卓越工程師背景下《工程圖學(xué)》課程的教學(xué)改革與實(shí)踐

樊秀芹+宋勝偉+王愛芳+孫永銘

摘要：本文結(jié)合《工程圖學(xué)》課程在采礦專業(yè)卓越班的教學(xué)體會(huì)，提出了該課程適應(yīng)“卓越計(jì)劃”下的教學(xué)體系，即以傳統(tǒng)的工程圖學(xué)內(nèi)容為主線，突出學(xué)生主體性，構(gòu)建多元應(yīng)用型教學(xué)方法。注重課堂理論教學(xué)中的實(shí)踐性引導(dǎo)，全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐與運(yùn)用能力，致力于培養(yǎng)創(chuàng)新型、工程型人才，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)之缺憾。

關(guān)鍵詞：卓越計(jì)劃；工程圖學(xué)；教學(xué)體系

中圖分類號(hào)：H319.1

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是貫徹《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》的精神，由教育部啟動(dòng)的一項(xiàng)重大改革計(jì)劃，其主要目標(biāo)是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量的各類型工程技術(shù)人才。《黑龍江省高等教育綜合改革試點(diǎn)實(shí)施方案》把我校列為實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃試點(diǎn)學(xué)校之一。其核心是對(duì)學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

《工程圖學(xué)》課程是我校建設(shè)的一門精品課，不僅是理工科專業(yè)學(xué)生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，也是非工程類學(xué)生建立工程意識(shí)、培養(yǎng)空間思維想象能力的工程素質(zhì)課程。學(xué)習(xí)《工程圖學(xué)》課程意在培養(yǎng)學(xué)生繪制和閱讀工程圖樣的能力；三維空間想象能力及造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)造能力。該課程實(shí)踐性和綜合性極強(qiáng)，傳統(tǒng)古板、單一的說教教學(xué)體系是很難培養(yǎng)出眾多的卓越工程師的[1] 。2012年，我校最先在采礦專業(yè)成立了采礦卓越班。經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，探索出了適合我校卓越工程師培養(yǎng)的《工程圖學(xué)》課程的教學(xué)體系，形成一套較為完善、適合創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃的教育教學(xué)模式，為其他院校圖學(xué)課程的改革提供參考和借鑒。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，完善課程體系

采礦卓越班《工程圖學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容以突出應(yīng)用性，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，注意針對(duì)性，增強(qiáng)適應(yīng)性為主。從以下幾方面做了嘗試改革。

1.按照教學(xué)內(nèi)容設(shè)置有序地增加工程實(shí)踐背景知識(shí)。由于《工程圖學(xué)》課程安排在大一學(xué)年的第一學(xué)期，學(xué)生從高中進(jìn)入大學(xué)，缺乏工程背景知識(shí)，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過程沒有感性認(rèn)識(shí)。導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不濃，求知欲不強(qiáng)。為此，在課程中增加工程認(rèn)知實(shí)驗(yàn)。

2.精簡有關(guān)內(nèi)容，以適用為度。后續(xù)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)中經(jīng)常用的內(nèi)容為重點(diǎn)，刪除理論性、抽象性強(qiáng)的一些實(shí)際應(yīng)用較少的內(nèi)容。如：精減點(diǎn)、線、面的投影、投影變換，壓縮截交線、相貫線等內(nèi)容。

3.加大讀圖訓(xùn)練，提高讀圖能力。對(duì)于采礦專業(yè)的學(xué)生來說，讀圖能力重于繪圖能力，因而加大讀圖訓(xùn)練。采用興趣引導(dǎo)；互換元素訓(xùn)練、即物-圖-物、軸測圖；對(duì)比工程圖樣與工程實(shí)景等方法進(jìn)行訓(xùn)練。提升空間思維和形象思維，從而提高讀圖能力。

4.強(qiáng)化教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)的聯(lián)系。根據(jù)采礦專業(yè)特點(diǎn)組織教學(xué)內(nèi)容，制定授課計(jì)劃。采礦工程圖包括采掘工程平面圖、井底車場、采區(qū)及工作面布置圖、采煤工藝圖、巷道斷面施工圖和通風(fēng)立體示意圖等。結(jié)合專業(yè)內(nèi)容有針對(duì)性的重點(diǎn)講授，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

二、自編教材，適應(yīng)采礦專業(yè)課程教學(xué)

教材在內(nèi)容和體系上要新穎，符合認(rèn)識(shí)規(guī)律，圖文并茂，易學(xué)易用。針對(duì)每章內(nèi)容，都有章前實(shí)例、章前導(dǎo)讀、案例設(shè)置、章后應(yīng)用、小思考等部分組成。另外，實(shí)用性強(qiáng)。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)引入相關(guān)工程實(shí)踐案例，這些案例具有知識(shí)性、典型性、真實(shí)性、啟發(fā)性等特點(diǎn)，拓寬學(xué)生的視野，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。通過案例教學(xué)，讓學(xué)生感到學(xué)有所用，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力和熱情。

三、改變教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)質(zhì)量和效率

由于是單班上課，以前多班上課時(shí)不容易采用的討論式、導(dǎo)讀式等互動(dòng)的教學(xué)手段都可以方便使用。利用分組教學(xué)，設(shè)計(jì)“開放”的題型，訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維；創(chuàng)設(shè)“問題探究式”的教學(xué)情境，激活學(xué)生的創(chuàng)造性思維，促使學(xué)生獨(dú)立思考、分析、解決問題。如表1所示的利用布置徒手繪圖作業(yè)的形式，通過不同產(chǎn)品的測繪、設(shè)計(jì)，訓(xùn)練學(xué)生的徒手繪草圖、表達(dá)設(shè)計(jì)思想的能力，讓學(xué)生建立設(shè)計(jì)之后根據(jù)草圖形成二維圖形或三維模型的理念[2]，同時(shí)感受到應(yīng)用知識(shí)的樂趣。

四、改革考核制度，建立新的課程評(píng)價(jià)體系

我校傳統(tǒng)的《工程圖學(xué)》課程采用5：5的形式確定學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，即課程總成績=平時(shí)成績（50%）+期末卷面成績（（50%）的考核方式，期末采用閉卷考試，并且是所有的開課班級(jí)在同一時(shí)間，采用統(tǒng)一的試卷進(jìn)行考核，這種考試形式單一，考試內(nèi)容片面，實(shí)踐環(huán)節(jié)欠缺。基于這種情況，對(duì)采礦卓越班的《工程圖學(xué)》課程考試進(jìn)行了改革。為了突出學(xué)習(xí)的過程性，加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核，將整個(gè)考核體系細(xì)化為2：2：3：3，即總成績=平時(shí)成績（20%）+單元測驗(yàn)（20%）+技能訓(xùn)練（30%）+卷面考核（30%）。考核評(píng)價(jià)體系如圖1所示。

其中，平時(shí)成績包括出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度和習(xí)題作業(yè)；單元測驗(yàn)是結(jié)合課程分成四部分的階段考核；技能訓(xùn)練是指結(jié)合課程的每部分進(jìn)行的獨(dú)立練習(xí)。包括基本線型和基本技能、軸測投影、組合體、機(jī)件表達(dá)方法、標(biāo)準(zhǔn)件、零件圖、裝配圖的訓(xùn)練；綜合考核實(shí)行“自主命題、自我測試、自行評(píng)價(jià)”的 模式。由學(xué)生自行命題，然后自己給出答案，寫出命題心得，同時(shí)要進(jìn)行口頭答辯。使考試與學(xué)習(xí)過程溶為一體，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力。

五、結(jié)束語

圖樣被喻為“工程界共同的技術(shù)語言”[3]，因此，《工程圖學(xué)》課程在卓越工程師的培養(yǎng)中有著重要意義，我們必須嚴(yán)格按照培養(yǎng)目標(biāo)，緊跟學(xué)科發(fā)展，結(jié)合社會(huì)需求，不斷深化課程體系改革，培養(yǎng)出一批有創(chuàng)新能力、適應(yīng)社會(huì)和企業(yè)發(fā)展需要的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

[1] 熊平原，朱立學(xué)，袁曉征.面向卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的畫法幾何與機(jī)械制圖課程教學(xué)體系研究[J] .科技信息，2011（23）.

[2]王愛芳 樊秀芹 “卓越工程師”背景下“工程制圖”教學(xué)新模式探索[J] .中國電力教育，2014（3）.

[3] 劉小年 劉慶國等.工程制圖. 北京：高等教育出版社.endprint