張趙良,朱菊香,羅丹悅 ,姚召華
(1.無錫學院, 江蘇無錫 214105; 2.南京信息工程大學,江蘇南京 210044)
立足當今新興產業的高質量發展,應用型高校培養一專多能、多學科交叉融合的復合型人才迫在眉睫。為突破目前高等教育工程人才培養發展瓶頸,教育部提出了新工科建設計劃[1]。希望能培養出專業知識強、創新能力強、實踐能力強、跨界能力強的人才。如何建立新興工科與傳統工科相結合的新學科專業結構,已成為高校新工科建設和發展面臨的挑戰[2]。工程圖學課程是工科類學生的必修基礎課,作為工程技術界的通用語言,在工程設計、施工、質檢、技術交流等方面具有極其重要的地位,是工程技術人員必須學習和熟練掌握的基本技能。在新工科背景下,如何培養學生的工程實踐素養,使學生將來能勝任工作崗位并獲得可持續發展,是任課教師應該思考和探索的課題。本文結合工程圖學研究的內容,探索新工科背景下現代工程圖學改革的思路、方法和具體實施過程,以項目設計為基礎,實施教學改革,增強學習效果,培養適應未來新興產業和新興經濟體需求的具有較強實踐能力、創新能力和國際競爭力的適應型、高素質、復合型人才[3-4]。
在傳統的工程制圖教學大綱中,主要是圍繞點線面、投影、裝配圖等章節設計的。而該課程從平面到空間的內容很抽象,教師在整堂課上大部分講解也都是理論描述,結合實例讓學生去思考、動手動腦的教學環節很少。學生覺得內容枯燥難懂,從而失去了學習的興趣。
隨著多媒體教學的發展,部分教師在工程圖學課上主要是使用PPT講解一下概念和知識點。但是三視圖作圖方法、線型粗細的選擇、尺寸標注等等這些知識,都需要教師在黑板上手把手進行示范,給學生展示一個規范完整的作圖過程。更重要的是培養學生嚴謹細致、精益求精的職業素養,正確規范地繪制和閱讀工程圖樣是工程技術人員必備的基本素質。
新工科背景下培養學生的工程素養,教師需通過課程設計、實驗實訓項目和進企業實習循序漸進地進行。本課題組借鑒國內外人才培養經驗,通過學校“校企共建”平臺,有計劃、有步驟、分層次地進行工程實踐素養的培養。
工程制圖培訓改革以新工程理念為基礎,以企業實際生產為背景,將工程制圖課程的理論知識融入新產品設計,實現理論與生產過程相結合[5-8]。在工程圖學教學環節創建合適的工程項目并實施,通過理論聯系實際的教學活動,把制圖課變得生動有趣,使學生從被動學習轉為主動學習。為了更好地落實新工科人才培養目標,從成果導向出發,制定合理的課程設計,緊密圍繞有關于工程圖學專業特色相關的核心素養進行教學設計,課程中導入真實的生產加工視頻庫,講解加工知識、典型的零件加工視頻庫等,讓學生很好地整合每一個知識點,學以致用,真正實現工程教育育人目標。其次,通過專業課與實訓課相結合的教學方式來提升大學生的職業修養和道德品質。
在新工科背景下,建立科學的評價體系對提升大學生的工程素養發揮重要作用。首先,評價標準的多樣性,不以單一成績進行評價,需要借助具體的實踐活動來體現學生執行任務的能力、在實際操作中發現和表述問題的能力以及解決問題的能力。其次,優化評價理念,改革紙質考核方式,創建具有新工科特點、充分反映企業需求的評價方式。同時要認識到學生之間的差異性,學生在學習工程制圖過程中,技能掌握進度、專業知識吸收能力各不相同,因此工程實踐素養的提高速度也參差不齊,在對學生進行學習評價的同時,也要注意對學生進行積極的心理暗示和鼓勵,激發學生的學習積極性。
基于新工科背景的大學生實踐素養培養要求,對相關實踐類課程項目,應該將工程制圖課程知識融入其中,讓學生在大學四年的學習中不斷地鞏固和理解,逐步培養和提高學生的工程設計和表達能力。平時也可多舉辦與工程素養相關的知識講座,拓寬學生視野,培養學生的工程思維能力。按照新工科工程教育模式優化與整合制圖教學資源,從工程實際出發重構課程知識體系,將專業特色的工程圖例形成資源庫,讓學生通過掃碼就可以學習相關知識點。在大一認知實習過程中,讓學生注重觀察加工現場的各種零部件。教師通過與學生一起參與工程項目,有意識地引導學生有針對性、有步驟地進行實踐訓練,培養學生的實踐技能,適應工程院校培養應用型創新人才的培養目標[9-11]。
建設工程制圖實驗室,營造真實的教學情境;借助高校教學硬件和軟件等教育資源,做好課程設計和教學方案設計;利用學習平臺完成作業指導工作、實踐咨詢等教學工作。進一步優化情景式教學理念,完善實踐訓練運行機制,幫助學生快速形成工程實踐所必備的素養[12-14]。與此同時,關注學生技能的培養,注重學習過程中學生心理變化,定期舉辦實習實踐活動等,搭建實訓體系。
圖1是基于新工科背景的大學生工程實踐素養培養方案。通過教學改革,在實踐過程中能充分調動學生的求知熱情,激發工程創造性思維,養成良好的工程素養。

圖1 新工科背景下的大學生工程實踐素養培養方案
工程改變世界,科技創造未來,工程教育決定人類的現在和未來。教學改革任重道遠,只有緊緊圍繞新工科內涵,從教學大綱、課程資源、師資理念、實驗條件等方面進行完善和革新,才能培養既具有工程實踐能力,又有工程實踐素養的人才,進而為社會培養創新能力強的高質量工程專業人才。