工程圖學課改與機械類創新人才培養的關系

摘要：創新型人才培養已作為各高校的著眼點，通過開展學科競賽來激勵和評價工作的成效。中國高等教育學會“高校競賽評估與管理體系”專家工作組提出了高校學科競賽作為評估一所高校教學質量的重要因素，由此拉開了“新質量教育”實驗研究的序幕。學生的創新思維和實踐活動離不開技術類基礎課的工程素質培養。本文著重論述了工程圖學課改與機械類創新人才培養的關系。

關鍵詞：創新型人才培養;學科競賽;工程圖學課改

一、新時代實現創新型人才培養的教育基礎

2017年12月14日，中國高等教育學會“高校競賽評估與管理體系”專家工作組發布2012-2016年我國普通高校學科競賽排行榜，學科競賽已經得到各行各業的高度認可，但是實踐教學如何推動整個教學課程體系融合性改革還處于方興未艾階段。多樣化和個性化的工程教育培養模式是共同探索的課程改革方向：機械類專業課教材及課程旨在授予學生有關產品設計與制造的基本方法，工程圖學通過形象思維建立起形體（產品實物）與工程圖樣的關聯，這種關聯是大學教育著眼思維品質培養與提升為創新型人才培養打基礎的前哨，工程圖學課程培養空間抽象邏輯思維并按照工程的標準規范表達設計理念。無論專業課還是技術基礎課都需要從工程問題出發培養學生的工程意識，培養學生發現、分析和解決問題的能力以及空間思維和設計表達的能力。由于提高本科教學質量處于進一步實施教育法的風口，高校學生在各類學科競賽中的獲獎統計數據和排行榜便成為評估一所高校教學質量的重要指標。因此，近年來國內高校越來越重視高校學科競賽。

國內高校的新課程改革在不斷吸收和融入新的教育理念?？梢哉f，擯棄傳統的“教材”、“教師”、“教室”三中心教學模式已成為教學改革創新的重要著眼點，也是許多教育研究和教學法探討的聚焦點。新時代高等教育注重創新型人才培養體現了大學教育的宗旨和目標。大學的靈性存在于其充滿智慧的有機體特質。可以說，靈性教育是大學教育目標的最高境界。采用項目式教學和小組形式，學習機構和結構設計、機械標準件和電控元器件選型等專業知識，培養學生知識運用能力、機電產品創新能力、團隊合作能力、關注國計民生需求以發現并解決問題的能力，激發學生專業興趣和報國情懷。教材及課程秉持“科研反哺教學”理念，以現代機器“三子系統論”和產品開發過程模型為指引，突破原機械原理、機械設計兩門課程的框架，重構了課程的內容體系，提出了“課堂教學和課外項目雙主線同步開展、課堂教學服務課外項目、課外項目促進課堂學習”的項目式教學技法，緊扣“中國制造2025”和“國家創新驅動發展戰略”，將中華民族的機械發明創造史、國家偉大復興的科技強國發展戰略、科學精神和大國工匠精神、當代青年的歷史使命和責任擔當有機融入課程專業知識點和能力點教學中，形成知識點、能力點、思政點“三點合一”的分布式、融入式課程思政育人教學方法。傳熱學是工科大學一門重要的必修專業基礎課，旨在研究熱量傳遞規律，通過課堂教學，結合教學實驗和課程項目的設計和實施，培養學生運用熱量傳遞的基本理論和研究方法，分析、解決實際工程和科學問題的能力，為學習后續專業課程和從事科研工作提供堅實的保障。

二、工程圖學課程推進“新質量教育”的探索方向

新課程體系力求實現的“融合創新”體現了現代工程教育的協同創新、理工和多學科融合、產學融合、校企融合、教研學融合等跨界融合。也包括這5個核心內容的融合創新、漸變（非顛覆性），非顛覆性教育改革是繼承創新、改革創新。

隨著社會的高速發展，各行各業的人們是被動地適應還是引領變化呢？有道是：未來已來，唯變不變。當前，得益于腦科學和人工智能等新興研究和科技的進一步發展，人的感知和記憶能力得以極大地拓展。特別是腦科學與虛擬現實和人工智能技術等的融合，新興科技已然開始革新現有學習模式。當知識習得手段日漸趨向人的主體感知并給予極大幫助時，各級教育在施教過程中知識建構的空間和路徑可以更加精準。筆者認為：在教育界，為了更好地培養未來的人才，提前變革學習是我們唯一的選擇。習總書記在19大指出：“要把教育作為中華民族偉大復興的基礎工程?！秉h和政府對教育非常重視，但是，我們也要清醒地認識到，教育趨近理想目標還有很長的路要走。學科競賽在培養工程實踐能力、增強團隊合作精神、提高大學生創新思維能力等方面確實起到推動作用，但是，教室場景中的課堂仍然是大學教育的“主陣地”。從教育理論上講，任何一種教學模式都是經驗與理論之間的可操作性知識系統，都是圍繞著一定的教學目標設計的，教學模式是教學現實和教學理論構想的統一。有鑒于此，新工科構建應當因地制宜，階段遞進。例如：對地方高校，不能盲目辦新專業，更要避免用“新瓶子裝舊酒”。恰恰相反，新工科教育提倡用“舊瓶子裝新酒”，其寓意是利用既有創造未有！從教改的達成目標考慮，應當以學生為本，圍繞學生興趣開展創新、創業，提倡跨學科、跨界能力的培養。包括知識、能力、價值觀等方面培養，打破本科和研究生培養界限，實行多元化培養，改革教師評價機制，推進產業和學校的協同創新。所以，新工科可以理解為科學、應用科學、工程科學和工程實踐的創新與進步。不同學科交叉與交融，所形成的新興工程學科或領域、新范式和新工科教育等綜合概念。與時俱進中兼顧新工科所涉及現代工科領域的新定義、新認識、新工程范式、新工科教育、新工程的研究與創新、新工程實踐等多方面。

當前工程圖學課程知識體系存在的問題可以擇要梳理如下：教學面未能拓寬，理論教學與實踐教學出現脫節，協同不夠，也就是還停留在教本講義的講解。教學管理也制約了教學的實際展開，因為理論課與實習課學時在不斷被壓縮。筆者認為：簡單壓縮課程和學時與理解“強專業鑄金課，淘汰水課”不夠全面不無關系。教師因為肩負教學設計中的策劃和組織的職能而需要具備相當高的知識修養和業務素質。有道是，親其師，信其道。所以，教師在課堂上要通過精彩的教學內容和生動的教學語言充分展示作為課堂主導者的個人魅力，從而調動起學生對課程的興趣和參與積極性。在“大班授課-小班研討”的教學實踐中，教師需要不斷探索、反思并關注教學方式和策略的改革。

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作者簡介：牟柳晨，男，1965年12月生，四川成都人，工學博士，四川大學機械學院高級工程師，中國機械工程學會高級會員。