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1工程圖學

在繼承中謀求創新，在創新中獲得發展，是高校課程改革的共同特點與規律。在廣大圖學教育者的孜孜探求下，現代工程圖學的教學體系、內容和手段，與傳統的工程制圖相比較，已經發生了很大的變化。目前圖學教育研究的主流主要集中在以下幾個方面:(l)對圖學教育的內涵和外延及課程定位的研究;(2)對課程教學內容及教學體系的研究;(3)對教學手段(主要是CAI課件)的研究;(4)對課程考試及教學質量評價體系的研究;(5)對某一具體教學內容的教學法研究;(6)對教材的研究。根據布魯貝克在《高等教育哲學》中的基本論點:即在出現一個觀點的同時，經常會存在與此相反的觀點，兩種觀點都同樣言之成理，論之有據，并在許多方面能夠實現新的理論基點上的統一。這一特點體現了高等教育的辯證性質，告訴我們不能盲目地把某一種教學思想當作絕對的教條，認識到問題的存在才會積極尋求解決的方法。本文試就用這種研究方法對圖學教育中的有關問題進行探討。

2課程定位的問題

課程定位包括課程性質、教學目標(目的)和任務。不同學時、不同類型的制圖課程的基本定位均為技術(專業)基礎課，但在實際操作中我們均將其定義為公共基礎課(我校這兩類課程有不同待遇)，建議在教學基本要求中定位為工科類各專業的公共基礎課。近年來很多學校均把創造性構型設計能力的培養作為教學目標之一，但如何評價一種構型設計的優劣，這是目前圖學教學體系難以做到的事情。如果只是臆想出不同的形狀，單純為構型而構型，只能是無本之木、無源之水。我們可從工業設計專業的設計類課程獲得借鑒，在概念設計階段，一般都在收集現有資料的基礎上，提出多個設計方案(經常是上百個方案)，然后根據構成原理(平面構成、色彩構成、立體構成、空間構成等)從美學的角度評價篩選，選出較佳方案。制圖課程一般在設計類課程之前，復雜的機械設計是無法進行的，一些設計步驟只能留待后續課程完成。有些學校提出工程制圖課“甩圖板”教學，這是不足取的。無論計算機繪圖技術如何發展，草圖訓練均不可缺少。就像小家電無論如何發展，筷子無法取代一樣。本人愚見應結合藝術圖學的教學，加大草圖訓練的力度。

3課程體系結構的問題

圖學研究的內涵、外延及研究分支盡管還會隨著現代科學技術的發展而變化，但相對而言是一個爭議較少的問題。但本科教學體系中應該包含圖學研究領域中的那些內容卻頗值得商榷。這一問題是與人才培養目標、課程定位密切相關的。圖學教育縱向發展還是橫向發展，是自成體系還是附屬于專業系列課程，可以說是圖學教育的焦點問題。圖學教育的改革列人現代設計技術類課程統籌考慮是非常必要的，改革的步伐也應與現代設計技術的發展同步邁進。但整合到設計系列課程有否必要?國外有些學校雖然把制圖教學歸到某一系列課程中，但還是相對獨立、自成體系的。就我國國情而言，失去課程的獨立性，就意味著失去可支配的資源和教學投人，阻礙學科的發展。目前制圖課程的學時有減少的趨勢，要增加新的內容就必然要以培養實用性人才為目標，減低課程的難度，對原有內容作大膽的精簡。

4計算機制圖教學中的問題

計算機制圖的內容是現代圖學教育不可或缺的部分，而引人三維計算機圖學更是圖學改革的必然趨勢。目前有條件的學校都先后開展計算機圖學教學，但大部本學校只是把其作為獨立的部分來講授，未能真正融人到圖學教學體系中，其效果只是相當于初級的軟件培訓班。這種改革方式只能是暫時性的，沒有長久的生命力。目前軟件應用的趨向是越來越“傻瓜”化，一些復雜的軟件，像“3DMAX”、“Flash”等，在中、小學都很普及，并且可被中、小學生熟練掌握。在大學中花費寶貴的學時講授軟件操作方法是否值得?試問又有多少教師是通過聽課的途徑掌握軟件的使用?要把計算機制圖內容真正引人到圖學教育中，就應該讓其發揮更為重要的作用。傳統圖學教育用大量課外練習的方式去培養學生的空間想像力，這一方法已經不合時宜。原因之一是由于當代技術的發展使“圖解”的作用日漸式微，畫法幾何的難度不斷降低;另一方面也由于學生的學習領域不斷擴大，不愿意也不可能有過多時間進行大量課外練習。解決問題的途徑之一為以三維計算機繪圖(包括計算機建模)技術為主導，重新構建工程圖學的教學體系，其指導思想為:(l)從三維模型人手，直接建立從“體”到“圖”的教學體系;(2)將畫法幾何擺到從屬地位。目前學生的狀況為:實踐經驗少，邏輯思維能力強而空間想像力差，采用循序漸進的方式不如采用直截了當的方式，首先讓其掌握三維建模的方法，再建立由“體”到“圖”的聯系，并通過由“讀圖”建立三維模型的過程強化讀圖能力，使其認識到圖紙的重要性，增加學習的興趣和信心，最后才引人畫法幾何的內容對投影規律作簡要總結。這一教學體系不免有急功近利之嫌，但卻是有成功的經驗可以借鑒的。例如，在語言類課程的教學中，過去對語法的教學擺在非常重要的位置，培養出來的學生語法分析的水平很高但語言能力低下，因此提倡淡化語法教學而重分析、重理解、重應用能力。工程圖學被譽為工程界的“語言”，畫法幾何只是這一語言的“語法”。目前，在空間想像力的提高對人才綜合素質的作用仍未被教育界所普遍接受的情況下，畫法幾何僅僅為圖學教學所服務，花費大量時間通過間接的畫法幾何方法培養學生的空間想像力得不償失，也很難達到預期效果。理由之二是很多國家和地區對我們認為非講授不可、嚴格的畫法幾何體系的內容并不如何重視，但并不影響其學生后續課程的學習能力和工作能力。已逝的圖學專家朱福熙先生也非常推祟從立體人手的圖學教學法，只是限于當時的條件其教學思想不能很好實現而已。在計算機圖學教學中，軟件平臺的選用也是值得研究的問題。為保持軟件處于技術前沿，商業軟件一般半年到一年就會升級一次，盲目追求采用最新版本有否必要?可否由課指委提出基本要求，和軟件開發商合作，開發專用的教學軟件并推薦采用。

5藝術圖學教育的問題

藝術圖學這一概念目前還沒有被作為專有名詞，更沒有準確的定義。在工科院校中開展工程圖學教育的同時，我們也應該重視藝術圖學的教育。這是當代人才培養目標和技術競爭對圖學教育的要求。過往工程設計只是重視功能設計，產品只強調滿足工藝制作要求和功能使用要求，中國設計被冠以“傻、大、粗”的黑名，這與我們的制圖教育體系有莫大的關系，也與制圖教師缺乏市場競爭意識有關。國外很多學校都很重視產品設計的美學表述和展示，并開設專門的課程，近年來國內也有較多學校開設產品造型設計方面的選修課。但筆者認為應將其納人到各專業的基礎教學中，這塊陣地應該由圖學教師去占領，應該讓所有的工科學生都具有產品的形式美學方面的專門知識，真正成為一種“大眾”教育而不僅僅是工業設計專業的“精英”教育。目前很多制圖教師都缺乏這方面的知識和教學經驗，建議由工科制圖課程教學指導委員會組織開辦這方面的教師培訓班，加人藝術圖學教育的內容不但可以極大豐富圖學課程教學的內容，增加學生的學習興趣，也是目前人才培養的迫切需要。

6多媒體教學的問題

多媒體教學作為一種現代化的教學手段，在我國工程圖學的課堂教學中得到廣泛的應用，各種類型的CAI課件和網絡課件，其作用也得到廣大教師的認可。2儀舊年5月在西安召開的教育部工科制圖課程教學指導委員會，在會議紀要中指出:“要給CAI以準確定位，認清它在教學過程中起的是輔助作用。當前，仍應大力提倡與鼓勵各種類型CAI課件的研制，提高質量。”也對CAI課件給予了一定程度的肯定。CAI課件在增加課程內容的生動性、可再現性、減少教師的勞動強度、縮短教學輔助時間等方面的作用是勿庸置疑的。很多教學論文都對這一現代教學手段加以肯定。但經過多年的教學實踐，應對其作用作出恰如其分的評價。在教學實踐中，我們發現，在講授某些章節時，在課堂上采用CAI課件的教學效果反而比不上傳統的教學法。這一客觀事實迫使我們反思CAI課件的作用，老一輩的圖學教師總結制圖課程的特點為:“看書、聽課容易理解，做習題困難”。CAI課件使課程內容更直觀、更易于“理解”，但減少了思維過程的訓練。出現“倒掛”的現象是個別例子還是具有共性的情況，是教師的主觀因素(例如課程進度掌握不好)還是目前CAI課件的缺陷，是值得從認知心理學角度去探討的問題。

7制圖國家標準教學的問題

制圖國家標準的教學是目前貫穿在整個圖學教育中的重要一環。“國標”在工程設計、制造中的重要性是毋庸置疑的，但對“國標”的教學研究還不多見。以筆者愚見，目前“國標”在教學中所占的比例太大，對比國外的教材，我們也許可以得到一些啟發，每一個國家在工程應用上都把其國家標準或行業標準擺在重要位置，但他們在圖學教學中遠不如我們重視。此外，“國標”的條文也在不斷的修訂中，今天的繆誤可能變成明天的真理，在教學和教材編寫中有無所適從的感覺。一個明顯的例子是同類幾何元素的標注法.過去教師花很大精力去糾正形如“3x必50”中的“x”號等類的錯誤，現在已變成合法的符號。一些條條框框類的內容以附錄的形式出現，強調“貫徹執行”已足夠。同時，“國標”中的一些簡化表示法對制圖教學內容也會產生一定的影響，如相貫線的簡化表示法等。能否考慮在圖學教學中簡化相貫線的教學，在介紹完相貫線的基本概念、展示一些具體形式后直接介紹相貫線的簡化表示法。相貫線的內容是圖學教學中的重點和難點，準確作出相貫線并沒有太大意義，一些相關內容如面上取點也可以隨之簡化。從感情上說，可能有部分教師不忍將這部分內容舍去，也懼怕降低圖學教學的難度，事實上這部分內容如同人體上的“盲腸”，割舍掉也不應該惋惜。

8課程質，評價的問題

對課程質t的評價分為學科(課程)評價及教學效果評價兩方面。學科評價與師資結構和水平、教學態度、教學實驗條件、教學手段、教學質量和效率、教學、科研成果等因素有關，有些學校(如我校)還把是否選用優秀教材作為評價的一項指標。對教學效果的評價也分為對教師課堂教學的評價和學生學習效果評價兩部分。而對學生學習效果的評價是目前最值得討論的部分。傳統上把課堂考核、作業質量作為對學生學習效果評價的重要手段，課程考核方法作為實現教學目標的指揮棒，起著至關重要的作用。現代教育提倡“個性化”教育，但在圖學教育中只能是天方夜談，幾百個學生的作業已使教師不堪重負。在教學實踐中有些教師采用學生相互批改作業，教師對做作業和批改作業的學生雙向打分的做法，是一種有益的嘗試。對課程知識的遺忘率的評價也是需要考慮的問題，雖然我們強調制圖的知識和技能應在后續課程中不斷鞏固、深化和提高，但后續課程和畢業設計中出現的圖面問題總是使制圖教師備受指責。有些學校把課程目標定位為:“創新思維與設計繪圖能力的培養與提高”，如何評價檢驗“創新思維”能力是值得很好研究的問題。

9制圖實踐的問題

工程實踐經驗對制圖課程的學習有極大的幫助，只要具備較強的工程意識，制圖課程的學習是輕而易舉的事情。對比目前制圖教學，教師還是象過往中學教學一樣，費力的去解釋每一個細節，滿堂灌水而學生徽于思考。過去我們強調:要灌學生一杯水，教師本身就要有一桶水。這種教學觀念應該改為:教師本身有一桶水，應該指給學生一條河。只要學生認識到“水”的重要，相信他們有很強的汲取能力。與其抱怨課程質量日漸下降、學生不愿認真學習.不如采取釜底抽薪的辦法，培養其工程意識，讓其自覺學習。目前，制圖實踐的主要手段還是“紙上談兵”，零部件測繪也是放在課程的后半段，學生的工程意識很難培養起來。工程意識的培養應該灌輸在大學的整個培養過程中，國外有些學校在人學的第一年就讓學生裝配、拆卸汽車、飛機，并開設專門的“機械分解”課程，工程圖學教學融人到實踐過程中，不位時學生自然而然會想辦法解決。在目前的教學環境下，我們可在講授投影原理前，將教學模型、相應圖紙交給學生.讓其在計算機上建立三維模型。由學生自己去體會、理解圖紙的作用。在教學中應該使用簡單易學的三維軟件如Sol記work。等，這是很重要的因家，目前大多數學校所采用的繪圖軟件AutoCAD使用難度太大，占用學時較多，導致學生將注意力集中在軟件的操作使用上，不適合用作教學平臺(采用Solidwork。作平臺只需學習2一4個課時就能建立大部分的零件模型)。加工工藝知識是本課程中很重要的預備知識，也是工程意識培養的重要環節，目前已有商品化的教學軟件，建議在教學中采用。

10雙語教學的問題

在高校中開展雙語教學，是教育部針對目前國內外政治經濟、技術交流的要求所提出的一項重要決策。目前，國內很多高校都在進行中英雙語教學的試點，并采用了各種不同的教學模式，例如:加拿大式浸沒法(Canadian一s妙leimmersion)、學科式(shelteredsubjectmatterteaching)、結構式浸沒式(structuredimmerZsion)與過渡性雙語教學模式等。在工程圖學的雙語教學中，除了和別的學科所共有的問題如教師的積極性和外語水平、學生接受能力等外，最難以決策的是教學內容和體系的問題。眾所周知，開展雙語教學最好采用國外原版教材，但同是英語為母語的不同國家在名詞術語、投影體系、內容體系均有差異，大多數教師的意見可能傾向選用美國教材，但其是否適合我國高校的教學體系，第一角投影和第三角投影體系如何取舍等問題都是值得探討的問題。選用原版國外教材還有一個各門課程之間的銜接問題，因此最好能參考國外的整體教學體系，再制定學生的總體教學計劃，這里涉及的因素很多，是一個系統性的問題。在雙語教學中，一般提倡用外語進行思考，在外語環境下如何進行空間想像力的培養，采用外語教學后的教學經驗總結以及教學效果的對比，開展制圖雙語教學的目的等等，也都是值得研討的問題。

11借鑒國外經驗的問題

21世紀我國的發展目標之一是成為工業制造業的強國，我們的圖學教育也必須結合我國的國情，借鑒工業強國的成功經驗。但不同國家的圖學教育有不同國家的特點，同為工業強國的美國和日本，其學時數就有非常大的差異，日本的工程圖學教育所占的學時數數倍于美國。而德國、意大利等國的圖學教育也從其國情出發，為其具有傳統、濃厚藝術特色的制造業服務。我國的圖學教育目前發展的勢頭良好，廣大制圖教師也有很大的積極性。一些國家的工程教育有圖學教育和設計教育整合的發展趨勢，我們對這種方式應保持審慎的態度。在我國目前教育體際下，如果失去了學科的獨立性，在很多方面都有負面的影響。

12結語

工程圖學作為量大面廣的基礎課程，課程改革的結果對工科院校的影響是不言而喻的。目前課程改革的模式百花齊放，著眼點都是有利于應用型人才的培養、有利于學科的發展、有利于教學質量和教學效率的提高，不同的教學模式意味著不同的發展空間，本人不勝淺陋，提出一家之言，有些已在教學中進行嘗試，有些還是不成熟的想法，有待在實踐中不斷完善。