工程制圖教學(xué)模式探索與實踐

張雪飛

（許昌學(xué)院電氣與機(jī)械工程學(xué)院（工程訓(xùn)練中心），河南 許昌 461000）

0 引言

許昌學(xué)院是河南省示范性應(yīng)用技術(shù)類型本科院校，并入選國家“十三五”產(chǎn)教融合發(fā)展工程應(yīng)用型本科院校建設(shè)項目。在建設(shè)創(chuàng)新型國家戰(zhàn)略背景和“大眾創(chuàng)業(yè)、以創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)”等國家政策下，作為創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的主陣地，應(yīng)積極響應(yīng)國家號召，進(jìn)行教學(xué)改革。工程制圖是一門實踐性和專業(yè)性都很強(qiáng)的傳統(tǒng)課程，是電氣類工科專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課[1]，主要培養(yǎng)學(xué)生讀圖、繪圖的能力，同時為后期專業(yè)綜合設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計做鋪墊。因此該門課程不是單一的改革，是一個體系的改革。

隨著時代的發(fā)展，企業(yè)對應(yīng)用型人才提出了新的要求，不再局限于課本中所學(xué)到的知識，對個人創(chuàng)新能力和實踐能力提出了硬性要求。參照電氣工程及其自動化專業(yè)的畢業(yè)要求指標(biāo)和課程目標(biāo)要求，本文從引入新型教學(xué)理念、創(chuàng)新教學(xué)模式、增設(shè)過程性評價三方面進(jìn)行了工程制圖課程的教學(xué)模式探索和實踐。將全面深化后的工程制圖課程新型教學(xué)模式帶入課堂，在理論中健全教學(xué)改革，實踐中創(chuàng)新教學(xué)模式，從而達(dá)到培養(yǎng)適應(yīng)社會新型人才的目的。

1 OBE思想

1.1 引入OBE教學(xué)理念

傳統(tǒng)課堂教學(xué)反饋出部分學(xué)生在三視圖的作圖中無從下手，側(cè)面反映了學(xué)生缺乏空間想象能力，教學(xué)模式需要改進(jìn)。基于傳統(tǒng)工程制圖教學(xué)效果差的情況，引入以學(xué)生成果導(dǎo)向為驅(qū)動的OBE思想[2]，調(diào)整學(xué)生作為教學(xué)主體的模式，更加關(guān)注學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么。

1.2 基于OBE思想，確定教學(xué)目標(biāo)

基于OBE思想和學(xué)生應(yīng)掌握的能力，合理設(shè)置教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生應(yīng)具備的情感目標(biāo)為，對工程制圖課程的學(xué)習(xí)充滿熱情，樂于探索、積極完成課程任務(wù)。學(xué)生應(yīng)達(dá)到的知識目標(biāo)為，具備讀圖、繪圖的能力，分析問題、解決問題的能力。工程制圖的學(xué)習(xí)應(yīng)使學(xué)生具備就業(yè)能力，能夠?qū)⒗L圖方法應(yīng)用于電氣工程領(lǐng)域相關(guān)圖紙的繪制與閱讀，并能夠在電氣工程裝備設(shè)計過程中正確繪制結(jié)構(gòu)體及模塊組件的圖紙，表達(dá)設(shè)計思想。組建團(tuán)隊并通過團(tuán)隊成員的分工協(xié)作繪制復(fù)雜圖樣，在交流討論及圖紙繪制過程中完成各自分工，履行團(tuán)隊成員責(zé)任，培養(yǎng)團(tuán)隊合作意識。

1.3 基于教學(xué)目標(biāo)，確定教學(xué)內(nèi)容

學(xué)生在中學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)了平面幾何、立體幾何的相關(guān)知識，工程制圖是在幾何知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上逐步深化的一門課程。部分學(xué)生對抽象理論不容易接受，以致對工程制圖的學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸情緒。電氣工程及其自動化的學(xué)生來自各省市地區(qū)，受教育程度參差不齊，接受新知識的能力也各不相同。OBE思想以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向進(jìn)行反向設(shè)計，基于對本專業(yè)學(xué)生的學(xué)情分析和教學(xué)目標(biāo)的制定確定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重難點(diǎn)。根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗預(yù)判學(xué)生會在哪一部分學(xué)習(xí)中遇到困難，提前做好相應(yīng)措施以幫助學(xué)生度過學(xué)習(xí)瓶頸。OBE思想的核心是教師在課堂中要以學(xué)生為教學(xué)主體，根據(jù)學(xué)生的個體差異，對學(xué)生進(jìn)行個性化指導(dǎo)，最大程度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 創(chuàng)新教學(xué)模式

基于OBE理念以學(xué)生應(yīng)完成的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行反向設(shè)計，在教與學(xué)的模式上改進(jìn)，以使學(xué)生更好的獲取理論知識，掌握繪圖技能。本文從教師如何授課到學(xué)生怎么學(xué)習(xí)，進(jìn)行全方面調(diào)整。基于課時短，學(xué)習(xí)任務(wù)重的教學(xué)特點(diǎn)，提出了教學(xué)內(nèi)容重新整合的教學(xué)模式。教學(xué)內(nèi)容整合中應(yīng)考慮工程制圖與其他課程的關(guān)聯(lián)性，明確各課程應(yīng)承擔(dān)的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行側(cè)重講解，從而做到教學(xué)內(nèi)容不重復(fù)，主要內(nèi)容不遺漏。

2.1 整合式授課

工程制圖教材涉及十四個章節(jié)，內(nèi)容較多，但教學(xué)安排課時只有32個學(xué)時，因此在課程內(nèi)容上需要改革。根據(jù)學(xué)生專業(yè)需要及實際情況削減不必要的以及超出學(xué)生接受能力的內(nèi)容，讓學(xué)生心理上能夠接受這門課程，沒有畏難情緒。依照電氣工程及其自動化畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，根據(jù)設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)及預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果，優(yōu)化整合課程教學(xué)內(nèi)容為五個模塊，采用模塊化教學(xué)方式[3]。

制圖的基本知識和技能與標(biāo)準(zhǔn)件和常用件屬于制圖基本知識板塊講解，將這兩章內(nèi)容綜合精簡為模塊一。點(diǎn)、直線和平面的投影和立體的投影屬于正投影基礎(chǔ)，將這兩章內(nèi)容合并為模塊二。模塊一和模塊二是工程制圖的基礎(chǔ)，應(yīng)重點(diǎn)講解。組合體和機(jī)件的表達(dá)方法，講述了形體的表達(dá)方法，可合并為模塊三。零件圖、裝配圖，講述了單個零件及若干零件裝配后的表達(dá)，裝配圖是零件圖的延伸章節(jié)，有關(guān)聯(lián)性，合并為模塊四。軸測投影是利用平行投影法形成單面投影圖，可同時反映物體三個坐標(biāo)方向的形狀，應(yīng)用于電氣元器件的繪制；電氣制圖講述電氣圖的概念、電氣圖的畫法與識讀，對于電氣專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)非常重要。因此將這兩章合并為模塊五。

表面展開圖和投影變換對于電氣工程及其自動化學(xué)生應(yīng)用較少，刪掉這兩個章節(jié)的講解?；ぶ茍D闡述了化工圖樣的表達(dá)和識讀，適用于化學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)；計算機(jī)繪圖在計算機(jī)繪圖等課程中有詳細(xì)的介紹，安排學(xué)生自學(xué)。因此這兩章不再安排課堂講解。

2.2 側(cè)重式授課

工程制圖與部分課程在教學(xué)內(nèi)容上存在著內(nèi)容重復(fù)或延伸的關(guān)聯(lián)性，主要涉及互換性與測量技術(shù)、機(jī)械制造工藝學(xué)和機(jī)械設(shè)計等課程[4]。這些課程被安排的前后教學(xué)順序未充分考慮課程間的關(guān)聯(lián)，不夠科學(xué)合理，未達(dá)到最佳的教學(xué)效果。因此在遵循培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的前提下，與上述課程任課教師溝通協(xié)調(diào)，明確各課程應(yīng)承擔(dān)的教學(xué)內(nèi)容，明確相關(guān)聯(lián)課程的先后教學(xué)順序、側(cè)重講解內(nèi)容，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更有邏輯性、連續(xù)性和系統(tǒng)性。

任課教師根據(jù)該專業(yè)培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱和實際教學(xué)情況，對基礎(chǔ)性知識的實用性問題進(jìn)行了適當(dāng)優(yōu)化和調(diào)解。在工程制圖的教學(xué)中，會刪掉一些章節(jié)，泛講一些內(nèi)容，側(cè)重本專業(yè)學(xué)生應(yīng)掌握的基礎(chǔ)知識的講解和三視圖的繪制?；Q性與測量技術(shù)課程教學(xué)中，會在工程制圖課程中尺寸標(biāo)注學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上延伸、細(xì)化、重點(diǎn)講解尺寸標(biāo)注，零件裝配；機(jī)械制造工藝學(xué)的教學(xué)中，在工程制圖學(xué)習(xí)完各類零件繪制的基礎(chǔ)上，延伸學(xué)習(xí)零件的加工工藝過程設(shè)計；在前述基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)之后，機(jī)械設(shè)計課程對學(xué)生進(jìn)行了綜合應(yīng)用設(shè)計能力的培養(yǎng)。

2.3 關(guān)聯(lián)式學(xué)習(xí)

在具體教學(xué)過程中，部分學(xué)生反映空間想象力較差，在立體投影，組合體的三視圖學(xué)習(xí)中感到吃力。鑒于此問題，在學(xué)生學(xué)習(xí)模式上進(jìn)行改革，采用“關(guān)聯(lián)式學(xué)習(xí)”，將抽象問題具體化?？刹捎靡韵聨讉€措施：（1）教師在理論課上輔助實物模型進(jìn)行立體投影、組合體三視圖的講解，使學(xué)生對空間三維模型結(jié)構(gòu)的想象具體化；（2）開設(shè)手工課，統(tǒng)一購買硬紙板或橡皮泥等簡易材料，讓學(xué)生制作三維模型，增加課程的趣味性。并對模型進(jìn)行切削、折疊，加深對截交線、相貫線畫法的理解；（3）組織學(xué)生到模型室對組合體模型及其三視圖投影進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)，進(jìn)一步加深對組合體結(jié)構(gòu)的拆分及構(gòu)建的能力。以上措施將傳統(tǒng)教學(xué)模式“圖—體—圖”向習(xí)慣構(gòu)型思維教學(xué)模式“體—圖—體”轉(zhuǎn)變。在具體教學(xué)過程中，通過讓學(xué)生觀察、構(gòu)建三維空間“物”的模型，轉(zhuǎn)到二維空間“圖”的表達(dá)，再在腦海中重建三維空間“物”的圖形，幫助學(xué)生在“物”和“圖”之間搭建一座橋梁。在學(xué)習(xí)過程中設(shè)置任務(wù)，進(jìn)行分組討論，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。“整合式授課”“側(cè)重式授課”和“關(guān)聯(lián)式學(xué)習(xí)”模式的應(yīng)用，使學(xué)生的實踐能力、綜合素質(zhì)和專業(yè)能力得到穩(wěn)步提升。

3 更新教學(xué)評價體系

傳統(tǒng)工程制圖教學(xué)的最終成績是30%的平時成績加70%的卷面成績，不夠公平合理[5]，因此考核方式調(diào)整為50%的平時成績加50%的卷面成績。傳統(tǒng)教學(xué)中平時成績主要來源于課堂考勤、提問、紀(jì)律和平時作業(yè)，不足以充分反應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況。因此具體教學(xué)實踐中增設(shè)階段性測試、教師評價、小組評價、自我評價，力求全過程多角度評價，展現(xiàn)學(xué)生最真實的學(xué)習(xí)情況。

教師根據(jù)各小組課堂整體表現(xiàn)情況及組員的個人表現(xiàn)進(jìn)行綜合評價。教師將各小組的組員參與程度、資料的準(zhǔn)備情況、解決方案的合理情況及課上表現(xiàn)情況等評價指標(biāo)予以分值量化，由各小組進(jìn)行自我評價及組間互評，最大程度地保證了課堂教學(xué)評價的合理性。另外，根據(jù)各組內(nèi)成員的貢獻(xiàn)比例、課堂發(fā)言等情況對各小組組員給予額外的分值獎勵，鼓勵先進(jìn)，帶動后進(jìn)，兼顧了整體和個人，提高了學(xué)生的集體榮譽(yù)感，充分體現(xiàn)了課程的過程性評價特點(diǎn)[6]。

過程性評價的增設(shè)，避免了過去一刀切的評價方式。更新后的評價體系，更注重學(xué)生學(xué)習(xí)的過程性評價，學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得了什么能力，促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能動性。通過教學(xué)評價對學(xué)生進(jìn)行知識能力和手工制圖技能的評估反饋，鼓勵學(xué)生不斷完善自我，明確教師優(yōu)化課程教學(xué)的方向。

4 結(jié)語

在如今課堂教學(xué)由單一的授課方式向著多元化講授趨勢發(fā)展的階段中，如何采用新型的教學(xué)思想、教學(xué)模式以適應(yīng)人才的發(fā)展，是每個高校都要重點(diǎn)發(fā)展的方向。經(jīng)過對電氣工程及其自動化專業(yè)工程制圖課程的教學(xué)實踐，通過課堂反饋、期末測驗和教師評價等，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成績有了明顯的提高，自主學(xué)習(xí)興趣不斷高漲，學(xué)習(xí)能力不斷增強(qiáng)。證明OBE思想的植入和教學(xué)模式的創(chuàng)新可以有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，改革創(chuàng)新具有一定成效。但教學(xué)模式可以研究和探索的空間還有很大，應(yīng)不斷研究、努力探索，爭取把工程制圖建設(shè)成一門適應(yīng)時代要求、體現(xiàn)工程思想、更受學(xué)生歡迎的優(yōu)秀課程，達(dá)到更有利于培養(yǎng)技術(shù)性人才的目的。