基于工作過程系統化的《工程制圖與計算機繪圖》課程教學改革探究

宋瑩

(沈陽工學院，遼寧撫順 113000)

“工作過程系統化”強調“以就業為導向以職業為載體的人的全面發展”，在工作過程比對研究中，把教學內容同實際工作過程相聯系，經過三次教學設計處理，處理成若干個有邏輯關系的(如包含、并列)任務用于教學的工作過程。在教學過程中強調包含、并列、比較等學習方式，實現知識點的有機結合和內化，通過項目案例的層層推進使學生提高思考，發現、分析和解決問題的能力。工作過程系統化的教學方法既有模塊課程的靈活性也具有項目課程的特長，同時在此普通項目教學的基礎上，實現各項目各模塊的能力遞進的發展，從而將傳統的以教師為主講切換到以學生為中心的轉變。《工程制圖與計算機繪圖》作為安全工程的專業學生接觸的第一門專業基礎課程，承擔啟蒙學生了解整個專業體系的作用，對于學生畢業進入相關工程單位進行安全監察、設計、監理等起著重要作用，因此課程講授必須打破傳統學科知識系統化的束縛，將制圖課程中涉及的工作過程、學習過程和學生的解決問題的能力有機結合起來，將原有八大模塊圍繞工作過程進行內容重構，設計以建筑安全為方向的四大模塊及相關學習情境，建設工作過程系統化的課程。基于工作過程系統化的教學方法對于進行應用型教學、培養學生的實踐能力具有重要意義。

1 安全工程專業《工程制圖與計算機繪圖》課程教學現狀分析

安全工程專業學生需要掌握安全工程學科的基本理論知識和專業技能，是建筑工程、礦山、冶金工程等多行業領域需求的復合型應用技術人才。《工程制圖與計算機繪圖》是安全工程專業重要基礎課程，空間想象力要求高，注重培養安全工程專業人員在工程設計、建設、投入使用各個環節進行安全管理、安全技術等相關應用和實踐，具有較強的實踐性。課程所培養的手繪及AutoCAD 計算機輔助功能繪圖以及工程項目圖紙識圖能力是學生需要的基本且重要能力，學生通過讀圖、繪圖解決建筑安全工程相關問題。課程教學效果將與學生的工程素質、技能和創新能力直接相關。

《工程制圖與計算機繪圖》課程特征突出：基本概念多、理論性強(如投影理論)，繪圖量較大，在點線面投影方面習題比較難做，手繪圖紙及計算機繪圖實踐性強，對空間思維能力要求極高。課程內容既包含手繪圖紙、AutoCAD計算機輔助繪圖的實踐操作，也包含投影理論學習、國家制圖規范、法規標準及工程實際的相關內容，因此教學難度大，實際工程經驗要求高，對于大一學生理解和掌握本門課程的難度大。

在以往安全工程專業《工程制圖與計算機繪圖》的教學中，存在以下幾個方面的問題：

(1)教學方法較為陳舊。授課教師完全按照教材的內容順序向學生灌輸信息，知識點相對量多、煩瑣導致學生主動性不高。通常由教師在多媒體演示操作，學生實踐動手在計算機操作較少，缺乏主動思考。

(2)課程中涉及手繪抄圖及CAD 計算機輔助繪圖量較大，但具體針對工程項目識圖訓練較少，導致學生不能識讀標準圖集、工程樣圖，不能直接進行工程項目設計和指導施工。另外，由于大一學生缺乏專業基礎知識背景，導致其對建筑工程的圖形表達認識不清[1]，課程結束不能應用所學知識獨立解決工程實踐問題，不能達到培養應用型人才的目標。

基于以上分析，一種高效可行的以培養應用型人才的為目標的授課方法勢在必行，工作過程系統化的授課方法能夠很好地解決以上問題，因此采用基于工作過程系統化方法來進行安全工程專業的《工程制圖與計算機繪圖》課程改革。

2 應用工作過程系統化教學方法的課程改革

2.1 教學體系改革

實現培養安全工程專業識圖、繪圖及應用計算機軟件設計能力進行建筑工程安全管理，僅一門工程制圖課程是無法實現的。因此《工程制圖與計算機繪圖》應結合安全工程專業特點，結合其他專業核心課程，形成完整的安全技術能力培養的課程體系。

《工程制圖與計算機繪圖》課程是培養學生識讀、繪制工程圖樣能力的課程，與其他課程關系如下：

(1)《工程制圖與計算機繪圖》作為第一門專業基礎課，內容包含識圖、繪圖基本理論和方法，最終使學生達到能夠自主讀施工圖、識建筑圖、手繪及計算機軟件繪制各類圖紙的能力[2]。

(2)專業課中《建筑消防》《事故與災害應急》《建筑安全》《安全人機工程》《工業通風與除塵》等課程能夠提供項目案例素材，可以在這些課程中搜集建筑圖、消防圖、人機設計圖等應用實例用于本教學，如：從《建筑消防》《建筑安全》等課程中選取典型的民用、商業建筑物作為實例，給學生講解讀圖、識圖、繪圖方法；同時學生可以自主設計工程圖樣，在繪制工程圖后將繪制的圖樣用于專業課程教學，從而融會貫通方便學生理解。通過前序課程后序課程的關聯性，本課程能夠為后序其他安全工程專業課程提供實踐作用，提高后序安全專業課程及課程實踐、畢業設計的效果。

(3)通過安全工程專業課的課程實訓和畢業設計教學環節，鍛煉學生利用計算機AutoCAD繪圖技術建筑安全工程相關實際問題的能力。例如：在工業通風與除塵實訓、安全人機工程、建筑消防實訓中繪制設計圖；在畢業設計中繪制消防設計圖。

2.2 教學內容的改革

根據人才培養目標的要求和課程體系的設置，需要對《工程制圖與計算機繪圖》課程的教學內容進行整合，按照課程模塊重組。

(1)課程初期，注重安全工程領域背景介紹，如引入建筑安全工程事故案例讓學生了解工程制圖在安全領域的應用實例，提高學生的學習興趣。

(2)對于繪圖基本方法知識，結合工程項目具體案例進行理實結合。例如：在計算機繪圖命令講授中，選用《工業通風與除塵》課程通風管道作為繪圖實例，讓學生能夠感受作為安全專業學生的專業使命感，對專業有更深入的理解。

(3)課程總共48 個學時，其中工程制圖基礎理論32 學時，AutoCAD計算機繪圖16學時，研究繪制和閱讀工程圖樣的理論和方法包含內容有：投影基礎、建筑形體表達、軸測圖以及建筑施工圖識讀及運用AutoCAD 軟件繪制具體建筑圖樣。課程最終以培養學生自主識圖、獨立繪制建筑圖樣為目標，結合安全專業人才就業領域，對接職業素養，以具體項目貫穿課程知識點，各項目之間層層遞進，由老師帶領同學共同完成項目過渡到學生獨立完成。

基于以上分析，將課程內容結構重組為4 個模塊，具體見表1。

表1 教學內容重構

2.3 教學方法改革

(1)采用多媒體紅蜘蛛軟件授課。同學們可以身臨其境上機練習，出現問題分組討論，學生帶著解決實際任務的目標去學習，由一開始的小任務逐漸過渡到大任務、由簡到繁、循序漸進完成。在教學過程中，由興趣引導學生在任務中自主地去探求知識、獲取知識、運用知識。以教學方式調動學生的學習興趣會取得事半功倍的效果。

(2)將翻轉課堂教學模式應用于《工程制圖與計算機繪圖》課程教學[2]。翻轉課堂包含三個階段：①獲取課前知識；②課堂知識內化；③課后知識的鞏固。在授課前做好課程設計：有效利用時間，在課前，學生可在慕課或智慧樹等網站進行自主學習；課堂上，教師布置任務、學生完成任務、小組打分評價，教師最終總結；課后，學生修改完善成果提交成果；通過一系列的設計旨在提高學生自主學習能力、小組團隊協作能力以及對課程知識的綜合應用能力[2]。

2.4 考核方式改革

在考核學生過程增加過程考核比重，通過過程考核強化學生在課堂上的表現及改善部分同學的聽課狀態，以過程考核方式激勵學生積極參與課堂討論和互相溝通交流中，合理調整考核方式，注重學生實際繪圖操作能力及解決工程問題的能力。各項考核項具體內容及比例如下。

(1)課堂表現占10%，考查學生在課堂上是否能夠積極互動。主要根據學生出勤、課堂參與匯報情況給出成績。

(2)作業占20%，考查學生對重點知識的掌握情況，在重點部分會布置手繪及上機作圖作業。

(3)課堂筆記占20%。考查學生課堂聽課態度，針對課堂重點內容，教師會留出時間讓同學結合自身理解記錄課堂筆記。

(4)隨堂考核占20%。隨堂考查學生對課堂知識的掌握情況，采用雨課堂、慕課測試等方式，在課堂隨機發送識圖試題，學生在課堂時間完成，考查課堂掌握情況。

(5)任務完成占30%。布置學生進行手繪項目和計算機繪圖任務，考核學生本學期對工程制圖與計算機繪圖的整體掌握情況。采用課堂與上機作圖結合形式，要求學生在規定時間內完成繪圖。

3 改革目標

(1)實現教學內容改變。設計以工程項目繪制過程為主線的課程結構，結合工程實例及時更新教學內容，讓學生更早地建立對工程問題的認識[1]。

(2)實現教學方式改變。通過以學生為中心的教學模式，提高學生課堂參與度。

(3)實現學習方式改變，配合教學方法的變化，結合課程學習要求，學生進行團隊協作，開展自主學習。

4 解決的關鍵問題

(1)優化、重組理論教學內容。由于傳統的制圖課程不能將學生對專業圖識讀和繪制訓練到位，因此，通過本項目的實施可以體現課程教學過程中“教、學、做”一體的應用型教育特色。

(2)學生團隊協作能力差。目前學生多數以自我為中心，團隊意識和團隊協作能力偏低，不利于學生日后的職業發展。

(3)實踐項目案例的分析整理，實現理論知識與實際建筑工程項目的緊密結合。

5 改革實施效果

基于工作過程系統化教學設計和多種形式的考核改革，運用項目教學的方法深度挖掘了學生學習興趣和熱情，獲得學生一致好評[3]，通過課程改革和實踐取得較好的教學效果。

(1)加強過程考核，通過課堂任務與課后作業練習，及時鞏固學習知識，考查學生對知識的掌握程度。通過過程考核提高學生對知識的綜合運用能力，也提高了學習的主動性[4]。

(2)期末總評成績顯著提高，成績優良率高達59.38%。

(3)采用分組團隊，增強學生的團隊意識和責任感，體現以學生為中心的思想。

(4)由傳統的理論測試單一型評價方式向多元評價方式改革，更全面地考查了學生的知識掌握和綜合運用的能力，完成本課程的培養目標。

(5)建立教學案例庫。根據安全專業畢業生畢業后工作方向、工作中研究項目等情況，提取專業授課案例項目資料，建立相關教學案例庫。分別為：案例一某小學教學樓建筑圖；案例二行政樓建筑圖；案例三A 戶型住宅樓建筑圖；案例四B 戶型住宅樓建筑圖；案例五多層住宅建筑圖；案例六某校園平面圖，案例七某別墅建筑圖。

(6)學生滿意度調查。對班級32 名學生進行了《工程制圖與計算機繪圖》課程工作過程系統化教學問卷調查，經統計90.63%的學生完全能夠接受本課程實施工作過程系統化的相關教學；9.38%的學生基本接受實施工作過程系統化的相關教學；0%的學生不接受此方法，78.13%的學生認為該課程采用工作過程系統化的教學法授課好；15.63%的學生認為工作過程系統化教學法和傳統教學法都可以；6.25%的學生認為傳統教學方式好。根據以上數據及平時與學生溝通交流，大部分學生認為實施工程過程系統化的教學方式能夠更好地掌握通過手繪及CAD計算機輔助軟件進行工程圖紙的繪制，并能很好地通過項目來提升自我的讀圖能力。

6 課程改革創新點

制定工作過程導向課程的課程標準是目前應用型課程改革與建設的當務之急，有必要建立“基于工作過程”的課程標準。具體創新點如下：

(1)強調過程學習，在授課過程中將學習重心從傳授理論知識向應用理論知識解決實際問題的過程轉化，根據工程圖紙繪制流程來重新設置課程內容和課程結構。

(2)注重學生實踐能力培養。結合建筑工程實例及時更新教學內容，讓學生建立對工程問題的認識，真正落實應用型人才培養方案。

(3)建立學習小組，通過小組任務等教學活動鍛煉學生團隊合作能力。

7 存在問題及解決思路

(1)基于目前建筑結構的多樣化及建筑設計的優化，今后需要繼續加大力量進行案例資料的收集。建立圖紙資料庫，為今后課程授課提供更豐富的項目資料。

(2)目前課程基于工作過程系統化方法授課的線上課程資源缺失，在后疫情時代應加強對于課程線上資源的建立。

(3)隨著3D 軟件的普及，探索3D CAD 軟件對教學內容進行擴充。

8 總結

本文探討了工作過程系統化教學改革方法在安全工程專業《工程制圖與計算機繪圖》課程的應用并應用于實踐。在教學過程中發現，工作過程系統化的課程改革方法對提高學生學習興趣、課程期末成績，提升學生就業能力及就業單位滿意度都具有良好效果[5]。