基于“工程背景”的制圖類課程教學改革和探索①

任曉耕

(北京聯合大學生物化學工程學院，北京 100023)

基于“工程背景”的制圖類課程教學改革和探索①

任曉耕②

(北京聯合大學生物化學工程學院，北京 100023)

制圖類課程是工科大學生必修的主要技術基礎課程。通過對課程內容的重組，營造“工程背景”氛圍，借鑒“項目教學法”、“分層次教學法”等各種先進教學模式和手段，充分調動工科大學生學習積極性與主動性。利用多元評價理論，進行考核模式的改革，全面客觀地評價學生，教學效果明顯改善，走向良性循環的軌道。

工程背景;項目教學法;分層次教學;多元評價

隨著經濟的發展，社會的進步，生產領域的科技含量日益增長，應用型大學教育越來越顯示出它在提高勞動者素質、培養應用型人才、直接為生產一線服務方面的重要作用。而工科類大一學生在高校遇到的第一門與工程技術有關的課程就是制圖類課程。這就首先要求教師圍繞“工程背景”組織教學，激發工科類大學生的學習興趣和創新能力。

1 加強工程基礎能力，拓寬專業基礎平臺，進行課程的整合與重組

進行課程重組遵循的原則是：使理論與實踐相互滲透融合、相互延伸;突出應用性、實踐性，強化學生工程實踐應用能力的培養;科學把握“夠用為度”的原則;避免不必要的重復，打破每門課自成體系的習慣做法。

1.1 整合制圖課內容

制圖類課程重在培養學生的空間構思和形象思維能力，圖形的表達與描繪能力。其教學目的調整為以培養識讀、繪制工程圖樣能力為主和適當的空間思維能力。點線面是構成物體的基本要素，可不必作為重點來介紹和研究，只講授其投影特征和投影作圖方法。

計算機輔助設計(CAD)是新型高素質專門技術人才必備的專業技能，是后續課程設計、畢業設計的基礎。針對制圖類課時少的特點，將部分練習放在CAD課上繪制，減少手工繪制量，強化計算機繪圖技能，同時強化了學生讀圖能力。

1.2 重組制圖類課程實踐環節

制圖類課程的理論教學學時減少，在后續實訓中加強“識圖與繪圖訓練”，專門增設兩周《機械工程制圖訓練》。在集中訓練環節中，進一步介紹各種機械設備的制圖知識和畫法，同時將基于CAD平臺的專業軟件進行介紹。另外在工科類其他專題課程設計中也反復用到制圖和CAD。

基于以上的改革和整合，雖然制圖類總學時減少，但是這些理論教學和實訓環節在教學目標上環環相扣，互相滲透、互相聯系，形成一個螺旋上升的知識結構。且后續的其他專題課程設計中反復用到制圖和CAD。這樣重復滲透使用，強化了制圖類基礎知識和基本技能，為畢業設計和日后工作打下堅實基礎。

2 以“工程項目”為載體帶動教學，促進學生的主動學習能力

2.1 “工程背景”在制圖類課程中的滲透

在制圖類課程教學過程中，分別在投影體系建立、基本體、組合體、圖樣表達方法、零件圖、裝配圖等幾個關鍵教學內容中穿插具有工程背景的大作業：有根據模型確定表達方案、畫出三視圖并標注尺寸，有根據三視圖用材料(橡皮泥、肥皂等)還原做出立體模型;還有根據零件進行測繪(模型選用一些常見機械機構上的典型零件模型)。學生在完成“工程項目”過程中，掌握了課程的主要知識點，提高了繪圖與識圖能力，訓練了動手能力，學習了有關工程方面知識，為學生學習專業課及到企業就業打下基礎。

通過“工程項目”教學，大大激發了學生的學習興趣、學習的主動性與自覺性，避免了單純理論教學的枯燥，消除了對制圖課程的畏難情緒。在布置這些大作業時，從實際出發，以典型的物體為案例，教師提出要解決的問題或讓學生去找問題，這樣，學生在學習中會一直處于思維分析狀態，并學會正確的圖樣表達方式。

圖1 工程項目教學主要內容

2.2 “工程背景”在實踐環節中的應用

為學生提供實實在在的“工程背景”，并在此工程背景下對他們進行工程訓練。這種設想，與國際上提倡的“工程回歸”的想法是一致的。學生在這一工程背景中，一方面參加有教學要求的工程實踐環節，培養工程實踐能力和綜合素質;另一方面，在實踐的過程中，學生有機會進行多方位的觀察和思考，從而有利于他們綜合素質的提高和日后的全面發展。

在實踐教學環節中加強“工程背景”的重點是：(1)加強設計題目和內容的工程背景，題目力求來源于工程實際，真題真做，例如：《建筑設備工程制圖訓練》環節選用的“建筑平面圖”、“采暖、通風空調、給排水工程圖”均來自實際工程項目。(2)加強實踐環節的綜合性。特別注意加強學生對各門機械基礎類課程內容的綜合應用。例如：《建筑設備工程制圖訓練》環節雖然只有短短二周，卻涉及到建筑制圖、CAD、采暖通風空調設備、建筑電氣等等知識點和技能點。在這些實踐環節中，各門課知識得到融會貫通、綜合運用，學生的知識掌握度得到提升。

在“工程背景”下的實踐教學中，通過真實的實踐活動培養學生解決工程實際問題的能力，學習過程成為人人參與的創造性實踐活動，在實踐過程中體驗創新的艱辛與樂趣，訓練與同學們協調、合作的能力;每個學生在成為積極參與者的同時，又能毫無顧忌地大膽展現個人才華和發表各自的見解，充分發掘學生的創造潛能。在教學過程中，教師以伙伴、咨詢員、朋友等角色出現，在充分發揮教師主導作用的同時，又對教師的“雙師型”提出了新要求：既要掌握本專業的基本知識，又要具備該專業領域的嫻熟技能。

3 借鑒各種先進教學模式和手段，因材施教，營造個性化教學環境

現代社會的飛速發展，要求學生能較快適應社會，及時更新知識和技術，能有效解決問題并有所創新，這就需要大學生在校期間掌握關鍵能力——專業能力、個性能力和方法能力。因此，為順應社會發展的需要，應及時創新教學模式、教學方法，突出大學生關鍵能力的培養。

3.1 在制圖類課程中實行“分層次教學”

傳統的制圖課教學，由于直觀性差，抽象難學，因此教師講得又多又細。又是模型，又是掛圖，是一種灌輸式教學。學生在課堂上處于被動接受地位，沒有主動積極思考的余地。盡管教師講得賣勁，學生的掌握情況與期望值仍有很大差距。進行“分層次教學”，就是在教學中，根據用人單位對不同層次學生對制圖課的知識和能力的要求，以及專業課對制圖課的具體要求，制定出分層次教學的實施性教學大綱和分層次的教學目標，把保證后續課的學習作為三個層次的最低要求;對于高層次，側重培養學生的分析能力，理解能力，自學能力和創新能力;對于中間層次，把看圖與畫圖能力作為重點，端正其學習態度，培養其學會學習;而低層次則重視培養看圖能力，側重培養學習興趣和學習自信心，理論知識降低要求。在具體實施方案中，采用“四分一統一”的教學模式，即統一授課，但目標分層、輔導分層、作業分層、考核分層(參見下圖)，從而確保“優秀生吃得飽，中等生吃得好，基礎差生吃得著”，把學生培養成用人單位各取所需的人才。

圖2 制圖課分層次教學示意圖

3.2 在CAD教學中采用“目標分解，任務驅動”教學方法

在多年的CAD教學工作中，已摸索出一套行之有效的教學方法，將取證考試大綱和教學大綱相互滲透，相互補充，制定二合一的新大綱。根據新大綱制定教學計劃，對課程內容重組，將知識點貫穿到教學案例中。在授課時，打破一般Auto-CAD教材按章節劃分的模式，根據學生的學習實際對內容進行重組，編排成十三項任務。并針對每個任務編寫了習題，使學生在訓練中就能輕松掌握CAD技能，再通過一定量的模擬題訓練就基本上可以順利取證。為突出培養應用性人才的教學特點，在訓練習題中穿插了具有“工程背景”相關圖樣，如常見建筑圖樣、建筑設備管道、采暖、空調、通風、電氣等圖樣，通過實訓培養學生綜合工程能力。

4 利用多元評價理論，進行考核模式的改革，優化教學檢測機制

工科類教育的教學效果不僅體現在考試分數的高低上，更重要的是體現在動手操作能力和社會對畢業生的認可程度上。傳統的考試方法不能有效、全面地評價學生學習水平，更不能就學生的綜合能力作出客觀評價。為此，在學業成績考核上進行了系列化改革。

4.1 制圖課中的“分層次考核”模式

分層次教學，必須改變過去“同一要求同一試卷”，采用達標測試，按大綱A、B、C層三個標準，各部分采用不同方法多種形式進行考核。在考核內容中，把占比重較大的閉卷筆試的權重降低，增加課堂復習提問、學習態度檢查測評、檢查書面作業、演示和小型實物測繪、獨立作業(開卷，例如根據軸測圖自行確定三視圖表達方案)、小測驗(單項性，小題量)，還要注意日常觀察了解學生學習態度、學習方法、學習效果等(如表1所示)。

表1 制圖類課程綜合考核評價表

把分層教學與學分制相結合。由于不同層次學生達標，獲得知識和能力不同，所付出努力不同。每層的學分乘以相應系數為最終學分。A層系數為1.1，B層系數為1.05，C層系數為1.0。這樣即體現了公平原則，又鼓勵學生向高層次努力。分層次教學采取“首位上升，末位淘汰，層間流動”制。在期中，低層學生成績優秀者，可以升入高一層次，而高一層次的學生成績較差也會降至低一層次。這種層間流動方式，使學生的學習引入競爭機制，調動全體學生的學習積極性、激勵學生努力學習，培養學生的競爭意識，利于今后的工作。

4.2 技能型訓練課(CAD)的“職業資格考核”模式

CAD操作訓練教學過程中，每次教學的最后半小時為當天目標完成情況考核時間，教師對學生當天完成目標的情況進行點評和打分，記作平時成績。每三次課進行一次綜合目標完成情況考核，記作階段考核成績。課程完成時直接進行取證考試，獲得職業資格證書的學生就業時學校優先進行推薦。對于沒有獲取資格證書的學生，可以將階段考核和平時成績按照一定比例核算，記作該生的期末成績，不再安排結業考試。這樣做不僅省時省力，還可以全面合理考出學生的真本領，并且可以及時發現學生在教學過程中出現的問題及教學漏洞，便于教師及時調整彌補，有利于學生的學習。

4.3 實踐環節采用結果驗收和答辯形式進行

在實踐環節中，根據任務書的要求學生要提交各個階段的文字資料和圖紙文件，教師根據考核標準進行打分，對學生進行口頭答辯并給出相應分數。讀圖能力的整體教學效果的考核重點也落實到這個實踐環節上，以檢驗制圖類課程教學效果是否達到專業的培養目標。

5 改革效果

工程背景下的教學與訓練，學生進入了學科交叉和綜合的良好界面，進入了訓練正確思維方法的良好環境，這對他們的未來發展將產生明顯的正面影響。與傳統教學方法相比，它能充分調動學生學習積極性與主動性，有利于提高學生獨立、自主學習能力以及制定計劃、實施計劃、評估計劃的能力，充分體現了“以學生為主體，以能力為本位”的全新的教育理念。學生的參與度、滿意度逐漸提高。多元評價促進了學生的學習積極性，增強了學生的學習信心，有利于提高學生的綜合素質。

［1］胡青泥，高菲，王雪飛，等.以學生全面發展為本的工程圖學教育改革［J］.工程圖學學報，2006(4)

［2］莫海鷹.《土木工程制圖》課程教學改革探討［J］.廣東交通職業技術學院學報，2004(2)

［3］劉平.工程制圖課程創新教育的改革與探討［J］.青島理工大學學報，2008(3)

［4］任新花，任家駿.高職建筑類專業工程制圖課程的教學改革［J］.太原理工大學學報，2007 (4)

［5］鮑雨梅，等.著眼于創新思維培養的工程圖學教學改革［M］.中國圖學新進展2007——第一屆中國圖學大會暨第十屆華東省、市工程圖學學科會論文集.濟南：黃河出版社.2007

Teaching reform and exploration of the drawing courses based on“engineering background”

REN Xiaogeng

(Biochemical Engineering College of Beijing Union University，Beijing100023)

Drawing courses are the required main technical foundation courses for engineering students.Through restructuring of the course content，to create a“project background”atmosphere，refer to variety of advanced models and tools named“project approach”，“levels of teaching”，fully mobilize the learning initiative and enthusiasm of engineering students.Using multivariate evaluation theory，to reform assessment model，comprehensive and objective evaluation the students，teaching effectiveness improved significantly，into a virtuous cycle.

Engineering background;Project approach;Levels of teaching;Multi－project evaluation

G642.4

A

1672－7169(2011)04－0088－04

2011－08－12

任曉耕(1970－)，女，安徽宿州人，大學畢業，北京聯合大學生物化學工程學院副教授，主要從事制圖類課程的教學工作。