新工科背景下大學(xué)生工程實(shí)踐素養(yǎng)培養(yǎng)的探索與實(shí)踐
——以現(xiàn)代工程圖學(xué)課程為例

張趙良，朱菊香，羅丹悅 ，姚召華

（1.無(wú)錫學(xué)院, 江蘇無(wú)錫 214105； 2.南京信息工程大學(xué)，江蘇南京 210044）

立足當(dāng)今新興產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，應(yīng)用型高校培養(yǎng)一專多能、多學(xué)科交叉融合的復(fù)合型人才迫在眉睫。為突破目前高等教育工程人才培養(yǎng)發(fā)展瓶頸,教育部提出了新工科建設(shè)計(jì)劃[1]。希望能培養(yǎng)出專業(yè)知識(shí)強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、實(shí)踐能力強(qiáng)、跨界能力強(qiáng)的人才。如何建立新興工科與傳統(tǒng)工科相結(jié)合的新學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)，已成為高校新工科建設(shè)和發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)[2]。工程圖學(xué)課程是工科類學(xué)生的必修基礎(chǔ)課，作為工程技術(shù)界的通用語(yǔ)言，在工程設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)檢、技術(shù)交流等方面具有極其重要的地位，是工程技術(shù)人員必須學(xué)習(xí)和熟練掌握的基本技能。在新工科背景下，如何培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐素養(yǎng)，使學(xué)生將來(lái)能勝任工作崗位并獲得可持續(xù)發(fā)展，是任課教師應(yīng)該思考和探索的課題。本文結(jié)合工程圖學(xué)研究的內(nèi)容，探索新工科背景下現(xiàn)代工程圖學(xué)改革的思路、方法和具體實(shí)施過(guò)程，以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，實(shí)施教學(xué)改革，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)和新興經(jīng)濟(jì)體需求的具有較強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的適應(yīng)型、高素質(zhì)、復(fù)合型人才[3-4]。

1 當(dāng)前工程圖學(xué)教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

1.1 與工程案例聯(lián)系不緊密

在傳統(tǒng)的工程制圖教學(xué)大綱中，主要是圍繞點(diǎn)線面、投影、裝配圖等章節(jié)設(shè)計(jì)的。而該課程從平面到空間的內(nèi)容很抽象，教師在整堂課上大部分講解也都是理論描述，結(jié)合實(shí)例讓學(xué)生去思考、動(dòng)手動(dòng)腦的教學(xué)環(huán)節(jié)很少。學(xué)生覺(jué)得內(nèi)容枯燥難懂，從而失去了學(xué)習(xí)的興趣。

1.2 對(duì)職業(yè)素養(yǎng)的重視不夠

隨著多媒體教學(xué)的發(fā)展，部分教師在工程圖學(xué)課上主要是使用PPT講解一下概念和知識(shí)點(diǎn)。但是三視圖作圖方法、線型粗細(xì)的選擇、尺寸標(biāo)注等等這些知識(shí)，都需要教師在黑板上手把手進(jìn)行示范，給學(xué)生展示一個(gè)規(guī)范完整的作圖過(guò)程。更重要的是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的職業(yè)素養(yǎng)，正確規(guī)范地繪制和閱讀工程圖樣是工程技術(shù)人員必備的基本素質(zhì)。

2 新工科背景下工程實(shí)踐素養(yǎng)培養(yǎng)的方案

新工科背景下培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)，教師需通過(guò)課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和進(jìn)企業(yè)實(shí)習(xí)循序漸進(jìn)地進(jìn)行。本課題組借鑒國(guó)內(nèi)外人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)學(xué)校“校企共建”平臺(tái)，有計(jì)劃、有步驟、分層次地進(jìn)行工程實(shí)踐素養(yǎng)的培養(yǎng)。

2.1 加強(qiáng)大學(xué)生工程實(shí)踐素養(yǎng)教育教學(xué)設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮課堂作用

工程制圖培訓(xùn)改革以新工程理念為基礎(chǔ)，以企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)為背景，將工程制圖課程的理論知識(shí)融入新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)理論與生產(chǎn)過(guò)程相結(jié)合[5-8]。在工程圖學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)創(chuàng)建合適的工程項(xiàng)目并實(shí)施，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)，把制圖課變得生動(dòng)有趣，使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。為了更好地落實(shí)新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)，從成果導(dǎo)向出發(fā)，制定合理的課程設(shè)計(jì)，緊密圍繞有關(guān)于工程圖學(xué)專業(yè)特色相關(guān)的核心素養(yǎng)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，課程中導(dǎo)入真實(shí)的生產(chǎn)加工視頻庫(kù)，講解加工知識(shí)、典型的零件加工視頻庫(kù)等，讓學(xué)生很好地整合每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)以致用，真正實(shí)現(xiàn)工程教育育人目標(biāo)。其次，通過(guò)專業(yè)課與實(shí)訓(xùn)課相結(jié)合的教學(xué)方式來(lái)提升大學(xué)生的職業(yè)修養(yǎng)和道德品質(zhì)。

2.2 搭建科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，激發(fā)學(xué)生實(shí)踐素養(yǎng)內(nèi)驅(qū)動(dòng)力

在新工科背景下，建立科學(xué)的評(píng)價(jià)體系對(duì)提升大學(xué)生的工程素養(yǎng)發(fā)揮重要作用。首先，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的多樣性，不以單一成績(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)，需要借助具體的實(shí)踐活動(dòng)來(lái)體現(xiàn)學(xué)生執(zhí)行任務(wù)的能力、在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)和表述問(wèn)題的能力以及解決問(wèn)題的能力。其次，優(yōu)化評(píng)價(jià)理念，改革紙質(zhì)考核方式，創(chuàng)建具有新工科特點(diǎn)、充分反映企業(yè)需求的評(píng)價(jià)方式。同時(shí)要認(rèn)識(shí)到學(xué)生之間的差異性，學(xué)生在學(xué)習(xí)工程制圖過(guò)程中，技能掌握進(jìn)度、專業(yè)知識(shí)吸收能力各不相同，因此工程實(shí)踐素養(yǎng)的提高速度也參差不齊，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的同時(shí)，也要注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行積極的心理暗示和鼓勵(lì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.3 健全工程實(shí)踐素養(yǎng)教育的課程體系，實(shí)現(xiàn)課程育人

基于新工科背景的大學(xué)生實(shí)踐素養(yǎng)培養(yǎng)要求，對(duì)相關(guān)實(shí)踐類課程項(xiàng)目，應(yīng)該將工程制圖課程知識(shí)融入其中，讓學(xué)生在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)中不斷地鞏固和理解，逐步培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和表達(dá)能力。平時(shí)也可多舉辦與工程素養(yǎng)相關(guān)的知識(shí)講座，拓寬學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力。按照新工科工程教育模式優(yōu)化與整合制圖教學(xué)資源，從工程實(shí)際出發(fā)重構(gòu)課程知識(shí)體系，將專業(yè)特色的工程圖例形成資源庫(kù)，讓學(xué)生通過(guò)掃碼就可以學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。在大一認(rèn)知實(shí)習(xí)過(guò)程中，讓學(xué)生注重觀察加工現(xiàn)場(chǎng)的各種零部件。教師通過(guò)與學(xué)生一起參與工程項(xiàng)目，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生有針對(duì)性、有步驟地進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，適應(yīng)工程院校培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)[9-11]。

2.4 建設(shè)課程實(shí)踐平臺(tái)，搭建實(shí)訓(xùn)體系

建設(shè)工程制圖實(shí)驗(yàn)室，營(yíng)造真實(shí)的教學(xué)情境；借助高校教學(xué)硬件和軟件等教育資源，做好課程設(shè)計(jì)和教學(xué)方案設(shè)計(jì)；利用學(xué)習(xí)平臺(tái)完成作業(yè)指導(dǎo)工作、實(shí)踐咨詢等教學(xué)工作。進(jìn)一步優(yōu)化情景式教學(xué)理念，完善實(shí)踐訓(xùn)練運(yùn)行機(jī)制，幫助學(xué)生快速形成工程實(shí)踐所必備的素養(yǎng)[12-14]。與此同時(shí)，關(guān)注學(xué)生技能的培養(yǎng)，注重學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生心理變化，定期舉辦實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)等，搭建實(shí)訓(xùn)體系。

圖1是基于新工科背景的大學(xué)生工程實(shí)踐素養(yǎng)培養(yǎng)方案。通過(guò)教學(xué)改革，在實(shí)踐過(guò)程中能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知熱情，激發(fā)工程創(chuàng)造性思維，養(yǎng)成良好的工程素養(yǎng)。

圖1 新工科背景下的大學(xué)生工程實(shí)踐素養(yǎng)培養(yǎng)方案

3 結(jié)語(yǔ)

工程改變世界，科技創(chuàng)造未來(lái)，工程教育決定人類的現(xiàn)在和未來(lái)。教學(xué)改革任重道遠(yuǎn)，只有緊緊圍繞新工科內(nèi)涵，從教學(xué)大綱、課程資源、師資理念、實(shí)驗(yàn)條件等方面進(jìn)行完善和革新，才能培養(yǎng)既具有工程實(shí)踐能力，又有工程實(shí)踐素養(yǎng)的人才，進(jìn)而為社會(huì)培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)的高質(zhì)量工程專業(yè)人才。