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摘 要：分析了“机械制图”课程教学质量下滑的原因，提出对“机械制图”课程进行教学方法改革。并以“机械制图”课程“机件表达方法”一章为例，详细介绍了基于“问题”的整个教学过程设计及实施情况，通过设置问题，引导学生自主学习掌握知识，分组讨论具体案例，引导学生应用知识解决问题，从而培养了学生的图示能力以及团队协作精神等。最后从教学效率、教学质量两个方面将改革试点班与传统教学班进行了比较。
关键词：机械制图；机件表达方法；问题；案例设计；教学质量；教学方法；教学改革
一、现状分析
“机械制图”课程是工科院校机械类专业学生的主干课程之一，是在大一开出的一门既有理论又有实践的技术基础课，该课程的主要教学目标是培养学生的空间思维能力、图形表达能力以及阅读和绘制工程图样的能力。在工程界，工程图样是设计者设计意图的具体体现，是指导产品加工检验的依据，是工程信息的载体，是一种工程语言。该课程是机械类专业学生“机械原理”、“机械设计”等后续课程的学习基础，正确的阅读和绘制机械工程图样是机械类专业学生必备的基本技能。因此，该课程学习得好与不好将直接影响学生后续课程的学习，影响学生毕业后的工作能力。
随着高新技术的发展，学科相互渗透，新的学科不断产生，大学基础课教学都面临着教学内容增加、学时缩减的状况。就我校机械制图课程而言，教学内容在原有内容的基础上增加了计算机绘图，学时也从20世纪80年代的168学时缩减到96学时。目前教学手段的改革已经得到广大教师的认可，现代化教学手段的引入增大了课堂教学信息量，一定程度上提高了课程的教学效率。但课堂教学方法的改革还没有得到广大教师的重视，课堂上学生仍是被动获取知识，这样获取的知识很难灵活应用，而且学过即忘，这就制约了该课程教学质量的提高，特别是教学手段改革后，课堂信息量增大，不改革课堂教学方法，课程的教学质量很难提高，甚至出现下滑趋势。因此要提高课程教学质量必须重视课堂教学方法的改革。
“机件表达方法”一章是“机械制图”课程的重点章节，它是正确表达设计意图、正确绘制机械工程图样的基础，它对培养学生的图示能力起着至关重要的作用。由于该章教学内容属于应用性教学内容，因此我们选择该章教学内容进行基于“问题”的案例教学改革探索，以期提高教学质量，扎实培养学生的图示能力。
二、案例设计
“机件表达方法”一章的主要教学目标是：（1）建立标准化意识即图样表达必须遵循相应国家标准；（2）掌握“技术制图”、“机械制图”国家标准对机件表达制定的各种基本表示法；（3）培养图示能力（即用二维表达三维的能力）。针对本章的教学目标，我们将本章的教学划分为三个阶段进行。
1．设置问题引导自主学习（2学时）
为了引导学生带着问题有的放矢地去学习“技术制图”、“机械制图”国家标准对机件表达制定的各种基本表示法，我们选择图1所示机件的三视图让学生分析阅读，从而去发现仅用三视图表达机件存在的问题：三视图不能表达机件倾斜结构的实形；三视图中机件不可见轮廓投影的细虚线与机件可见轮廓投影的粗实线重叠，造成层次不清给看图者带来困难；三视图不能清楚表达复杂物体的内外结构形状。此时教师引导指出：工程上机件的结构形状千差万别丰富多彩，仅用三视图来表达机件远远不能满足工程需求，在工程上需要用一组平面图形完整清晰地表达机件的内外结构形状。因此，我们必须考虑增加视图或改变表达方式来表达该机件。
我们教学对象是由两个行政班组成的一个教学班，人数在60人左右。根据我们的经验，将学生分组，每组人数限制在5～6人比较合适。每组人数过少会造成组数太多，教师在课堂上会照顾不过来，这样就无法对每个组的问题作出及时响应；如果组数过少，每组人数就过多，组中每个同学就没有充分的时间来表达自己的观点或不能对问题进行充分的讨论。因此设定每小组由6人构成，每组选出一名组长，组长负责小组的组织协调工作。
以小组为单位讨论并绘制草图表达图1所示机件，接下来将各小组绘制的草图进行交换阅读，结果发现相互间如果没有解释说明，就不能正确理解彼此的表达意图，阅读存在困难。此时，教师引导指出：在工程上绘制的图样是用于指导产品的加工和检验的，是给别人看的，因此要让别人正确理解你的表达意图，所绘图样还必须遵循一定的规范，这个规范就是“技术制图”、“机械制图”国家标准对机件表达制定的各种基本表示法（即本章教学内容）。教师布置作业：自学本章教学内容并按下述格式进行归纳总结。
（1）国家标准对机件表达制定了几种基本表示法，各种基本表示法的分类。
（2）总结每类表示法的定义和功用。
（3）哪几类表示法在图样中必须标注？哪几类是不必标注？符合什么条件标注可省略？
（4）确定机件表达方案时应注意处理哪三方面的问题？怎么处理？
2．案例讨论引导知识应用（2学时）
掌握了“技术制图”、“机械制图”国家标准对机件表达制定的各种基本表示法，并不等于就能灵活应用这些基本表示法来表达机件，要达到灵活应用这些基本表示法必须进行一定量的训练。为此我们选择了图2所示两个实例进行分组讨论确定两个机件的表达方案。
图2
教师将绘好的各个机件的三视图发给每个小组；各小组在充分讨论的基础上，在每个机件的三视图上标注出其机件的具体表达方法并绘制草图；讨论完成后，每组组长到讲台上利用展台进行讲述交流（每组限时3分钟）；最后由教师对每组表达的优劣进行点评总结。在这种交流学习的环境中培养学生的图示能力。
在上述分组讨论的教学环节中要注意处理好下面几个问题：
（1）讨论中应避免出现“一言堂”。在问题的讨论过程中，各小组内的学生能力肯定有差异，常会出现学习能力较强的同学表达出自己的观点后，其余同学不动脑筋随声附和，使得讨论无法深入。这样得出的结论并不是建立在全组同学充分讨论的基础上，大部分同学没有参与解决问题的过程中去，也没有对自己在思考问题、解决问题和表达观点方面的能力进行锻炼。对这样的小组，教师要能及时发现并指出表达上还存在弊端，启发同学深入思考，共同探讨得出合理的表达方案。
（2）讨论中应避免学生的消极情绪。在问题的讨论过程中，有些组为了加快进度，并没有对问题充分讨论就匆忙得出结论，中间省略了本组同学充分表达自己观点的过程。对这样过快完成任务的小组，教师要及时抽查同学阐述结果的形成，指出存在的问题，引导每位同学积极思考问题、表达观点，学会应用知识解决问题的方法。
为切实解决上述问题，我们在小组间引入竞争机制，制定适当的奖惩措施，对出现上述问题的小组，给予指导改正。目的是督促全组同学共同进步，同时让他们养成团队协作精神。
3．实作训练（2学时）
通过上述两个教学环节，学生不仅掌握了本章知识，而且还学会了应用所学知识解决实际问题（机件的工程表达）。为了进一步巩固学生的这种图示表达能力，我们选择图3所示机件，让学生选用正确的表达方法表达该机件。并选用1:1的比例，用A3图纸绘制其表达图样。
图3
三、实践效果
本章传统教学是8学时，其学时分配为：视图、剖视图的概念（剖视图的定义、画法、标注、种类）2学时；剖切面的种类（讲习课）2学时；断面图、简化画法、第三角画法及表达方法的综合应用2学时；绘制图3所示机件的表达图样2学时。显然，本章采用基于“问题”的案例教学法后仅用6学时就完成了上述教学任务，节约了2学时，提高了教学效率。
本次我们选择了2009级机械制造及其自动化专业的11、12班进行基于“问题”的案例教学法改革探索，并对2009级机械制造及其自动化专业的9、10班进行传统教学。本章教学结束后，我们对4个班进行了相同的测试，测试时间为4小时，测试内容为选择正确表达方法表达图4所示机件，并选定比例和图幅绘图。分析测试结果显示，改革班的同学在物体的表达方法选择上明显优于传统教学班的同学。显然这一改革提高了学生的图示能力、提高了教学质量，达到了预期的改革目的。
图4
随着高新技术的发展，教学内容还将不断扩充、相对学时也将不断减少，在这样前提下怎样提高教学效率，保证教学质量？行之有效的一种方法就是改革课堂教学方法。改革需要大量的精力投入，因此，各级机构都应启动课堂教学方法改革项目，建立教学改革激励机制，充分调动广大教师的积极性，将课堂教学方法改革深入持久地开展下去。
参考文献：
[1] 赵洪. 研究性教学与大学教学方法改革[J]. 高等教育研究，2006(2)：71-75.
[2] 刘晓峰等. 基于问题学习的问题创设探讨[J]. 教育技术导刊，2006(11)：4-6.
[3] J. A. Alic. Knowledge, Skill, and Education in the New Global Economy[J]. Futures, Vol. 29, No. 1: 5-16.
[4] [美]Robert Delisle. 问题导向学习在课堂教学中的运用[M]. 方彤译. 北京：中国轻工业出版社，2004.
[本文为重庆市高等教育教学教改研究项目“机械基础系列课程研究型教学方法研究与实践”（编号：09-3-177）资助]
[责任编辑：余大品]
关键词：机械制图；机件表达方法；问题；案例设计；教学质量；教学方法；教学改革
一、现状分析
“机械制图”课程是工科院校机械类专业学生的主干课程之一，是在大一开出的一门既有理论又有实践的技术基础课，该课程的主要教学目标是培养学生的空间思维能力、图形表达能力以及阅读和绘制工程图样的能力。在工程界，工程图样是设计者设计意图的具体体现，是指导产品加工检验的依据，是工程信息的载体，是一种工程语言。该课程是机械类专业学生“机械原理”、“机械设计”等后续课程的学习基础，正确的阅读和绘制机械工程图样是机械类专业学生必备的基本技能。因此，该课程学习得好与不好将直接影响学生后续课程的学习，影响学生毕业后的工作能力。
随着高新技术的发展，学科相互渗透，新的学科不断产生，大学基础课教学都面临着教学内容增加、学时缩减的状况。就我校机械制图课程而言，教学内容在原有内容的基础上增加了计算机绘图，学时也从20世纪80年代的168学时缩减到96学时。目前教学手段的改革已经得到广大教师的认可，现代化教学手段的引入增大了课堂教学信息量，一定程度上提高了课程的教学效率。但课堂教学方法的改革还没有得到广大教师的重视，课堂上学生仍是被动获取知识，这样获取的知识很难灵活应用，而且学过即忘，这就制约了该课程教学质量的提高，特别是教学手段改革后，课堂信息量增大，不改革课堂教学方法，课程的教学质量很难提高，甚至出现下滑趋势。因此要提高课程教学质量必须重视课堂教学方法的改革。
“机件表达方法”一章是“机械制图”课程的重点章节，它是正确表达设计意图、正确绘制机械工程图样的基础，它对培养学生的图示能力起着至关重要的作用。由于该章教学内容属于应用性教学内容，因此我们选择该章教学内容进行基于“问题”的案例教学改革探索，以期提高教学质量，扎实培养学生的图示能力。
二、案例设计
“机件表达方法”一章的主要教学目标是：（1）建立标准化意识即图样表达必须遵循相应国家标准；（2）掌握“技术制图”、“机械制图”国家标准对机件表达制定的各种基本表示法；（3）培养图示能力（即用二维表达三维的能力）。针对本章的教学目标，我们将本章的教学划分为三个阶段进行。
1．设置问题引导自主学习（2学时）
为了引导学生带着问题有的放矢地去学习“技术制图”、“机械制图”国家标准对机件表达制定的各种基本表示法，我们选择图1所示机件的三视图让学生分析阅读，从而去发现仅用三视图表达机件存在的问题：三视图不能表达机件倾斜结构的实形；三视图中机件不可见轮廓投影的细虚线与机件可见轮廓投影的粗实线重叠，造成层次不清给看图者带来困难；三视图不能清楚表达复杂物体的内外结构形状。此时教师引导指出：工程上机件的结构形状千差万别丰富多彩，仅用三视图来表达机件远远不能满足工程需求，在工程上需要用一组平面图形完整清晰地表达机件的内外结构形状。因此，我们必须考虑增加视图或改变表达方式来表达该机件。
我们教学对象是由两个行政班组成的一个教学班，人数在60人左右。根据我们的经验，将学生分组，每组人数限制在5～6人比较合适。每组人数过少会造成组数太多，教师在课堂上会照顾不过来，这样就无法对每个组的问题作出及时响应；如果组数过少，每组人数就过多，组中每个同学就没有充分的时间来表达自己的观点或不能对问题进行充分的讨论。因此设定每小组由6人构成，每组选出一名组长，组长负责小组的组织协调工作。
以小组为单位讨论并绘制草图表达图1所示机件，接下来将各小组绘制的草图进行交换阅读，结果发现相互间如果没有解释说明，就不能正确理解彼此的表达意图，阅读存在困难。此时，教师引导指出：在工程上绘制的图样是用于指导产品的加工和检验的，是给别人看的，因此要让别人正确理解你的表达意图，所绘图样还必须遵循一定的规范，这个规范就是“技术制图”、“机械制图”国家标准对机件表达制定的各种基本表示法（即本章教学内容）。教师布置作业：自学本章教学内容并按下述格式进行归纳总结。
（1）国家标准对机件表达制定了几种基本表示法，各种基本表示法的分类。
（2）总结每类表示法的定义和功用。
（3）哪几类表示法在图样中必须标注？哪几类是不必标注？符合什么条件标注可省略？
（4）确定机件表达方案时应注意处理哪三方面的问题？怎么处理？
2．案例讨论引导知识应用（2学时）
掌握了“技术制图”、“机械制图”国家标准对机件表达制定的各种基本表示法，并不等于就能灵活应用这些基本表示法来表达机件，要达到灵活应用这些基本表示法必须进行一定量的训练。为此我们选择了图2所示两个实例进行分组讨论确定两个机件的表达方案。
图2
教师将绘好的各个机件的三视图发给每个小组；各小组在充分讨论的基础上，在每个机件的三视图上标注出其机件的具体表达方法并绘制草图；讨论完成后，每组组长到讲台上利用展台进行讲述交流（每组限时3分钟）；最后由教师对每组表达的优劣进行点评总结。在这种交流学习的环境中培养学生的图示能力。
在上述分组讨论的教学环节中要注意处理好下面几个问题：
（1）讨论中应避免出现“一言堂”。在问题的讨论过程中，各小组内的学生能力肯定有差异，常会出现学习能力较强的同学表达出自己的观点后，其余同学不动脑筋随声附和，使得讨论无法深入。这样得出的结论并不是建立在全组同学充分讨论的基础上，大部分同学没有参与解决问题的过程中去，也没有对自己在思考问题、解决问题和表达观点方面的能力进行锻炼。对这样的小组，教师要能及时发现并指出表达上还存在弊端，启发同学深入思考，共同探讨得出合理的表达方案。
（2）讨论中应避免学生的消极情绪。在问题的讨论过程中，有些组为了加快进度，并没有对问题充分讨论就匆忙得出结论，中间省略了本组同学充分表达自己观点的过程。对这样过快完成任务的小组，教师要及时抽查同学阐述结果的形成，指出存在的问题，引导每位同学积极思考问题、表达观点，学会应用知识解决问题的方法。
为切实解决上述问题，我们在小组间引入竞争机制，制定适当的奖惩措施，对出现上述问题的小组，给予指导改正。目的是督促全组同学共同进步，同时让他们养成团队协作精神。
3．实作训练（2学时）
通过上述两个教学环节，学生不仅掌握了本章知识，而且还学会了应用所学知识解决实际问题（机件的工程表达）。为了进一步巩固学生的这种图示表达能力，我们选择图3所示机件，让学生选用正确的表达方法表达该机件。并选用1:1的比例，用A3图纸绘制其表达图样。
图3
三、实践效果
本章传统教学是8学时，其学时分配为：视图、剖视图的概念（剖视图的定义、画法、标注、种类）2学时；剖切面的种类（讲习课）2学时；断面图、简化画法、第三角画法及表达方法的综合应用2学时；绘制图3所示机件的表达图样2学时。显然，本章采用基于“问题”的案例教学法后仅用6学时就完成了上述教学任务，节约了2学时，提高了教学效率。
本次我们选择了2009级机械制造及其自动化专业的11、12班进行基于“问题”的案例教学法改革探索，并对2009级机械制造及其自动化专业的9、10班进行传统教学。本章教学结束后，我们对4个班进行了相同的测试，测试时间为4小时，测试内容为选择正确表达方法表达图4所示机件，并选定比例和图幅绘图。分析测试结果显示，改革班的同学在物体的表达方法选择上明显优于传统教学班的同学。显然这一改革提高了学生的图示能力、提高了教学质量，达到了预期的改革目的。
图4
随着高新技术的发展，教学内容还将不断扩充、相对学时也将不断减少，在这样前提下怎样提高教学效率，保证教学质量？行之有效的一种方法就是改革课堂教学方法。改革需要大量的精力投入，因此，各级机构都应启动课堂教学方法改革项目，建立教学改革激励机制，充分调动广大教师的积极性，将课堂教学方法改革深入持久地开展下去。
参考文献：
[1] 赵洪. 研究性教学与大学教学方法改革[J]. 高等教育研究，2006(2)：71-75.
[2] 刘晓峰等. 基于问题学习的问题创设探讨[J]. 教育技术导刊，2006(11)：4-6.
[3] J. A. Alic. Knowledge, Skill, and Education in the New Global Economy[J]. Futures, Vol. 29, No. 1: 5-16.
[4] [美]Robert Delisle. 问题导向学习在课堂教学中的运用[M]. 方彤译. 北京：中国轻工业出版社，2004.
[本文为重庆市高等教育教学教改研究项目“机械基础系列课程研究型教学方法研究与实践”（编号：09-3-177）资助]
[责任编辑：余大品]