关于“工程制图”课程与实践教学模式发展新方向转变的探讨

叶东东 刘玉飞 江本赤

安徽工程大学人工智能学院 安徽芜湖 241000

目前，我国正处于制造业结构化转型上升的关键时期，以智能制造为主导的第四次工业革命不仅带来了发展机遇，同时又面临着巨大的挑战，这对工科类专业的高校毕业生专业水平提出了新要求。“工程制图”作为绝大部分理工科专业大学生的必修基础课程之一，由于其涵盖的知识点较为抽象、枯燥，学生对这方面知识的理解能力不一，导致本课程的教学质量与效果较差，并且传统的教学模式已经不足以满足新产业、新技术、新市场下对人才培养提出的新需求[1]。

因此，为了满足现如今我国的工业发展的新需求，需要不断涌现出适应时代潮流的教学新模式，让课程教育与工程应用实际接轨，这样才能培养出适合时代要求，具备从事相关专业技术工作能力的优秀人才，以此来支持我国教育部积极推进新工科建设战略的实施。

1 “工程制图”课程简介和学习过程

“工程制图”是工程技术人员进行技术交流的一种通用型语言，是工程技术人员传达设计思想意图、提供技术要求和指导工业生产等所必备的基本知识。“工程制图”不仅是机械类专业学生必修的基础课程，也是绝大多数理工科专业学生的必修课程，总体可以分为机械类、近机械类以及非机械类课程平台，以满足不同专业的基本要求，在机械、土木、电气、水利以及煤矿等领域都得到了广泛应用。该课程主要包括设计制图的基础知识、几何画法规范以及相关投影规律等内容，涵盖了使用投影法绘制工程图的理论、技术、方法等课程标准，以培养学生的工程机械绘图和识读工程图纸的基本能力，能够锻炼学生的空间想象力，提高设计水平以及创新能力，能够满足机械类专业大学生满足企业工作需要所提出的基本能力要求。

学生先是通过线上或者线下的形式进行相关的基础理论学习，之后进行课后测验和手工绘图等对已学的知识进行实际训练，最后通过实物测绘或者上机实操进行全面的内容整合与应用技能培训。在整个课程学习过程中，教师对学生的学习主要起到了引导和辅助指导的作用，学生在不断学习新知识的过程中，要做到及时发现问题并通过查阅资料或者与老师反馈等方式来解决问题，从而完成工程制图系统知识的学习、消化与吸收。

2 现阶段“工程制图”课程教学模式存在的问题

传统“工程制图”课程的教学形式主要是以教师的讲授为主，课上缺乏与学生的互动，课后也是以教师布置的习题集作业为主，学生只需要完成教学规定的基本手工绘图要求。虽然这种教学方式，可以加强学生对绘图相关基本知识的理解，然而学生的思维创造能力、制图表达能力以及独立思考能力等得不到有效的锻炼。AtuoCAD软件是目前让学生进行实际操作的主要工具载体之一，通过进行CAD绘图的基础化训练，培养理工科专业学生使用计算机绘图的操作能力，并与理论课上知识的学习相结合，全面提升大学生的机械制图理论与实践水平，然而单纯以CAD软件学习为主，会淡化对学生动手实践能力的培养，而且容易忽略制图过程中的专业化要求。

对于目前的课堂教学形式而言，虽然传统的板书教学形式已经基本被多媒体工具进行授课的方式所取代，然而目前用于“工程制图”这门课程授课的多媒体课件大部分还是直接照搬书本上的内容，以简单的图例和文字形式来展现，缺乏进一步对知识点的提炼和总结。随着新科技的不断发展，目前我国高等教育的新目标是为社会培养出现代化、国际化的高质量新工科人才，而“工程制图”的教学内容在高速发展的智能制造技术的环境下未能做出及时的更新，使得学生学习的内容跟不上社会需求的转变，从而影响人才的培养质量。此外，目前的“工程制图”课程教学主要是以课堂和校内实践测绘为主，缺乏与企业、社会的协同联合培养，校内的实践教学中具有设计性和创新性的实践实验较少，并不能为学生提供充分的创新实践教育平台。

3 对“工程制图”课程教学新模式转变的思考与探索

根据上述关于“工程制图”教学模式当前存在的问题分析，总体可以总结为以下几点：

(1)授课形式单一，缺乏新颖性；

(2)缺乏对学生课后创新实践的锻炼；

(3)忽视制造业转型对专业需求变化的影响；

(4)缺少与企业专业化需求对接。

基于此，亟须发展出针对“工程制图”课程的教学新模式，在满足社会发展需求的前提下，加强培养学生的动手实践能力、专业化素质以及技术创新的能力，以应对新环境下现代化需求的转变。

现代化课程教育理念包括以人为本、全面发展、素质教育、创造性以及主体性等方面，新教育模式必须要紧扣课程理念的主旨。

3.1 线下教育模式转变

对于传统教育模式的改革并不是一蹴而就的，对于授课形式单一的问题，一方面是因为“工程制图”课程本身决定的，由于本课程注重学生理论基础的学习，抽象化教育会让学生觉得枯燥乏味；所以首先需要引领学生认知工程制图这一课程，介绍在专业发展中的应用及地位，说明工程制图的重要性，激发学生的求学兴趣，正所谓“兴趣是最好的导师”，从而能够大幅度提高学生的学习效率[2]。而且要合理规划理论教学与动手实践的占比，既要保证理论知识的全面吸收，还要加强对学生的创新实践的培养。其中，理论教学需要突出课程内容的专业化，根据不同专业学生的培养目标的不同，制定出特定的专业化学习标准，以满足不同专业发展需求。在课程讲解过程中，需要增加工程实例的引入，全面介绍工程制图在各行各业中的重要应用；在实践培养环节，适当提高对学生实践能力的考核，引起学生对于实践创新能力的重视，避免传统的以理论考试成绩为主的考评体系，建立理论教学、课后作业以及实践操作多方面融合的考评新体系，全面评估学生的综合能力。此外，随着网络信息化教育平台的不断发展，出现了许多教学资源共享平台，教师可以搜集本课程的教学资源，学习多样化教学手段，进一步提升课程的教学效果[3]。

为了有效迎合制造业结构化转型的需求和缺少对接企业社会人才专业化需求等问题，需要逐步发展，从以学校培养为主的教育模式转变为学校、企业以及社会联合培养的新模式[4]，既可以发挥学校的基础化教学优势，还能够通过学校与社会企业的联合培养，让学生了解本专业前沿和紧跟市场发展的步伐，同时及时学习企业的先进制造技术，培养出基础知识夯实、创新水平显著、工程实践应用能力强的创新型、应用型、技能型人才。

3.2 线上与线下混合教育模式的推广

随着互联网技术的不断发展，推动着传统教育模式向数字化信息教育的方向过渡发展，线上教学模式的出现对于传统教学模式产生了一定的冲击。目前逐步形成“线下+线上”的混合教育新模式，涌现出雨课堂、翻转课堂、微课以及慕课等新型教育形式。雨课堂作为一种典型的智慧型教学工具，主要利用微信与多媒体教育平台，分为课前学生自主学习、课中教师重点讲解和师生互动，以及课后的知识反馈与总结等方式，全面加深学生的课堂参与度和对知识点的理解[5]。

作为工科专业的基础课，“工程制图”知识点相对较多，并且涉及面较广，也是后续相关专业课学习的重要基础，这对于“线下+线上”的混合教育模式下的教学设计也提出了巨大的考验。线上教学不仅仅是教师通过线上教学的方式进行知识点的讲解，也要让学生能够亲身参与课堂交流中，要逐步由老师授课为主向师生交流互动的方向转变。而要想学生进行线上参与，就需要让学生掌握工程制图配套的CAD操作软件并能够熟练使用相关的操作命令。在教学过程中，通过列举简单专业相关的机械图纸，督促学生在学习知识的同时，进行自主完成图纸的绘制，这既能加深学生对知识点的理解，还可以提升学生绘制出规范图纸的成就感。

对于“工程制图”这类抽象的专业课程如不能及时调动学生在课堂上的积极性，很容易导致学生对理论知识点的学习产生抗拒心理，无法进一步培养空间思维能力，而且工程制图本身也是一门实践性很强的课程，既需要学生掌握理论知识的表达，也要学会与实践相结合，将现实中的实物以工程制图的规范形式来表现出来。因此，也出现了采用“以学生为中心”的翻转课堂教育模式，来提升学生课堂上对理论知识的学习兴趣，提高教学效果[6]。翻转课堂也是一种线上与线下混合的教学形式，分为知识传递和知识内化的两个阶段，与传统教学模式相比，是一种将教与学的顺序进行“翻转”的新模式[7]。“工程制图”知识点多且杂，仅通过课上的讲解并不能完全涵盖到所有的知识点，而学生在课前通过自主学习线上的微课能够对于所学的知识点有初步的了解，再结合课上老师的重点问题讲解，进而大大加深了学生对本课程的理解，既能做到对重点知识点的仔细剖析，又通过线上学生自主学习微课，从而兼顾了“工程制图”课程知识点的整体连贯性，为提升教学效果提供了一种新的途径。

3.3 完善考核评价体系

传统的考核评价体系中包括平时成绩和期末考试两部分，并且平时成绩一般不允许超过30%，这就造成了学生考前突击复习即可通过考试的现象，也就因而导致学生实际上对工程制图的掌握并未达到课程标准中的要求，从而不能很好地与下一阶段的学习或工作进行对接。基于此，为了更好地检验学生的学习效果与课程目标的达成度，需要降低期末考核的占比，增加考核方式的灵活性，以提升学生的创新能力，为社会和国家输出创新型人才。工程制图考核体系主要分为理论(占比70%)和实践(占比30%)两部分，其中理论又分为平时评价(占比30%)和期末考试(占比40%)，在平时评价中可依据授课情况自动调整各项的占比。

在考核评价中增加了线上的模块，这就可以应对不可抗力而导致的突发状况，从而可以达到效果。除此之外，在理论课的学习之余，增加了实践考核模块，以项目为驱动的学习模式可以大大地提高学生的学习兴趣，从而提升教学的效果与质量。有效的“工程制图”课程评价考核体系不仅可以充分利用教师扎实的专业知识进行理论知识的传授，还能够充分调动学生自主学习的主观能动性。从书本上的内容运用到实际应用中去，时刻以实际的市场需求为导向，这可以激发学生学习的积极性、促进学校教育评价体系的优化与改革，在市场、专业课程体系与学生的创新能力的培养之间形成良性循环，从而为学校向社会和国家输出创新型人才打下坚实的基础。

结语

作为工程类技术人才所必修的专业基础课程，“工程制图”课程教学在专业化人才培养中是至关重要的。针对目前课程教育存在的一系列问题，探讨了工程制图教学新模式的转变方向，通过调动学生的学习兴趣、强化学生的动手实践操作、充分利用教学资源以及学校与企业社会的联合培养等方式，全面提升专业性技术人才的培养质量。同时，通过不断探索新的教学模式进一步加深学生对知识点的理解和提升学生课堂上的积极性，从而强化学生的基础知识，为学好其他相关的专业知识做铺垫。而针对本课程的改革方向不止于此，课程本身还需要进一步实践与教学效果检验，不断完善培养机制，努力为社会培养符合发展需要的专业化技术人才。