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摘要：工程图学对培养学生的创新意识和设计能力有着十分重要的意义。针对国内工程图学近年来的教育现状和存在的问题，借鉴“渗透教育”理念，提出了利用渗透教育将设计理念渗透到工程图学教学中的教学模式，并给出了在教学中的若干应用。以此为指导，工程图学教学必将使学生更好的掌握所学内容，大大提高学生的学习兴趣，最终提高学生的创新思维能力和构型设计能力。
关键词：工程图学；渗透教育；设计理念；图学教学
一、渗透设计理念、培养创新意识
工程图学课程是机械类及相关专业的核心技术基础课程，主要是用图形研究工程与产品图形信息表达、图形理解和图样绘制等方面的基础知识和基本技能。课程主要培养学生三方面的能力：工程图形表达能力(二、三维表达与初步的构形设计能力)；图形形象思维能力(空间想象能力)；工程图样绘制能力(手工绘制与计算机绘制)。可见工程图学属于设计范畴，它的改革应立足于设计教育改革的大背景，改革的目标或方向是如何更好地培养学生的创新意识和设计能力。
传统的工程图学教学，在培养设计能力方面体现得不够充分，有关教学环节比较僵化，影响了学生创新意识和设计能力的培养。近年来，国内外有关教育专家提出了“渗透教育”的教育理念，其基本思想是“潜移默化，润物无声”，即：教师依据一定的教育目的，借助一定的载体，采用丰富多样、灵活有趣的手段，引导学生去感受和体会，使他们在耳濡目染和潜移默化中自觉或不自觉地产生教师所倡导的理念，从而使学生的创新设计意识和能力在感染和陶冶中得到提升。
近几年来，我校在工程图学教学中，针对图学教学中存在的问题，借鉴“渗透教育”理念，有意识地在教学中因地制宜地渗透设计理念，坚持以设计为主导，能力为目标的改革思路，不断地进行各种尝试和探索，提出了设计理念在工程图学教学中的渗透教育的工程图学教学模式，加强了学生的创新意识培养，取得了良好的教学效果。
设计理念是在图学教育的过程中激发学生产生一种自发的创新意识和设计欲望，并通过相关知识的学习引导学生掌握实现其创新意识和设计欲望的方法和工具，最终使学生具有一定的创新思维能力和构型设计能力。为此图学教育要做的就是：激发学生潜在的活跃思维，使僵硬的思维活跃起来；传授相关知识；通过理论付诸于实践加强学生的能力培养。
设计理念的实现按照传统的教育方式是不能达到好的效果，是需要有新的教育方式与之结合，作者认为应该是渗透式教育，所以这里称之为设计理念在图学教学中的渗透教育。渗透式教育与学生的现实生活相结合，尊重学生的自主性，积极性，而不是简单地灌输，通过提供一定的设计环境让学生进行讨论、分析、判断和评价，在愉悦的情景交流氛围中进行创新设计，减少了学生的逆反心理，极大地调动了学生的积极性，教学效果不言而喻。
二、设计理念与渗透教育在工程图学教学
中的若干应用
1 以设计理念与渗透教育指导图学教学
长期以来制图课教学的重点主要放在制图技能和表达方法等知识的传授上，从而忽视了对学生综合素质及创新设计能力的培养。有些学生则仅以画得一手漂亮的图样而感到自豪。殊不知图的精髓是在其设计思想上。图画得漂亮也仅仅是一种匠艺而已。问题的症结在于授课方法过于注重演绎和传授，教学结果过于看重作业或试卷中的答案，其结果就是好一点的学生满腹经纶却一事无成。面对这样一种现实，图学教育工作者必须在教学中树立创新设计教育理念，并深入的研究渗透式教育如何进行，充分利用教材挖掘设计素材。把以单纯传授知识为中心的传统教育模式转变为注重学生创新设计能力培养的现代教育模式。
2 将设计理念渗透于工程图学教材中
教材是教学改革的关键也是改革思路的集中体现。基于设计理念，我们编写出版了总装备部“十一五”规划教材“画法几何及机械制图”、“工程制图”及配套习题集。
(1)教材体系上，以培养构型设计能力为主线，以启蒙工程实践能力为目的，增加了平面构型设计、组合体构型设计、零件构型设计和装配体结构的构型设计内容、使构型设计与传统图学内容结合，形成了“平面构型设计一三维构型设计一装配体构型设计”的完整构型设计体系，加强了学生空间思维能力、创新意识及设计能力的培养。
(2)配套习题集的编写上，我们设计了一些拓宽思维的设计题目，如针对构型设计训练的“对号入座”、“一图多解”等题型、增强了学生学习的趣味性，反复的“图一物”循环，进一步强化了学生读图能力和空间思维能力的培养，启发了学生的构型设计理念，也为其创新设计提供了参考素材。
3 改进实践环节提高学生的动手能力、启发学生创新设计意识
2002年我校开始在制图教学中引入计算机构型设计实验，并在个别班级中进行试点，效果良好；2003年推广到全校机械类课程的教学中，2004年全面推广到全校机械类和近机类课程的教学中。
几年来我们在实验课教学中，不断摸索不断改进，形成了一套体现设计理念与创新思想的实践教学新体系，即平面构型设计——三维构型设计——装配体构型设计的AutoCAD实验体系。通过设计性、综合性等各类实验，提高了学生运用所学知识解决实际问题的能力。
4 课堂教学中渗透设计理念，启发学生创新设计意识
(1)平面设计理念的渗透。平面设计理念是在教师讲解圆弧连接时传授给学生的，教师直接利用AutoCAD软件，使用各种绘图工具熟练绘制各种漂亮的复杂的平面图形，学生在下面看的惊奇不已，学习的兴趣和激情马上就调动起来了，课间马上就有学生提问“我想画个某某图形该怎么画?”，可见学生设计的欲望已经萌发了，这样顺势把相关的教学内容教给了学生。以此为契机，我们安排三个实践环节，一是用仪器抄画一张A3圆弧连接图，训练手工绘图能力；二是利用AutoCAD进行平面设计实验，训练学生计算机绘图及设计能力；三是让学生根据所学知识自由设计一平面图形，要求是画草图表达平面设计思想，训练学生平面设计创新能力。
(2)在立体、组合体教学内容中渗透三维设计理念。立体和组合体是教学的重点内容，对培养学生读图、画图、及表达设计思想的能力培养起着关键作用。在讲解这些内容时，为了提高学生的学习兴趣和空间构型设计能力，穿插利用AutoCAD三维功能直接演示三维立体造型和相贯，加强学生空间思维能力的培养。同时结合日常生活用品，启发学生空间想象力、激发创新设计意识。比如讲同轴回转体相贯时，让学生们讨论有哪些日常用品具有这些特点，学生们会举出很多例子，如乒乓球拍、手电筒、手雷等，这样在轻松活跃的气氛中互相讨论就掌握了特殊相贯线。这部分安排两个设计实践环节。一个是AutoCAD构型设计实验。该实验要求学生用AutoCAD完成，内容是给定一个视图完成多个形体的构型设计。通过此实验一是充分发挥了学生的发散思维，构型越多越好；二是训练了学生的CAD三维构型能力。另一个是自由设计训练，要求学生根据所学立体和组合体知识，以简单的日常生活用品为原型进行创新设计，比如设计茶杯、笔筒、衣架等。
(3)装配体构型设计从标准件和常用件就开始在教学中渗透，螺纹是最常见的标准结构，日常生活中比比皆是，因此可引导学生利用这种结构实现一些功能，如千斤顶、支顶及各类连接等。这章内容之后，即可引导学生设计一些简单部件，此时安排一个简单部件设计草图训练。组织方式上注重培养团队协作精神，要求三人一组，分工协作。最终要求每组分别提交功能分析报告一份和草图绘制二份(二维和三维)。讲到零件图内容时，我们让学生根据自己设计的简单部件，结合本章学到的零件图内容修改设计方案，最终完成相关零件草图，并生成三维模型，这里我们安排有一个CAD实验，由草图进行零件构型。到装配图时，在前期工作的基础上，结合装配图的知识，就可以让学生实现自己的设想，通过三维CAD实验完成支顶的装配，最终完成设计任务，此时学生的成就感是可想而知的。
在工程图学教学中渗透设计理念，潜移默化中启发学生不仅从绘图的角度，而且从设计的角度分析问题和解决问题，进行创新设计。这样有助于学生学以致用，对于进一步发展其创新思维和设计能力，是非常有益的。
关键词：工程图学；渗透教育；设计理念；图学教学
一、渗透设计理念、培养创新意识
工程图学课程是机械类及相关专业的核心技术基础课程，主要是用图形研究工程与产品图形信息表达、图形理解和图样绘制等方面的基础知识和基本技能。课程主要培养学生三方面的能力：工程图形表达能力(二、三维表达与初步的构形设计能力)；图形形象思维能力(空间想象能力)；工程图样绘制能力(手工绘制与计算机绘制)。可见工程图学属于设计范畴，它的改革应立足于设计教育改革的大背景，改革的目标或方向是如何更好地培养学生的创新意识和设计能力。
传统的工程图学教学，在培养设计能力方面体现得不够充分，有关教学环节比较僵化，影响了学生创新意识和设计能力的培养。近年来，国内外有关教育专家提出了“渗透教育”的教育理念，其基本思想是“潜移默化，润物无声”，即：教师依据一定的教育目的，借助一定的载体，采用丰富多样、灵活有趣的手段，引导学生去感受和体会，使他们在耳濡目染和潜移默化中自觉或不自觉地产生教师所倡导的理念，从而使学生的创新设计意识和能力在感染和陶冶中得到提升。
近几年来，我校在工程图学教学中，针对图学教学中存在的问题，借鉴“渗透教育”理念，有意识地在教学中因地制宜地渗透设计理念，坚持以设计为主导，能力为目标的改革思路，不断地进行各种尝试和探索，提出了设计理念在工程图学教学中的渗透教育的工程图学教学模式，加强了学生的创新意识培养，取得了良好的教学效果。
设计理念是在图学教育的过程中激发学生产生一种自发的创新意识和设计欲望，并通过相关知识的学习引导学生掌握实现其创新意识和设计欲望的方法和工具，最终使学生具有一定的创新思维能力和构型设计能力。为此图学教育要做的就是：激发学生潜在的活跃思维，使僵硬的思维活跃起来；传授相关知识；通过理论付诸于实践加强学生的能力培养。
设计理念的实现按照传统的教育方式是不能达到好的效果，是需要有新的教育方式与之结合，作者认为应该是渗透式教育，所以这里称之为设计理念在图学教学中的渗透教育。渗透式教育与学生的现实生活相结合，尊重学生的自主性，积极性，而不是简单地灌输，通过提供一定的设计环境让学生进行讨论、分析、判断和评价，在愉悦的情景交流氛围中进行创新设计，减少了学生的逆反心理，极大地调动了学生的积极性，教学效果不言而喻。
二、设计理念与渗透教育在工程图学教学
中的若干应用
1 以设计理念与渗透教育指导图学教学
长期以来制图课教学的重点主要放在制图技能和表达方法等知识的传授上，从而忽视了对学生综合素质及创新设计能力的培养。有些学生则仅以画得一手漂亮的图样而感到自豪。殊不知图的精髓是在其设计思想上。图画得漂亮也仅仅是一种匠艺而已。问题的症结在于授课方法过于注重演绎和传授，教学结果过于看重作业或试卷中的答案，其结果就是好一点的学生满腹经纶却一事无成。面对这样一种现实，图学教育工作者必须在教学中树立创新设计教育理念，并深入的研究渗透式教育如何进行，充分利用教材挖掘设计素材。把以单纯传授知识为中心的传统教育模式转变为注重学生创新设计能力培养的现代教育模式。
2 将设计理念渗透于工程图学教材中
教材是教学改革的关键也是改革思路的集中体现。基于设计理念，我们编写出版了总装备部“十一五”规划教材“画法几何及机械制图”、“工程制图”及配套习题集。
(1)教材体系上，以培养构型设计能力为主线，以启蒙工程实践能力为目的，增加了平面构型设计、组合体构型设计、零件构型设计和装配体结构的构型设计内容、使构型设计与传统图学内容结合，形成了“平面构型设计一三维构型设计一装配体构型设计”的完整构型设计体系，加强了学生空间思维能力、创新意识及设计能力的培养。
(2)配套习题集的编写上，我们设计了一些拓宽思维的设计题目，如针对构型设计训练的“对号入座”、“一图多解”等题型、增强了学生学习的趣味性，反复的“图一物”循环，进一步强化了学生读图能力和空间思维能力的培养，启发了学生的构型设计理念，也为其创新设计提供了参考素材。
3 改进实践环节提高学生的动手能力、启发学生创新设计意识
2002年我校开始在制图教学中引入计算机构型设计实验，并在个别班级中进行试点，效果良好；2003年推广到全校机械类课程的教学中，2004年全面推广到全校机械类和近机类课程的教学中。
几年来我们在实验课教学中，不断摸索不断改进，形成了一套体现设计理念与创新思想的实践教学新体系，即平面构型设计——三维构型设计——装配体构型设计的AutoCAD实验体系。通过设计性、综合性等各类实验，提高了学生运用所学知识解决实际问题的能力。
4 课堂教学中渗透设计理念，启发学生创新设计意识
(1)平面设计理念的渗透。平面设计理念是在教师讲解圆弧连接时传授给学生的，教师直接利用AutoCAD软件，使用各种绘图工具熟练绘制各种漂亮的复杂的平面图形，学生在下面看的惊奇不已，学习的兴趣和激情马上就调动起来了，课间马上就有学生提问“我想画个某某图形该怎么画?”，可见学生设计的欲望已经萌发了，这样顺势把相关的教学内容教给了学生。以此为契机，我们安排三个实践环节，一是用仪器抄画一张A3圆弧连接图，训练手工绘图能力；二是利用AutoCAD进行平面设计实验，训练学生计算机绘图及设计能力；三是让学生根据所学知识自由设计一平面图形，要求是画草图表达平面设计思想，训练学生平面设计创新能力。
(2)在立体、组合体教学内容中渗透三维设计理念。立体和组合体是教学的重点内容，对培养学生读图、画图、及表达设计思想的能力培养起着关键作用。在讲解这些内容时，为了提高学生的学习兴趣和空间构型设计能力，穿插利用AutoCAD三维功能直接演示三维立体造型和相贯，加强学生空间思维能力的培养。同时结合日常生活用品，启发学生空间想象力、激发创新设计意识。比如讲同轴回转体相贯时，让学生们讨论有哪些日常用品具有这些特点，学生们会举出很多例子，如乒乓球拍、手电筒、手雷等，这样在轻松活跃的气氛中互相讨论就掌握了特殊相贯线。这部分安排两个设计实践环节。一个是AutoCAD构型设计实验。该实验要求学生用AutoCAD完成，内容是给定一个视图完成多个形体的构型设计。通过此实验一是充分发挥了学生的发散思维，构型越多越好；二是训练了学生的CAD三维构型能力。另一个是自由设计训练，要求学生根据所学立体和组合体知识，以简单的日常生活用品为原型进行创新设计，比如设计茶杯、笔筒、衣架等。
(3)装配体构型设计从标准件和常用件就开始在教学中渗透，螺纹是最常见的标准结构，日常生活中比比皆是，因此可引导学生利用这种结构实现一些功能，如千斤顶、支顶及各类连接等。这章内容之后，即可引导学生设计一些简单部件，此时安排一个简单部件设计草图训练。组织方式上注重培养团队协作精神，要求三人一组，分工协作。最终要求每组分别提交功能分析报告一份和草图绘制二份(二维和三维)。讲到零件图内容时，我们让学生根据自己设计的简单部件，结合本章学到的零件图内容修改设计方案，最终完成相关零件草图，并生成三维模型，这里我们安排有一个CAD实验，由草图进行零件构型。到装配图时，在前期工作的基础上，结合装配图的知识，就可以让学生实现自己的设想，通过三维CAD实验完成支顶的装配，最终完成设计任务，此时学生的成就感是可想而知的。
在工程图学教学中渗透设计理念，潜移默化中启发学生不仅从绘图的角度，而且从设计的角度分析问题和解决问题，进行创新设计。这样有助于学生学以致用，对于进一步发展其创新思维和设计能力，是非常有益的。