项目式分组教学法在工程图学课程中的实践

0 引言

工程图学是面向机械类专业学生开设的一门重要技术基础课，其目的是培养学生能运用工程图学的基本理论、基本知识、基本技能绘制和阅读零件图与装配图等工程图样的能力。此外，在教学中还需要有意识地培养学生自学能力，分析问题和解决问题的能力，以及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。近年来，众多工程图学教学人员对如何培养学生应用图学理论来正确完整表达工程形体，以培养适应社会需求的工程技术人才进行了广泛研究，取得了一定的成效，但仍存在一些问题。项目式分组教学法是一套系统的教学方法，它是以现代认知心理学、自适应学习理论和探究式学习架构为基础，有利结合了科学研究与工程实践，能促进学习者主动、自主发展的一种新型教学方法。

1 工程图学课程教学的现状分析

1.1 工程图学课程的特征

工程图样是人们表达和交流技术思想的重要工具，是现代工业生产中的一项重要技术文件，被称为工程界的技术语言。本课程自始至终研究的是空间几何元素及形体与其投影之间的对应关系，绘制和阅读工程图是反映这一对应关系的具体形式，具有较强的理论完整性、系统性、抽象性和工程实践性。工程图学教学主要以图形来体现，研究由平面抽象到空间，再由空间想象到平面的转化过程。培养学生的最终目标是达到对三维空间形体的想象和二维工程图的阅读与绘制的能力。

1.2 工程图学课程教学中的难点分析

工程图学课程内容主要包括有画法几何、制图基础、机械制图和计算机绘图等，各个部分的教学均对学生提出了较高的能力要求。

（1）空间想象能力和空间构思能力要求高，影响学生学习兴趣。运用投影法的基本理论和方法将空间三维物体表达成二维工程图形，或者由二维工程图形构想出空间三维形体，要求学生具备较强的空间逻辑思维能力和形象思维能力，这种能力在先修课程的学习中锻炼较少，学生一进大学就开始工程图学课程的学习时，其学习积极性很容易受到打击，甚至个别学生会对课程学习完全丧失兴趣。

（2）工程图形包含的信息丰富，绘制和阅读的难度大。工程图样不仅反映出设计者的设计意图，也是生产者组织、制造产品的依据，包含了产品设计、制造、检验、甚至装配等诸多信息，这些信息的表达与国家标准、设计意图、材料性能、制造工艺、装配安装等多方面知识密切相连，这里面有一些知识是后期课程重点讲述的内容，有一些知识是与时俱进的，需要学生终身学习。因此，在有限的学时中，学生完全掌握绘制和阅读工程图样所需的知识是不能实现的，这就会使学生因为课程难度大而丧失学习的积极性。

（3）工程图学课程与课程设计、实习实训等实践环节紧密衔接，制图能力得不到及时训练，将影响学习成效。工程图学课程是机械类专业学生进入大学后接触到的第一门专业基础课程，从本门课程的学习开始到毕业设计环节的结束，工程图样中所表达的信息将随着专业课程的学习及其实践环节的锻炼而逐渐被学生理解消化掉，而这些实践环节都会间隔一个或者几个学期，这就会在一定程度上导致知识链、记忆链的断裂，使工程图样绘制和阅读能力培养的连续性、系统性和完整性受到影响，导致后续课程的学习成效不尽如人意。

针对上述传统教学中的难点问题，在工程图学的教学中引入项目式分组教学法，通过调动学生学习的主观能动性，激发了学生的创造性思维能力，培养了学生的思辨能力、独立分析和解决问题的能力以及团队协作能力等，从而为后续专业课程的学习奠定了良好基础。

2 工程图学教学中项目的设计

项目式教学是一种以项目为驱动、实践为导向、学生为主体、教师合理引导、学生自主开展学习的教学模式。针对机械类专业学生，在工程图学的第一学期的教学中，设计了如下三个项目。

2.1 项目1 吊钩平面图形的绘制及其尺寸标注

目的与要求：目的是初步掌握国家标准《技术制图》的有关内容，掌握绘图仪器和工具的使用方法。要求是图形正确，布局适当，线型规范，字体工整，图面整洁。 主要实施步骤：（1）绘图前的准备工作。（2）画底稿图。（3）标注尺寸。（4）仔细校核后用铅笔加深。（5）填写标题栏。

2.2 项目2 典型组合体三视图的绘制及其尺寸标注

目的与要求：目的是进一步理解和巩固“物”与“图”之间的对应关系，运用形体分析的方法，根据轴测图（或模型）绘制组合体的三视图，并标注尺寸。要求是正确完整标答组合体的内外结构形状；标注尺寸要正确、完整、清晰。

主要实施步骤：（1）对组合体进行形体分析，选择主视图，按轴测图所注尺寸（或模型实际大小）布置三个视图的位置（注意视图之间要预留标注尺寸的位置），画出各视图中的基准线。（2）逐步画出组合体各部分的三视图。（3）正确、完整、清晰为主要原则标注尺寸。（4）完成底稿，仔细校核后用铅笔加深。（5）填写标题栏。

2.3 项目3 典型机件表达方法的应用

目的与要求：目的是根据所给机件的视图，选择并画出所需的剖视图、断面图和其他视图，并标注尺寸。要求是对指定的机件选择适当的表达方案，将机件的内外结构形状表达清楚。

主要实施步骤：（1）对所给视图进行形体分析，在此基础上选择表达方案。（2）选择合适的图幅和比例，合理布置视图的位置。（3）按照剖视图的要求画出必要的视图，按需要画出断面图和其他视图并作适当配置，标注和调整各部分尺寸。（4）经仔细校核后用铅笔加深。

3 项目分组教学法的实施

每个项目在实施的主要过程中都要进行分组研讨，以便于激发学生自主学习的积极性，促使学生深入掌握该项目教学涉及到的知识点。项目主要实施步骤如下：

（1）项目任务布置。跟随相关理论教学的进度，课堂布置项目任务，讲解主要注意点。

（2）项目任务预实施。学生根据项目任务布置的要求，课后对项目任务进行预实施，提交绘制的图样。

（3）学生分组研讨。课堂花一节课的时间，组织学生分组研讨。分组研讨时通常4个人为一组，首先，组内不同成员互换项目预实施中绘制的图样，每位成员针对手上图样中出现的错误或者不合理之处提出自己的修改意见或者建议，要求学生将意见或建议书写在所评价的图样上并签名，这一阶段花费6分钟；然后，组内4位同学，就每一张图样进行集体讨论，提出更为完善和合理的意见或者建议，该阶段花费20分钟；再者，每一小组推荐一位同学就共性问题和重要错误进行归纳性发言，该阶段花费16分钟；最后，老师进行总结性发言，需要3分钟。

（4）项目任务正式实施。在对项目任务预实施中出现的问题进行反思的基础上，再与指导老师进行充分交流沟通后，课堂上再花一节课的时间对项目任务进行正式实施。如果一节课时间不够，就需要学生课后抽空补充完成，并提交正式绘制的图样。

（5）项目评价及其分析。项目评价分为三个部分，一是老师针对项目实施中每位学生的研讨情况进行打分，二是对正式实施的图样进行评分，三是学生对项目实施过程的感受进行自我评价。师生会在下次上课时花一定的时间对项目评价分析进行总结交流。

通过三部分的评价进行总结，主要得出如下结论：

（1）学生对于项目任务教学法认同度高，认为在项目实施中能促使自我主动学习、积极沟通、并进行总结归纳，能更为有效地掌握相关理论知识。

（2）学生分组研讨时，能促使个人认识自我价值及其在团队中的职责，培养了学生的思辨能力、独立分析和解决问题的能力，同时营造了公平竞争、合作共赢的氛围。

（3）项目任务分为预实施和正式实施两大步骤，正式实施绘制的图样比预实施中绘制的图样的质量有明显提升，让学生理解到了严谨的工作态度和认真细致的工作作风是项目任务顺利成功完成的重要保障。

（4）项目分组教学法是以项目为驱动、实践为导向、学生为主体、教师合理引导、学生自主开展学习、团队协作的教学模式，能全面培养学生的动手实践能力、团队协作能力、沟通表达能力等。

4 结束语

工程图学的教学一定要与项目实践教学紧密结合，实践证明，项目分组教学法教学效果显著，不仅培养了学生的学习主动性和兴趣，促使学生树立了克服工程图学学习困难的勇气和信心，还全面锻炼了学生的动手实践能力、团队协作能力、沟通表达能力。

基金项目：本文是湖北工业大学教学研究项目《工程项目引入法在工程图学实践教学中的研究与实践》（项目编号：校2014050）的研究成果

[1]胡琳.“工程制图 ”工程项目引入发实践教学模式的斌究与实践. 工程图学学报.