图学课程教学改革与实践分析

摘要：图学是研究绘制和阅读工程图样的一门技术基础课程，该课程对提高学员的空间想象能力和形象思维能力、增强工程图的表达与认知技能具有重要作用。为了有效调动学员的学习兴趣，激发学习潜能，强化学员对工程信息的图形化表达与认知能力，课程教学团队注重更新教学思想、教学理念，不断引入先进的教学方法和手段，利用部级中国大学MOOC平台，建设专有SPOC“工程图学”课程。实践结果表明，学员的读图综合应用能力和空间思维能力大为增强，学习积极性和主动性也得到进一步提高。

关键词：图学；教学改革；教学效果

一、概述

“工程图”被誉为“工程界语言”。图学课程是研究绘制和阅读工程图样的一门技术基础课程，也是探讨用工程图表达工程产品与结构的课程。它依托机械工程实践，培养学员绘制、阅读工程图的基本技能，强化工程信息的图形化表达与交流能力，对提高学员的形象思维与空间分析能力、增强工程图的表达与认知技能具有重要作用。该课程是学员进入大学的“工程技术第一课”，不仅影响后续课程及毕业设计等环节，也关乎学员的岗位任职能力。对初学者来说，要学好“工程制图”课程，必须具备一定的空间想象能力和形象思维能力。许多学员感到课程难学，想象不出立体的空间几何形状。为了有效提高学员的学习兴趣，近年来，图学课程教学团队经过不懈努力、不断积累，对图学课程进行教学改革与探索。

二、更新教学思想

图学课程内容包括绪论与制图基本知识和技能、正投影法基础、组合体、轴测图、机件形状的基本表示方法、零件图、装配图七大块，每一部分的教学内容前后衔接紧密，信息量大。对于一些抽象复杂的基本理论和形体特征，学员上课难以听懂，习题集中的作业不会做。针对这种情况，教员注重持续更新教学思想、教学理念，不断引入先进的教学方法和手段，通过展示大量的立体三维建模过程，帮助学员理解平面立体和曲面立体的截交线、相贯线的位置及画法。教学团队的教员以培养学员的工程图学基本技能为根本目标，注重拓宽知识面，提高空间思维与表达能力。

三、引入先进的教学方法

课堂教学符合认知和教育规律，方法灵活，手段先进，充分利用实体模型室、网络模型室以及电子挂图等资源，采用多媒体和板书相结合的教学方式，经科学合理的重组、整合、加工，搭建全方位浸入式的学习环境，以课堂讲授为主，课后练习及自学为辅，以拟定的绘图综合实践题目为任务，综合运用所学知识，实现理论与实践的一体化，力求做到“做中学，学中做”，在学习探究中完成学习任务，树立解决工程实际问题的良好自信；由浅入深，采用渐进式的教学手段，根据不同教学内容采用不同的教学手段，在教学过程中引入三维几何建模，加强构形设计实践，强调徒手绘图能力，并将三种教学手段有效融合，收到事半功倍的教学效果，有效培养学员的空间想象能力。为了和最新的先进技术相结合，体现新理论、新技术、新装备、新战法，教学中，教员运用启发式、项目驱动式、探究式等多种教学方法，及时了解国家标准动态更新内容，适时引入与现役武器装备密切结合的内容，增强教学内容的针对性和工程特色。每学期，根据教学、科研及部队训练最新成果进行教学内容的更新，了解授课对象所学专业的特点，将武器装备中的图样作为实例，联系和学员后续课程相关装备模型，营造课程“工程背景”氛围，提高学员学习的兴趣及积极性。为了加强三维CAD技术在教学中的应用，探讨实物模型与数字模型的融合问题，采用计算机软件，进行三维实体造型演示与训练，将三维形体构思设计与二维绘图结合起来，激发学员的学习兴趣。

四、建设专有SPOC“工程图学”课程平台

SPOC（SmallPrivateOnlineCourse，小规模限制性在线课程），最早由美国加州大学伯克利分校的教授提出。MOOC（MassiveOpenOnlineCourses，大规模开放在线课程）具有大规模、优质教学资源和开放式网络共享课程的特点，教学资源丰富，学习不受时空限制。为了把传统的教学方法和新型教学资源相结合，我们在中国大学MOOC平台上建立了工程图学专有SPOC课程，图1为部分工程图学专有SPOC课程。具体教学步骤如下。第一步，课下自学，学员课前充分利用中国大学MOOC平台的优质课程教学资源进行部分课程内容的学习。第二步，面对面教学，采用传统的教学方法，由教员讲解教学内容，做到有的放矢，重难点突出。第三步，学员课下进行小组讨论，完成作业。空间想象能力较弱的学员，可以在中国大学MOOC平台再次理解典型例题的过程分析。每单元内容完成后，学员可以在此平台上完成单元内容测试，还可以在每次作业完成后的一周，利用专有SPOC课程平台，检查作业中的错误。学员还可查看教员的作业和单元测试，教员也可通过平台了解学员学习情况，对容易出错的问题，可在讨论区和学员发起在线讨论，如图2所示。因此，专有SPOC课程建设，就是把传统教学方式的优势和网络化学习优势结合起来。这种教学模式既强调学员学习的积极性、主动性，还要求教员根据教学内容和学员对知识点的掌握程度，结合平台教学环境，充分利用网络资源和面对面教学优势，获取更好的教学效果。

五、教学改革效果

为了了解学员对课堂教学效果和成绩评价办法是否认可，实施后的效果如何，教学组人员采用问卷调查法，设置20个反映课堂教学效果和学员学习情况的题目，在课程结束后对学员进行问卷调查。统计结果可以看出，83%的学员通过该课程的学习提高了识图能力与绘图能力，具备传统徒手绘图和尺规绘图的能力；86%的学员对自己的期末考试成绩比较满意，大多数学员、教员成为学习活动的组织者和促进者。

参考文献：

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[2]涂晓斌,刘志红.互联网+背景下“3课3度”教学模式构建与实践[J].安阳工学院学报,2017,16(2):121-125.

[3]王晓菲,穆浩志等.慕课理念下“互联网+”的工程制图课程教学改革思考[J].图学学报,2018,29(3):605-609.

[4]娄晖.以学生为中心构建工程制图SPOC课程平台[J].图学学报,2017,38(5):779-784.

作者:吕秋娟 单位:火箭军工程大学