一、课程简介及教学状况分析
《工程制图》是工科高校非机械类各专业的重要技术基础课程,该课程是一门研究采用投影法绘制工程图样的技术基础课,其研究对象是被称为工程界“技术语言”的工程图样。[1]它将为学生后续专业课的学习提供有力的前期准备,同时对于培养学生的工程实践能力以及使学生形成较强的创新意识和职业能力奠定坚实的基础。目前电子电气、自动化、通信、化学化工、食品和土木建筑等工科专业,均开设此课程,学时为32~64课时不等。长期以来,《工程制图》课程在教学内容上都沿袭老的制图课程体系,注重学科的系统性,强调学生的空间想象能力和空间构型能力的提高。在教学模式和教学方法上,主要有板书和多媒体教学两种形式,板书形式要求教师基本功扎实,徒手绘制工程图样,特别是轴测图的能力强;近年来随着计算机技术和多媒体技术的发展,很多三维软件的出现,多媒体教学的方式越来越多样化。但是,笔者通过多年教学发现,两种教学形式均存在着一定的缺陷,导致教学效果强差人意。其中一个主要问题就是无论是板书的徒手轴测图,还是多媒体的动画等方式,对空间想象能力较差的学生,均很难理解其空间的含义,并不能提高和激发学生的学习兴趣,甚至增加了学生的学习负担,降低了学生的学习兴趣。因此,如何提高学生的空间想象能力,是《工程制图》课程教学的重点和难点。
二、板书教学分析
《工程制图》传统方式是采用尺规作图来进行工程图样的绘制。板书是教师必备的一项基本教学技能。《工程制图》板书与其它课程板书虽然有许多共同点,但也有一定的区别。必须要求以下几点:
1、要求学生绘图规范,首先教师必须按照国家标准板书好文字和图线等,使学生养成自觉严格遵守工程制图国家标准的习惯,培养学生一丝不苟的工作作风。因此,《工程制图》板书和绘图必须精心安排,合理布局。[2]这样既有利于传授知识,又有利于学生掌握工程制图的基本作图过程和读图思路,提高学生的空间想象力。
2、《工程制图》注重绘图的方式和方法,教师可根据“长对正,高平齐,宽相等”的“三等”规律,以点-线-面-体的形成规律为主导,引导学生分析投影和空间之间的关系,培养学生形成空间思维形式。在教学过程中,教师可充分利用自己的声音、表情、肢体语言等方式来控制学生的学习进度,吸引学生的注意力,使课堂教学缩放自如,是一种较好的教学方式。
3、在教学过程中,特别是在组合体和剖视图等部分内容的讲授过程中,要求学生将视图和空间结构一一对应,要求教师必要时以轴测图的形式帮助学生理解空间结构。但是轴测图在黑板上体现的外部和内部结构有限,一定程度上限制了学生的读图效果。这就要求教师有非常强的徒手绘制轴测图的能力和水平。
三、多媒体教学分析
多媒体教学是现在非常流行的授课方式,《工程制图》课程也是如此。首先,图源丰富,增加了教堂信息量。其次,借助立体图和动画效果图,使得原本枯燥的图形变得生动活泼,有利于培养学生的空间思维能力,激发学生的学习兴趣。[3]但是,多媒体教学也存在以下的缺点:
1、课堂信息量过大,学生被动接受的图学信息过多,不能及时消化。
2、立体图和动画效果图并不能完全替代空间效果,一定程度上还限制了学生的空间想象能力。
3、课堂教学只能按照多媒体预定模式来进行,限制了学生和教师之间的互动性。例如:在进行组合体读图过程中,在进行“三等规律”时,如果教师在多媒体课件上按照“长-宽-高”的顺序来读图,但是学生希望按照“高-长-宽”的过程来读图,这样就产生了一定的矛盾,影响了学生参与教学的主动性。
四、“杜威教学思想”分析
通过以上板书和多媒体教学的对比,我们发现,两个方法具有其各自优势,也有其明显的缺点。针对《工程制图》课程的教学特点,将板书和多媒体结合起来的同时,必须在教学过程中进行实践,以提高学生的学习主动性和积极性。针对此现状,笔者认为,可采用“杜威教育思想”来进行《工程制图》课程教学。“杜威教育思想”是在批判传统学校教育的基础上,提出了“从做中学”这个基本原则。由于人们最初的知识和最牢固地保持的知识,是关于怎样做(howtodo)的知识。因此,教学过程应该就是“做”的过程。如果学生没有“做”的机会,那必然会阻碍学生的学习和发展。教师要积极引导学生不断地通过动手,在做的过程中领悟所学内容,学生也要通过大脑思考,张口说,动手做,主动地学习,才能积极地接受并完成学习任务。[4]针对《工程制图》的课程特点和内容,对教学内容的具体安排如下:
1、投影和点线面的模型制作正投影法及点线面的投影部分理论性较强,可采用板书或者多媒体形式,在表述三投影面体系的过程中,让学生在一笔一划中理解投影的概念。在三投影面体系展开的过程中,可引导学生用一张纸和一把剪刀构造三投影面体系,体会投影和空间的关系。
2、组合体的模型制作学习组合体的三视图时,学生已经具有一定投影基础,可采用板书和多媒体相结合的方法来进行,绘制三视图可采有板书方法,但是阅读三视图可采有多媒体方法,同时,可以调动学生动手制作组合体,增强学生的空间构形能力。
五、总结
经过教学实践证明,在板书和多媒体教学的基础上,利用“杜威教育思想”方法是一种以学生实践能力为教学本位、以学生和教师互动为教学思想的教学新模式。该方法的实施,一方面提高了授课教师的教学水平,激发了学生的学习积极性,促进了课堂教学的质量;另一方面注重培养学生的工程实践能力,具有一定的工程训练效益。
作者:杨勇强 单位:陕西科技大学机电工程学院