安全類專業制圖類課程融合式教學模式探索與實踐

［摘 要］文章以中國勞動關系學院安全工程學院為例，研究高校安全類專業工程制圖與計算機輔助設計課程深度融合的教學模式。首先，通過畢業生問卷調查和專業課教師訪談，確定安全類專業制圖類課程的培養目標和教學內容。其次，從教學目標、內容和方式三個方面分析兩門課程融合式教學的必要性和可行性。最后，以“作業驅動”方法為核心、基于BOPPPS模型建立了兩門課程深度融合的“線上+線下”混合式教學模式，分析確定了各學習章節中適合用于兩門課程融合教學的習題繪圖任務，并詳細梳理了近百個CAD命令與各習題繪圖任務的對應關系和教學順序。實踐證明，該融合式教學模式具有一定的可行性及參考價值。

［關鍵詞］安全類專業；工程制圖；計算機輔助設計；深度融合；融合式教學模式

［中圖分類號］G642 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2025）01-0049-05

制圖類課程是高校工科專業學生的一門基礎必修課程，一般在本科階段低年級開設，旨在培養學生的讀圖和繪圖能力，并為后續專業課程的學習奠定基礎。對于安全類專業本科生而言，畢業后不論是繼續讀研還是從事安全相關工作，都需要具備一定的制圖能力，因此制圖類課程對他們來說至關重要。制圖類課程一般包括兩部分——工程制圖和計算機輔助設計，其中工程制圖主要教授制圖基本知識、各類工程圖樣的形成原理以及制圖方法，計算機輔助設計則主要學習利用CAD軟件繪制工程圖樣的方法。當前，針對這兩門課程的相關研究主要集中在以下幾個方面：一是在工程教育認證、產教融合以及新工科等背景下，對課程教學模式的探索與分析[1-3]；二是基于各類線上學習平臺，對課程混合式教學模式的構建與實踐[4-6]；三是對課程思政資源的挖掘與融入方法的研究[7-9]。

這兩門課程的教學模式包括脫離式和合并式[10]。脫離式的教學模式忽略了兩門課程內容的聯系，不利于保證教學內容的連貫性[11]?；诠こ讨茍D和計算機輔助設計課程內容整合的需求，兩門課程的融合式教學模式很早就被提出來了。1999年，陸國棟等[12]在工程制圖課程體系改革研究中就提出，工程制圖應與計算機繪圖進行融合；2001年，董曉英[13]首次提出了兩門課程的融合式教學體系，此后相關研究陸續開展。卓麗云等[10]、董曉英[13]、羅文俊等[14]、梁秋會等[15]和王業明[16]在其研究中針對兩門課程的融合式教學模式提出了較為完整的教學框架。但這些研究針對的均是土木或機械類專業的制圖課程，且未詳細說明大量CAD繪圖命令融入工程制圖課程內容的具體順序，兩門課程的融合式教學模式在實際授課過程中的應用性還需深入論證。基于此，本研究擬針對安全類專業工程制圖與計算機輔助設計課程的融合式教學模式開展進一步研究，旨在提出更具實際應用性的教學方案，并依托近年來快速發展的混合式教學手段，探討這兩門課程融合式教學模式構建的新方法、新思路。

一、 基于專業需求的課程培養目標和教學內容分析

（一）畢業生工作需求

為了從畢業生工作能力需求角度分析課程的培養目標，筆者對中國勞動關系學院安全工程學院（包括安全工程、應急技術與管理和職業衛生工程三個專業）近十年的畢業生開展了工程制圖應用情況調研，共收集有效問卷166份，其中包括從事安全相關工作的畢業生的問卷103份。在從事安全相關工作的畢業生中，平均有54.4%的畢業生日常工作涉及制圖內容，且這一比例會隨著工作年限的增加而升高，工作三年內、三年至五年和工作五年以上的人員，比例分別為47.06%、59.09%和63.33%。此外，近90%的安全類專業畢業生在工作中應用的是建筑制圖，因此確定安全類專業制圖課程將主要針對建筑制圖進行講授。關于畢業生應用建筑制圖的具體形式，建筑圖紙閱讀占62%，而在余下的38%的繪圖應用中，約90%為CAD軟件繪圖。因此在安全類專業制圖課程教學中，應特別注重培養學生的CAD制圖能力。

（二）專業課學習需求

在中國勞動關系學院，制圖類課程開設于本科的第二學期，是后續專業課程學習的重要基礎，因此，該課程培養目標的制定還應充分考慮專業課學習對學生制圖能力的要求。通過對學院全體專業課教師的訪談得知，在專業課程中，建筑施工安全、電氣與機械安全、安全防范系統設計、安全評價、防火防爆技術、建筑防火設計、工業通風與除塵、火災報警與聯動控制、建筑滅火系統設計和防排煙工程這10門課程要求學生具備工程制圖基礎知識及技能。其中，建筑施工安全課程要求學生具備建筑施工圖紙的基本讀圖和識圖能力，由于這一部分內容將在這一門專業課程詳細講解，因此制圖基礎課程中的這部分內容可僅要求學生達到“了解”的程度；電氣與機械安全課程需要學生能夠通過閱讀機械零件和設備的視圖、剖面圖和軸測圖等圖樣，分析出其結構和尺寸；安全防范系統設計、建筑防火設計等其他8門課程對學生制圖能力的要求主要是在課程設計或課后作業中，讓學生以專業課所學內容為指導，完成建筑內安全防范系統、消火栓等滅火系統、工業通風系統等的平面設計或校核工作，并繪制相應的說明圖樣。

（三）課程培養目標和教學內容分析

基于以上分析，可確定安全類專業制圖課程的培養目標為：在知識層面上，掌握工程圖樣的制圖標準；能夠讀懂建筑形體和機械零件的視圖、剖面圖、斷面圖、軸測圖等圖樣；能夠根據軸測圖或者部分視圖，繪制或者補全其他視圖；掌握二維圖樣的CAD繪圖方法；掌握建筑施工圖的組成和基本設計要求。在能力層面上，具備“圖—形—圖”的分析轉換能力；具備利用CAD軟件繪制基本建筑形體和機械零件二維圖樣的能力；具備基本建筑施工圖的閱讀分析能力。在素養層面上，結合工程實例，讓學生理解制圖學科中“差之毫厘，謬以千里”的道理，形成科學嚴謹、認真務實的專業素養；結合同一形體在不同圖樣中的相互聯系，讓學生進一步理解“聯系和發展”這一唯物辯證法的總觀點，讓工程制圖課程思政與思政課程的教學內容相互呼應，培養學生形成聯系、全面、發展的問題分析方法。

二、 工程制圖與計算機輔助設計融合式教學模式研究

（一）工程制圖與計算機輔助設計融合式教學的必要性分析

工程制圖與計算機輔助設計這兩門課程具有很強的關聯性。從教學目標來看，兩門課程的教學總體目標基本一致，都是讓學生掌握工程圖樣的繪制方法。從課程內容來看，工程制圖的基本方法是利用計算機軟件繪制工程圖樣，而利用計算機軟件繪圖的過程能夠讓學生進一步理解和鞏固制圖要求及原理。從教學方式來看，教師可參考王業明[16]提出的以“作業驅動”為紐帶的課程融合模式，在每次計算機輔助設計課程中以一個工程圖樣的繪制任務為主線，授課內容圍繞繪圖任務進行，這樣不僅有利于學生明確學習目的，繪圖過程中也可以一并實現CAD命令的學習和工程制圖繪圖原理的鞏固。通過以上分析，從教學目標、教學內容和教學方式三個方面來看，工程制圖和計算機輔助設計兩門課程聯系緊密，采用融合式教學模式能夠使得兩門課程的教學過程相互促進，獲得更好的教學效果。

（二）工程制圖與計算機輔助設計深度融合的教學模式研究

根據專業課學習要求與畢業生工作需求，工程制圖課程主要對建筑工程制圖的原理和方法進行講授，包括制圖基礎知識、點線面投影規律、基本體三視圖、組合體三視圖、建筑形體的典型表達圖樣和軸測圖。計算機輔助設計課程的主要學習內容是CAD繪圖命令的使用方法，但在以往的教學過程中，多數CAD命令并不存在嚴格的學習順序要求，因此在授課中，教師可不嚴格按照教材順序講解，而是以每節課繪圖任務的需求確定CAD命令的學習順序。

基于BOPPPS（Bridge?in、Objective、Pre?assessment、Participatory learning、Post?assessment、Summary）教學模式，課程教學團隊構建了兩門課程深度融合的“線上+線下”融合式教學模式（見圖 1）。第一步：學習項目導入，根據工程制圖課程的授課內容，確定對應教學周的CAD繪圖任務，教師在課前分析完成繪圖任務所需使用的CAD命令。第二步：確定學習目標，通過線上學習平臺發布CAD命令預習任務及相關資料。第三步：前測，通過線上平臺預習任務完成數據進行學情分析，了解學生對CAD命令的掌握程度，從而確定線下課堂授課節奏。第四步：參與式學習，學生在課前預習的基礎上，在教師指導下完成繪圖任務，過程中學生可以不斷向教師提問，教師現場解答，并鼓勵學生之間相互講解、討論，學生在發現問題、解決問題的過程中不僅能夠掌握CAD繪圖方法，還能鞏固在工程制圖課程中學過的繪圖原理。第五步：后測，教師對每一名學生制圖任務的完成情況進行評分。第六步：小結，教師根據學生提問情況與繪圖任務完成情況進行課堂總結，并通過線上教學平臺上傳繪圖演示和講解視頻。

基于以上對計算機輔助設計深度融合的建筑工程制圖教學模式的分析，課程教學團隊設計并提出了工程制圖與計算機輔助設計融合式教學授課計劃（見表 1）。兩門課程的授課內容以“繪圖任務”為關聯而完全對應。例如，工程制圖課程的緒論部分對應計算機輔助設計課程的軟件主要功能、界面、繪圖環境等基礎知識。工程制圖前三章所講解的形體結構較為簡單，所對應的計算機輔助設計的學習內容主要是基本的二維繪圖和編輯命令。工程制圖第四到第六章所講解的形體結構和圖樣類型較為復雜，因此所對應的計算機輔助設計的學習內容，除了二維圖形繪制和編輯命令，還有尺寸標注、文字、圖案和顏色填充、圖塊和表格等內容。

三、 結語

文章以中國勞動關系學院安全工程學院為例，探討了安全類專業工程制圖和計算機輔助設計兩門課程深度融合的融合式教學模式。工程制圖與計算機輔助設計這兩門課程具有很強的關聯性，本研究從教學目標、教學內容和教學方式三方面論證了兩門課程開展融合式教學的必要性和可行性。以CAD繪圖任務作為兩門課程的結合點，設計了兩門課程的融合式教學方式。具體而言，以工程制圖課后習題作為計算機輔助設計的課堂繪圖任務，依托繪圖任務確定計算機輔助設計的線上預習任務和線下繪圖任務，學生在線下繪圖的過程中就能一并實現CAD命令的學習和工程制圖解題方法的鞏固。此外，基于BOPPPS教學模式，課程教學團隊提出了將兩門課程深度融合的“線上+線下”融合式教學模式，并設計了詳細的教學計劃，梳理了近百個CAD命令與各繪圖任務的對應關系及其融入工程制圖課程教學的順序，形成了兩門課程具體、可行的融合式教學實踐路徑。

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［責任編輯：劉鳳華］