劉建英 王新莉
摘要:“《機械制圖》課程教學體系的研究與實踐”從河南工程學院的實際出發,以提高學生工程實際素質為核心,構建了立足煤炭行業、服務煤炭企業,貫穿工程理念、貼近生產實際,突出三維手段、構筑教輔平臺為特色的教學新體系。新教學體系突破了《機械制圖》的課程界限,把工程實際設計的理念滲透到“機械制圖”教學中,更有利于學生綜合素質的培養。
關鍵詞:機械制圖;教學體系;研究;教學質量
“《機械制圖》課程教學體系的研究與實踐”從河南工程學院的實際出發,以提高學生工程實際素質為核心,構建了立足煤炭行業、服務煤炭企業,貫穿工程理念、貼近生產實際,突出三維手段、構筑教輔平臺為特色的教學新體系。明確并實踐創新教育的新理念。
一、《機械制圖》課程發展的歷史沿革
河南工程學院的《機械制圖》課程從80年代初開始服務于煤炭、地質系統的鉆探機電、礦山機電專科專業,發展到今天服務于更寬領域的煤礦采礦技術、礦井通風、安全工程和機械設計制造及其自動化等專業,走過了近30年的歷程。為國家煤炭行業和河南省經濟建設培養了上萬名的高級專門人才。而《機械制圖》作為其重要技術基礎課程,亦具有較為深厚的課程辦學積累。
(一)80年代,注重學科的系統性、強化制圖基本功
80年代,《機械制圖》課程主要采用傳統的教學體系,非??粗貙W科的系統性?!稒C械制圖》教學主要采取理論講解加手工繪圖技能的培養。80年代各專業所配備的學時非常多,所以學生所學的機械制圖基本功非常扎實。我院曾作為河南省工程圖學會的掛靠單位,多次組織高校制圖課程的學術交流與研究,積聚了多位熱愛圖學教育并在河南省有一定影響的圖學教師,他們注重言傳身教培養青年教師,為今天擁有一支優秀的工程圖學教師隊伍打下了堅實的基礎。
(二)90年代,計算機繪圖引入課堂,傳統與現代并重
河南工程學院將計算機引入《機械制圖》教學,傳統與現代并重,突出計算機繪圖能力的培養,建立了CAD微機繪圖室,計算機繪圖教學面向全院正式鋪開。校企結合、工學結合,在教學中逐步摸索適應高等教育教學與學生情況的教學方法。
(三)近年來,將現代教育理念引入課堂,形成自身課程特色
《機械制圖》課程在河南工程學院已經有30多年的發展歷史,學院各級教學組織非常重視《機械制圖》課程的建設,確定了“長期規劃、逐步實施、突出特色、扎實建設”的方針。機械制圖課程的教學質量在我院一直受到廣泛好評。長期以來從事機械制圖教學的教師均能以嚴肅認真、一絲不茍的科學態度對待教學工作,形成了一支熱愛圖學教育、團結進取的師資隊伍。初步形成了立足煤炭行業、服務煤炭企業,貫穿工程理念、貼近生產實際,突出三維手段、構筑教輔平臺的課程特色。
進入21世紀,我院的辦學規模、辦學水平躍上了一個新的臺階,以此為契機,師資隊伍規模進一步壯大,實力進一步增強。我校是河南省工程圖學會的理事單位,積極融人我省圖學教育的交流與改革之中。通過學習和實踐不斷地改變和完善教學手段與教學方法,將先進的教育思想和現代科學技術引人課堂,三維計算機輔助設計軟件和幻燈片等手段制作《機械制圖》課程多媒體課件,形成了新的課程體系。
因此,由于我們在課程建設中目標明確,方法正確,措施得力又成效顯著,《機械制圖》這門課程的講授與學習為培養學生工程技術素質能力提供了堅實的基礎。
在師資方面,我院該課程專任教師共11名,其中博士1人,碩士8名,學士2人;教授1人,副教授3名,講師3名,助教4名。整個教學隊伍35歲以下青年教師7名,占整個教學隊伍的54%;35-50歲中青年教師4名,占整個教學隊伍的31%;50歲以上老教師2名,占整個教學隊伍的15%。年齡結構比較合理。11名教師分別畢業于國內10多所不同院校,包括山東礦院、焦作礦院、阜新礦院、中國礦業大學、天津科技大學、吉林大學、四川理工學院、河南農業大學、鄭州輕工業學院和河南工業大學等。均為理工科專業畢業,具備扎實的制圖基礎和相關的專業知識背景。課程組教師的知識結構分布廣泛,大部分教師都定期參加專業技能培訓和學術交流活動。課程組除了承擔工科必修技術基礎課《機械制圖》《計算機繪圖》兩門課程外,還承擔了《計算機輔助設計》《造型設計》《互換性與技術測量》等課程的教學工作。課題組教師大都與企業保持密切的聯系,熟知機械制造行業的發展趨勢和機械制圖新國家標準的發布和應用情況。
多年來,河南工程學院《機械制圖》課程組一直致力于學習與吸收國內外現代教育理念,注重工程人才培養模式的研究,積極參與改進教學方法和教學手段的研究與實踐,探索、研究并逐步改進和完善課程體系,積累了較豐富的教學改革經驗,促進了《機械制圖》課程的建設和發展。
教學工程中,結合課程定位與課程目標,探索工程人才的培養模式。由于主講教師均煤炭專業背景深厚,行業、企業資源豐富、聯系緊密,教學、科研、生產、學習、實習、就業一體化,產學研相融合,由此,面向煤炭企業,建立了以工程化為視角的改革實踐教學體系。
二、《機械制圖》新教學體系方案的確定
河南工程學院是一所以工學為主的本科院校,學院現有在校生25000多人?!稒C械制圖》精品課程主要針對煤礦采礦技術、安全工程和礦井通風等煤礦類專業設置。作為一門重要的專業基礎課,根據河南工程學院培養具有較強實踐能力和創新能力的應用型工程人才的辦學定位和培養目標,我們確定了本課程在煤礦采礦技術、安全工程和礦井通風等煤礦類專業培養目標中的定位與課程目標。
課程定位:貫徹培養具有較強實踐能力和創新能力的應用型工程人才的理念,立足煤炭行業、貼近生產實際、培養學生空間想象能力,為后續專業課的學習打下堅實的基礎。
課程目標:培養具有深厚專業基礎知識、嚴謹工作作風、掌握現代設計方法與理念、具有較強實踐能力和創新能力的應用型工程人才。
三、《機械制圖》新教學內容設計
根據教學內容設計理念,結合制圖課程的具體特點,制訂了具備“貫穿工程理念,服務煤炭行業,突出三維手段”特色的機械制圖新課程體系。
(一)理論教學設計
《機械制圖》理論課程內容注重基本理論和基本方法,以形體構型和圖形表達為核心,以立體思維為主線,將二維視圖、軸測投影和三維虛擬模型等典型零件產品的設計構思與表達方法手段結合在一起,培養學生的基本科學素質,并為后續課程提供必備的基礎知識和基本技能。
(二)實踐教學設計
1.實踐教學設計思想
以煤炭行業為依托,以實際典型產品零部件為對象,工學結合,通過對煤礦典型零部件的拆裝、測繪、繪制工程圖紙和創建三維虛擬模型,培養學生實際動手能力,使其了解相關產品的結構、功能和使用環境,掌握零部件測繪的原理,為后續專業課程打下堅實的基礎。
2.實踐教學目標
掌握典型零部件的測繪原理,了解典型產品的功能與應用范圍。
3.實踐課程內容設計
實踐課程是建立在理論課程之上,目的是提高學生對理論知識的運用。主要內容涉及煤礦機械一些典型零部件的繪制方法及計算機輔助設計方法。結合各個專業不同特點,采取不同的專題實踐解決方案。
四、網絡課堂成為《機械制圖》的重要教學手段
在網絡資源條件方面,河南工程學院2004年專科層次的《機械制圖》課程被評為院級精品課程,2009年本科層次的《機械制圖》課程被評為河南工程學院首批精品課程,2010年被被評為河南省精品課程,2012年又成功升級為河南省精品資源共享課。因此,在《機械制圖》精品課程網站上,實現了資源的開放和共享,可快速訪問本課程教學網站。網站擁有電子教案、電子課件、教學錄像、試題庫、習題及答案等助教助學內容,學生可通過網絡進行自主學習,教師和學生可在網上進行討論和交流,實現了良好的互動。
目前主要功能和結構如下:
1.各專業的教學大綱及授課計劃的發布(隨著年度的不同,逐年更新)。
2.電子教案,可以實現網上學習和瀏覽《機械制圖》課程的內容。
3.建立作業系統,使學生可以隨時隨地及時解決作業中遇到的問題。
4.建立“考試考核”系統,使學生隨時隨地可以檢驗自己對該課程掌握的程度。
5.建立素材資源庫,幫助學生空間分析和構思。
6.建立案例系統。通過工礦企業中的具體案例,使學生對《機械制圖》所學的內容印象更加深刻。
7.重點難點模塊。
8.全程教學錄像。
五、總結
通過《機械制圖》教學體系創新研究與實踐的一系列改革,使教學質量得到了顯著的提高。新教學體系突破了《機械制圖》的課程界限,把工程實際設計的理念滲透到《機械制圖》教學中,使該課程的教學更有利于學生綜合素質的培養。