《化工制圖》課程教學(xué)模式探析

曲炳良，康信煌

(廣東海洋大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境學(xué)院，廣東 湛江 524088)

制藥工程和應(yīng)用化學(xué)等化工類專業(yè)學(xué)生，除了具備扎實豐富的理論知識，還要掌握《化工制圖》這門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，該課程實踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)，是化工類專業(yè)學(xué)生今后從事生產(chǎn)實踐過程中的一項必不可少的工具?；ぴO(shè)備的生產(chǎn)、加工、調(diào)試，化工產(chǎn)品的制造、檢驗，車間廠房的構(gòu)建安裝布置等流程和環(huán)節(jié)均要體現(xiàn)在圖紙上，不同工種的所有參與人員通過圖紙實現(xiàn)交流。就某種意義而言，設(shè)計、繪制、閱讀化工圖紙的水平可以綜合檢驗學(xué)生對專業(yè)技術(shù)水平的掌握程度，可以作為學(xué)生大學(xué)期間專業(yè)成績的一項重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。《化工制圖》的教學(xué)內(nèi)容主要包括四大模塊: 工程制圖的基礎(chǔ)知識模塊、化工工藝流程圖模塊、化工設(shè)備圖模塊以及AutoCAD 模塊[1]。雖然該課程注重實踐和應(yīng)用，但對理論的要求也很高，對空間想象力和思維能力要求較高，必須以完成《化工原理》、《制藥工藝學(xué)》等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)為前提，且要求學(xué)生樹立和培養(yǎng)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的意識，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、縝密的思維以及注重細(xì)節(jié)的習(xí)慣。隨著硬件和軟件技術(shù)的快速發(fā)展，計算機(jī)繪圖幾乎已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的尺規(guī)繪圖。鑒于以上所述《化工制圖》課程的特殊性，有必要采取不同于一般課程的教學(xué)模式。筆者和其他授課老師共同總結(jié)多年的教學(xué)經(jīng)驗，對該課程的教學(xué)模式進(jìn)行了嘗試和探索。

1 單向傳授模式

作為傳統(tǒng)的廣泛被采用的教學(xué)模式，單向傳授模式以教師為主導(dǎo)，在課堂上實現(xiàn)知識內(nèi)容從教師到學(xué)生的過程，學(xué)生主要依靠記憶力、理解力掌握所傳遞的信息，該種模式的教學(xué)步驟一般為：復(fù)習(xí)以往知識-引出教學(xué)內(nèi)容-講述新知識-回顧總結(jié)-課堂練習(xí)-布置作業(yè)。

在這種教學(xué)模式下，教師按照教學(xué)大綱規(guī)定，根據(jù)課時量制定周密的授課計劃，提前確定授課時間和知識點、方法和手段、重點和難點、課后作業(yè)等內(nèi)容，整個授課過程均嚴(yán)格按照授課計劃執(zhí)行。編寫高質(zhì)量的教案在該模式中顯得尤為重要，教師在有限的時間和空間內(nèi)，高效利用教材、黑板、投影等手段，恰當(dāng)選用教學(xué)方法，合理調(diào)動課堂氣氛和組織教學(xué)活動，這些教學(xué)設(shè)計和思想都在教案中得以充分體現(xiàn)。老師的知識背景、語言表達(dá)、教學(xué)經(jīng)驗甚至是性格特征，也對授課效果和教學(xué)質(zhì)量具有顯著的影響。老師在課堂上需要完成教案規(guī)定內(nèi)容的講授，自由發(fā)揮的空間非常小，班級和學(xué)生之間的差異被忽視。學(xué)生全程都以被動的聽課為主，效果取決于學(xué)生注意力的專注程度以及領(lǐng)悟能力，師生互動的程度有限。

《化工制圖》課程中制圖基本知識等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性的內(nèi)容，采取該模式教學(xué)，單位時間內(nèi)傳遞的信息量大，授課效率高。在后續(xù)章節(jié)中的講授中，通過反復(fù)記憶和提醒，不斷鞏固加強(qiáng)，學(xué)生對該部分知識掌握牢固。

2 自學(xué)反饋輔導(dǎo)模式

大學(xué)生已經(jīng)具備了較強(qiáng)的自學(xué)能力和獨立思考能力，應(yīng)該鼓勵、培養(yǎng)和激發(fā)這種能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性。這種教學(xué)模式的教學(xué)步驟一般為：學(xué)生自學(xué)-反饋問題-教師輔導(dǎo)-師生討論-解決問題。

這種教學(xué)模式下，學(xué)生首先自學(xué)教師布置的授課內(nèi)容，自學(xué)過程中，會有自己的收獲與體會。一些基礎(chǔ)較好的學(xué)生會完全理解和掌握所學(xué)內(nèi)容，另外一些學(xué)生則會提出一些問題，教師把問題匯總分類后，重點針對問題進(jìn)行輔導(dǎo)，并引導(dǎo)學(xué)生開展討論，教師通過答疑解惑環(huán)節(jié)最終解決提出的問題。教師根據(jù)學(xué)生對知識的掌握程度，提前預(yù)測可能出現(xiàn)的問題并確定最佳的講解方法。

通過反饋和討論這兩個環(huán)節(jié)，教師能夠進(jìn)一步掌握學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)以及原因，講解過程中可以做到詳略得到，重點突出，避免平鋪直敘，平淡無奇。學(xué)生在相互討論過程中逐漸加深理解和認(rèn)識，體驗到問題迎刃而解的學(xué)習(xí)樂趣，對加深課程的學(xué)習(xí)興趣具有積極的促進(jìn)作用。學(xué)生帶著問題聽課，老師帶著問題授課，以解決問題為驅(qū)動力和目標(biāo)，對于難度較大、需要理解的知識內(nèi)容教學(xué)效果明顯。

以投影法章節(jié)為例，學(xué)生通過自學(xué)可以完全掌握中心投影法和平行投影法的概念、特征，也能正確理解三面投影體系的必要性，但對三面投影體系的空間位置，投影面展開過程以及三視圖之間的關(guān)系等內(nèi)容則會提出很多的問題，例如，第一角和第三角的區(qū)別、如何理解三視圖投影規(guī)律等，教師通過生活中常見現(xiàn)象舉例，立體教具以及動畫演示，開展課堂討論及問答等方法進(jìn)行一一解答，并現(xiàn)場布置習(xí)題予以鞏固，起到事半功倍的效果。

3 實例任務(wù)驅(qū)動模式

電腦及網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在當(dāng)代大學(xué)生中高度普及，加之各種功能強(qiáng)大的圖形處理軟件層出不窮，為實例任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的順利實施提供了前提條件。

繪圖能力的培養(yǎng)是化工制圖特有的實踐教學(xué)，學(xué)生通過動手繪圖檢查所學(xué)理論知識，并將理論知識轉(zhuǎn)化為技能和技巧[2]。CAD(Computer Aided Design)是《化工制圖》課程中非常重要的章節(jié)之一。工程技術(shù)人員可借助計算機(jī)和圖像處理軟件進(jìn)行圖形的繪制、編輯和打印，制圖的效率得到極大的提升。CAD也是工科類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門技能。衡量學(xué)生對CAD掌握程度的標(biāo)準(zhǔn)就是能否熟練使用軟件進(jìn)行相關(guān)的操作繪制完成工程圖紙。CAD繪圖軟件的功能強(qiáng)大，命令繁多，蘊含著很多技巧和概念，例如快速選擇、精確定位的技巧以及圖層、面域、布局的概念，學(xué)生即使理解了這些原理性的內(nèi)容，如果不親自進(jìn)行上機(jī)操作，則無異于紙上談兵，并未真正掌握相關(guān)知識。該模式下，教師在講授基礎(chǔ)性的理論知識后，讓學(xué)生以工程實例圖紙為范本，綜合所學(xué)課程進(jìn)行零件設(shè)備圖、安裝圖的繪制以及工藝流程圖的設(shè)計。

學(xué)生在本模式中的主體地位進(jìn)一步突顯，從表面上看教師授課時間短，內(nèi)容少，但教師在課前需要進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作，首先要選取合適的工程實例，不但要難易適中，貼合專業(yè)實際，而且確保所有教學(xué)內(nèi)容都包含于其中，具備較強(qiáng)的綜合性和代表性。其次，鑒于CAD各項功能之間關(guān)聯(lián)度不高，且達(dá)到同一繪圖目的有多種方法，教師要以學(xué)生的視角，提前進(jìn)行全過程模擬和演練，列舉出所有可能的方法，梳理和歸納知識點。在向?qū)W生講解的過程中，示范繪制或者編輯同一圖形的多種方法，讓學(xué)生意識到CAD軟件的精妙之處，鼓勵學(xué)生嘗試用不同的方法解決問題，充分挖掘CAD的深度功能。

學(xué)生以完成工程實例任務(wù)為目標(biāo)，在設(shè)計和繪制圖紙的過程中不斷遇到問題，解決問題，在反復(fù)中提升，圖紙完成之時，即標(biāo)志著教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。不同的學(xué)生遇到問題的種類和數(shù)量、解決問題的途徑、完成任務(wù)的時間也不盡相同。如CAD某些功能，有的學(xué)生已經(jīng)掌握，就會自然進(jìn)行任務(wù)的下一階段，未掌握的學(xué)生，則通過網(wǎng)絡(luò)搜索、查看教程、請教他人等途徑掌握該功能，解決問題后，再進(jìn)行任務(wù)的下一階段。不必讓所有的學(xué)生保持同樣的學(xué)習(xí)進(jìn)度。學(xué)生的學(xué)習(xí)天賦、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)積極性得到充分的釋放和發(fā)揮。學(xué)生完成相對容易的任務(wù)后，對自身的學(xué)習(xí)能力以及CAD使用技能樹立信心，進(jìn)一步深刻意識到工程實例訓(xùn)練對提升專業(yè)素養(yǎng)的重要性，目標(biāo)更加明確，學(xué)習(xí)上追求精益求精的動力更加充足。

4 結(jié)語

隨著教育技術(shù)和教學(xué)手段的不斷更新，教學(xué)模式也日趨多樣化和現(xiàn)代化。廣大高校教師通過持續(xù)有效的實踐，積累了豐富的經(jīng)驗，形成了豐碩的成果。筆者所在的《化工制圖》教學(xué)團(tuán)隊以專業(yè)核心課程建設(shè)培育為契機(jī)，根據(jù)各個教學(xué)班的整體成績、學(xué)習(xí)氛圍，分班分期分章節(jié)實施上述三種教學(xué)模式，通過橫向和縱向?qū)Ρ确治觯l(fā)現(xiàn)課堂不再沉悶，學(xué)生不再被動應(yīng)付，學(xué)生在課堂上的注意力、提問和互動的積極性顯著提升，學(xué)生的平時作業(yè)質(zhì)量大為增強(qiáng)，期中和期末平均成績大幅提高。這些積極變化大大激發(fā)了教師的教學(xué)潛能，成為教師繼續(xù)進(jìn)行教學(xué)模式探索源源不斷的動力，真正地實現(xiàn)了教學(xué)相長。

《化工制圖》課程教學(xué)模式的探索和嘗試過程，也是立足理論讓課程的實踐性和應(yīng)用性充分展現(xiàn)的過程，也是對學(xué)以致用教學(xué)理念繼續(xù)探索的過程。教學(xué)模式的多樣化和現(xiàn)代化已經(jīng)突破了課堂和教材的限制，很多學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念已經(jīng)徹底扭轉(zhuǎn)，以該門課程的知識為基礎(chǔ)，自學(xué)了一些未列入專業(yè)培養(yǎng)方案但對今后發(fā)展有益的相關(guān)知識，例如三維制圖軟件、圖像編輯軟件，其專業(yè)綜合能力得到了全面拓展和提升。教學(xué)模式的不斷探索和實踐，將對提高教師的教學(xué)水平和培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)以及綜合素質(zhì)高的化工人才發(fā)揮更重要的作用。