摘要:教书和育人,是教师的两大职责。机械制图教学除了传授工程图学知识、培养绘图读图技能之外,也有育人功能,图学教师也负有育人职责。教书和育人有着紧密的内在联系,教书就是育人,机械制图教学的育人功能值得进一步深入探讨。在大学生角色意识及相关能力培养、学习设计的启蒙、形成良好工程素养、徒手绘图技能训练、不畏难精神培养等几个方面,机械制图教学都可以发挥出相当程度的积极作用。
关键词:浅论;机械制图教学;育人
教书和育人,是教师的两大职责,教师在育人方面的努力可能让学生受益终身。本文通过深入探讨,希望能起到抛砖引玉的作用。
1大学生角色意识及相关能力培养
大学阶段是青年成长发展的关键时期。学生入学后能否较快构建大学生角色意识,养成符合大学学习生活需要的行为方式和思维方法,对个体成长有相当大的影响。有研究者做过调查分析,结果表明,大学生的角色意识不够明晰,多数学生并未真正认同自己的大学生身份。具体表现在对“大学”和“大学生”的理解不到位,相当一部分学生不能区分大学教育和中学教育,仍然固守中学生的思维方式和学习方法,很难适应大学的学习生活。[1]
制图是机械类专业第一门专业基础课,紧接着入学军训之后开课,这时候学生对“大学生”角色意识还很淡薄,对“大学生”内涵理解还比较肤浅,对大学生活还充满新鲜感和好奇心。课程一开始就强调角色意识的培养,会有较好的效果,要让学生知悉大学生之“大”和高等教育之“高”的丰富内涵,并以此指导自己的前进方向。应该清楚大学与中学的区别,丢掉中学的学习方法和思维方式;而且应有紧迫感,处处以大学生标准要求自己,争取尽快适应大学学习和生活。
形成了良好的大学生角色意识,加强自学能力培养则是题中应有之义。现代社会,各学科、各行业知识总量都急剧暴增、知识内容不断快速更新。加之,不少人在毕业后可能从事专业领域之外的工作。教育家吕叔湘说:“教学的目的首先是培养自学能力。”自学能力包括阅读理解能力、多途径查找资料的能力、熟练使用各种工具书的能力、“存疑”“解疑”的能力及总结归纳能力等,自学能力是一种综合能力,其中也涵盖了分析、比较、综合、推理等思维能力。帮助学生充分认识到培养自学能力的重要性,也是制图教师应该做到的,这样才能让学生平时自觉有意识地加强这方面的训练。学生具备了较强的自学能力,就掌握了独立打开知识宝库的金钥匙,就能不断获取新知识,做到与时俱进。因此,提高自学能力不仅是完成学业的需要,更是步入社会之后做好工作、事业发展的需要。
机械制图教学方法的运用,也可以灵活多变,以促进学生自学能力不断提高。传授知识自然是教师的主要任务之一,但很多情况下,教师也应是学生自主学习的组织者和学生自觉锻炼各方面能力的引导者。从某些角度看,组织和引导方面的工作或许比传授知识更重要。就机械制图教学来说,一般内容可安排预习,并且提醒学生注意思考如何抓住学习内容的要点;有些章节以学生自学为主,然后课堂教学过程中就关键知识点进行提问并着重讲解难点问题,如轴测图这一章;有些内容则完全以学生自学的方式完成,并要求完成一定量的习题,如展开图、焊接图等章节。同时,经常提醒学生应有充分的自信,以后学习工作中遇到未接触的知识,找相关资料自学,照样能顺利完成好工作。
教师引导学生进步增长能力,不限于课堂之内。临放假提一提:青年大学生,每天都应该有每天的进步和收获,假期也不例外。每一天晚上安排好第二天的任务,旅行、交友、运动、家务、书画欣赏、陪伴长辈……用心做好每件事,都是有利于自身不断成长的。
2教制图就是设计启蒙
我们的传统观念认为,制图课就是教学生投影基础理论及读图绘图技能,教设计是后续机械设计等课程的任务。其实不然。任何工程设计都要用工程图样来表达,制图课是与后续的专业课、课程设计、毕业设计等关系非常密切的技术基础课程,制图的教学过程中也应融进设计方面的思想和内容,制图课同时也是设计启蒙课。清华大学童秉枢教授也认为,工程图学属于设计范畴,图学教育不仅要教制图,还要教设计思想。[2]
机械类的学生,不一定从事本专业的工作,以后可能参与设计笔记本电脑、专业摄像机等物品,也可能设计桥梁高楼或参与更大的项目设计。所以说,在制图教学中进行设计启蒙也是非常重要的工作。
如何在制图教学的过程中做好设计启蒙?
首先,在绪论课中就应明确指出制图课也是设计启蒙课,让学生意识到已经是在学做设计。认真学习本课程之外,平时也应在日常生活中勤观察多思考多积累,以期能有跬步千里之效。处处留心皆学问,比如等公交车,可观察各式各样的车辆;在城市中心区域,可以观察造型各异的高楼;在江边河边散步,可留意每座桥独特的造型。看到某款车漂亮或某高楼、桥梁造型新颖,进一步思考:如果让我来设计汽车外观或高楼造型或大桥结构,如何出新意?此外很重要的一点,还应让学生认识到:博览群书、广泛涉猎专业之外的知识,非常有益于日后自身的发展。以巴黎埃菲尔铁塔为例,设计者古斯塔夫·埃菲尔是一名工程师,若不具备宽广的知识面和深厚的艺术素养,他设计一个铁塔即使能被遍地古迹的巴黎保留下来,也不可能成为世界名胜。课堂上以经典案例来授课,会给学生留下深刻印象,对于活跃课堂气氛也很有帮助。
截交线、相贯线及组合体等章节都是本课程的重点内容,授课过程中自然也应融进一些设计知识。部分制图教材在这些章节也体现了设计启蒙,比如参考文献[3]。讲到零件结构工艺性和装配结构合理性,可以顺便提到,在管理岗位,组织一项活动和制订某项计划,也是一种设计,也要考虑方案难易程度与可行性。另外,还可布置课外拓展性的设计题,如台灯、手机座、钥匙扣、显示器支座、小玩具、休闲椅、创意笔筒、创意花盆、造型新颖的摆件等,要求简单、实用、美观而且有新意。鼓励学生在设计过程中大胆创新,并将设计成绩直接计入期末总评成绩,占总评的10%~20%。这一方面是设计启蒙的训练,同时也让学生认识到专业与专业之间并不存在明显的界线。做这些设计也激发了大家的兴趣,引导同学们发现自身长处挖掘自身潜能,为将来的职业发展打基础。
我校材料成型及控制工程专业2023级1班,第一学期机械制图课拓展设计题是台灯,如下图所示,这是周佳慧同学的设计,简约古朴、美观大方。
材控专业2023级同学设计的台灯图
3注重培养学生良好的习惯和工程素养
严谨细致认真的工作态度,是任何事情取得成功的必要条件。尤其在工程设计领域,这方面更加严格要求。“差之毫厘,谬以千里”,工程史上因小差错造成重大事故的教训不在少数。机械制图教学过程也是帮助学生培养严谨细致好习惯及良好工程素养的过程。平时上课要强调这些,教师根据检查批改作业情况也要对相关学生进行经常性的、有针对性的教育,进步的要适当表扬,原地踏步或时有退步的要加强督促。当然,身教重于言教,教师首先应做好表率。备课、课堂教学的每一个细节,都应该特别注意;批改作业,同样应该做到认真、细致,每一处线型不规范,每一个字符不工整,都应该耐心地、不厌其烦地帮学生指出来。指导学生绘图的过程也是纠正坏习惯的好机会,教师严格要求学生,自然要重点关注与图纸质量直接相关的细节,如图纸固定、工具用法、绘图步骤等。对于与图纸质量非直接相关的细节也要注意,比如在绘图室削铅笔,有些同学很自觉地让铅笔屑落在卫生纸上,削完包好扔垃圾桶;有些同学则直接让铅笔屑散落在地。对前者应予以表扬,对后者则提出批评并责令改进。
如此持之以恒地进行努力,较长时间后是能看到较明显收效的。多数情况下,被持续关注的学生心里还是会清楚教师的付出,会积极配合改进。养成了严谨细致的好习惯,不管将来从事哪一行,不论做什么事,学都会生终身受益。[4]
4重视徒手绘图技能培养
徒手绘图是技术人员必备的一种工程素质和技能,其优点是不拘形式、灵活便捷,不受工具限制,是现场创意构思、技术交流、测绘零件常用的绘图方法,是缩小思维与表达两者的最佳方式,同时还能够引导思维并不断产生新的思维表述。它不但是传统制图的需要,并且随着计算机绘图的普及,手工仪器绘图的精确性已被计算机绘图完全打败,那么作为手、脑、计算机之间的桥梁,徒手绘图的应用将更加广泛。[5]美国工程图学教材的培养目标是着重素质教育,传授基础知识,培养基本能力;认为徒手绘制是设计的源头,是快速交流设计思想的基本功。因此,美国的工程图学教材高度重视徒手绘图能力的培养。[6]相比较,我们在这方面重视不够。
如何加强徒手绘图技能培养?部分制图教材虽有章节讲到徒手绘图方法,但篇幅较短,习题较少,而且一般不纳入期末考试范围,因而大多数学生不予重视,认为只有尺规绘图和计算机绘图才重要。绪论课中就应充分强调,正如虽有各式交通工具但步行永远是最重要的移动方式,徒手绘图具有不可替代的优点和重要性,鼓励同学们平时挤时间适当多学多练。徒手图,有些制图教材称之为徒手草图。对此,一开始就应提醒同学们注意,不可认为是“草图”,可以马虎潦草地画;而且建议平时省去“草”字而称之为徒手图。特别强调:徒手草图仍应基本上做到:图形正确、线形分明、比例匀称、字体工整、图面整洁。[3]言传身教,练习徒手绘图,教师示范也很重要。有些知识点,比如尺寸标注的基本规则、基本立体表面找点补线等,教师可在黑板上徒手绘适量的图,这也比尺规板图节省时间。另有些知识点,比如截交线相贯线,教师临近下课时可在黑板上徒手绘图给出补充例题,要求同学们在习题本上徒手抄画,并在课后徒手绘图解题。
根据组合体模型画三视图以及二级圆柱齿轮减速器测绘实训,都要求先测实物或模型画出达标的徒手图,然后再完成尺规绘图,而且徒手图也要求与尺规图一同上交,打分时综合考虑徒手图和尺规图的质量。这样,不但锻炼了学生徒手绘图能力,对于尺规图质量的提高及学生良好工程素养的形成也很有帮助。此外,前述拓展设计题,同样要求大家先徒手绘图打草稿,然后尺规绘图或计算机绘图完成设计。
5培养不畏难的精神
不论事业发展还是家庭方面,人生旅途中,谁都必然会遇到各种各样的难事。遇到难事唯有知难而进,因在中学期间形象思维能力和空间想象能力锻炼有所欠缺,学好制图这门课,对不少同学来说即是他们在大学期间遇到的一件不大不小的难事。青年学生可塑性很好,本课程中有这一难是好事,为制图教师培养学生不畏难的精神创造了机会和发挥空间。
截交线和相贯线,以及组合体和机件表达方法这两章,算是到了制图课比较难的部分,这时可以与同学们谈谈不畏难精神对自身发展的重要性。首先,一定要让同学们认识到:无论遇上什么难事决不能退缩,加倍努力克服困难必有回报!比如,足球是世界第一运动,比赛过程中进球很难,正式比赛90分钟平均每场才进2.5个左右,有些场次设置全场0进球;但每个进球都可能改变场上局势,因而进球难其实是增强了足球运动的魅力和吸引力。遇上难事不退缩努力做得漂亮,自己的进步会更快,心理成就感也会越强,将来事业也会有更大成绩。引导同学们学好制图课中的难点内容,同时在教学过程中培养了同学们知难而上勇往直前的精神品质,对于年轻人的进步和发展是大有裨益。
结语
教书不忘育人,机械制图教学与育人工作密切相关。基于多年制图教学的总结,本文站在制图教师的角度,认为机械制图这门课有其特殊性,机械制图教学也是在育人。在传授制图知识、培养学生尺规绘图和计算机绘图能力之外,制图教学也是学习工程设计的启蒙,也可增进学生徒手绘图技能,促进大学生角色意识及相关能力培养;在做好制图教学的同时,致力于学生形成良好工程素养、培养不畏难精神等,可以使大学生获得更好的成长。
参考文献:
[1]纪君燕.大学生角色意识形成研究[D].杭州:中国计量大学,2012.
[2]童秉枢,吴志军.关于设计教育与工程图学改革的思考[J].工程图学学报,2000(4):2531.
[3]何铭新,等.机械制图[M].第7版.北京:高等教育出版社,2016.
[4]鲁建平,庞小兵.发挥机械制图教学育人功能[J].现代农机,2023(5):108111.
[5]刘颖.浅谈《机械制图》中徒手绘图能力的培养[J].装备制造技术,2013(9):220222.
[6]江洪,张培耘,吴巨龙.美国工程图学教材对我国图学教育改革和精品课程建设的启示[J].工程图学学报,2006(06):145151.
作者简介:鲁建平(1970—),男,湖南浏阳人,硕士,讲师,主要研究方向:工程图学、材料成型工艺及设备。