農業院校工程圖學系列課程的改革與探索

許良元，蔣 銳，江 慶，劉 微，許 偉，方梁菲，王 珂

(1.安徽農業大學工學院，安徽合肥 230036；2.安徽農業大學經濟技術學院，安徽合肥 230036)

農業院校工程圖學系列課程的改革與探索

許良元1，蔣 銳1，江 慶1，劉 微1，許 偉1，方梁菲1，王 珂2

(1.安徽農業大學工學院，安徽合肥 230036；2.安徽農業大學經濟技術學院，安徽合肥 230036)

摘要工程圖學是一門工科類專業技術基礎課程，課程的教學要求和目標隨著社會的發展而不斷調整。筆者立足安徽農業大學工學院，分析了工程圖學傳統教學中存在的問題與不足，根據學校人才實際培養方案和人才需求，在課程體系、教學方法和手段等方面進行了大膽改革，以提高教學效果和教學質量。通過對近幾年的試運行結果分析看，該項改革和探索取得了良好的效果，具有一定的推廣價值。

關鍵詞工程圖學；實踐課程；模型測繪；創新能力；教學改革

工程圖學系列課程是工科專業的一門專業基礎課，旨在培養學生繪圖和閱讀工程圖樣的能力、空間想象能力、空間分析和解決問題的能力，為后續課程的學習和畢業后能在工作崗位上從事設計工作打下基礎[1-7]。因此，該課程是連接基礎課和專業課的橋梁。近年來，根據安徽農業大學學分制人才培養改革的需要，校機械類、近機類、土建類制圖系列課程課時已銳減，同時由于高考擴招的影響，學生人數大量增加。由于學校人才引進的門檻提高，使得師資力量很難及時補充，教師教學負擔較重。雖然課時減少，但對學生的培養要求卻沒有降低。如何在少課時多內容的情況下保持良好的教學效果，是每一位任課教師需要面對的問題。針對工程圖學系列課程的改革和嘗試，很多學者一直都在不斷研究，也取得一定的研究成果[7-11]。筆者根據安徽農業大學近年來的教學改革實踐，從工程圖學教學模塊、課程大綱、教學方法、實踐實訓平臺、大學生創新實踐等方面對工程圖學系列課程改革進行了一些探索和嘗試，取得了一定的成果。

1教學現狀及存在問題

1.1教學學時近幾年來，為了適應安徽省對人才的需求，安徽農業大學已逐漸發展成為一所理、工、農、醫、文、教育等多學科的綜合性大學，很多專業都依據培養方案開設了工程圖學課程，同時隨著學校學分制的實行，工程圖學系列課程的學時數由于培養方案總學時的限制都不同程度被消減，尤其是土建類專業的制圖學時，由64學時銳減到24學時(表1)。在規定學時內，既要讓學生掌握制圖的理論教學內容，又要求掌握必要的計算機繪圖知識，就必須改革教學內容和教學方法，制訂科學的改革方案。

表1　新舊培養方案工程圖學系列課程學時對比

1.2教學方法傳統的制圖教學沿襲傳統教學模式，在教學中，教師使用尺規和紙質掛圖等教學用具，需要在黑板上畫出一些圖例，因此教師的體力消耗很大，課堂上傳授的信息量受到很大限制。而且由于條件有限，模型的數量及種類不能滿足教學需求，需要投入經費購置。在培養和啟發學生的空間想象能力和構思能力上，教學手段較為單一，內容多以靜態為主，無法表現豐富多彩的三維動態對象，使學生難以形成完整的空間概念。

1.3教學條件全校開設制圖系列課程的專業較多，學生人數大幅增加，但是教授制圖系列課程的教師數量變化不大，造成教師教學壓力大，無暇顧及科研，職稱評級受限(表2)。

表2　課改前后師資及學生數對比

課改前安徽農業大學制圖課程主要是采用板書加掛圖方式上課，遇到復雜圖形，教師在黑板上繪圖會占用較多課堂時間，而且效果不好，影響學生的聽課質量和學習興趣，同時由于教師教學任務重，無暇整理上課的一些經驗和心得，未能主編或參編教材。

2教學改革

針對以上諸多問題，安徽農業大學開展了一系列教學改革探索研究，申報了安徽省教育廳和安徽農業大學的質量工程項目，在這些項目的支持下，取得了一些成功的經驗。

2.1實踐課程體系和模塊的構建根據不同學科和不同學時的制圖系列課程設置了多種實訓模塊，以滿足不同專業學生的需求(圖1)。該模塊將在實際教學過程中不斷改進和完善，充分體現復合型人才的培養目標。

圖1　實訓課程體系建設Fig.1　Construction of training course system

2.2適應培養創新人才需求，制訂新教學、實驗大綱在深入探討工程圖學系列課程教學模式的教學實踐過程中，對多所高校進行了調研，以提高學生的綜合素質、知識水平和創新能力為原則，結合教學改革的最新研究成果，對教學內容進行了優化、整合，制訂了適應學科發展和培養創新人才需求的教學大綱和實驗大綱。

2.3進行教學方式的改革實踐

2.3.1采用按需教學方式進行教學。在教學過程中，改變過去“大一統”的制圖教學方式，根據授課專業和授課對象對工程圖學課程的需求，有針對性地對教學計劃要求和教學內容及教學案例進行變化調整，實現按需教學。該教學方式要求授課教師對每個專業先“把脈”，按照專業的培養方案及該專業對工程圖學課程需求的“量和度”，開出“藥方”，做到授課時有的放矢，使得教學內容更具有針對性。這種教學法已在多個專業的工程圖學課程中進行了教學試點，受到學生的廣泛歡迎和認可，調動了學生學習的積極性，使學生達到最佳學習狀態。

2.3.2建設具有共性特色的網絡教學平臺。利用現代化信息手段，開發了工程圖學課程網站。該網站經不斷完善后實現了網上練習、網上答疑、網上討論以及網絡資源共享等功能。

2.3.3成立學習興趣小組的教學方法。依據課程的需要和學生個人興趣，每個專業成立工程圖學課程學習興趣小組。對學習中遇到的疑難問題，興趣小組通過課后查閱資料、討論的方式來解決，任課教師參與指導。興趣小組還可以根據各自專業需求挑選一些延伸拓展的內容(例如CAD、三維建模等)自學。該教學方式增加了學生學習的主觀能動性，調動了學習的積極性，加深了理解，提高了學習效率，促進了師生交流。

2.3.4模型測繪和上機實訓結合，提高學生的實際動手操作能力。在工程圖學課程實訓環節進行了大膽的改革和創新，把模型測繪和AutoCAD上機實訓結合起來，要求學生先按照制圖要求對模型進行測繪，手工繪制工程圖草圖，再用CAD軟件將測繪草圖繪制成符合國標的工程圖樣，改變了以前學習AutoCAD時單一的命令式操作方式。該教學方式提高了學生的實際動手能力，提高了繪圖軟件的實際操作能力。

2.3.5進行考核方式的改革。工程圖學課程需要平時大量的實際訓練來鞏固相關知識點，為了有效克服學生考前臨時突擊或考試時作弊的弊端，課題組進行了無紙化考試的改革嘗試。該考試系統平時對學生開放，學生進入該系統后，可以根據課程進展組題(卷)練習。目前開發的無紙化考試系統已在幾個專業進行了試點實驗，時機成熟將全面實施。2.4構建工程圖學實訓與大學生創新能力培養實踐平臺更新實訓教學內容，增加綜合性和設計性實驗比例，開放實驗室，充分利用實驗室現有資源，提高學生實踐學習的條件(大學生機械創新實驗室)。

2.5制圖競賽和全國三維數字化創新設計大賽積極引導學生參加各類圖學類競賽。目前，安徽農業大學已成功舉辦了5屆全校性的CAD制圖大賽(分為二維和三維兩組)，學生報名積極性較高，涉及的學院和專業覆蓋面廣。在此基礎上，組織部分優秀學生參加全國三維數字化創新設計大賽，均取得理想成績。

3階段性成果

通過對近幾年的試運行結果分析看，課程改革和探索取得了一定的成效。

3.1學生科研活動2009年指導學生參加全國三維數字化創新設計大賽獲得全國現場總決賽一等獎；2011年指導學生參加全國三維數字化創新設計大賽獲得安徽省賽區一等獎；2013年指導學生參加全國大學生水利創新設計大賽獲全國二等獎(圖2)。

圖2　學生作品Fig.2　Student works

3.2實訓改革探討成果安徽農業大學從2012級開始，在3個機械類本科專業中進行了該教學實訓模式的探索，將所有學生分成測繪小組，每組3～5名學生分配一套測繪模型和一套測繪工具(每屆約240人)，隨著測繪模型的逐年增加，最終的目標是每位學生一組模型。測繪小組拿到模型后共同討論分工合作，拆卸零部件、繪制零部件草圖，然后上機繪制零件圖和裝配圖，完成后交由指導教師審查，不合格的需要重新修改再審查，直到符合課程要求。為了檢查測繪和實訓效果，所有學生最后均要參加上機考試，所有環節均要求合格，該門課程才能通過。實訓流程如圖3所示。

圖3　實訓流程Fig.3　Training process

3.3工程圖學網站建設為了配合對媒體教學及學生網上實訓的需要，自主開發了工程圖學實驗中心網站，便于教師和學生課下交流、討論和學生自主學習以及無紙化考試。目前，網站還在不斷建設和完善中。

4總結

對工程圖學教學的現狀及存在問題進行了具體分析和思考，提出了提高工程圖學系列課程教學質量應注意的基本環節，通過教材體系、內容、教學方法、教學手段的改革與探索，取得了一定的成效，具有一定的推廣價值。在今后的教學中，繼續探討和完善課程體系建設，積極改革創新，適應社會對創新人才培養的要求。

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Reform and Exploration of Series Courses of Engineering Graphics in Agricultural Colleges and Universities

XU Liang-yuan, JIANG Rui, JIANG Qing et al

(School of Engineering, Anhui Agricultural University, Hefei, Anhui 230036)

AbstractEngineering graphics is a basic course for engineering specialty, the teaching requirements and objectives of the course are constantly adjusted along with the development of society. With School of Engineering in Anhui Agricultural University as example, problems and shortcomings in the traditional teaching of engineering graphics were analyzed, based on the practical training program and talent demands, curriculum system, teaching methods and means were reformed, in order to improve the teaching effect and teaching quality. Through analysis of the results in recent years, the reform and exploration has achieved good results and it has a certain value of popularization.

Key wordsEngineering graphics; Practical course; Model mapping; Innovation ability; Teaching reform

基金項目安徽省教育廳教學質量工程項目(20101929，2014jyxm089)。

作者簡介許良元(1973-)，男，安徽肥東人，副教授，博士，碩士生導師，從事CAD/CAM等方面的教學和科研工作。

收稿日期2016-03-04

中圖分類號S-01；G 642

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)11-277-04