??? 教学方法：
???? 在教学过程中，注意采用启发式，讨论式等课堂教学方法，通过多种方法、手段并用，改变了以教师为主的传统方式，努力使“教学”变成“导学”。结合课程教学，使学生在学习知识的同时，也学会分析问题，解决问题的思维方法；结合课程特点和教学方法培养较强的发散思维习惯；培养较强的质量意识、工程意识和创新意识。
???①结合教学内容培养创造能力
??? 教学中开展创新活动的形式可多样化。重点在于引导和启发学生积极参与创新活动，增强学生对创新活动的兴趣。要为学生创造一个宽松的环境，依据个人兴趣，发挥和挖掘他们的潜能。培养创新能力最好的做法是把它融入日常的教学和布置给学生的作业及任务中。下面是在课程讲授中的一些培养创造能力的具体做法。
a. 绪论部分：首先要学生明白本课程的基本方法就是用图形的方法去思考、表达和交流。图形比文字更直观、更具有表现力。从课程的开始，就把学生的兴趣调动起来，为以后的学习打下了一个良好的基础。
b.几何作图练习中：让学生放开思路，用圆、正方形、等边形为骨骼，运用等分、连接等的作图方法和技巧，绘制大量几何图案，从中选出有特性、有新意的一种，作为作业交上来。这样一方面提高了学生的兴趣，又培养了创新精神。也可以让学生设计一座弓形桥的曲线连接图，桥是常见的形体，虽然看似简单，可真正画起来，并不容易，此练习有利于培养学生的观察力和表达力。
??? c.点线面部分：可以两交叉直线为例，启发学生用各种方法求最短距离。进一步以立交桥为例，构思空间线路，让学生画出行车的路线，学生们对此表现出强烈的兴趣。这样把书本知识与生活中的实际应用结合起来，启迪了同学的空间思维。实际中的例子还有电力线、传送带等。
d.立体：这一部分是构型设计的重点内容。给出一个或两个视图，构思立体的各种形状，可以培养学生的空间想象力和创造力。但现在这样的练习偏少，又未引起图学教育工作者的足够重视，大家还是习惯给定对象的求解。而在实际生产中，解决同一个技术问题的办法是多种多样的，满足一定目的的设计方案通常也并不是唯一的，任何设计对象都包括多种功能要素、参数、结构形式等，思维活动的空间是很大的。所以有多个解答的题目是与实践相通的，应该加强这样的训练。
立体的组合本身就是一种创新的方法。例如，将收音机和录音机组合在一起，制成收录机。把喷气推进原理同燃气轮机技术相结合，发明了喷气式发动机。要启发学生进行各种创新形式的组合.在作业中要有设计组合体的题目。
e.零件表达：在机件表达方法及零件图表达方案的构思与筛选中，采用“讨论式”教学，把学生分成小组，让学生们主动地参与进来，在热烈的讨论中，学生的潜能得到最大发挥，创造性思维得到引发，多人互相激励可以活化思维，产生出更多的新颖性设想，在此过程中，开阔了个体的思维，吸收了众家之长，锻炼了合作精神。
f.装配体测绘:测绘要与改型设计相结合。机类学生在测绘装配体时，教师可有意地从装配体上去掉几个零件，让学生根据其功能设计出相应的零件。经过前期对创新意识的培养，学生已能适应并胜任这一项工作。根据实践中的应用情况来看，学生对这种零件研究得非常仔细，调动了他们的设计积极性，对创新能力的培养非常有益。
g.改革考试方法：如果所有问题都是对给定对象的求解，那就会使学生的思维束缚在固定的框框中，应该在考试中增加一些考察学生的创造能力的题目。例如：根据二视图，构思多种形体，画出多个第三视图。这种考察创新能力的题目，应该在试卷中占到一定比例，这种考察方法，与素质教育的要求是相符的。
可以让学生自己出考卷,改变学生思考问题的角度，变换思维的方式，对培养综合能力是有益的。
??? h.组织创新设计活动:青年人正处于一种富于想象的高潮时期，有强烈的好奇心，不安于现状，对新颖的东西充满浓厚的兴趣，对探索未知世界有强烈愿望。刚踏入大学的一年级学生，组织他们进行设计创新活动，可以极大地调动他们的积极性，激发他们的创新精神。锻炼学生的观察力、空间想象力、图示表达能力，锻炼综合运用联想、组合、创造性思维等思维方法。
??? 例 如：设计一个秋千架的锚固器；设计一个门掣，防止门撞击墙壁；设计一个新型打气筒，要求比现有的气筒效率更高，操作要简便，等等。
??? i.日积月累，坚持经常：利用授课结束前的5-10分钟，让学生做一些开发、锻炼创造性思维的图形训练。如前所述，创造能力是能够学习和培养的，一些易于融入课堂的内容，要积极引入。创造能力越是锻炼，越能得到提高。
②结合课程特点，通过绘制布局合理、图线清晰且符合标准、字体端正且符合标准、技术要求选定合理且标注正确的图样训练，提高学生解决问题的综合能力。
a.培养严谨细致的工作作风，认真负责的工作态度；图样作为指导生产的重要技术文件，画错或看错是绝对不允许的。通过标题栏中的设计、绘图、校核、批准者的签字格启发学生明白签字的意义和责任所在，要求通过平时的训练有意识的养成严谨细致的工作作风，认真负责的工作态度；
b.通过对自己的作业的图线、字体等内容自我挑剔的审视，养成对自己工作自我挑剔、追求完美的习惯，培养较高的工作质量意识；
c. 通过图形布局美观及合理性审视，培养审美意识、兴趣和能力。
???? ③通过一些具体的解题方法分析，提示学生注意学习解决问题的思想方法。
a.通过组合体形体分析法的分析讲解，启发学生学习掌握将复杂问题分解简化的思想方法
b.通过线面分析法的分析讲解，使学生学习掌握将复杂问题分解简化的具体问题具体分析的方法；
c.通过综合归纳训练，提高学生对问题的综合能力。
④通过一题多解或对一个问题的多种条件假设培养发散思维能力。如展开图可以纸质包装盒为例展开，以不同的材料条件进行假设，可引出成型方法的不同，展开图预留加工余量的不同，培养学生将问题各种可能性进行分析，培养解决实际为题的能力。
???? ⑤提问以反问作答，培养独立思考精神和自信心。学生由于刚从中学升入大学，中学由老师抱着走的习惯一时改不过来，独立思考能力欠缺。遇到问题，尽管自己思路正确，但总是对自己持有怀疑态度，不能确定自己正确与否。遇到这样的学生提问时，教师最好不要正面作答，而应以反问方式启发学生将自己的思路讲出来后，对学生正确的地方加以肯定、鼓励，使学生增强自信心，逐步形成独立思考的习惯。
???? ⑥借环境施教，养成观察学习习惯。图学主要是研究三维物体的二维图示方法和根据二维图形进行空间形体构想的方法。故借助周围环境中物体进行二维图示特点想象，和根据二维图形构想空间形状，并尽量将构想的空间型体与周围现存的形体对照，或找出它们之间的差异，这样既可以较快地提高空间思维能力，又可以培养观察学习的习惯。通过观察的积累，可以产生创造的灵感。
⑦分组协作，培养团队精神、协作能力、综合能力。由于课时的限制，不可能做太多的练习，通过把大作业分解，成立临时作业组，每人承担一定的部分，最后综合起来完成。尽管把一个大作业分成了几个部分，各部分之间仍有联系，这就需要同学们之间协作、协调、集思广益。通过此种训练培养团队协作精神和综合协调能力。
传授知识与培养能力相结合。在传授知识时，挖掘知识的智力因素，讨论知识的产生、发展、突变各阶段的方法和经验等，给学生以启发。结合有关教学内容，穿插讲解一些科学方法论的知识，把本学科曾碰到的难题以及科学家如何为之努力，最后巧妙地加以解决的有关例子向学生作恰当地介绍，这也是促进学生创造性思维的有效补充。
??? 在教学过程中，针对不同的教学内容，采用相应的教学方法。例如，启发式教学，讨论式教学，案例式教学，参与式教学等，以求营造活跃、和谐的教学气氛，充分调动学生的学习积极性，促进学生创造性思维的发展和形成，从而达到培养学生创新能力的目的。
???? 教学手段研制开发情况、应用情况
1.教学手段研制开发情况：
教学手段的研制开发首先是结合课程内容体系创新研究，综合考虑课堂教学、课后辅导、学生复习及作业练习、实践教学环节、学生能力培养、课程教学评估各个环节，构建了计算机综合辅助教学系统模型，如图所示：
研究开发工作从1994年“考核命题试题库、立体截交与相贯的三维动画演示系统”开始，在边进行课件开发、边教学实践应用、边修改的过程中进行，在1998年逐步研究开发形成了现代工程设计制图CAI综合辅助教学系统。
其中①授课平台，主要用于全程课堂助教；②典型题例分析及习题解答，主要用于学生课下自习助练助学；③创新构型设计，用于学生工程能力、创新意识、发散思维等培养和强化；④装配体测绘，用于制图测绘实践周指导；⑤考核命题试题库，用于考核命题及实现教考分离；⑥电子教案素材库，可为教师提供个性化教案撰写素材。
2.应用情况：
随着辅助教学系统的不断完善，我校从1998年开始全程辅助教学，1999年下半年随着校园网络的建设，开始了网上软件点播助学，学生在宿舍通过校园网络点播学习。2002年下半年学科部建成了“设计制图”网站，学生可以通过该网站下载课件或网上点播学习，也可以通过该网站进行讨论，真正减少了对学生学习的时间、地域的限制。
全国先后有数十所院校使用我们开发的教学软件。
通过软件助教助学，取得的直接应用效果是：①提高了课堂信息量，节省课堂教学时间2/5（过去两节课的内容现在60分钟可以完成）；②新教师也可以取得与经验丰富的教师基本相同的教学效果（表现在学生对教师的课堂教学评价答分，从全面应用课件助教以来，全体人员最低评分83，以往70分的、个别的60几分）；③学生考试成绩方面，从1997年开始，用试题库自动命题、排版组卷，难度级别相同的试卷，成绩平均提高约八个百分点。获得的间接应用效果是：①网络助教助学，减少了对学生学习时间和地点的限制，有利于个性培养、自学能力的提高，符合当代教育思想要求；②网络助教助学，间接培养学生计算机的应用兴趣和应用能力，促进了学生对新技术的掌握。
3.CAI课件简介：
（1）助教型CAI——授课平台
??? 该授课平台内容与教材内容匹配，涵盖了教育部规定的《画法几何及工程制图》课程教学大纲的全部内容和知识点。软件的知识展现方式是用三维动画将点、线、面及相对位置关系从三维空间到二维平面的转化过程、立体及其截交形式、两立体及三立体相贯形式的直观显示及各种相对置的截交或相贯的渐变过程、组合体各种组合形式和形体分析以动态形式仿真模拟以及其对应图示特点的动态显示；并通过三维形象展示根据二维图形想象三维实体的思维过程；用平面二维动画模拟教师授课的画图过程；用于各种零件的直观显示及表达方案选择分析；装配体的拆装组合仿真模拟显示及装配图的表达方法及其画法分析。其意义在于以此实现直观教学，使抽象的问题具体化，增强感性认识，使学生能轻松的掌握枯燥难学的知识，培养较强的空间思维能力。
??? 该平台突出特点是含有大量的动画演示和丰富齐全的授课图文资料。有三维动画120多个、平面动画500多个、图片2400多幅，总容量1300MB。利用动态的过程使课程中的许多难点变得简单易懂，一目了然。可极大地激发学生的学习兴趣，提高学习效率。同时，助学版全过程详细的配音讲解，也便于学生网络自由点播学习。该授课平台可增加课堂信息量，提高教学效率，保证教学质量。?
（2）助学型CAI——典型题例分析与习题集习题分析解答
??? 该课件典型题例分析部分主要选取画法几何综合问题中的典型题例进行了详细的分析、解答，可应用于学生课后和课程最终的复习。主要针对对图学有浓厚兴趣的学生学习提高和研究生备考；习题集习题分析解答部分对习题集内的每个题目都进行了分析及分步解答，解题过程通过平面动画动态模拟，并配有相应的三维动画演示。
??? （3）创新意识和工程能力培养型CAI——创新构型设计
??? 创新构型设计CAI由平面构型设计、组合体构型设计、零件构型设计、装配体构型设计四部分组成，总容量470MB。内容包含构型设计的原则、方法及设计实例分析等。该课件主要侧重学生空间思维能力、发散思维方式、创新意识、工程实践能力的培养。可使学生学习的被动接受变为积极地创造思维。??
（4）实践能力培养——装配体测绘
主要针对常用装配体模型一级齿轮减速器、立式齿轮泵、卧式齿轮泵等，根据功能的构型分析、表达分析、部件上各零件的形状协调、尺寸协调、技术要求的拟定等，进行分析，并配有三维动画、三维仿真模型和详细的零件图、装配图绘制的分步作图，零件图、装配图样图。
（5）测评型CAI——考核命题系统及试题库
??? 学生考核命题系统包括系统管理文件、试题文件。其中系统管理程序7000余行，试题1080道，内容涵盖了本课程所有知识点，能达到系统自动命题、组卷、排版。组卷方式灵活、多样，操作简便，可实现教考分离。
试卷的排版组成后。可自动调出该试卷的对应的标准答案。如果用于考试，还可通过管理系统设定的功能，预测答题时间、得分率等；还设有成绩分布分析功能--即将考试后学生成绩输入既可自动绘制成绩分布曲线或棒状图，可方便的进行成绩统计分析。
4. 考试方法改革
“画法几何及机械制图”是机械类各专业的一门重要专业基础课。自1996年开始，课程的考核一直由教学部自行开发的“画法几何及机械制图试题库”统一命题考试，至今已有10年时间。这期间，虽然对试题库进行了两次大的改造，一是基础平台AutoCAD软件的升级；二是标准答案的自动生成，但是，对试题的涵盖面、试题的基本要求仍维持1996年以来的模式，基于现有试题库的考试内容，就象一根指挥棒，使教师的教学围着转，导致对学生课程成绩的考核一直是单纯的知识，另外，考核的方式也一直沿用传统的闭卷，学生考试成绩采用多年一惯的“一次性”，这些带来了诸多不适应：
① 不再适应我国由精英教育变革转向大众教育后的教育对象；
② 不再适应改革后新的课程体系和教学内容；
③ 不再适应课程本身具有很强实践性的要求；
④ 不再适应课程学时由60增加到80，而我校考试时间由120分钟减为100分钟的实际情况；
⑤ 不再适应以能力为核心，知识、能力、素质相结合的现代大学教育的课程评价体系。
???? 基于以上考虑，本着以正确的导向来指导教师教学以及学生学习和发展的思想，改革考试方式、方法势在必然，确定了以下改革方案。
对第一学期考试，设计两评价模块：
（1）结果性学习评价：针对画法几何部分，采用闭卷考试方式，尽量让每题包含综合、分析、比较、理解的过程，侧重于对基本知识的掌握和运用，让学生明白知识只有在运用中才能内化为能力。该部分成绩占课程总成绩的60%。
??? （2）结果性实践评价：针对轴测图和表达方法部分，采用开卷考试方式，侧重于图学技能、三维和二维表达能力培养。该部分成绩占课程总成绩的40%。设计两大类题型：????
????①由三视图徒手绘制轴测图（10%）。
???评价标准：正确占8%，美观占2%。
??? ? ②由三视图或轴测图或实物确定表达方案并表达和标注尺寸（30%）。
???评价标准：方案合理占12%，图线标准占8%，尺寸标注正确、完整、清晰占10%。
????对第二学期考试，设计四评价模块：
（1）过程性实践评价：针对专业图部分的机械工程图样绘图，采用开卷方式，随学习过程进行，侧重于对零件、机器或部件工作图的全面认识、对国家标准的贯彻执行及二维表达能力和绘图技能的提高。该部分成绩占课程总成绩的20%。
（2）结果性学习评价：针对专业图部分的国家标准、绘图和看图基本方法，采用开卷考试方式，侧重于对专业图基本知识的掌握和运用。该部分成绩占课程总成绩的50%。
??? （3）综合性实践评价1：针对由装配图拆画零件图，采用开卷考试方式，侧重于包含与工程实际相结合的意识与能力在内的工程图学知识、能力、素质的培养。该部分成绩占课程总成绩的30%。
???（4）综合性实践评价2：设计开放式的、灵活的实践评价软试题，如一面视图构型设计、变位设计、仿型构型设计、形体设想归谬、模型创新设计、三维建模与实体造型设计等等，以竞赛形式组织，侧重于图学创新能力、综合素质评价。成绩优秀者可给予加分。
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