交互式教学在工程图学教学中的应用与实践

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摘要： 工程图学的主要表现形式是图形和图样，学生原有的认知结构很难适应课程这一特殊性要求。笔者在分析了学生的认知结构、个性差异和非智力因素对课程学习影响的基础上，从发挥学生的主体能动作用，完善学生所需要的知识结构与能力结构的角度，对交互式教学在工程图学中的应用进行了系统的研究，并根据自己多年的教学实践，给出了交互式教学在工程图学教学应用中的一些具体的做法。

关键词： 工程图学 认知结构 交互式教学 非智力因素

工程图学作为工程技术专业一门重要的技术基础课，由于其特殊性，学生普遍感到学习难度大，学习效果不理想。笔者从多年的教学实践中研究发现，本课程的教学质量，与学生原有的知识基础、能力结构和学生的非智力因素有着密切的关系。因此，在深化工程图学课程教学改革，加强教学方法研究的过程中，要充分考虑学生的认知结构与非智力因素的作用［１］－［３］。笔者从工程图学的教学实践中深切地体会到，交互式教学对完善学生原有的知识结构和能力结构，根据学生的个性差异，实施因材施教，对调动学生学习的积极性、主动性，发挥学生的主观能动性与创造性，以及能力的培养有着巨大的作用。

一、工程图学与学生的知识结构和能力结构的关系

工程图学与其他课程不同，它对学生知识结构和能力结构的要求与其他课程有很大的差别。大家知道，工程图学研究的对象是“图形或图样”，也可以说，本课程的内容与信息都是通过“图形或图样”来描述与体现的。这是一种“图形化”的表现方式。而在此之前，我们大多数人平时所接触到的知识形式更多的是“非图形式”的。相信很多人都有这样的体会：将一个三维的空间形体用一个二维的图形来描述，或是要从一个二维的图形中想出其所对应的三维形状，对于一个初学者来说这是相当困难的事。之所以困难，是因为这种知识结构和能力的要求与初学者原有的知识结构和能力结构有很大的不同。我们的知识结构通常是由二维的平面知识与三维的现实世界构成，但是人们对用二维图形来描述三维现实世界，以及由此建立起来的二维平面图形与三维现实世界之间的双向映射关系往往较难理解和想象，显然这与我们平常所接触到的知识形式和所具有的知识结构与能力结构有着很大的关系。作为工程图学课程的教师可能都碰到过这样的情况：一个其它各科成绩都很优秀的学生，就是工程图学成绩不理想，甚至不及格。究其原因，并不是因为该生不认真或偏科，而是因为其原有的知识结构与能力结构不适应工程图学这门课的要求。因此，对工程图学初学者来说，首要的是建立一个新的适应工程图学需要的认识结构，这就需要对原有的知识结构和能力结构加以补充与完善。工程图学所需要的知识结构至少包括：图形结构知识、制图标准知识、工艺知识、实践知识等；所需要的能力结构主要有：观察能力、模仿能力、空间想象力、空间思维能力、空间分析与解决问题的能力、空间综合能力、图形描述与图形表达能力等。然而，人们的常规思维往往具有习惯性和排它性的特点，因此，要想将人们原有的知识结构与新的知识结构融合在一起是一件相当不容易的事。这是一个潜移默化的过程，需要通过正确引导与反复实践，而交互式教学恰恰兼顾了这两个方面。实践证明，在工程图学教学过程中采用交互式教学，将教师的引导作用与学生的主体能动作用有机地集合起来，对完善学生所需要的知识结构与能力结构，或帮助学生建立起新的认知结构，使得学生能够获得解决问题的方法、途径和经验，以尽快适应本课程的学习，收效明显。

二、学生的个性差异对工程图学学习的影响

交互式教学是因材施教的实现基础，是个性培养的具体体现。世界是多姿多彩的，这是个性差异的必然。万事万物皆如此，人亦自当如此。然而我们的课堂教学往往忽视人的个性差异。事实上，人的基础、习惯、个性、思维方式与方法等都是因人而异的。人的个性又包括智力与非智力因素两个方面，而工程图学课程的学习与人的个性差异影响关系（如表1所示）非常之大，当然这种影响关系有正面的，也有负面的，要具体情况具体分析，以利于正确引导。

从工程图学的教学实践可以发现，有些学生的空间想象能力很好，有些学生则较差；有些学生学习作风很严谨、很认真，作图很规范，图面质量很好，而有些同学则不然，这些都是个人原有认知结构与个性差异所导致的不同结果。通过交互式教学，可以根据工程图学课程的特点和要求，最大限度地调整这种个性差异，扬长避短，以适应工程图学课程的学习需要。

三、交互式教学是发挥学生主体能动作用的重要形式

现代教学论认为：学生是学习的主体。教师的“教”只有通过学生的“学”才能很好地体现出来。因此，要切实改变以教师为中心的教育观念，废除以传授和注入式为主要方式的课堂教学模式，建立以学生为主体、以学生为中心，学生自主学习与教师有效指导相结合的交互式教学模式。

交互式教学由于坚持“以学生为中心”的教学原则，因此能够最大地发挥学生的主观能动作用，充分调动学生学习的积极性和主动性，使学生的学习变被动为主动，以有利于学生能力的培养和个性的发展，最大限度地发挥学生的创造性，逐步实现“以教为中心”向“以学为中心”的转变，实现“教学模式”向“学习模式”的转变。因此，交互式教学应成为工程图学教学的主要形式，在工程图学教学活动中应起主导作用。

四、交互式教学在工程图学课程教学中的实践

交互式教学不仅仅是针对课堂教学，而是针对工程图学的整个教学活动。下面是笔者在这方面的一些具体做法和粗浅的体会。

1.以交互式教学作为课堂教学的主要形式，避免一讲到底、满堂灌的“填鸭式”教学模式。课堂教学要面向对象，以人为本，以学生为中心，重视学生的反映。在形式上要提倡双向交流，要留给学生想象的空间和时间，鼓励学生多提问、多思考，注意活跃课堂气氛，采用课堂讨论、课堂练习、课堂辅导等多种教学形式，注意提高学生的学习兴趣，增强学生的学习动力。

2.充分发挥学生的主观能动性，鼓励学生在教师的指导下开展各种形式的自主学习。如将工程图学某些章节的内容（如标准件、常用件等）的学习安排在模型展室，让学生对照实物、画法、标注等内容进行自主学习；通过多媒体、网络课堂、论坛、网上教室、自助式软件等形式进行自主学习。

3.重视对学生的课外指导及双向交流，听取学生对本课程的反映，并及时了解学生的学习情况与学习困难。例如，对初学者来说，要让学生了解本课程的特点及适合本课程的学习方法；对学习懒散、依赖性强、不能及时完成作业的学生，要通过交流让其了解本课程的学习离不开大量的练习与训练；对作业马虎、图面质量差、不注重标准与规范的学生，要让其明白图面质量与标准规范的重要性，并经常检查督促，使其养成认真严谨、严格遵守规范的好习惯。

4.交互式教学要重视对学生学习方法的指导，重视学生个性差异对工程图学课程学习的影响，并指导学生进行有针对性的训练，如图面规范性与图面质量专门训练性练习，专门的空间构思训练与读图方法训练等。

五、结语

爱因斯坦曾经说过：想象比知识更重要。从某种意思上来说，工程图学的学习就是想象，是一种建立在三维空间基础上的想象。因此，工程图学的学习不是知识的简单死记硬背，而是空间想象与空间思维能力的体现。这种能力不是靠教师教出来的，而是靠教师的正确引导、学生的自主训练“悟”出来的。因此，在工程图学教学过程中采用交互式教学，完全符合工程图学课程的特点与要求，同时，也被实践证明行之有效。

参考文献：

［1］陈洁，任蜀焱.在工程图学教学中强化素质教育［J］.职业教育研究，2006，（11）.

［2］张桂云.在测绘教学中培养学生的实践能力［J］.中国职业技术教育，2007，（21）.

[3] 朱春耕. 工程图学课中学生视觉力及创造力的培养[J]. 工程图学学报, 2007，（03）．