關于“工程制圖”課程與實踐教學模式發展新方向轉變的探討

葉東東 劉玉飛 江本赤

安徽工程大學人工智能學院 安徽蕪湖 241000

目前，我國正處于制造業結構化轉型上升的關鍵時期，以智能制造為主導的第四次工業革命不僅帶來了發展機遇，同時又面臨著巨大的挑戰，這對工科類專業的高校畢業生專業水平提出了新要求。“工程制圖”作為絕大部分理工科專業大學生的必修基礎課程之一，由于其涵蓋的知識點較為抽象、枯燥，學生對這方面知識的理解能力不一，導致本課程的教學質量與效果較差，并且傳統的教學模式已經不足以滿足新產業、新技術、新市場下對人才培養提出的新需求[1]。

因此，為了滿足現如今我國的工業發展的新需求，需要不斷涌現出適應時代潮流的教學新模式，讓課程教育與工程應用實際接軌，這樣才能培養出適合時代要求，具備從事相關專業技術工作能力的優秀人才，以此來支持我國教育部積極推進新工科建設戰略的實施。

1 “工程制圖”課程簡介和學習過程

“工程制圖”是工程技術人員進行技術交流的一種通用型語言，是工程技術人員傳達設計思想意圖、提供技術要求和指導工業生產等所必備的基本知識。“工程制圖”不僅是機械類專業學生必修的基礎課程，也是絕大多數理工科專業學生的必修課程，總體可以分為機械類、近機械類以及非機械類課程平臺，以滿足不同專業的基本要求，在機械、土木、電氣、水利以及煤礦等領域都得到了廣泛應用。該課程主要包括設計制圖的基礎知識、幾何畫法規范以及相關投影規律等內容，涵蓋了使用投影法繪制工程圖的理論、技術、方法等課程標準，以培養學生的工程機械繪圖和識讀工程圖紙的基本能力，能夠鍛煉學生的空間想象力，提高設計水平以及創新能力，能夠滿足機械類專業大學生滿足企業工作需要所提出的基本能力要求。

學生先是通過線上或者線下的形式進行相關的基礎理論學習，之后進行課后測驗和手工繪圖等對已學的知識進行實際訓練，最后通過實物測繪或者上機實操進行全面的內容整合與應用技能培訓。在整個課程學習過程中，教師對學生的學習主要起到了引導和輔助指導的作用，學生在不斷學習新知識的過程中，要做到及時發現問題并通過查閱資料或者與老師反饋等方式來解決問題，從而完成工程制圖系統知識的學習、消化與吸收。

2 現階段“工程制圖”課程教學模式存在的問題

傳統“工程制圖”課程的教學形式主要是以教師的講授為主，課上缺乏與學生的互動，課后也是以教師布置的習題集作業為主，學生只需要完成教學規定的基本手工繪圖要求。雖然這種教學方式，可以加強學生對繪圖相關基本知識的理解，然而學生的思維創造能力、制圖表達能力以及獨立思考能力等得不到有效的鍛煉。AtuoCAD軟件是目前讓學生進行實際操作的主要工具載體之一，通過進行CAD繪圖的基礎化訓練，培養理工科專業學生使用計算機繪圖的操作能力，并與理論課上知識的學習相結合，全面提升大學生的機械制圖理論與實踐水平，然而單純以CAD軟件學習為主，會淡化對學生動手實踐能力的培養，而且容易忽略制圖過程中的專業化要求。

對于目前的課堂教學形式而言，雖然傳統的板書教學形式已經基本被多媒體工具進行授課的方式所取代，然而目前用于“工程制圖”這門課程授課的多媒體課件大部分還是直接照搬書本上的內容，以簡單的圖例和文字形式來展現，缺乏進一步對知識點的提煉和總結。隨著新科技的不斷發展，目前我國高等教育的新目標是為社會培養出現代化、國際化的高質量新工科人才，而“工程制圖”的教學內容在高速發展的智能制造技術的環境下未能做出及時的更新，使得學生學習的內容跟不上社會需求的轉變，從而影響人才的培養質量。此外，目前的“工程制圖”課程教學主要是以課堂和校內實踐測繪為主，缺乏與企業、社會的協同聯合培養，校內的實踐教學中具有設計性和創新性的實踐實驗較少，并不能為學生提供充分的創新實踐教育平臺。

3 對“工程制圖”課程教學新模式轉變的思考與探索

根據上述關于“工程制圖”教學模式當前存在的問題分析，總體可以總結為以下幾點：

(1)授課形式單一，缺乏新穎性；

(2)缺乏對學生課后創新實踐的鍛煉；

(3)忽視制造業轉型對專業需求變化的影響；

(4)缺少與企業專業化需求對接。

基于此，亟須發展出針對“工程制圖”課程的教學新模式，在滿足社會發展需求的前提下，加強培養學生的動手實踐能力、專業化素質以及技術創新的能力，以應對新環境下現代化需求的轉變。

現代化課程教育理念包括以人為本、全面發展、素質教育、創造性以及主體性等方面，新教育模式必須要緊扣課程理念的主旨。

3.1 線下教育模式轉變

對于傳統教育模式的改革并不是一蹴而就的，對于授課形式單一的問題，一方面是因為“工程制圖”課程本身決定的，由于本課程注重學生理論基礎的學習，抽象化教育會讓學生覺得枯燥乏味；所以首先需要引領學生認知工程制圖這一課程，介紹在專業發展中的應用及地位，說明工程制圖的重要性，激發學生的求學興趣，正所謂“興趣是最好的導師”，從而能夠大幅度提高學生的學習效率[2]。而且要合理規劃理論教學與動手實踐的占比，既要保證理論知識的全面吸收，還要加強對學生的創新實踐的培養。其中，理論教學需要突出課程內容的專業化，根據不同專業學生的培養目標的不同，制定出特定的專業化學習標準，以滿足不同專業發展需求。在課程講解過程中，需要增加工程實例的引入，全面介紹工程制圖在各行各業中的重要應用；在實踐培養環節，適當提高對學生實踐能力的考核，引起學生對于實踐創新能力的重視，避免傳統的以理論考試成績為主的考評體系，建立理論教學、課后作業以及實踐操作多方面融合的考評新體系，全面評估學生的綜合能力。此外，隨著網絡信息化教育平臺的不斷發展，出現了許多教學資源共享平臺，教師可以搜集本課程的教學資源，學習多樣化教學手段，進一步提升課程的教學效果[3]。

為了有效迎合制造業結構化轉型的需求和缺少對接企業社會人才專業化需求等問題，需要逐步發展，從以學校培養為主的教育模式轉變為學校、企業以及社會聯合培養的新模式[4]，既可以發揮學校的基礎化教學優勢，還能夠通過學校與社會企業的聯合培養，讓學生了解本專業前沿和緊跟市場發展的步伐，同時及時學習企業的先進制造技術，培養出基礎知識夯實、創新水平顯著、工程實踐應用能力強的創新型、應用型、技能型人才。

3.2 線上與線下混合教育模式的推廣

隨著互聯網技術的不斷發展，推動著傳統教育模式向數字化信息教育的方向過渡發展，線上教學模式的出現對于傳統教學模式產生了一定的沖擊。目前逐步形成“線下+線上”的混合教育新模式，涌現出雨課堂、翻轉課堂、微課以及慕課等新型教育形式。雨課堂作為一種典型的智慧型教學工具，主要利用微信與多媒體教育平臺，分為課前學生自主學習、課中教師重點講解和師生互動，以及課后的知識反饋與總結等方式，全面加深學生的課堂參與度和對知識點的理解[5]。

作為工科專業的基礎課，“工程制圖”知識點相對較多，并且涉及面較廣，也是后續相關專業課學習的重要基礎，這對于“線下+線上”的混合教育模式下的教學設計也提出了巨大的考驗。線上教學不僅僅是教師通過線上教學的方式進行知識點的講解，也要讓學生能夠親身參與課堂交流中，要逐步由老師授課為主向師生交流互動的方向轉變。而要想學生進行線上參與，就需要讓學生掌握工程制圖配套的CAD操作軟件并能夠熟練使用相關的操作命令。在教學過程中，通過列舉簡單專業相關的機械圖紙，督促學生在學習知識的同時，進行自主完成圖紙的繪制，這既能加深學生對知識點的理解，還可以提升學生繪制出規范圖紙的成就感。

對于“工程制圖”這類抽象的專業課程如不能及時調動學生在課堂上的積極性，很容易導致學生對理論知識點的學習產生抗拒心理，無法進一步培養空間思維能力，而且工程制圖本身也是一門實踐性很強的課程，既需要學生掌握理論知識的表達，也要學會與實踐相結合，將現實中的實物以工程制圖的規范形式來表現出來。因此，也出現了采用“以學生為中心”的翻轉課堂教育模式，來提升學生課堂上對理論知識的學習興趣，提高教學效果[6]。翻轉課堂也是一種線上與線下混合的教學形式，分為知識傳遞和知識內化的兩個階段，與傳統教學模式相比，是一種將教與學的順序進行“翻轉”的新模式[7]。“工程制圖”知識點多且雜，僅通過課上的講解并不能完全涵蓋到所有的知識點，而學生在課前通過自主學習線上的微課能夠對于所學的知識點有初步的了解，再結合課上老師的重點問題講解，進而大大加深了學生對本課程的理解，既能做到對重點知識點的仔細剖析，又通過線上學生自主學習微課，從而兼顧了“工程制圖”課程知識點的整體連貫性，為提升教學效果提供了一種新的途徑。

3.3 完善考核評價體系

傳統的考核評價體系中包括平時成績和期末考試兩部分，并且平時成績一般不允許超過30%，這就造成了學生考前突擊復習即可通過考試的現象，也就因而導致學生實際上對工程制圖的掌握并未達到課程標準中的要求，從而不能很好地與下一階段的學習或工作進行對接。基于此，為了更好地檢驗學生的學習效果與課程目標的達成度，需要降低期末考核的占比，增加考核方式的靈活性，以提升學生的創新能力，為社會和國家輸出創新型人才。工程制圖考核體系主要分為理論(占比70%)和實踐(占比30%)兩部分，其中理論又分為平時評價(占比30%)和期末考試(占比40%)，在平時評價中可依據授課情況自動調整各項的占比。

在考核評價中增加了線上的模塊，這就可以應對不可抗力而導致的突發狀況，從而可以達到效果。除此之外，在理論課的學習之余，增加了實踐考核模塊，以項目為驅動的學習模式可以大大地提高學生的學習興趣，從而提升教學的效果與質量。有效的“工程制圖”課程評價考核體系不僅可以充分利用教師扎實的專業知識進行理論知識的傳授，還能夠充分調動學生自主學習的主觀能動性。從書本上的內容運用到實際應用中去，時刻以實際的市場需求為導向，這可以激發學生學習的積極性、促進學校教育評價體系的優化與改革，在市場、專業課程體系與學生的創新能力的培養之間形成良性循環，從而為學校向社會和國家輸出創新型人才打下堅實的基礎。

結語

作為工程類技術人才所必修的專業基礎課程，“工程制圖”課程教學在專業化人才培養中是至關重要的。針對目前課程教育存在的一系列問題，探討了工程制圖教學新模式的轉變方向，通過調動學生的學習興趣、強化學生的動手實踐操作、充分利用教學資源以及學校與企業社會的聯合培養等方式，全面提升專業性技術人才的培養質量。同時，通過不斷探索新的教學模式進一步加深學生對知識點的理解和提升學生課堂上的積極性，從而強化學生的基礎知識，為學好其他相關的專業知識做鋪墊。而針對本課程的改革方向不止于此，課程本身還需要進一步實踐與教學效果檢驗，不斷完善培養機制，努力為社會培養符合發展需要的專業化技術人才。