舒 宏， 胡清泥， 高 菲

（大連理工大學機械工程學院，遼寧 大連 116024）

在國際化大趨勢背景下，越來越多的大學引進機械制圖課程的國外原版教材，鼓勵教師開展雙語教學，并把它作為教學改革的一項重要舉措。國外優(yōu)秀教材具有學術(shù)水平高、內(nèi)容新、實用性、實效性強，教材的涵蓋面廣泛等特點[1-2]，目前國內(nèi)許多大學已開展了機械制圖中英雙語教學，引進與改編的制圖教材均為英文版的教材。近年來，國內(nèi)學者在中英機械制圖及圖學教材的改編、比較分析及其對我國圖學教育改革和精品課程建設的啟示等方面做了許多有益的工作[2-4]。然而，在對日語教材的相關研究方面，雖然方沛?zhèn)惖葘蓢嫹◣缀谓滩倪M行了比較研究[5]，李迎春等介紹了日本岡山大學工程圖學的教學情況[6]，但總體而言，目前在對中日兩國的機械制圖課程的教材及教學活動等相關方面的比較分析的研究還較少。面對中日兩國學術(shù)交流頻繁和國內(nèi)擁有大批日資生產(chǎn)型企業(yè)的現(xiàn)實，對日本機械制圖課程教材教學的比較研究和分析對于我國的人才培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實意義。

本文從機械制圖教學改革新理念與雙語教學有機結(jié)合的角度，對中日兩國制圖教材、教師以及課程設置等方面進行比較分析與思考，目的在于使其能對機械制圖課程的教材建設、教學改革、雙語教學等環(huán)節(jié)起到啟發(fā)和促進作用。

1 教材特點及內(nèi)容比較

1.1 教材總體特點的比較

由于兩國國情、教學體系、教育背景的不同，兩國的教材在內(nèi)容上、形式上有著較大的不同。國內(nèi)不同學校編著的制圖教材基本上反映了教學大綱的知識系統(tǒng)的邏輯性、學科體系的基本原理，有固定的結(jié)構(gòu)框架[2]。教材的廣度和深度雖各自有不同的側(cè)重點，但總體上各教材之間重疊內(nèi)容較多。由于國內(nèi)教材的宗旨是培養(yǎng)學生畫圖與讀圖能力，因此教材各章節(jié)內(nèi)容詳細，知識點梳理清晰，理論性、概念性的內(nèi)容偏多，實際應用性的內(nèi)容不足，缺乏將制圖知識與機械設計融合的內(nèi)容。教材配套有習題集，其題量較大，圖形偏復雜。

與我國相比，日本教材比較注重應用性、廣泛性和時代性。以大西清編著的《標準制圖法》[7]一書為例，自出版以來至今已達到近160次印刷發(fā)行，具有相當?shù)臋?quán)威性和時代性。教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)緊湊、篇幅精煉，對理論性知識的闡述相對較少，而比較重視制圖課程與機械加工、機械設計等的融合和關聯(lián)。制圖教材中采用的圖例通常簡單易讀，力求學生熟練掌握國家標準規(guī)定的表達方法；另外，教材大多沒有配套的習題集，通常是在教材各章節(jié)末尾安排有數(shù)量不多的練習，難度上不及國內(nèi)非機類課程的難度。

1.2 教材結(jié)構(gòu)的比較

筆者在參閱中日兩國制圖教材的基礎上，以大連理工大學工程圖學教研室編寫的《機械制圖》（第六版）（2007年7月出版，“十一五”國家級規(guī)劃教材）教材[8]和日本早稻田大學林洋次等編寫的《最新機械製図》（2006年3月出版）教材[9]為例，就機械類專業(yè)的機械制圖教材在內(nèi)容編排、篇幅、涵蓋面、側(cè)重點等幾個方面進行對比，如表1所示。

表1 機械類制圖教材內(nèi)容構(gòu)成對比

從表1可以看出，我國教材總篇幅約為53.4萬字，采用571個圖例；日方教材總篇幅約為42.5萬字，采用400個圖例。雙方教材的編排順序大致相同，基本上是按照制圖基礎、機件的圖樣畫法、零件圖、裝配圖的順序進行編排的。我國教材的章節(jié)劃分更為細致，將組合體、軸測圖、零件圖、標準件與常用件和裝配圖劃分為各自獨立大章節(jié)。日方的教材沒有組合體、零件圖章節(jié)，零件圖的內(nèi)容分別安排在機件的圖樣畫法、標準件與常用件等章節(jié)中介紹，裝配圖安排在簡單機械設計一章講解；引入與機械相關工程圖、英日專業(yè)詞匯索引的章節(jié)；機件的圖樣畫法與標準件與常用件為教材的重要章節(jié)，篇幅為25.3萬字，圖例268個，即占全書內(nèi)容的一半多。

在制圖教學過程中引入計算機繪圖內(nèi)容已成為共識。國內(nèi)教材借鑒歐美模式，將反映現(xiàn)代制圖技術(shù)的計算機繪圖作為一個重要內(nèi)容加以介紹，字數(shù)為10.2萬字，圖例接近200個，即占全書內(nèi)容的五分之一。與此相對應的是，許多日本大學往往將機械制圖與計算機繪圖作為兩門課程來講授，因此，日本機械制圖教材只是對計算機繪圖的發(fā)展和應用情況進行簡單介紹，并非計算機繪圖軟件的操作介紹，僅有約2.6萬字的篇幅。

通過對比兩國教材的結(jié)構(gòu)體系，可以看出各自內(nèi)容編寫的側(cè)重點不甚相同。我國教材注重形體、零部件的畫圖與讀圖訓練，強調(diào)傳統(tǒng)的機械制圖知識與現(xiàn)代計算機技術(shù)結(jié)合的交叉訓練；日方教材則著眼于傳統(tǒng)的機械制圖本身的技能訓練，更注重與實際設計、應用相聯(lián)系，擴大機械相關知識的學習。

1.3 教材各章節(jié)內(nèi)容的比較

兩國機械制圖教材各章節(jié)的詳細內(nèi)容如表2所示。由表2可以看出，我國教材知識點梳理、歸納分類細致清晰，與圖學相關聯(lián)的理論性內(nèi)容較多。整個教材由制圖的基本知識到裝配圖內(nèi)容，突出了培養(yǎng)“畫”與“讀”技能的指導思想。教材與計算機技術(shù)緊密結(jié)合，對 AutoCAD、Inventor等CAD制圖軟件做了詳盡的介紹，在各章節(jié)尾配有針對性CAD繪圖練習實例，并有大量三維造型圖例。應當說作為教材內(nèi)容詳細全面，可讀性、易讀性較好。但是，從制圖教學的實踐性、應用性的教學特點來看，單純地教會學生“畫”與“讀”是不夠的。教材中與實際關系緊密的零件圖、裝配圖章節(jié)，雖然圖例很多，但與所舉圖例相關聯(lián)實踐性方面的內(nèi)容不足，這就使教材帶有重理論輕實踐的色彩，因此這些章節(jié)內(nèi)容上沒有從“畫”與“讀”的基本層面提升到機械設計更高的層面。

表2 機械類制圖教材內(nèi)容比較

與此相比，日本的教材語言簡練、結(jié)構(gòu)緊湊。其信息量廣、實用性強、與機械關聯(lián)知識融合較好是它最大的亮點。從制圖的基礎到簡單機械設計、從標準件常用件到機械相關工程圖、索引等內(nèi)容都充分體現(xiàn)了這三方面的特點。標準件與常用件章節(jié)中，除國內(nèi)教材介紹的零件外還包括了聯(lián)軸節(jié)與離合器、滑動軸承、皮帶輪、管接頭及閥門等零件。簡單機械設計章節(jié)將機械的一系列制圖訓練過程與機械設計聯(lián)系到一起，體現(xiàn)了培養(yǎng)設計制圖而非單純制圖技能的指導思想。除此之外，機械相關工程圖、日英文索引等部分使得機械制圖關聯(lián)知識得以延伸拓展。教材對零部件的詳細畫法上的介紹不多，沒有讀圖訓練的內(nèi)容，這與我們的教材有著明顯的區(qū)別。由全書內(nèi)容編排可以看出日方教材重視實用性、知識廣泛性和國際交流性的特點。

1.4 典型章節(jié)的比較

現(xiàn)以裝配圖一章為例，對兩國教材的教學側(cè)重點進行比較分析。

在內(nèi)容劃分上，我國教材分為裝配圖的內(nèi)容、圖樣畫法、尺寸標注與技術(shù)要求、零件序號和明細欄標題欄、構(gòu)型設計的合理性、部件測繪、畫裝配圖的方法和步驟、讀裝配圖的方法和步驟、拆畫零件圖9個部分組成。日本的教材分為設計制圖的要點、測繪與制圖、機械的設計與制圖3個部分組成。設計制圖的要點包含設計流程、設計制圖的注意點、設計過程中與加工工藝相關聯(lián)的結(jié)構(gòu)特點等內(nèi)容。

在內(nèi)容講解上，我國教材中主要配置球閥、轉(zhuǎn)子油泵、減速器、立式柱塞泵、臥式柱塞泵等多個部件的裝配圖，分布于9個小章節(jié)當中。除球閥、立式柱塞泵有工作原理的說明外，其他例舉的部件只有圖例，針對所舉圖例的機械整體認知的內(nèi)容很少。日本教材在本章中以虎鉗、齒輪泵、伸縮式螺紋起重器、減速器、手動卷揚機為例展開，每一種機器部件均配有軸測圖、工作原理、使用場合、裝配圖、零件圖介紹，在此基礎上進行零件拆卸、測繪、制圖，然后零件的設計、組裝、裝配圖等一系列訓練。把由零件到機械、再由機械到零件的制圖學習與機械設計聯(lián)系到一起，整體內(nèi)容充實。日本教材在編寫上，僅基于所介紹的部件展開，并且課后的繪圖訓練也是以此作為基礎進行的，體現(xiàn)了以機器部件為中心的知識體系，內(nèi)容的連貫性和完整性較好。

通過上述比較可知，兩國教材均是不同國情、不同教育體制和不同課程設置下的培養(yǎng)目標的反映。我們不能簡單地斷定日本教材就比我們的教材更好、更實用。國內(nèi)教材編著者側(cè)重對于學生讀畫圖的培養(yǎng)訓練，注重知識劃分的條理性，講求內(nèi)容的細致性。但與實踐聯(lián)系的內(nèi)容、激勵學生創(chuàng)造性思維的內(nèi)容略顯不足。日本教材實踐應用性的內(nèi)容多，注重學科間的關聯(lián)以及擴大學生的知識面。強調(diào)國標規(guī)定畫法的貫徹執(zhí)行，重視手工繪圖基礎能力訓練。但由于對讀圖、形體表達等基本知識闡述少，學生通過教材學習掌握讀圖基本方法的訓練等顯然不夠充分；雖然留給學生一定的想象力與創(chuàng)造力的發(fā)展空間，但是對于后續(xù)的機械設計是否有益值得商議。

2 教學環(huán)節(jié)的特點比較

教學過程是學生在教師的指導下，按照專業(yè)課程體系進行的一種認知過程。教學活動中除教材外，還包括了教師、學生以及課程體系設置等諸多因素。以下從教師、課程設置兩個方面分析兩國機械制圖教學活動各個環(huán)節(jié)的特點。

2.1 教師的特點

機械制圖教學不僅包含畫圖、讀圖等一系列制圖本身的內(nèi)容，還包含了互換性、零件設計、金屬材料學、加工工藝學等諸多學科內(nèi)容，涉及到方案、強度、結(jié)構(gòu)等與設計相關的專業(yè)知識。這就要求制圖教師具有豐富的教學經(jīng)驗的同時還必須有深厚的專業(yè)知識、廣博的知識面和豐富的實際經(jīng)驗。

近年來，國內(nèi)制圖教師隊伍不斷向年輕化、高學歷化方向發(fā)展，35歲以下的教師占36%，博士及在職博士占21%，推動了工程圖學教育與計算機圖形學科研的結(jié)合與發(fā)展。但總體來看，68%的制圖教師的教學活動單一，只擔任制圖類課程的教學[10]；教師隊伍的知識結(jié)構(gòu)較為單一，實際設計經(jīng)驗缺乏、科研工作經(jīng)歷不足，大多的教學科研工作也僅僅局限于CAI的制作、教材、習題集的編寫等方面。制圖教學的模式通常借助于多媒體課件的課堂教學與課后輔導相結(jié)合，雖然在內(nèi)容上增加了CAD繪圖部分內(nèi)容，由于實踐性教學內(nèi)容、教學活動的缺乏，仍然擺脫不了單純意義上的“制圖”的培養(yǎng)模式。教學、輔導、作業(yè)的教學工作量較大，科研能力有待提高是目前大部分制圖教師的現(xiàn)狀。

日本各大學的制圖教師通常由機械設計、金工、機械制造等專業(yè)課教師擔任。大多制圖教師有與企業(yè)合作開發(fā)的實際應用課題，或有自己的研究方向研究室。由于具有深厚的專業(yè)知識和豐富的實踐經(jīng)驗，加之對于后續(xù)相關課程了解，因此能夠在教學過程中不孤立地講授制圖知識，能適時地將自己的研究成果、企業(yè)合作開發(fā)成果等內(nèi)容穿插在教學中。將制圖教學有效地與設計知識、實際應用緊密聯(lián)系在一起，力求傳授適應于實際生產(chǎn)制造的設計圖紙的所有信息。教師根據(jù)所要講授的內(nèi)容，結(jié)合相關的設計、加工工藝、材料等知識，對教材內(nèi)容進行補充說明，以復印頁的形式課前發(fā)給學生。授課常常在繪圖室進行。因此，每一位教師的教學內(nèi)容各具特點，而非千人一面。

2.2 課程設置特點

機械制圖課程涉及了許多相關課程的內(nèi)容，因此制圖課程在整個培養(yǎng)體系中設置的位置、學時也決定了機械類學生對于這一基本技能的掌握程度。

我國機械類制圖課的設置僅僅是將它作為一門課程，大多開設在第 2、3學期，而與機械相關的課程安排在制圖課程之后進行。由于授課對象缺乏相應的實踐環(huán)節(jié)，缺乏相應的知識儲備及對零部件感性認識，因此制圖課程中實踐環(huán)節(jié)上的教學效果不太理想。另外從機械制圖課程結(jié)束到課程設計、畢業(yè)設計，其間少有制圖的學習與訓練，這就勢必造成知識鏈、記憶鏈的斷裂，使得專業(yè)知識學習的連續(xù)性、系統(tǒng)性和完整性受到影響。常常是課程設計、畢業(yè)設計時學生對所學的制圖內(nèi)容大多已遺忘，出現(xiàn)高年級反而不會畫圖的現(xiàn)象。

日本的教育非常注重培養(yǎng)學生的動手能力和實際技能的掌握。日本各大學的機械制圖課程從教材內(nèi)容安排、課堂教學形式到學時設置，始終將培養(yǎng)制圖、設計的能力放在教學的首位。在整個教學體系的通盤考慮下，將制圖課程通常分為基礎制圖、設計制圖和CAD制圖三部分。在制圖課程之前先進行機械工程入門課程的學習、金工實習，從而使學生對機械加工方法、工藝結(jié)構(gòu)等實際應用知識有初步的掌握，為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下了一定的基礎。在課程設置上將制圖課程貫穿于整個學習期間，從而保證學生的繪圖訓練不間斷，繪圖技能不斷得以提高。因此在整體課程設置上達到培養(yǎng)效果更優(yōu)、教育實效更好的效果。

3 對教學的啟發(fā)意義

以上的比較分析對我國制圖教學改革、教材建設、雙語教學的實踐以及制圖教師綜合素質(zhì)養(yǎng)成等教學環(huán)節(jié)中的諸多方面的教育改革具有一定的啟發(fā)意義。

（1）對教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)的啟發(fā)意義。不論是手工繪圖還是計算機繪圖，基本功訓練與設計理念的傳輸是教學環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容。因此，在教材上應盡量減少理論性的敘述，適當減少詳細畫法上的篇幅，增加實踐環(huán)節(jié)和應用性的內(nèi)容，即在降低內(nèi)容的深度，擴大內(nèi)容的廣度上下功夫。

（2）對教學方法的啟發(fā)意義。制圖教學的特點是重在實踐與應用。機械制圖教師在注意提高自身的專業(yè)素質(zhì)的同時，還應當注重啟發(fā)式教學，適時進行課堂討論、講一部分練一部分等相結(jié)合的教學方法。適當減少學生的作業(yè)的難度與數(shù)量，增加徒手圖、軸測圖的訓練。真正使學生在技能、素質(zhì)上得到培養(yǎng)。

（3）對課程設置方法的啟發(fā)意義。從全局的觀點來布局CAD的學習，避免與后續(xù)課程內(nèi)容重合。也可以借鑒日本大學課程設置的方法，將機械制圖中的CAD課程獨立為一個課程，使制圖學習與訓練能夠具有很好的延續(xù)性。

（4）對雙語教學的啟發(fā)意義。雙語教學是在教學過程中采用兩種語言進行的一種教學方法。對于雙語教學的實踐環(huán)節(jié)，首先要避免將雙語教學簡單地看作將課程內(nèi)容翻譯為外語講授，應在將本國的制圖標準清晰地傳授給學生的前提下，適當介紹國外制圖標準與我國標準的不同與關聯(lián)。其次，要充分利用借鑒原版教材的內(nèi)容結(jié)構(gòu)，為學生們營造出一個能夠利用外語學習制圖相關知識的交流平臺。

4 結(jié)束語

通過上述對中日兩國機械制圖教材的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、教師特點、制圖課程的設置等的比較和分析，我們能夠?qū)W習發(fā)達國家優(yōu)秀教材的內(nèi)容體系、先進的教學理念，不斷地推進教學改革與創(chuàng)新。一個重要的啟示在于：應從機械類人才培養(yǎng)總體最優(yōu)角度考慮包括機械制圖教材在內(nèi)的機械制圖課程建設問題。

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