《工程制图》在生物医学工程专业教学中的实践与探讨

李素蕊 张昊

【摘 要】为了提高生物医学工程专业学生对《工程制图》专业课的学习兴趣，以及改进本课程的教学效果。针对此课程的特点，作者运用在课堂中采用立体模型教学法进行教学，直观形象的表达所学立体图形的视图，使学生更容易接受知识内容，激发学习兴趣，改进教学效果。

【关键词】工程制图；立体模型；生物医学工程

《工程制图》是新乡医学院生物医学工程专业本科生必修的主干基础课程，共计42个理论学时。该课程研究的是画图和读图方法，进行由物-图-物空间形状的思维过程，对学生的空间思维及能力要求较高，教学的中心任务是解决画图和读图问题，教学的重点和难点是提高学生的空间思维能力。在传统教学过程中，多数同学反映知识抽象、立体图形难以想象。学生难以掌握且容易感到疲乏[1]。而立体模具教学法的引入，提高了立体图形的直观性，学生容易接受知识点，提高了学习的兴趣，培养了学生的空间思维想象能力、动手设计能力、分析解决问题的能力，从而为以后本专业学生从事医疗仪器研发及设计，医疗器械的装机和维修打下基础。

1.资料与方法

1.1 对象

将新乡医学院2007～2010级生物医学工程专业共244名本科生选用为研究对象。

1.2 方法

1.2.1 研究对象分组

2007～2008级生物医学工程专业共94名学生，采用传统的平铺直叙的由多媒体课件讲解立体机件图的教学方法。2009～2011级生物医学工程专业共计190名学生采用引入立体模型法讲解机件图的画图和读图的教学方法。以此分组，连续五年进行观察对比[2]。

1.2.2 转化教学模式

在以往《工程制图》教学过程中，一般采用的是传统的教学模式。这种教学模式是“以教师为中心”“以知识为本”。教师讲授是通过让学生预习，听课，布置习题，解答这一系列过程来完成的。在讲课过程中，是根据在多媒体课件上画出的机件图进行讲解，以图讲图。而在新型的《工程制图》教学模式，是在继承传统教学模式严谨和系统的基础上，在授课过程中引入立体模型教学法，也即时课前教师准备本次课所需用到的立体机件模型。如在切割体投影画法这次课中，教师准备一些本次课所需的基本立体模型包括圆柱，圆锥，棱柱和棱锥或者由一些形体组合好的圆柱，圆锥，棱柱，棱锥。在讲授例题过程中，将事先准备或者做好的基本形体按例题要求进行切割，最终得出所要求的切割体，这样讲解视图投影时，学生就能更直观简单的根据所切割后立体画出立体的三视图投影了。也就改变了教师讲起来费劲，学生不容易理解和难以想象所要画的立体图的形状了。即是转变了以图讲图的授课弊端。转化为“以学生为本”的教学模式。

1.2.3 学生分组做模型

首先布置每个学生用木质或者粘泥巴甚至白萝卜做简单的立体图形，作为初步练习，接着将学生分组，课前要求分组后学生每组做2～3个基本的规则的立体图形（如棱柱体，圆柱体等），授课时先讲解基本形体三视图的画法的理论知识。接着让学生组与组之间讨论，并画出他们所做模型的三视图。后续课程中同样事先布置每组学生在已做好的基本形体上按要求做一些切割和组合。以解决习题集中遇到的难题和授课过程中难以理解的例题需要立体实物图形配合理解的需要。课后鼓励学生动手接着做一些自己想象中立体形状的图形，并组与组进行互换，画出各组做出来的不同立体机件图的三视图投影。从而激发了学生的学习兴趣，提高了学生的自主创新能力和动手能力。培养了空间想象能力[3]。

1.3 问卷调查

在每学期的期中教学检查中，对生物医学工程专业一班和二班的每位学生进行问卷调查，内容包括对授课教师的是否满意，对授课时采用的方法是否满意，对本课程的看法。并定期举行学生座谈会，请学生根据切身体验的教学方法提出意见和建议[4]。

1.4 统计学处理

对调查数据用SPSS 12.0统计软件进行χ2检验。检验水准α=0.05。

2.结果

2007～2008级生物医学工程专业和2009～2011级生物医学工程专业分别有42和131名同学参与问卷调查，总共发放问卷173份，回收173份，回收率100%。对学生问卷调查显示，新的教学体系和教学模式满意度均在90%以上，不满意度下降（P<0.01），2005～2007级学生对实践教学满意度、总评成绩优秀率均高于2004级学生，差别具有统计学意义（P<0.01）。

3.讨论

从回收的调查问卷中不难看出，采用立体模型教学的改革在《工程制图》这门课的上取得了较好的教学效果。根据自己的教学经验，通过在本课的改革教师上课气氛及趣味性得到提高，抽象的知识通过对相应实际的模型讲解出来，便于教师讲解，学生的接受率得到很大的提高。再者课堂互动性也得到了很大的提高。学生学习由被动变成了主动。提高了学习积极性，增强了学生自主创新能力和团队协作能力。

参考文献：

[1]杨楠.生物医学信号检测与处理教学的实践和探索[J].新乡医学院学报，2010，27（6）：215-216.

[2]毕彦平，张彬，李素蕊.构建面向实际的医学院校金工实习教学模式[J].价值工程，2012，8：233-234.

[3]赵合运，李中伟.医学电子学实验改革的实践与探索[J].新乡医学院学报，2008，25（2）：215-216.