摘要:“工程制圖”課程在大多數工科專業院校中屬于基礎必修課。在信息技術時代的背景下,該課程的教學目標是培養學生的基礎技術,以獲得工程師初步訓練。為了能夠確保“工程制圖”的教學效果,更好地培養學生的自我學習以及創新能力,通過對教學實踐經驗的總結得出了一些優化經驗。這些優化措施涉及教學質量保證、優質教育資源共享、重修教學與考核方法研究,以提高學生自主學習和創新能力為目標。通過這些優化措施,“工程制圖”課程教學取得了較好的效果。
關鍵詞:工程制圖;教學方法;以學生為中心;創新能力
一、引言
唐宋八大家之一韓愈在《師說》里曾經說過:“師也,傳業授道解惑也。”在傳統的教育理念中,教師單方傳授知識,學生被動地接受知識。隨著時代的進步與發展,教師不再作為施動者,學生不再作為接受者,逐漸產生了“學生為中心”的教學模式。
在高等教育教學中,尤其是本科階段教育,“學生為中心”的教育模式到底意味著什么呢?《大學》被列為四書之首,開篇如此寫道:“大學之道,在于明德,在于親民,在止于至善。”也就是說,大學的主要宗旨就是對優秀品德進行彰顯,使人棄舊圖新,使人達到最完善的境界。這是大學的開篇,也是大學的三綱。
很多高校將至善作為教學的目的,甚至將其列為校訓。如何實現至善這一目標成為很多高校教育工作者研究的課題。《大學》將人生進修劃分為八個階段,即“八大條目”,分別為:格物、致知、正心、誠意、修身、齊家、治國以及平天下。要實踐古圣和先賢指引的道路,就必須具體問題具體分析。如果在本科教育階段真正能做到“以學生為中心”,就有可能到達到《大學》中所描述的至善境地。大學的教育和管理模式應當與時俱進,根據時代的發展變化不斷完善和提高。
《高校課程思政建設指導綱要》明確提出,高等院校中的工學專業課程應注重培養學生的工程倫理分析能力和大國工匠精神,遵循精益求精的原則,從而全面激發高校學生科技報國的擔當和家國情懷。為了貫徹綱要精神,工程制圖課程啟發學生在中小學所學習的幾何學原理的基礎上,實現學生理性思維模式的充分發揮,培養其理性分析與解決問題能力,進而培養工學專業學生理論聯系實際的創新精神和能力,使學生堅決貫徹使用《技術制圖》國家標準,了解中國制造發展之路,堅定信念,樹立民族自豪感和自信心,樹立獻身科學、追求真理、為實現中國制造到中國創造而努力學習的目標,形成正確的世界觀、人生觀、價值觀。在高校中,作為供血學科的一門專業基礎課程,“工程制圖”課程內容在工程各專業中都較為適用,該課程的特征主要表現為實用性、基礎性以及技術性,不僅學生數量比較多,而且專業也非常多。所以,在“工程制圖”課程教學中,展開以學生為中心的教學研究極具重要意義[1-2]。
二、“工程制圖”課程簡介
“工程制圖”課程開設于高校工科專業中,這是具有基礎性的一門課程,以培養學生取得初級工程師資格的基礎技術為教學目標。“工程制圖”課程重點要求學生掌握用正投影法表示物體的基本理論與方法,能夠正確使用繪圖工具和儀器,并具備閱讀、繪制一般圖形的能力。同時,培養學生的空間想象和形象思維能力,以及閱讀和繪制圖樣的基本能力。此外,還要培養學生耐心細致的工作作風、嚴謹認真的工作態度,以及敬業精益專注創新的工匠精神[3-4]。學習本課程的學生必須認真學習基本理論,遵循國家標準制定的基本規則、要求和畫法。同時要堅持理論聯系實際,由淺入深、由簡到繁,多看、多思、多想、多畫,不斷地轉換空間形體與平面圖形的關系,逐步提高讀圖和繪圖能力。繪圖要求投影正確、視圖清晰、配置合理、尺寸完整、字體工整、圖面清潔,使圖紙“靚、黑、光、美”。學生還需要認真、堅持、積累、提升自己的能力。
三、“工程制圖”課程的教學方法
(一)“以學生為中心”的教學意義
在當前階段,高等院校的重要教學任務之一是培養實踐能力強、理論知識豐富的高素質人才。為了貫徹落實新時代黨和國家的教育方針,在工程專業教學中,高校教師需要不斷提升學生的主體性,通過以生為本的教學理念培養更多的優秀人才,以滿足社會發展與進步的需求。
將“以學生為中心”的教學模式應用于工程類專業課程教學,能夠幫助轉變傳統教學主要以教師為中心的情況,消除師生之間交流不暢的弊端,充分體現學生的主體地位。從根本上說,“以學生為中心”的教學模式更注重學生的“學”,基于該教學模式,“工程制圖”課程教師應避免僅僅是向學生灌輸理論知識,不能只充當知識搬運工,關鍵在于充分發揮自身優勢,豐富工程專業課堂,與學生的學習特點和學習現狀相結合,不斷優化和完善課堂教學模式,激活枯燥無味的課堂,最終實現學生學習興趣的激發,提升“工程制圖”課程的學習效果[5]。“工程制圖”課程實踐性非常強,學生在學習這門課程時需要要掌握相關理論知識,并不斷參與實踐練習,以確保他們能夠培養實踐和創新能力。
在信息化時代,充分開發數字化教學資源對于促進學生線上線下學習具有很大的推動作用。形成數字化教學模式需要以學生為中心,不斷豐富數字化教學資源,提升學生學習的積極性和主動性。如果在“工程制圖”課程教學中,教師仍然采用傳統的教學方法,僅僅是為學生傳授理論知識,往往很難提升學生實際問題解決能力和實踐能力。因此,教師應“以學生為中心”,讓學生學會帶著問題主動學習和研究知識點,激發學生的主觀能動性,進而提升學生的知識串聯能力。教師還應向學生傳授學習“工程制圖”課程的有效方法,以達到理想的課程教學效果。因此,高校教師應盡可能打破傳統的教學壁壘,在以學生為中心的教學模式下,實現學生在課堂中主體地位的提升,進而培養他們的實踐創新能力,為他們未來從事與工程有關的工作奠定良好基礎[6]。
(二)影響“以學生為中心”教學模式的因素
結合“工程制圖”課程的傳統教學模式,分析了“以學生為中心”教學產生影響的因素,重點概括成豐富度、熟悉度、應用度及更新度四大方面。具體內容如下:
1.教師對學生所掌握知識程度的熟悉度
在信息化時代,一些教師并未將學習效果和學習現狀相結合,優化設計課程教案。由此,雖然教師及時選擇了“以學生為中心”的教學模式,但仍舊無法轉變學生當前的學習狀態。并且,時間一長,該教學方法甚至會違背“以學生為中心”的教學目標。
2.實際案例的應用度
在課程教學中,部分教師只注重工程制圖專業知識在工程項目中的運用。這導致課程教學枯燥乏味,并沒有充分應用到信息化時代下的各種先進互聯網技術。教學模式單一且傳統。除此之外,還有很多教師會在課堂上強行增加無關教學內容的實踐案例,而忽略了培養學生的動手實踐能力。
3.學生考核方式的豐富度
現階段,高等院校的“工程制圖”課程教學考核方式單一,只注重學生對相關理論知識的掌握程度,卻忽略了對學生實踐能力的考察。有些高校片面認為實踐能力的培養并不重要,因為不注重培養學生的實踐能力。因此,在學生成績的考核過程中,會出現理論成績和實踐成績失衡的情況。“工程制圖”課程中,也有可能會出現教學內容與工程項目實際需求相脫離的情況[7]。
4.專業知識的更新度
高等院校的學生參與“工程制圖”課程學習的主要目的在于,希望能夠在畢業后從事建筑行業。然而,部分學校的“工程制圖”課程教學內容落后,沒有針對建筑行業的優化轉型進行課程的調整和完善。甚至有些教學內容非常陳舊,與當前建筑實際不相符,無法滿足工程項目發展的需求,從而影響“以學生為中心”的課程教學效果。在“工程制圖”課程教學中,應針對企業需求,圍繞“面向智能建造需求企業對人才的新要求”、“目前企業智慧化或信息化涉及的業務和所處階段”、“現有課程中還需要新增哪些課程”、“企業中與智能建造相關的崗位”等問題展開教學,不斷更新學生的專業知識,通過多元化“工程制圖”課程教學,為我國智能建造行業中提供更多優秀人才。
(三)“以學生為中心”的教學思路
數字化技術若想真正融入“工程制圖”教學,改變教師原有教學方式,需要進一步優化學生學習手段和方式。充分利用手機、電腦等不受時間空間限制的特點,與學生共同討論碎片化知識,從而形成線上線下一體化教學模式。在“工程制圖”課程教學中有效應用“以學生為中心”的教學理念,一方面有助于實現專業課教師的既定教學目標,進一步提升課堂教學中學生主體地位,另一方面也有助于激發學生學習“工程制圖”的興趣和參與實踐活動的熱情。所以,本文對“工程制圖”教學中應用“以學生為中心”的教學思路展開重點研究[8]。
1.教學案例可視化
教師在“工程制圖”課堂教學中,為保證學生能夠對工程項目中存在的實際問題進行直觀分析,可以將工程模型當成教學案例,也可以通過計算機技術,為學生播放與工程建設有關的短視頻或者3D動畫片,并鼓勵學生分析所觀看的建筑工程案例,引導他們結合所學理論知識,對案例中存在的問題進行正確判斷。專業課教師還需要引導學生繪制案例工程結構圖,并詳細標注所存在的問題[9]。
2.課程作業隨堂化
課程作業隨堂化是指教師基于專業教學內容,結合課堂所講授的知識,為學生布置隨堂作業。作業隨堂化有助于提升學生的學習積極性和主動性,對激發學生學習興趣也有很大的幫助,以達到理想的學習效果。而作為一門實踐性非常強的課程,“工程制圖”要求學生掌握繪圖和讀圖的能力,而這些能力要通過反復訓練才能提高。在課程中,教師要求學生進行隨堂小練習和技能訓練,例如通過多媒體技術繪制平面圖形、三視圖、軸測圖、機器零件、工程電子圖等,以提高學生的繪圖速度和能力,為今后的工科學習打下堅實的基礎。隨堂練習讓學生在不斷的練習中培養知識掌握和操作能力,進而提升其獨立思考和問題解決能力[4][10]。
3.師生教學互動化
從根本上說,教學存在多元化的特征,這也是教師向學生傳遞理論與實踐知識、學生從教師處習得知識的綜合過程。作為一門實踐性非常強的專業課程,“工程制圖”課程需要教師在課堂上多和學生互動。為順利開展課程教學,專業課教師應在教學過程中引導高校生主動、正確參與相關互動游戲,以激發學生對“工程制圖”課程知識點的興趣,進而提升他們的學習效率,這對提高“工程制圖”課程的教學質量也極為有利。除此之外,專業課教師還可以在教學過程中和學生建立師生友誼,實時收集學生所反饋的教學信息,以提升教學質量[11]。
4.工程制圖常態化
在“以學生為中心”的教學模式下,教師既要為高校生布置相關的課后作業,讓學生在鞏固知識點的過程中習得理論知識,又要引導學生在課堂中完成繪圖任務。可見,“工程制圖”課程教學需要教師為學生布置隨堂作業,使繪圖任務成為常態,并提高學生的課堂參與度。舉個例子,如果學生遇到工程問題,他們是否能夠通過所學知識來解決問題。如果學生不能回答某些問題,教師可以及時為學生提供教學指導[12]。充分利用信息化教學可以方便老師全面掌握學生的學習情況。評價體系應主要包括線上學習情況、課堂表現情況和課后線上學習情況等,合理有效地構建課程評價體系有助于提高學生的學習水平。
5.課程作業精煉化
在信息化時代下,工科學生普遍反映課程作業量繁重,經常通宵完成作業,有時候作業會出現交叉情況。為了提高學生學習效率,讓他們在更短的時間內掌握更多與時俱進的專業知識,教師可以將作業精簡化。例如,學生完成作業后教師及時批改,提供及時反饋,并糾正學生工程制圖作業中出現的錯誤,進行相應的繪圖示范。學生在看到作業批改后能夠及時地了解如何改進和提高所學知識。每個知識點都可以配有一個同步作業,以便加強學習。此外,教師也可以將學生的作業上傳至創建的班級微信群或其他統一平臺,充分發揮互聯網的優勢,確保師生隨時隨地都能查看工程制圖情況。這樣的教學方法可以讓學生在學習中感受到學習“工程制圖”課程的重要性,從而激發他們的學習積極性。
四、結束語
總而言之,在“工程制圖”課程教學中應用“以學生為中心”教學模式,有助于提升專業課程教學質量,實現學生工程制圖能力的強化,對學生在實際工作中巧妙應用所學理論知識極為有利。因此,在高校“工程制圖”課程的教學設計中,專業課教師要基于學生學習現狀,適時調整教學模式、計劃和進度,確保“工程制圖”課程改革方向的正確性,從而提升課堂教學質量和學生學習效率[13],為建筑行業培養更多優秀人才,以適應時代發展需求。
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