首页 -> 2007年第7期
我与工程图学及计算机图形学
作者:陆国栋
我国工程图学课程量大面广,从新中国成立以来主要承袭于前苏联,经过50多年的建设、改革和发展,课程体系形成了较明显的中国特色,既不同于欧美,也不同于前苏联。可以分为如下四个发展阶段:
第一阶段(1949-1962年)称为初期阶段,1957年教育部邀请苏联专家在清华大学举办了画法几何及机械制图教学研究进修班,在总结交流基础上,初步形成了中国模式的工程制图教学体系和框架。
第二阶段(1962-1978年)称为成长阶段,以1962年成立的教育部画法几何及工程制图教材编审委员会(即现在的工程图学教学指导委员会的前身)为标志,审定出版了一批高水平的教材,中间虽有反复,但总体上奠定了课程发展的基础。
第三阶段(1978-1992年)称为发展阶段,改革开放使工程制图课程进入一个崭新阶段。1980年中国工程图学学会成立,首次使用“图学”名称,拓展了课程的内涵。
第四阶段(1992年至今),称为改革阶段,1992年国家标准在《学科分类与代码》标准(GB/T13745-92)中正式将工程图学列为“工程与技术学科”(代码410)下设分支学科中的一个。2001年教育部成立高等学校工程图学教学指导委员会挂靠浙江大学。
我于1979年考入浙江大学,1983年本科毕业留校,而后在职攻读硕士、博士学位,基本上经历了改革开放以来浙江大学工程图学改革和发展历程,初步建立起教学科研相互促进机制。
第一阶段从1978年开始整顿改革本科生制图课教学到1985年开始招收工程图学硕士研究生,主要精力放在本科生教学质量的稳定提高上,并开始参与科研工作。
第二阶段从1985年开始到1990年本门课程通过鉴定成为浙江大学首门优秀课程,实现了本科生教学、研究生教学和科研的协调发展,特别是科研得到了快速发展。
第三阶段从1990年到1996年,研究生教学改革发展和科研上水平、上规模,以1993年建立全国第一个工程图学博士点、1994年获国家杰出青年科学基金、1995年开始改革制图系列课程为主要标志。这一阶段科研在多方面支持了教学,一定程度上弥补了教学经费的严重不足,度过了一段教学的困难时期。
第四阶段从1996年开始,1996年获准建设国家教委直属院校唯一的工程制图教学基地,成为本门学科、本类课程和本研究所发展的一个新的里程碑,进入了教学科研相互促进的较为成熟的良性循环发展阶段。
二、我与工程图学
1.构建新的课程体系
工程制图课程体系20世纪50年代承袭于苏联,50多年来总体变化不大,难以满足新世纪人才培养的需要。我们提出并建立了公共素质平台和综合提高模式相结合的新课程体系:公共素质平台以知识传授为媒介,着重素质培养:综合提高模式以知识传授为媒介,着重能力培养。公共素质平台教材《图学基础教程》及其习题集已经由高教社作为“面向21世纪课程教材”出版,并获2000年度中国高校科学技术进步奖科技教材一等奖、2002年度普通高校优秀教材一等奖。综合提高模式教材《图学应用教程》作为“面向21世纪课程教材”也由高教社出版,并已列入“十一五”规划教材。公共素质平台以宽、广为特点,综合提高模式着重考虑了与后续课程的整体优化、与计算机技术的深层次融合。
从公共平台来看,有三重含义:
(1)将图形处理技术作为21世纪各项高新技术的公共基础技术平台。
(2)将工程图学课程作为工科类各专业技术基础课的公共基础课程平台。
(3)将图形表达与形象思维能力作为新时代大学生的公共基础能力平台。
从综合提高来看,也可归纳出三重含义:
(1)文字表达(小论文、小总结)、数字表达(计算机语言)、图形表达的综合提高。
(2)分析问题、解决问题与全局把握问题能力的综合培养。
(3)工程意识、工程概念与基本设计能力的综合培养。
反映新课程体系的教学改革成果《工程制图课程教学新体系创建与应用》获2001年度国家级教学成果二等奖。
2.开创新的考试模式
现代社会需要的人才具备的能力:语言表达能力、图形思维能力、计算机应用能力。其中语言表达能力包括口头表达(包括中文表达与外语表达)、书面表达(包括文字表达与图形表达);图形思维能力包括图形表达、图形分析、图形综合;计算机应用能力包括文本处理能力、图形处理能力、编程开发能力、软件使用能力。可以说每一个方面都与图形密切相关,我们通过考核方法改革予以具体实施。
在规范面上考试的基础上,我们开展了考试模式改革的探索,包括面试免考试、结构表达小设计、 撰写小论文,尤其是学生“自主命题、自我测试、自行评价”“三自”模式富有特色新意和可操作性。
所谓“三自”模式,即由学生自行命题,然后自己给出答案,同时写出出题心得。从学期一开始就告诉学生可以采用这种新模式进行考试,学生既觉得新鲜好奇,又觉得是一种挑战,同时以期中测验成绩作为主要的选拔标准,一般班级前20%可以在申请期末三自“模式”考试。这样前半学期以掌握基本理论为主,仍然是传统的统一考试模式,后半学期则给予充分发挥的空间,实际上有效地延长了考试时间,将考试融入了学习过程,学习与考试实现了有机结合。通过考试方法改革,将传统的2小时的考试拓展为2天、2周乃至整个学习过程,这正是教学的根本目的所在。
新的考试模式从2001级学生开始试点,2003—2004学年开始在2003级的3000多名学生中全面推开,学生和教师都反映效果不错,应该说达到了一般考试无法实现的目标。以下摘取几位同学的体会:
竺可桢学院罗海燕同学写道:“我觉得出了这份试卷学到了很多东西。首先,我觉得出试卷时的复习和平时的复习是不同的。出试卷的时候,我是带着目的性去看书的,是以一个老师的身份揣摩学生的心理,把一些学生平时容易错,应该掌握的内容加以整理……”
竺可桢学院的一个学生写道:“刚听说出试题可以免试或者加分,我觉得出题可以参考很多的资料,应该会比复习方便。但是经过两天的出题,我发现这并不是一个简单的过程,甚至是比看书复习更花精力的事。同时这个过程也让我学到了很多东西。”另一个学生说:“第一次,用出卷这样的形式来检验自己是否掌握了一门课程,很新鲜很特别。”
《中国青年报》以“浙大:考试的脸在悄悄变”为题2004年1月14日报道。《钱江晚报》以“考试变脸:别太在乎卷面”为题2004年1月18日报道。数十家网站转载相关消息。
3.引入新的教学思路
研究型学习即是在掌握知识的同时,培养学习能力、提高自身素质,工程图学研究型学习主要通过掌握分析
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