环境工程专业工程图学的教学改革探讨

孙玉伟　任百祥　杨春维　汤茜

摘要介绍了环境工程专业工程图学的教学现状，分析了当前教学环节存在的问题。通过与国外先进教学方法和模式的比较，探索出以实践技能为核心、突出专业特色的工程图学教学改革思路，并提出了相应的改革措施，以期对提升本科教育教学质量和学生实践应用能力具有推动作用。

关键词工程图学；环境工程专业；教学改革；实践能力

中图分类号S-01文献标识码A文章编号0517-6611（2014）09-02825-02

作者简介孙玉伟（1986- ），女，吉林四平人，助教，硕士，从事大气环境化学及工程图学研究。*通讯作者，教授，硕士，从事化学、水处理、高等教育的教学与研究工作。

计算机画图软件的广泛应用大大促进了图学的发展。作为高校工科专业的基础课，工程图学是工程技术人员在生产实践中必备的基本技能[1]。近年来，随着高校对所开课程的调整，课程内容的增加和学时的压缩，学时少与教学内容多的矛盾在工程图学课程中表现得尤为突出[2]。环境工程作为高校新兴的工科专业，核心是污染源的治理。其中，在水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物资源化等环境工程专业的核心课程的学习和实践中，都需要应用到工程图学课程的相关内容作为基础。因此，如何在有限的教学课时内，按照不同专业的培养目标，使学生掌握工程图学基本知识和技能，以满足将来的工程应用，是该课程教学改革的基本原则和根本出发点。

1工程图学的教学现状

当前，多数高校的工程图学教学仍然沿用传统教学模式，课程缺少活力，内容陈旧，主要表现在以下3个方面。

1.1教学手段落后虽然配合多媒体课件教学使三维立体图形更直观，但是由于课时少，课程进度快，学生对课程的部分基本内容也没有透彻掌握，动手能力差，课堂教学效果得不到巩固，使得学生逐渐失去学习的兴趣，认为工程图学枯燥乏味，限制了学生的主观能动性和创新意识的发挥。

1.2内容传统守旧，部分内容和专业需求脱节以环境工程专业为例，授课过程中画图训练偏多，读图训练偏少。大部分学时用于画法几何部分，而对于专业实践应用更广泛的零件图和装配图的读图部分课时较少，学生的读图技能得不到有效训练，导致工程图学的教学与水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物资源化等环境工程专业核心课程的实际需求脱节。

1.3计算机绘图内容没有融入到课程中工程图学和AutoCAD辅助制图作为两门课程，学生在不同学期分别学习，使两门课程的教学不连贯，不能反映现代科学技术与“理论上的教学化，作图上的计算机化和应用上的工程化、多样化”的现代化知识结构，有悖于“实施创造性教育，培养开拓型人才”的教学目的[3]。

2国外工程图学的教学特点

近年来，国内学者在中英机械制图及图学教材的改编、比较分析及其对我国图学教育改革和精品课程建设的启示等方面做了许多有益的工作[4-6]。因此，学习国外高校工程图学课程的成功经验，结合我国各地高校的教学实际情况，是对工程图学教学进行改革和探索的一种有效方法。

2.1以学生为主体，理论与实践结合相对于我国填鸭式教学方式，国外的教学体系一直以学生为主体。这一点在工程图学的教学方式中得到充分体现。为了引导学生积极思维，充分发挥他们学习的主观能动性，英国 CBE 教学模式采用了“自我培训评估系统”，强调学生的自我评估，重视学生反馈能力的培养。在教学手段上，CBE 综合运用了演示法、读书指导法、练习法、参观法、讨论法、实习实验法等，最大限度地调动了学生的积极性[7]。德国 FH 模式在工程图学课程上得到了很好的应用。学生在学习工程图学之前要在企业内预实习，增强感性认识；在理论教学阶段，学习内容主要来自企业，强调实践性和实用性。设计、实习等环节占工程图学总学时数的2/3，注重理论与实践相结合，以提升学生的实践应用能力，达到学有所用的目的。

2.2教材丰富多样，应用性强国内不同机构编著的工程图学教材的侧重点、深度和广度虽各有不同，但总体上各教材之间重叠内容较多，理论性、概念性的内容偏多，实际应用性的内容不足，缺乏将制图知识与机械设计融合的内容[8]。机械类和非机械类专业教材内容特点不明显。与我国相比，国外的教材更注重应用性、实践性和与时俱进性。美国高校在工程图学教材的建设上，主体结构完善，信息表达方式丰富多样，且不同学科内容的侧重点不同。总体来说，教材具有基础性、广泛性、交叉性、前沿性和实践性的特点。日本的工程图学教材中包含机械的设计流程、设计要点和加工特点等内容，应用性内容多，理论性内容少，注重学科间的关联，使教材对不同学科的学生具有普适性。

2.3强化教师的实践能力一些发达国家一方面非常重视工程图学任课教师的工程实践能力：例如澳大利亚TAEF要求教师有5年的实践经验，而我国制图教师队伍的知识结构单一，缺乏实际设计经验，导致授课内容与学生实际应用需求脱节。另一方面，注重继续提升现任教师的实践能力。为了保持现任教师授课内容和实践经验的先进性，许多发达国家安排现任教师每3～5年到企业进修一次。

3工程图学教学改革的启示

结合我国工程图学的教学现状，通过与国外先进教学方法的比较分析，以环境工程专业为例，对工程图学教材与教学的建设和完善，教师综合素质养成等诸多方面的教育改革提出如下建议。

3.1整合教材内容，突出专业特色对教材的內容体系进行整合，将工程图学的理论知识与相关专业的课程内容有机结合起来，在保持工程图学课程内容持续性的同时，突出专业特色，避免重复。例如，在教材的例题和书后习题部分，结合环境工程专业的水污染控制工程课程的知识，画出污水处理厂相关构筑物的三视图等。此外，教材应尽量减少理论叙述，增加实践环节和实际应用方面的内容，定期更新教材内容，使其具有时代性。

3.2改革课程教学方法，注重实践应用一方面要改变过去“填鸭式”的教学方法，将多媒体课件、三维模型和AutoCAD计算机绘图引入工程图学教学当中，加大课堂教学的信息量，使教学过程更直观，培养学生的空间想象力。另一方面要结合相关的专业课程，增大工程图学教学中实践环节的比例。例如，可以将工程图学课程与金工实习有机结合，使学生在实习过程中巩固制图课程的内容；开设环境工程设计图学基础课程，要求学生运用工程图学知识和AutoCAD软件完成水污染控制、大气污染控制等课程的实践设计内容，做到学有所用，在应用中完善和提升学生的知识水平。

3.3加强师资队伍建设，保证教学质量提升工程图学任课教师的综合素质，要求教师在具备相关的工程实践教育背景的同时，灵活运用多种教学手段（例如提问式、启发式、讨论式教学模式以及网络教学等），充分调动学生的主观能动性，保证课堂的教学质量。此外，通过定期的進修，加快教师的知识体系更新，使其授课内容与社会实际需求相结合。

3.4建设网络教学平台，整合教学资源网络教学是教材内容的扩大补充，有利于学生巩固所学知识[6]。目前，许多高校建立了网络教学平台，将课程的教学计划、电子教案与习题、相关的多媒体课件和素材资源等放在网络平台上，建立了教师答疑讨论专区，大大提高了课程的教学效果。例如，以三维动画方式实时展现产品的零件图和装配图以及各个角度和剖切后的细节，提升学生的读图能力。

4结语

环境工程专业工程图学的教学需要在教学和实践中不断进行摸索和尝试，总结出一套真正实现学生自主学习，具有专业特色和较强实践应用性的教学方式。唯有如此，才能培养出实践操作能力强、与社会需要相符合的环境类人才。

参考文献

[1] 曹汇敏.少学时工程制图教学的现状与对策[J].交流探讨，2012（4）：218-219.

[2] 薛寒松，何玉林，丁一，等.少学时工程制图教学改革与实践[J].高等建筑教育，2007，16（3）：98-101.

[3] 时铭显.面向21世纪的美国工程教育改革[J].中国大学教学，2002（10）：38-40.

[4] 陈锦昌，陈炽坤.《工程制图》国外教材探讨[J/OL].http：//www.lib.scut.edu.cn/scutwgjc/wgjczl/wj_04.htm.

[5] 焦永和，韩宝玲，李苏红.Engineering Graphics[M].北京：高等教育出版社，2005：445.

[6] 江洪，张培耘，吴巨龙.美国工程图学教材对我国图学教育改革和精品课程建设的启示[J].工程图学学报，2006，27（6）：145-151.

[7] 刘建英，李林峻.国外高校《机械制图》课程在工程教育中的渗透[J].科技信息，2010（5）：163.

[8] 舒宏，胡清泥，高菲.中日机械制图教材的比较及对教学改革的启示[J].工程图学学报，2010（4）：166-170.