基于應用型人才培養的“工程制圖”課程設計

劉文富，張亮，葉苗

[摘 要] 課程從新能源科學與工程專業的應用需求入手，以市場需求、課程性質和課程目標為出發點，從教學內容、教法、學法、考法等四個方面著手，提出了“工程制圖”課程教學的改革措施。以“職業素質培養”為中心，證教融合，工學交替貫穿全程，采用“2+3+X”模式，即“兩個課程目標、三個教學階段、多種教學方法”，“讀—看—聽—練—考”為一體的學習模式，開放式、全程化的考核方式，有利地促進了學生相應職業技能的快速有效提升和全方位發展，為培養符合社會需求的應用型人才做出貢獻。

[關鍵詞] 工程制圖;課程性質;課程設計;應用型人才培養

[基金項目] 2018年度黃淮學院教育教學改革項目“基于OBE理念的教學重構——以工程制圖課程為例”（2018XJGLX0452）

[作者簡介] 劉文富（1980—），男，遼寧建昌人，理學博士，黃淮學院能源工程學院院長，副教授（通信作者），主要從事新型光伏材料與器件、光伏發電系統設計研究;張 亮（1987—），男，河南駐馬店人，工學博士，黃淮學院能源工程學院新能源科學與工程系主任，講師，主要從事高性能輕質結構材料、光伏發電系統檢測研究;葉 苗（1983—），女，河南正陽人，工學碩士，黃淮學院能源工程學院新能源科學與工程專業帶頭人，副教授，主要從事光伏發電系統設計研究。

[中圖分類號] G642.0? ? ?[文獻標識碼] A? ? ?[文章編號] 1674-9324（2021）46-0069-04? ? [收稿日期] 2021-05-10

一、課程定位

（一）市場需求

目前在市場上最基本的應用需求是二維工程圖的繪制與設計;其次，CAD三維建模能力的需求也在迅速增加;此外，對于一些較大規模的項目需要團隊共同合作完成，這就需要異地協同繪制與設計能力;最后，CAD的二次開發應用。以上幾類的需求量呈金字塔型。本課程教學定位在前三類需求的能力培養。

（二）課程性質

“工程制圖”是新能源科學與工程專業專業教育平臺的一門職業技術課程，也是理論與實踐相結合的教學做一體化課程[1-6]。其前導課程包括高中立體幾何、大學生計算機文化基礎等，后續課程包括太陽能應用產品設計、光伏發電系統設計等。

（三）教學目標

1.能力目標。根據市場需求，確定了培養學生以計算機為工具、在AutoCAD軟件平臺上表達、傳遞、交流工程信息的能力為教學目標。在表達工程信息方面，要求學生能夠熟練繪制二維工程圖樣、表達較簡單的三維空間工程信息;在傳遞工程信息方面，要求學生能夠熟練打印、發布工程圖;在交流工程信息方面，要求學生具備數據共享、網上協同工作能力。

2.知識目標。要求學生掌握繪制、修改、標注二維圖形的方法，熟練繪制二維工程圖樣;掌握繪制、修改三維圖形的方法，能夠在三維空間表達較簡單的工程信息;能夠熟練控制圖形視圖，并打印、發布;掌握AutoCAD文件之間、AutoCAD與其他應用程序之間共享數據的方法;初步掌握網上協同工作的方法。

3.職業素質目標。培養學生認真負責的工作態度、嚴謹細致和理論聯系實際的工作作風;具有主動學習新知識的意識，刻苦鉆研新技術的精神。

二、教學內容設計

（一）教學內容的選取原則

為使教學內容設計貼近企業實際，學校教師與企業專家一起對本課程的崗位需求和工作過程進行認真分析，精選典型工作項目，根據以下原則設計教學內容。

一是教學內容基于工作過程。本課程是實踐性、職業性很強的課程，要想讓學生真正掌握其技能必須從基于工作過程角度去考慮，指向工作需要，以實踐作為課程教學的主線，通過實踐項目帶動知識和技能的學習與職業素質的養成。

二是教學內容符合教育教學規律。在完成實踐項目時需要面對和解決相應的實際問題，其中包含著一定的知識和技能要求，對這些問題的解決過程也就是相應知識和技能獲取的過程。這個過程必須符合認知規律，符合教育教學規律，才能使學生易學樂學。

三是教學內容結合職業資格認證大綱要求，保證教學內容與職業崗位標準相接軌。

（二）教學內容的選取過程

基于以上原則，教學內容選取以學生職業能力形成為依據，貼近工作過程，符合認知規律，全面提升職業能力。首先分析職業崗位實際工作任務需求，明確典型工作過程;然后基于典型工作過程，結合層次性遞進式的學習規律，對大量真實的工作項目案例進行提煉、整合、序化，精選出典型工作項目，以此為學習載體，培養學生對工程制圖方法技能的掌握;在此內容基礎上，選擇綜合性強、涉及面廣、有一定難度的實際工程項目，要求學生綜合應用制圖知識自主完成，提升學生綜合應用能力與自主學習能力。

經調研分析，本課程的典型工作過程依次是任務分析、環境參數設置、圖樣繪制與編輯、尺寸與信息標注、三維實體建模、圖樣匯總與發布。

教學內容載體的選取是教學內容設計的關鍵。我們對工作項目、對應的職業能力、相應的支撐知識點進行了全面分析（表1），從表1中可以看到我們精選的典型工作項目，與典型工作過程相貼近，對應的職業能力逐漸提升，相應的知識點層層遞進，涵蓋全面。

在上述工作的基礎上，以上述幾個典型工作項目為載體進行整體設計，根據由單一到綜合的認知規律，后一個工作項目均以前一個工作項目的知識點為支撐，多重循環、層層遞進，知識點逐漸深化。每個工作項目的學習配有實戰演練，教學過程即是項目實施過程，教學做一體化。

（三）教學重點、難點及解決辦法

根據教學目標，本課程的教學重點是二維工程圖樣與三維實體模型的設計與繪制。教學難點是空間思維能力的培養、專業常識的積累、良好繪圖習慣的養成、專業圖紙的組成及閱讀步驟。解決辦法是采用案例分析、教學做一體化、翻轉課堂等方法，引領學生“學中做、做中學、學做考相聯”，結合實際掌握重點突破難點。

三、教學設計

（一）學情分析

教學對象是90后甚至00后學生，他們有著良好的信息素養，對新事物有著強烈的好奇心和求知欲，但是他們也有普遍的缺點，就是喜實踐厭理論，欠缺對問題的總結歸納能力和自主學習能力。

（二）教法設計

據此，本課程在建設過程中注重學生職業素質的培養，采用“兩個目標、三個階段、多種教學方法”進行教學設計，我們稱之為“2+3+X”模式。

本課程的教學目標有兩個，一是培養學生具備以計算機為工具，在AutoCAD軟件平臺上表達、傳遞、交流工程信息的職業能力;二是要求學生在認真學習后能夠通過相關專業資質國際國家認證考試，從而實現證教融合。因此，在教學設計上，以典型工作項目為載體，貫穿整個教學過程，從而使學生的職業技能得到很好的訓練，同時，在教學過程中注意知識點要能涵蓋AutoCAD專業級認證考試要求。

本課程的教學分三個階段進行。課程教學的第一個階段就是教師帶領學生完成精選出的既貼近工作過程，又符合認知規律，蘊含了課程核心技能的幾個典型工作項目，在教師指導下，學生通過“學中做、做中學、學做考相聯”，較好地掌握使用AutoCAD軟件進行計算機繪圖的方法技能。第二個階段是課程綜合設計階段，選擇綜合性強、涉及面廣、有一定難度的實際項目，要求學生綜合應用所學知識自主完成，通過課程設計提高學生綜合應用能力與自主學習能力。第三個階段是真實崗位體驗階段，學生到企業體驗真實的職業環境與企業文化氛圍，為企業完成真實的工作項目或將企業以前的真實工作項目進行全真模擬訓練，這一階段將提高學生的專業能力和職業綜合素質。以上三個教學階段始終貫穿了工學交替的理念。第一個階段通過完成典型工作項目進行方法技能學習，第二個階段通過課程綜合設計進行綜合應用能力學習，第三個階段通過真實工作崗位體驗進行職業綜合素質學習。“工學交替”模式貫穿教學的各個階段。

本課程教學在宏觀上采用的是“項目驅動”“工學交替”模式。在教學的具體實施中，我們根據不同的學習階段和工作項目分別采用了案例分析、教學做一體、翻轉課堂、啟發引導、分組討論、多重循環、引導糾錯等多種教學方法。

剛接觸本門課程，以一個案例來進行分析、演示，有利于激發學生興趣。教學做合一使學生能夠盡快上手，提高學生信心。翻轉課堂使學生能夠利用創建的視頻根據需要隨時查看與學習。在學習的前期階段需要教師細致的啟發引導，多種方法結合，使學生盡快進入角色。隨著學生技能的日漸熟練，引導他們掌握學習技巧，認識到在應用AutoCAD軟件時的常見問題，對學習起到事半功倍的效果。隨著項目復雜度的增加，讓學生分組討論頂目的合理解決方案，既可以加深他們對知識技能的認識，又培養了他們的團隊精神。

多重循環、層層遞進將學習過程由淺入深不斷強化，使學生從多維度掌握知識技能。組建項目團隊完成課程設計，利用網絡共享圖檔，培養學生協同工作能力與嚴謹細致的工作作風。安排學生到校外實訓基地頂崗實訓，學生在企業真實的工作環境中完成實際工程圖，既有效地提高了解決工程問題的能力，又養成了認真負責、愛崗敬業的良好職業素質。

（三）學法設計

將傳統紙質媒介與在線課程進行有機結合，以紙質教材為基礎，以豐富的在線學習資源為拓展資源，從而實現“讀—看—聽—練—考”為一體的新的學習模式。

（四）考法設計

本課程以學生能力培養為核心，將考核作為一種激勵手段，與指導學生進行開放式學習聯系起來。實行平時考核、實訓考核和課程綜合設計相結合。平時考核包括學習工作態度、知識熟練程度;實訓考核主要考核學生日常實訓中的技能掌握程度及實訓作品;課程綜合設計主要考核工作成果、團隊合作精神。職業資格證書的獲取情況可以替代知識熟練程度、技能掌握程度與實訓作品考核。可以看到，考核是開放式、全程化的，將教學效果檢測貫穿于教學的全過程，成為激勵“學”與“做”的必要手段和有效機制。

四、結語

本課程采用“2+3+X”模式，即“兩個課程目標、三個教學階段、多種教學方法”，做到了以“職業素質培養”為中心，證教融合，工學交替貫穿全程。多種教學方法的靈活運用，有利地促進了學生相應職業技能的快速有效提升。將紙質教材與網絡課程進行有機結合，學生可以體驗“讀—看—聽—練—考”為一體的新的學習模式。開放式、全程化的考核方式促進了學生的全方位發展。

參考文獻

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Course Design of Engineering Drawing Based on the Cultivation of Applied Talents

LIU Wen-fu， ZHANG Liang， YE Miao

（College of Energy Engineering， Huanghuai University， Zhumadian， Henan 463000， China）

Abstract： Starting from the application demand of the new energy science and engineering major， the market demand， and the course nature and course objectives， this paper puts forward the reform methods of Engineering Drawing teaching based on the four aspects of the teaching content， the teaching method， the learning method and the examination method. Taking professional quality training as the center， the professional certificate education and the course teaching are integrated， and the engineering practice and the course teaching are alternated throughout the whole process. The “2+3+X” model， that is， “two course objectives， three teaching stages， and a variety of teaching methods” and the integrated learning model of “reading-watching-listening-practicing-test” are adopted， as well as the open and full-process assessment model， which has greatly promoted the rapid improvement of students and the all-round development of students corresponding vocational skills， and contributed to the training of application-oriented talents that meet the needs of the society.

Key words： Engineering Drawing; course nature; course design; training of applied talents