高等院校制圖實驗課程研究與構建

祝藝丹

（吉林建筑科技學院 吉林 長春 130114）

隨著社會對高等院校輸出人才需求的改變，高等教育在逐漸改革和發展，其目標是高等院校能服務于社會對人才的需求，為社會各個工作崗位培養高素質的專業人才。以工科類應用型技術高等院校中工程制圖課程為研究對象，研究其輔助課程——制圖實驗課程構建和開展的相關內容，以及對人才培養方案、教學結構、教學計劃、教學模式、教師隊伍建設進行調整，旨在培養實踐能力強、主觀學習能動性好，空間想象力豐富、工作學習嚴謹認真的高素質專業人才。

一、傳統工程制圖教學現存問題

工程制圖是工科類院校必修的一門專業基礎課，它分為畫法幾何及專業制圖兩大部分。畫法幾何主要讓學生了解投影原理，建立空間思維概念；專業制圖部分根據不同專業，培養學生繪制及閱讀專業圖的能力。傳統的工程制圖教學是以投影關系及國標對制圖相關規定為基礎的純理論教學。存在以下幾點問題：

（一）理論灌輸現象嚴重

傳統工程制圖的教學方式多以純理論教學為主，較為直接地給學生灌輸投影原理、制圖相關規定及繪圖讀圖方法，雖然伴有習題課，但由于學時原因，也不能面面俱到。純粹理論灌輸使制圖課程枯燥乏味，學生初期對空間思維方式的建立也比較難理解，長此以往，會打消對制圖課程學習積極性，產生抵觸心理，不利于制圖課程后期的學習。傳統的工程制圖課程由于知識點多，學習任務重，學時少，導致重視理論教學，忽視實踐教學的問題。

（二）學生學習制圖主觀能動性較差

傳統工程制圖教學以教師為主導，課堂全過程都是由老師帶動學生的學習氣氛及興趣，學生較為被動，缺乏主動性，師生互動實踐環節較少，學生自主學習能力較弱，老師講授什么就接受什么，課外拓展內容一律不接觸，這些都不利于學生思維的拓展與創新。

（三）忽視實踐教學環節

在工程制圖教學環節，理論知識一般是借助掛圖及PPT動畫演示講解。對于后期專業制圖部分，以機械圖為例，老師在講解零件的加工工藝、裝配體的組裝拆卸過程及機器部件工作原理時，單靠理論講解，學生并不能真正理解，缺少實際操作實踐環節。無論是參觀實體，還是親自動手拆卸零件，都會比純粹的理論講授及學生自己想象的教學效果要好很多。

二、構建高校工程制圖實驗課程

作為工程制圖輔助教學制圖實驗課的課程建設，旨在理論與實踐相結合，充分發揮學生學習的主觀能動性，讓學生在真正意義上理解掌握所學內容。以下將從制圖實驗課程教學設計創新、課程構建內容及課程考核方式等方面介紹。

（一）制圖實驗課教學模式創新

1.課程思政的引入

近年來，隨著習近平總書記提出的課程思政，在各個省市的一些高校試運行的效果較為顯著。可以參考試點院校成功案例，將思政元素引入制圖實驗課程中來。制圖實驗課作為高等院校中選修課課程，學時較為寬裕，且制圖實驗課中可挖掘的思政元素頗多，這樣可以寓教于整個實驗過程。

傳統意義上的思想政治課程是教師將“三觀”、愛國主義情懷、社會責任及職業道德等思政內容直輸給學生，講解過程較為枯燥，學生接收較為被動。改革創新后的制圖實驗課，也只是較為簡單地讓學生制作形體模型，繪制模型圖樣等。將思政元素融合到制圖實驗課程中，不僅能使制圖實驗課程教學內容豐富起來，激發學生對制圖課程的興趣，也能將思政教學潛移默化地傳輸給學生，為社會培養高素質應用型技術專業人才。

課前，有相同類型實驗課教學班的教師可以一起組織備課，挖掘實驗課程內容及課程過程中所涉及的思政元素。例如：實驗需學生分組，考核時有團隊協作情況打分，此項內容就將團隊精神教育思想滲透到學生實驗過程中；實驗課會教授查找制圖相關規范及所學專業設計規范，此項內容可以引導學生按照制圖國家標準規定繪圖，在今后工作中要一絲不茍、踏實認真、遵守職業道德、遵紀守法；在以學生為主導的翻轉課堂上，學生給老師及其他同學講授自己專業相關知識時，可以布置學生（土建方向）查找具有中國特色建筑的任務，課堂上進行展示，提高學生們愛國主義情懷；在學生講解房屋構造時，引導學生要像房屋的基礎一樣，認認真真學習、踏踏實實工作，為我國社會主義事業添磚加瓦。在寓教于實驗過程中，教師也要約束好自己的言行舉止，提高自己的業務能力和思想水平。

2.翻轉課堂

傳統制圖教學，以老師傳授知識為主，學生被動式接收，接收的知識都是一樣的，所學內容有局限性。引入“翻轉式課堂”教學模式，老師課前給學生布置好下節制圖實驗課的學習內容，學生以該內容為中心，向外延伸更多與此相關的知識。學生可以通過去圖書館查閱資料、網上搜索相關素材及咨詢相關專業老師等方法獲取知識，像老師平時備課一樣，去準備講解的內容，這樣學生才能真正把自己放在講授的情境中，對每個知識點有更充分的理解。課上，可以給學生一部分時間講解，把收集到的知識講授給大家，進行知識共享，老師在傾聽時可以把握或糾正學生講解的正確性，補充遺漏的知識點，解答學生存在的疑惑，師生互動共同完成實驗課的內容。

翻轉課堂的引入，能夠提高學生自主學習、獨立思考的能力，從被動生硬灌輸轉變為主動積極求知，既養成了良好的學習習慣，又能使學生成為課堂的主體。老師負責啟發、引領、指導、糾正、解惑作用即可。

（二）課程構建內容安排

制圖實驗課程內容設計安排為五個部分，如下文所述：

1.文獻檢索及國家標準

工程制圖作為一門工科類院校必修的專業基礎課，是為后續專業課學習、課程設計及畢業設計進行鋪墊。工科類院校課程或是畢業設計常會查閱國家標準選擇一些參數；有些專業結業方式是畢業論文，撰寫論文必然得查閱文獻。因此，對于大一新生在制圖實驗課中安排講解文獻檢索，計算機文獻檢索的工具、國家標準查閱等內容，將在大學初期便有所了解，以致在后期學習過程中更加得心應手。

2.制作模型

制圖實驗課應與工程制圖課教學同時進行，由于學生剛開始二維三維相互轉換的空間思維創建能力較弱，還需比較直觀地用模型去展示；因此，制圖實驗課安排了學生親自動手制作模型的部分。

制作模型的材料較簡單，可以是紙殼、雕塑軟油泥、竹皮子等。在課程前期，講解完投影原理，接觸幾何形體時，可以在制圖實驗課上讓學生用紙或紙殼制作幾何形體，并在草紙上按照國家標準繪制其三面投影圖；在講解組合體部分，常見組合體有疊加式形體與切割式形體，可指導并引領學生用雕塑軟油泥捏塑出任意組合體，然后將其三面投影圖繪制出來，小組成員相互糾錯，然后將作品及圖樣交給老師檢查并評分；后期，學生空間轉換思維有所提升后，為了激發學生學習制圖的興趣、培養小組團隊協調配合能力，可只給定三面投影圖中某一單面投影，根據單面投影盡可能多地捏塑出不同的模型，制作完成后在黑板上補出另外兩個面投影圖，并給大家展示模型并講解，這樣更能激發學生的潛能、更主動地去思考、更全面地了解所塑形體，更深刻地理解掌握投影原理。

3.參觀實踐

高等院校一般都設有實訓中心，制圖實驗課可以安排校內參觀實踐內容。只有理論與實踐相結合，學生記憶才能深刻。比如講解土建類工程制圖專業圖知識后，利用實驗課時間帶領學生參觀學校沙盤，加深理解建筑施工圖中的總平面圖；帶領學生觀察校內已建或在建建筑，讓學生了解房屋構造；帶領學生參觀實訓中心土建方向實訓基地，請實驗老師講解介紹。再如教授機械方向工程制圖，老師可帶領學生去金工實驗室參觀齒輪油泵、千斤頂等裝配體，讓學生親自拆卸零件、認識零件，再組裝成裝配體，更加深入地了解各個零件之間的配合及裝配體的工作原理，將課堂上學到的理論融入實踐，達到理論指導實踐，實踐促進理論理解的顯著效果。還可以帶領學生參觀學校自有的熱泵機房、太陽能蓄熱供暖系統等，讓學生對自己所學專業有一定的認知。

4.匯報專業領域相關發展

剛步入大學的大一新生對自己所學的專業及該專業所處行業的發展都比較模糊，沒有什么概念，導致學生對大學生活比較迷茫。匯報專業領域相關發展情況，就是為了解決這一問題而設置的。

制圖實驗課前，將學生分組，小組組內完成收集資料、研究討論、選取匯報內容、制作匯報PPT等一系列任務。課上采取翻轉式課堂教學模式，要求學生各小組匯報準備的專業領域發展情況，教師也需具備相關業務能力，糾正引導學生正確認識自己的專業情況，必要時可融入思政元素，做好教育工作。

通過該部分教學內容的安排組織，一方面鍛煉學生語言組織及表達能力，提高動手制作PPT能力，增強自我肯定的信心，激發今后學習的興趣；另一方面通過小組學習，培養團隊合作意識，加深對本專業的了解，清楚努力的方向。

5.上機實踐

隨著科學技術發展，社會各施工企業或設計院淘汰了手工繪圖方式，取而代之的是計算機繪圖。目前，使用最多、最常見的是AutoCAD制圖軟件，可安排一些學生去計算機機房上機操作，熟悉CAD繪圖軟件。

由于學生經常利用CAD軟件繪制二維平面圖，限制了他們的空間想象力，在老師講授形體時，學生無法想象出空間形體；因此，老師在課上可以引入三維AtuoCAD技術應用，根據二維圖形創建三維空間模型，直觀地展示給學生。

為了提高學生對工程制圖的學習興趣，選拔更優秀的制圖人才，一方面，可在課程中宣傳“高教杯”全國大學生先進成圖技術與產品信息建模大賽，組織班級、學校選拔考試，對選拔出來的學生集中培訓，在學校支持下，參加成圖大賽，通過比賽來提高學生各方面素質，促進工程制圖教學工作。另一方面，可以與工信部取得聯系，爭取到CAD認證工程師考試考點，學生在學好制圖課程及計算機輔助繪圖后，根據自己的CAD實際操作能力情況，報名參加認證考試，使自己的水平得到提升。

（三）課程考核方式

制圖實驗課程考核方式，分為平時出勤和作業成果兩部分。對于作業成果部分，細化為教師評價、小組成員互評及自我品評價。老師評價部分主要是檢查作業完成及對錯情況，若是特別優秀的作品，可額外附加分值；小組互評部分包括小組組內作業任務完成程度及正確性，重點是組內團隊協調程度的評分，這部分內容的評分將促進小組較好地配合完成任務；學生自評部分，老師做大方向的把握情況下，讓學生針對實驗課上自我表現程度及作業成果完成情況，進行自我評價，這樣可以讓學生較為清楚地認清自己的學期狀況。

三、制圖實驗課程實施過程

針對制圖實驗課程安排的教學內容、教學模式及考核方式，先選擇一個專業班級作為實驗班級。根據專業選擇該方向的工程制圖，教師課前安排實驗課程內容，按照要求認真備課，編寫教學教案及制作PPT課件等。在試驗班上制圖實驗課實踐時，可組織其他教師觀摩，提出建議，根據試驗班教學實踐教學成果的反饋情況進行適當調整。跟平行班教學效果比較，檢驗最后的實踐成果。

四、結語

當前，傳統意義上的工程制圖課程教學中存在理論與實踐松散等問題，不能達到為社會輸送應用技術型高素質人才的培養目標；因此，工程制圖實驗課構建十分重要。分析目前制圖教學存在的問題及社會對高校輸出人才的要求，從教學模式創新、課程內容安排及課程考核方式創新等方面介紹制圖實驗課程的構建及后續開展過程，旨在輔助工程制圖教學提高制圖教學質量，理論與實踐結合，激發學生學習工程制圖的興趣，增強學生主觀學習能動性，為社會輸送優質人才。