程曉涵

【摘 要】工程制圖是培養(yǎng)大學(xué)生空間思維和分析設(shè)計(jì)能力的關(guān)鍵的傳統(tǒng)課程，大學(xué)生科研訓(xùn)練是培養(yǎng)其科研能力和創(chuàng)新能力的新手段，兩者在實(shí)施的過程中均存在一些問題和弊端。本文對(duì)兩者的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了陳述，并提出四項(xiàng)行之有效的措施：結(jié)合科研訓(xùn)練重組工程制圖教學(xué)內(nèi)容、結(jié)合科研訓(xùn)練進(jìn)行工程制圖實(shí)踐訓(xùn)練、雙指導(dǎo)模式和雙考核制度。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)生科研訓(xùn)練；工程制圖；結(jié)合；科研能力；創(chuàng)新能力

隨著社會(huì)科技飛速發(fā)展，我國(guó)高等教育已由原來的單純重視知識(shí)的傳授轉(zhuǎn)向更加注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、發(fā)展創(chuàng)新能力、全面推進(jìn)素質(zhì)教育[1]。美國(guó)本科生教育對(duì)科研意識(shí)的培養(yǎng)、科研能力的鍛煉方面關(guān)注的很早，比如1969年麻省理工學(xué)院已經(jīng)創(chuàng)設(shè)了“本科生研究機(jī)會(huì)項(xiàng)目”（Undergraduate Research Opportunities Program，簡(jiǎn)稱UROP） ，在本科生常規(guī)教育培養(yǎng)模式之外，該項(xiàng)目面向全體MIT本科學(xué)生，積極提供科研機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)本科生加入教師的科研團(tuán)隊(duì)，并對(duì)其科研活動(dòng)給予一定的學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì)和資金支持[2]。UROP項(xiàng)目即支持了教師科研又鍛煉了本科生的科研能力，通常被認(rèn)為開啟了美國(guó)研究型大學(xué)在全校范圍內(nèi)實(shí)施本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃的新高等教育時(shí)期。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明從本科時(shí)期進(jìn)行科研鍛煉能夠使學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力得到普遍提升。近幾年，國(guó)內(nèi)也相繼在一些重點(diǎn)院校開展了本科生科研訓(xùn)練項(xiàng)目，在本科生中大力推廣和開展各項(xiàng)科研訓(xùn)練活動(dòng)， 積極為本科生提供科研訓(xùn)練機(jī)會(huì)， 以此激發(fā)大學(xué)生對(duì)科研的興趣， 培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

工程制圖課程作為理工科院校本科生必修的一門傳統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，該課程的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具備良好的繪制和閱讀工程圖樣的能力，增強(qiáng)空間想象和空間分析的能力。隨著教學(xué)改革的深入開展，圖形技術(shù)已經(jīng)成為本科生公共基礎(chǔ)知識(shí)的必要組成部分，工程制圖不僅成為理工類本科生的必修課，甚至一些文科專業(yè)（比如管理科學(xué)）也相繼開設(shè)了本門課程。工程制圖課程在培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力方面具有其他課程不可替代的地位。

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)新型的培養(yǎng)手段（大學(xué)生科研訓(xùn)練）的開展和傳統(tǒng)的課程教學(xué)（工程制圖）的推進(jìn)都存在一系列的問題和弊端，筆者發(fā)現(xiàn)如將工程制圖和科研訓(xùn)練項(xiàng)目合理的結(jié)合起來，尤其在機(jī)械類專業(yè)內(nèi)實(shí)施，能夠規(guī)避它們的缺點(diǎn)，使得兩種培養(yǎng)模式同時(shí)得到改善和推進(jìn)，預(yù)計(jì)能成為互利共贏、行之有效的方法。

1 大學(xué)生科研訓(xùn)練的開展現(xiàn)狀

相較于美國(guó)， 由于實(shí)施時(shí)間較短、體制結(jié)構(gòu)尚不完善等諸多因素， 我國(guó)的大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目收效尚不明顯，還存在著許多亟需解決的問題。

1.1 參與方式

科研訓(xùn)練如采用自愿報(bào)名參加的方式開展，就會(huì)出現(xiàn)只有少數(shù)對(duì)科研活動(dòng)感興趣的同學(xué)積極性比較高，知識(shí)視野、科研能力和創(chuàng)新思維等方面得到鍛煉和提升，而對(duì)于那些未參與科研訓(xùn)練的大多數(shù)同學(xué)而言科研能力方面絲毫未得到改進(jìn)，兩類同學(xué)之間的能力差距進(jìn)一步拉大，因此自愿參與的開展方式?jīng)]有達(dá)到高等教育關(guān)于全面提高大學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力的目標(biāo)。

1.2 指導(dǎo)方式

由于中國(guó)系人口大國(guó)，因此中國(guó)高等院校存在一個(gè)突出特點(diǎn)就是學(xué)生數(shù)量龐大，相比之下教師人數(shù)太少，由此引出一個(gè)實(shí)際問題：每位指導(dǎo)科研訓(xùn)練的教師會(huì)面臨著十幾個(gè)甚至更多的學(xué)生。高校教師除了擔(dān)任著繁重的教學(xué)任務(wù)之外還承擔(dān)著不同程度的科研重任，要兼顧那么多學(xué)生的科研訓(xùn)練任務(wù)時(shí)間和精力著實(shí)無法滿足，心有余而力不足。美國(guó)研究性大學(xué)在此方面就占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，教師資源豐富，一個(gè)教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)三四個(gè)人，這樣能夠確保所有學(xué)生均能得到悉心指導(dǎo)，那么學(xué)生受益顯著。為解決這些問題，有些教師將科研訓(xùn)練的指導(dǎo)任務(wù)交給自己指導(dǎo)的研究生，但研究生本身處于求學(xué)階段、有些科研問題也處于探索階段、知識(shí)面遠(yuǎn)不如教師，再加上研究生對(duì)大學(xué)生科研訓(xùn)練并不負(fù)有直接的責(zé)任和義務(wù)，難免在指導(dǎo)本科生的過程中出現(xiàn)懈怠情緒。讓研究生指導(dǎo)科研訓(xùn)練雖解決了燃眉之急，但不能解決根本問題。

1.3 考核方式

目前很多大學(xué)本科生科研訓(xùn)練項(xiàng)目的最終考核方法采用的是提交一份研究報(bào)告的形式，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下查閱大量的文獻(xiàn)和資料， 了解國(guó)內(nèi)外的研究背景和研究現(xiàn)狀，廣泛的涉獵確實(shí)有助于拓寬學(xué)生的專業(yè)視野和認(rèn)知結(jié)構(gòu)，也激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。但由于缺乏專業(yè)知識(shí)，對(duì)一些科研問題的了解只限于浮于表面的感性認(rèn)識(shí)，無法發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵問題、深入鉆研尋求解決方案。因此，短時(shí)間的了解和提交一份簡(jiǎn)單的科研報(bào)告并不能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，需要針對(duì)某一具體科研問題真正動(dòng)腦、動(dòng)手去實(shí)踐，即便最終方案經(jīng)實(shí)踐證明不可行，整個(gè)實(shí)踐摸索的過程也會(huì)讓學(xué)生體驗(yàn)身臨科研境界的樂趣、成就感甚至挫敗感，以激勵(lì)他們?cè)诳蒲械牡缆飞蠈W(xué)會(huì)不畏挫折、勇往直前的持之以恒的精神。

2 工程制圖的教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 教材實(shí)例老套

工程制圖是一門傳統(tǒng)而重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，高等院校選用的教材通常也只限于幾本經(jīng)典教材，多年來基本上未有改動(dòng)，里面的案例也是有限的，那么在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)極度發(fā)達(dá)的信息時(shí)代，大學(xué)生逐漸養(yǎng)成了對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴，當(dāng)在完成教師布置的課外作業(yè)時(shí)，習(xí)慣性的在網(wǎng)上搜索答案，而這些經(jīng)典教材的試題輕輕松松就可搜到，從而喪失了唯一幫助他們消化吸收課堂知識(shí)的機(jī)會(huì)。

2.2 缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)導(dǎo)致基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)、易遺忘

筆者親身指導(dǎo)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)，大四對(duì)工程制圖的知識(shí)已經(jīng)淡忘所剩無幾，尤其是在相關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，出現(xiàn)了很多原則性錯(cuò)誤，而這些錯(cuò)誤都是源自基本知識(shí)模糊和理解不透徹。

工程制圖是一門對(duì)于教學(xué)的交互性、實(shí)踐性、自主性要求比較高的課程。本科院校一般在大學(xué)一年級(jí)的第一學(xué)期開設(shè)本門課程，由于學(xué)生正處在從中學(xué)時(shí)代被動(dòng)的學(xué)習(xí)模式到大學(xué)時(shí)期相對(duì)比較自由、需主動(dòng)學(xué)習(xí)的模式轉(zhuǎn)換的過渡初期，學(xué)習(xí)模式發(fā)生轉(zhuǎn)變引起聽課不適應(yīng)和學(xué)習(xí)步調(diào)不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象。另外，大一第一學(xué)期課程基本為高數(shù)、英語等基礎(chǔ)課程，專業(yè)課程基本沒有或少量涉及到，因此缺乏對(duì)自己專業(yè)的深入了解，工程制圖這門實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容較強(qiáng)的課程對(duì)于強(qiáng)毫無工程實(shí)踐方面經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來講理解起來難度很大，尤其對(duì)教材中的很多關(guān)鍵內(nèi)容如：尺寸標(biāo)注的合理性、尺寸公差的意義、零件工藝結(jié)構(gòu)等都無法徹底消化吸收，這與高等教育培養(yǎng)有創(chuàng)新能力人才的宗旨是相悖的。

3 工程制圖教學(xué)與科研訓(xùn)練的合理結(jié)合

3.1 結(jié)合科研訓(xùn)練重組工程制圖教學(xué)內(nèi)容

工程制圖教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生空間形象思維和設(shè)計(jì)表達(dá)能力，為工程設(shè)計(jì)服務(wù)。教師應(yīng)該改變?cè)械慕虒W(xué)思想和思維觀念，既要有超前意識(shí)又要與實(shí)際需求相結(jié)合。教師在講授工程制圖課程之前，應(yīng)首先介紹本?？蒲杏?xùn)練的一些備選課題情況，鼓勵(lì)同學(xué)在課下針對(duì)自己感興趣的課題進(jìn)行了解和學(xué)習(xí)，尤其是一些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)為他們?nèi)蘸筮M(jìn)行科研訓(xùn)練做準(zhǔn)備。隨著課堂教學(xué)的推進(jìn)，在進(jìn)行某一基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)時(shí)，有意識(shí)的針對(duì)科研訓(xùn)練課題所涉及知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā)，例如在講解組合體、工藝結(jié)構(gòu)、鍵槽、配合的時(shí)候，都可以引用聯(lián)軸器，因?yàn)闄C(jī)械裝置基本為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，那么實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)的關(guān)鍵零部件就是電機(jī)軸與從動(dòng)裝置之間的聯(lián)軸器，教師有針對(duì)性的為他們?nèi)蘸蟮目蒲杏?xùn)練做啟發(fā)有助于他們對(duì)課本知識(shí)的理解和應(yīng)用。另外因所學(xué)知識(shí)與后面的科研任務(wù)緊密相關(guān)，學(xué)生在聽課時(shí)會(huì)更加認(rèn)真，積極解惑。如果任課教師能夠創(chuàng)新的結(jié)合科研訓(xùn)練布置課后作業(yè)，那么不僅能實(shí)現(xiàn)鞏固課堂知識(shí)的目的，更能夠激發(fā)他們主動(dòng)思考的樂趣。

3.2 結(jié)合科研訓(xùn)練進(jìn)行工程制圖實(shí)踐訓(xùn)練

在工程制圖實(shí)踐環(huán)節(jié)比如CAD實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候，即可布置一些與科研訓(xùn)練有關(guān)的開放性的作業(yè)，由于此時(shí)學(xué)生缺乏專業(yè)知識(shí)，在布置作業(yè)的時(shí)候要注重“小題大做”，即一定要具體化細(xì)化，不要求學(xué)生進(jìn)行整個(gè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而是對(duì)單一關(guān)鍵零件（如液壓支架某一梁）的設(shè)計(jì)，提醒他們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中所要注意的知識(shí)點(diǎn)，例如：配合合理性、加工工藝等實(shí)際問題，能夠加深學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的理解。

3.3 雙指導(dǎo)模式

開啟工程制圖任課教師和科研訓(xùn)練指導(dǎo)教師兩位老師的聯(lián)合指導(dǎo)模式。雙方老師事前應(yīng)針對(duì)科研訓(xùn)練課題開展深入討論，尤其是一些能與企業(yè)單位掛靠的工程課題，盡可能多的尋求理論與實(shí)際的結(jié)合點(diǎn)，幫助學(xué)生對(duì)科研問題和工程問題早接觸、早了解、早思考和早準(zhǔn)備。由于在工程制圖教學(xué)過程中緊貼科研訓(xùn)練課題進(jìn)行針對(duì)性學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，學(xué)生在此過程中養(yǎng)成了反復(fù)思考和推敲問題的習(xí)慣，加強(qiáng)了空間思維能力、構(gòu)形能力、工程意識(shí)的培養(yǎng)，同時(shí)有效避免了學(xué)生在科研訓(xùn)練開始之初的迷茫、抓不到重點(diǎn)以及煩躁不安的情緒。

3.4 雙考核制度

在工程制圖教學(xué)過程中，對(duì)結(jié)合科研課題的相關(guān)作業(yè)和訓(xùn)練進(jìn)行嚴(yán)格檢查和考核，這一環(huán)節(jié)同樣需要任課教師和科研訓(xùn)練指導(dǎo)教師參與。因?yàn)樯婕皩?shí)際應(yīng)用，不僅要對(duì)其基本結(jié)構(gòu)是否有原則性錯(cuò)誤進(jìn)行檢查，而且檢查其是否滿足科研訓(xùn)練課題應(yīng)用的功能要求，如有一方面不合格即判為不合格，給予適當(dāng)指導(dǎo)令其認(rèn)真修正。只有建立嚴(yán)格的考核制度才能讓學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、鍛煉科研能力。因此環(huán)節(jié)均屬于科研訓(xùn)練課題中很具體的一小部分任務(wù)，所以占用雙方教師時(shí)間相對(duì)較少，可行性強(qiáng)。

4 結(jié)論

本科生科研訓(xùn)練是各大高等院校深化教學(xué)體制改革、優(yōu)化教學(xué)模式和創(chuàng)新人才培養(yǎng)體制的具體體現(xiàn)和重要舉措，但是傳統(tǒng)的課程教學(xué)也不容忽視并有待進(jìn)一步鞏固和提高。文章針對(duì)高等教育的兩種教育模式進(jìn)行了探討，論述了新型的大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目和傳統(tǒng)的工程制圖教學(xué)存在的瓶頸問題，指出有必要尋求合理的結(jié)合點(diǎn)將兩者聯(lián)系起來，提出了四項(xiàng)實(shí)施措施以提高大學(xué)生對(duì)沉悶的課堂教學(xué)的興趣以及對(duì)科研訓(xùn)練的積極主動(dòng)性，提高了整體教學(xué)效率，更為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)以及未來工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉平.工程制圖課程創(chuàng)新教育的改革與探討[J].中國(guó)高教研究，2008，07：91-92.

[2]馮林，路慧.中美研究型大學(xué)本科生科研訓(xùn)練的比較研究[J].煤炭高等教育，2012，01：61-64.

[責(zé)任編輯：薛俊歌]