响他们继续学习该课程的信心和兴趣。

答疑时可带一些与课堂内容或作业有关的模型，以助于学生空间思维能力的培养。

也有一些同学由于自尊心或其他原因不主动答疑，这时一定要鼓励他们答疑，必要时可请来质疑，最终目的是要帮助学生及时解惑，达到教学大纲对他们的要求。

5.认真批改作业作业批改量不要少于一半，有精力的话，建议全改。

通过每次课后习题的批改，能及时了解学生对每节课知识点的掌握情况。

每周可在教学学时中抽出10分钟左右时间对多数同学出错的习题进行讲解，以便让同学及时掌握所学知识点。

作业要求尽量独立完成，鉴于“工程图学”课程的特殊性，允许同学之间讨论，但这不意味着作业可以照抄，对照抄的作业一定要通过评语指明，或降低作业分数以给予同学警告。

二、“工程图学”课程教学内容非机械类“工程图学”课程的授课学时数较少，如果对画法几何和工程制图相关内容面面俱到进行讲授的话，必然会出现“老师教的匆匆忙忙，学生学得迷迷糊糊”的情况，因此一定要精心安排教学内容。

1.减少画法几何授课学时，增加工程制图授课学时减少画法几何部分的授课学时意味着要对该部分授课内容进行精简。

画法几何部分主要讲授点、线、面、基本体以及表面交线（截交线和相贯线）的投影理论和方法，建议直角三角形法、换面法、线面相交、面面相交等知识点均可不讲，在讲述后面内容涉及这些知识点时随时揉进去即可，如截交线部分揉进线面相交的知识、斜视图部分揉进换面法的知识等；表面交线部分以截切面或相贯体等具有投影积聚性的情况作为重点讲授即可。

工程制图部分是这门课学习的重点，为使学生能掌握画图和看图的基本能力，建议适当增加零件图和装配图的授课学时数，要带学生详读（从视图的选择、图样的表达到尺寸标注和技术要求等）几张典型零件图和较简单（非标准零件数为4个左右）的装配图，不能将该部分内容一带而过。

2.引导学生及时掌握最新制图国家标准标准是为了在一定范围内获得最佳秩序、经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用的和重复使用的一种规范性文件。

正如ISO等所强调的“没有标准，世界的运行将戛然而止……”工程图样被喻为工程界的“技术语言”，学习制图标准的主要目的就是为了更有效地绘制和阅读工程图样。

1988年至今20多年来，颁发制图标准的模式是不成批的连续式地发布，这种发布模式就要求与工程设计相关的人员必须时时关注是否有新制/修订的标准出现。

制图标准作为“工程图学”课的重要内容之一，任课教师应当在第一时间掌握国标修订方面的最新信息，了解我国国家标准体系和国际标准的最新动态，理解新国标与旧国标之间的区别和联系，及时更新教学内容，并引导学生及时掌握最新标准知识。

[5]3.注重实践环节非机械类“工程图学”课程因授课学时的限制，所以对零件的测绘这一实践环节可能没时间进行，因此计算机绘图（AutoCAD）和尺规绘图练习（至少3次A3图）必不可少。

它们不仅有助于学生对国家标准的真正消化吸收，另一方面对培养学生一丝不苟的工程人员素质也有着重要作用。

4.适当介绍三维制图知识在批改学生三视图的作业时，经常会发现学生根据已知两视图求画的立体草图，这些草图是他们将图形从二维向三维转化过程的结果表达，但由于初学者对立体之间的相对位置、一些立体表面的交线等想象不清，因此影响了立体草图的正确绘制，致使所求出的第三视图也不正确。

这种情况说明，如果学生能掌握一些三维制图的基本知识，那么他们就可以通过三维软件本身自动生成表面交线、或根据造型情况与希望形体的符合程度来调整立体之间的相对位置了。

教师并不要求学生完全掌握一种三维软件，以Solidworks为例，学生只要能够进行一些常用的操作即可：[6]如通过草图绘制产生基本图形，再对其进行拉伸、旋转、切除、扫描、放样、抽壳等操作来获取任意形状的形体。

这样，在学生练习三维造型的过程中，从平面（即绘制的投影图）转换到空间（空间的实物形状）和从空间转换到平面这个空间思维能力也会得到很大提高，从而有助于看图、识图能力的培养。

三、结论非机械工科类专业本科生的培养目标主要是培养学生的图形与工程素质：即形象思维、图形表达和工程素质。

只有通过对教学内容的精心安排，对教学方法的认真研究，才能达到预期的培养目标。

参考文献：[1]童秉枢，田凌，冯涓.10年来我国工程图学教学改革中的问题、认识与成果[J].工程图学学报，2008，（4）：1-5.[2]黄利平，孟明辰.工程制图课程内容和课程体系改革[J].工程图学学报，2005，（6）：156-159.[3]王建华，毕万全，李晓民，等.工程制图精品课程建设的探索与实践[J].工程图学学报，2006，（6）：121-125.[4]焦永和，张彤，陈军，等.第7次普通高等学校图学教育现状的调查与研究[J].工程图学学报，2009，（3）：168-172.[5]沈月英.“机械制图”课程教学的实践与探索[J].常州工学院学报，2007，20（4）：85-88.[6]张信群.Solidworks在机械制图教学中的应用与探讨[J].滁州职业技术学院学报，2011，10（2）：70-72.（责任编辑：宋秀丽）。