一、引言
作为工科专业基础课程，工程制图是一门讲述用图形来研究工程与产品的图形信息表达、图形理解和图样绘制的课程，其理论性、实践性、技术性较强。随着社会的发展和科技的进步，要求工程制图课程不仅要承担图学知识传输的目的，而且要培养学生的学习能力和素质。这个过程涉及的不仅是知识，还包括能力(如深入思考的能力)和态度(如对学习内容的兴趣)，以及三者的有机结合。
传统的制图教学方式以教师讲授为主。由于缺少激发和激励环节，学生的学习积极性和教学效果均有待提高。近年来，通过组织学生参加省级和国家级学科竞赛以促进教学作为一种新的教与学的手段，被许多高校所采用。学科竞赛活动是在紧密结合课堂教学的基础上，以竞赛的方法，激发学生理论联系实际和独立思考的能力，通过实践来发现问题、解决问题，增强学生学习和工作的自信心。但是由于能参与这种高级别比赛的学生人数很少，学校一般会在赛前进行集训以提高参赛学生水平，但无法起到督促大多数学生的作用。如果能够在教学过程中引入适当的竞赛激励机制，并与高水平的省级以上的学科竞赛对接，形成以赛带教的教学模式，就会增强学生学习的积极性和主动性。本文通过工程制图课程的教学实践，对工程制图教学中“以赛带教”模式进行研究，探讨“以赛带教”的作用和目的、实施的方式和种类、竞赛内容的选取和需要注意的问题等。
二、“以赛带教”模式的作用和目的
法国教育家第惠多斯说:“教学的艺术，不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。”孔子说:“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”学生是学习的主体，教师对知识的传授、引导，只有通过学生吸收才会内化成自己的东西。因此，教师要充分调动学生学习的主动性、积极性，让学生产生浓厚的学习兴趣，激发出强烈的求知欲和学习动机，从而自觉自愿地投入，真正变“要我学”为“我要学”。
各种学科竞赛正是通过给学生以一定的精神和物质上的刺激，使其实现自主学习、自愿学习。竞赛可以建立起竞争意识，激发学生的进取心。
为了在竞赛中取得好的名次，学生会更加认真地听讲，花费更多的时间钻研，主动查阅参考资料，从而达到调动学习积极性和主动性的目的。
竞赛中的题目一般是课堂教学内容的扩展和延伸，其复杂度和难度往往高于课堂教学内容，需要学生经过一定深度和广度的思考之后才能得出答案，这有利于培养学生独立分析思考能力和建立创新思维。通过竞赛还可以发现培养学生的潜质，对学生未来的发展有一定的引领作用。
工程制图课程非常适合采用以赛带教的教学方式，课程研究实物与图形之间的转换，具有很好的启发性和创造性。研究的实物，许多都是生产生活中常见的结构，具有很强的实用性。学生通过竞赛能够展示自己的能力。因此，在教学中合理加入竞赛的环节，能激发学生学习的主动性，促进对学习内容的深入思考，达到提高整体教学质量和培养高素质人才的双重效果。
三、“以赛带教”模式的实施方式
目前影响力比较大的高水平制图竞赛有两个:世界技能大赛CAD机械设计项目和“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛。
世界技能大赛CAD机械设计项目竞赛每两年举办一次，迄今为止举办了44届，第44届比赛于2017年10月在阿联酋举办。该赛事的选拔赛面向全国高校大学生，最终选出两名学生代表中国参赛。中国参加了2011、2013和2015年的第41、42和43届大赛，并在43届比赛中获得一枚银牌。比赛试题全部源自各个行业(玩具、钢结构桁架、流体机械制造、传动机械制造)的产品，涵盖了机械设计、机械制图、机械制造和计算机绘图等课程内容。
“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛自2008—2017年已连续举办10届，参赛学校逐年增多。每个学校可派5名学生组成团队参赛。比赛内容分为两个方面:(1)尺规绘图——根据零件立体图绘制零件图;构形并绘制轴测图。(2)计算机绘图——根据零件轴测图或装配图(拆画)，绘制二维零件图;根据已知的二维零件图、轴测图、装配图(装配草图)或文字说明完成零件建模、装配建模，最终生成二维工程图。
“以赛带教”模式可以通过组织班级或专业内的制图比赛来选拔学生参加高级别比赛。考虑到制图课程与专业联系的紧密性，选拔可在机械、船修、轮机等机类或近机类专业进行。这种选拔赛可安排在上半年进行，选拔出来的优秀学生，暑假前利用课余时间进行赛前集训。“高教杯”全国制图大赛每年比赛都安排在暑假，集训与参赛无疑会快速提高学生水平。
但是能够有机会参与高级别比赛的学生人数很少，为了激发更多学生学习制图课程的兴趣和主动性，培养学生的空间想象能力，提高图学教学质量，可将国内外“赛、考”评比要求及理念融入机械制图日常教学中，广泛组织专业或班级内的竞赛，将其穿插于平时的教学活动中。组织班级或专业内竞赛是“以赛带教”模式的基础和主要环节，该环节能扩大这种教学方式的受益面。比较有效而且容易组织的班级或专业比赛包括两种方式:
一是平时作业的评比竞赛。平时作业完成的情况对学生掌握课程内容有重要的作用，通过作业的评比可以激发学生的自信心，提高完成作业的积极性。一学期可评比三次:开学初一次，起到示范作用;期中一次，可起到强化的作用;期末一次，起到全程督促的作用。评委除任课教师外，每个班可邀请两名学生参加，这样既能减轻教师工作量，缩短评定的时间，还可以加强师生的交流。
二是基于课程重点的专题竞赛。为了促进学生对课程重点的掌握，每学期可开展1～2次随堂专题竞赛，题目要具有一定的难度和综合性，对学生的空间想象力也有比较高的要求，考查学生利用工程制图的基本原理和方法综合解决问题的能力。为了便于组织和阅卷，每次竞赛题目不宜多，穿插在课堂中随堂进行即可。
制图课程面向的授课对象基本为大一新生，他们具有较强的求知欲和上进心，大部分学生会积极参加比赛，使“以赛带教”制图竞赛成为展示他们学习能力的舞台，“以赛带教”的教学方式也会得到学生的喜欢。
四、专题竞赛的内容
从“以赛带教”的实施方式中可以看出，平时作业的评比竞赛和基于课程重点的专题竞赛是其最基础最重要的两个比赛。而专题竞赛由于命题的工作量大，是“以赛带教”模式实施中的一个难点。竞赛题目的拟定需考虑三个方面:(1)有助于课程知识的掌握，实现知识的传授;(2)有助于学生想象力和创新能力的培养;(3)发现优秀学生参加国赛，实现对特长学生的培养。
制图是一门主要培养学生的画图和读图能力的课程。读图和画图都需要实现三维形体与二维图形相互转化，这个过程需要形象思维能力和空间想象能力的参与，是以形象思维为主导，并能促进空间想象能力的进一步发展。而想象力是创新的动力，因此竞赛的第一个内容，可以选择画组合体三视图。围绕课程难点，给出立体的轴测图或模型，要求画出立体三视图。如图1所示空心圆柱的叠加及截切，这个立体包含了空心圆柱截切后内外表面新产生的6个截平面以及两个空心圆柱叠加产生的两条相贯线。在这样的竞赛过程中，学生手脑并用，观察和思考能力得到锻炼，形象思维能力得到培养，并为发展空间想象力奠定了基础。
图1空心圆柱的叠加与截切
竞赛的第二项内容，以培养学生的空间想象力和发散思维能力为目的，设计由已知一个或两个视图补画其他视图的竞赛题目。题目有一定难度，而且要一题多解，答案不唯一。一图多解的训练给学生的思维以较大的活动空间，逐步提高学生从多角度、多方面去分析、解决问题的能力，促进其创新思维的发展。
竞赛的第三项内容，参照全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛的内容，给出零件立体图，让学生确定视图表达方案。由于学生的思维充分发散，其表达方案会多种多样，课堂上教师可以将不同的表达方案展示出来，和学生一起去比较、总结，最后选择出理想的方案，引导学生从多方面、多途径对知识进行剖析，既可以加深学生对新学知识的理解，训练发散思维，还能为高级别赛事选拔优秀选手。
五、结语
采用“以赛带教”的教学方式，在教学中适当引入竞赛机制，可以激发学生学习的积极性和主动性，培养学生的学习兴趣，对于知识的掌握和能力的培养有良好的促进作用。考虑到组织的方便，专题竞赛可安排在课内进行，不占用学生课外时间;题量少而精，便于教师阅卷;竞赛的内容和难度，要根据学生的专业及具体学习情况灵活安排，达到以赛促教、以赛促学的目的。对于参加国赛的学生，除了要组织赛前集训，还需要学校给予资金方面的支持，并且对学生取得的优异成绩给予认可。
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