基于“工程背景”的制圖類課程教學(xué)改革和探索①

任曉耕

(北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院，北京 100023)

基于“工程背景”的制圖類課程教學(xué)改革和探索①

任曉耕②

(北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院，北京 100023)

制圖類課程是工科大學(xué)生必修的主要技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的重組，營(yíng)造“工程背景”氛圍，借鑒“項(xiàng)目教學(xué)法”、“分層次教學(xué)法”等各種先進(jìn)教學(xué)模式和手段，充分調(diào)動(dòng)工科大學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性。利用多元評(píng)價(jià)理論，進(jìn)行考核模式的改革，全面客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生，教學(xué)效果明顯改善，走向良性循環(huán)的軌道。

工程背景;項(xiàng)目教學(xué)法;分層次教學(xué);多元評(píng)價(jià)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，生產(chǎn)領(lǐng)域的科技含量日益增長(zhǎng)，應(yīng)用型大學(xué)教育越來(lái)越顯示出它在提高勞動(dòng)者素質(zhì)、培養(yǎng)應(yīng)用型人才、直接為生產(chǎn)一線服務(wù)方面的重要作用。而工科類大一學(xué)生在高校遇到的第一門(mén)與工程技術(shù)有關(guān)的課程就是制圖類課程。這就首先要求教師圍繞“工程背景”組織教學(xué)，激發(fā)工科類大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。

1 加強(qiáng)工程基礎(chǔ)能力，拓寬專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)，進(jìn)行課程的整合與重組

進(jìn)行課程重組遵循的原則是：使理論與實(shí)踐相互滲透融合、相互延伸;突出應(yīng)用性、實(shí)踐性，強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng);科學(xué)把握“夠用為度”的原則;避免不必要的重復(fù)，打破每門(mén)課自成體系的習(xí)慣做法。

1.1 整合制圖課內(nèi)容

制圖類課程重在培養(yǎng)學(xué)生的空間構(gòu)思和形象思維能力，圖形的表達(dá)與描繪能力。其教學(xué)目的調(diào)整為以培養(yǎng)識(shí)讀、繪制工程圖樣能力為主和適當(dāng)?shù)目臻g思維能力。點(diǎn)線面是構(gòu)成物體的基本要素，可不必作為重點(diǎn)來(lái)介紹和研究，只講授其投影特征和投影作圖方法。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)是新型高素質(zhì)專門(mén)技術(shù)人才必備的專業(yè)技能，是后續(xù)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。針對(duì)制圖類課時(shí)少的特點(diǎn)，將部分練習(xí)放在CAD課上繪制，減少手工繪制量，強(qiáng)化計(jì)算機(jī)繪圖技能，同時(shí)強(qiáng)化了學(xué)生讀圖能力。

1.2 重組制圖類課程實(shí)踐環(huán)節(jié)

制圖類課程的理論教學(xué)學(xué)時(shí)減少，在后續(xù)實(shí)訓(xùn)中加強(qiáng)“識(shí)圖與繪圖訓(xùn)練”，專門(mén)增設(shè)兩周《機(jī)械工程制圖訓(xùn)練》。在集中訓(xùn)練環(huán)節(jié)中，進(jìn)一步介紹各種機(jī)械設(shè)備的制圖知識(shí)和畫(huà)法，同時(shí)將基于CAD平臺(tái)的專業(yè)軟件進(jìn)行介紹。另外在工科類其他專題課程設(shè)計(jì)中也反復(fù)用到制圖和CAD。

基于以上的改革和整合，雖然制圖類總學(xué)時(shí)減少，但是這些理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)在教學(xué)目標(biāo)上環(huán)環(huán)相扣，互相滲透、互相聯(lián)系，形成一個(gè)螺旋上升的知識(shí)結(jié)構(gòu)。且后續(xù)的其他專題課程設(shè)計(jì)中反復(fù)用到制圖和CAD。這樣重復(fù)滲透使用，強(qiáng)化了制圖類基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，為畢業(yè)設(shè)計(jì)和日后工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 以“工程項(xiàng)目”為載體帶動(dòng)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力

2.1 “工程背景”在制圖類課程中的滲透

在制圖類課程教學(xué)過(guò)程中，分別在投影體系建立、基本體、組合體、圖樣表達(dá)方法、零件圖、裝配圖等幾個(gè)關(guān)鍵教學(xué)內(nèi)容中穿插具有工程背景的大作業(yè)：有根據(jù)模型確定表達(dá)方案、畫(huà)出三視圖并標(biāo)注尺寸，有根據(jù)三視圖用材料(橡皮泥、肥皂等)還原做出立體模型;還有根據(jù)零件進(jìn)行測(cè)繪(模型選用一些常見(jiàn)機(jī)械機(jī)構(gòu)上的典型零件模型)。學(xué)生在完成“工程項(xiàng)目”過(guò)程中，掌握了課程的主要知識(shí)點(diǎn)，提高了繪圖與識(shí)圖能力，訓(xùn)練了動(dòng)手能力，學(xué)習(xí)了有關(guān)工程方面知識(shí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課及到企業(yè)就業(yè)打下基礎(chǔ)。

通過(guò)“工程項(xiàng)目”教學(xué)，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與自覺(jué)性，避免了單純理論教學(xué)的枯燥，消除了對(duì)制圖課程的畏難情緒。在布置這些大作業(yè)時(shí)，從實(shí)際出發(fā)，以典型的物體為案例，教師提出要解決的問(wèn)題或讓學(xué)生去找問(wèn)題，這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)中會(huì)一直處于思維分析狀態(tài)，并學(xué)會(huì)正確的圖樣表達(dá)方式。

圖1 工程項(xiàng)目教學(xué)主要內(nèi)容

2.2 “工程背景”在實(shí)踐環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

為學(xué)生提供實(shí)實(shí)在在的“工程背景”，并在此工程背景下對(duì)他們進(jìn)行工程訓(xùn)練。這種設(shè)想，與國(guó)際上提倡的“工程回歸”的想法是一致的。學(xué)生在這一工程背景中，一方面參加有教學(xué)要求的工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì);另一方面，在實(shí)踐的過(guò)程中，學(xué)生有機(jī)會(huì)進(jìn)行多方位的觀察和思考，從而有利于他們綜合素質(zhì)的提高和日后的全面發(fā)展。

在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中加強(qiáng)“工程背景”的重點(diǎn)是：(1)加強(qiáng)設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容的工程背景，題目力求來(lái)源于工程實(shí)際，真題真做，例如：《建筑設(shè)備工程制圖訓(xùn)練》環(huán)節(jié)選用的“建筑平面圖”、“采暖、通風(fēng)空調(diào)、給排水工程圖”均來(lái)自實(shí)際工程項(xiàng)目。(2)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的綜合性。特別注意加強(qiáng)學(xué)生對(duì)各門(mén)機(jī)械基礎(chǔ)類課程內(nèi)容的綜合應(yīng)用。例如：《建筑設(shè)備工程制圖訓(xùn)練》環(huán)節(jié)雖然只有短短二周，卻涉及到建筑制圖、CAD、采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、建筑電氣等等知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)。在這些實(shí)踐環(huán)節(jié)中，各門(mén)課知識(shí)得到融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用，學(xué)生的知識(shí)掌握度得到提升。

在“工程背景”下的實(shí)踐教學(xué)中，通過(guò)真實(shí)的實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，學(xué)習(xí)過(guò)程成為人人參與的創(chuàng)造性實(shí)踐活動(dòng)，在實(shí)踐過(guò)程中體驗(yàn)創(chuàng)新的艱辛與樂(lè)趣，訓(xùn)練與同學(xué)們協(xié)調(diào)、合作的能力;每個(gè)學(xué)生在成為積極參與者的同時(shí)，又能毫無(wú)顧忌地大膽展現(xiàn)個(gè)人才華和發(fā)表各自的見(jiàn)解，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能。在教學(xué)過(guò)程中，教師以伙伴、咨詢員、朋友等角色出現(xiàn)，在充分發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時(shí)，又對(duì)教師的“雙師型”提出了新要求：既要掌握本專業(yè)的基本知識(shí)，又要具備該專業(yè)領(lǐng)域的嫻熟技能。

3 借鑒各種先進(jìn)教學(xué)模式和手段，因材施教，營(yíng)造個(gè)性化教學(xué)環(huán)境

現(xiàn)代社會(huì)的飛速發(fā)展，要求學(xué)生能較快適應(yīng)社會(huì)，及時(shí)更新知識(shí)和技術(shù)，能有效解決問(wèn)題并有所創(chuàng)新，這就需要大學(xué)生在校期間掌握關(guān)鍵能力——專業(yè)能力、個(gè)性能力和方法能力。因此，為順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，應(yīng)及時(shí)創(chuàng)新教學(xué)模式、教學(xué)方法，突出大學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。

3.1 在制圖類課程中實(shí)行“分層次教學(xué)”

傳統(tǒng)的制圖課教學(xué)，由于直觀性差，抽象難學(xué)，因此教師講得又多又細(xì)。又是模型，又是掛圖，是一種灌輸式教學(xué)。學(xué)生在課堂上處于被動(dòng)接受地位，沒(méi)有主動(dòng)積極思考的余地。盡管教師講得賣勁，學(xué)生的掌握情況與期望值仍有很大差距。進(jìn)行“分層次教學(xué)”，就是在教學(xué)中，根據(jù)用人單位對(duì)不同層次學(xué)生對(duì)制圖課的知識(shí)和能力的要求，以及專業(yè)課對(duì)制圖課的具體要求，制定出分層次教學(xué)的實(shí)施性教學(xué)大綱和分層次的教學(xué)目標(biāo)，把保證后續(xù)課的學(xué)習(xí)作為三個(gè)層次的最低要求;對(duì)于高層次，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，理解能力，自學(xué)能力和創(chuàng)新能力;對(duì)于中間層次，把看圖與畫(huà)圖能力作為重點(diǎn)，端正其學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)其學(xué)會(huì)學(xué)習(xí);而低層次則重視培養(yǎng)看圖能力，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)自信心，理論知識(shí)降低要求。在具體實(shí)施方案中，采用“四分一統(tǒng)一”的教學(xué)模式，即統(tǒng)一授課，但目標(biāo)分層、輔導(dǎo)分層、作業(yè)分層、考核分層(參見(jiàn)下圖)，從而確?！皟?yōu)秀生吃得飽，中等生吃得好，基礎(chǔ)差生吃得著”，把學(xué)生培養(yǎng)成用人單位各取所需的人才。

圖2 制圖課分層次教學(xué)示意圖

3.2 在CAD教學(xué)中采用“目標(biāo)分解，任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方法

在多年的CAD教學(xué)工作中，已摸索出一套行之有效的教學(xué)方法，將取證考試大綱和教學(xué)大綱相互滲透，相互補(bǔ)充，制定二合一的新大綱。根據(jù)新大綱制定教學(xué)計(jì)劃，對(duì)課程內(nèi)容重組，將知識(shí)點(diǎn)貫穿到教學(xué)案例中。在授課時(shí)，打破一般Auto-CAD教材按章節(jié)劃分的模式，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際對(duì)內(nèi)容進(jìn)行重組，編排成十三項(xiàng)任務(wù)。并針對(duì)每個(gè)任務(wù)編寫(xiě)了習(xí)題，使學(xué)生在訓(xùn)練中就能輕松掌握CAD技能，再通過(guò)一定量的模擬題訓(xùn)練就基本上可以順利取證。為突出培養(yǎng)應(yīng)用性人才的教學(xué)特點(diǎn)，在訓(xùn)練習(xí)題中穿插了具有“工程背景”相關(guān)圖樣，如常見(jiàn)建筑圖樣、建筑設(shè)備管道、采暖、空調(diào)、通風(fēng)、電氣等圖樣，通過(guò)實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生綜合工程能力。

4 利用多元評(píng)價(jià)理論，進(jìn)行考核模式的改革，優(yōu)化教學(xué)檢測(cè)機(jī)制

工科類教育的教學(xué)效果不僅體現(xiàn)在考試分?jǐn)?shù)的高低上，更重要的是體現(xiàn)在動(dòng)手操作能力和社會(huì)對(duì)畢業(yè)生的認(rèn)可程度上。傳統(tǒng)的考試方法不能有效、全面地評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)水平，更不能就學(xué)生的綜合能力作出客觀評(píng)價(jià)。為此，在學(xué)業(yè)成績(jī)考核上進(jìn)行了系列化改革。

4.1 制圖課中的“分層次考核”模式

分層次教學(xué)，必須改變過(guò)去“同一要求同一試卷”，采用達(dá)標(biāo)測(cè)試，按大綱A、B、C層三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，各部分采用不同方法多種形式進(jìn)行考核。在考核內(nèi)容中，把占比重較大的閉卷筆試的權(quán)重降低，增加課堂復(fù)習(xí)提問(wèn)、學(xué)習(xí)態(tài)度檢查測(cè)評(píng)、檢查書(shū)面作業(yè)、演示和小型實(shí)物測(cè)繪、獨(dú)立作業(yè)(開(kāi)卷，例如根據(jù)軸測(cè)圖自行確定三視圖表達(dá)方案)、小測(cè)驗(yàn)(單項(xiàng)性，小題量)，還要注意日常觀察了解學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)效果等(如表1所示)。

表1 制圖類課程綜合考核評(píng)價(jià)表

把分層教學(xué)與學(xué)分制相結(jié)合。由于不同層次學(xué)生達(dá)標(biāo)，獲得知識(shí)和能力不同，所付出努力不同。每層的學(xué)分乘以相應(yīng)系數(shù)為最終學(xué)分。A層系數(shù)為1.1，B層系數(shù)為1.05，C層系數(shù)為1.0。這樣即體現(xiàn)了公平原則，又鼓勵(lì)學(xué)生向高層次努力。分層次教學(xué)采取“首位上升，末位淘汰，層間流動(dòng)”制。在期中，低層學(xué)生成績(jī)優(yōu)秀者，可以升入高一層次，而高一層次的學(xué)生成績(jī)較差也會(huì)降至低一層次。這種層間流動(dòng)方式，使學(xué)生的學(xué)習(xí)引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，調(diào)動(dòng)全體學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，利于今后的工作。

4.2 技能型訓(xùn)練課(CAD)的“職業(yè)資格考核”模式

CAD操作訓(xùn)練教學(xué)過(guò)程中，每次教學(xué)的最后半小時(shí)為當(dāng)天目標(biāo)完成情況考核時(shí)間，教師對(duì)學(xué)生當(dāng)天完成目標(biāo)的情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和打分，記作平時(shí)成績(jī)。每三次課進(jìn)行一次綜合目標(biāo)完成情況考核，記作階段考核成績(jī)。課程完成時(shí)直接進(jìn)行取證考試，獲得職業(yè)資格證書(shū)的學(xué)生就業(yè)時(shí)學(xué)校優(yōu)先進(jìn)行推薦。對(duì)于沒(méi)有獲取資格證書(shū)的學(xué)生，可以將階段考核和平時(shí)成績(jī)按照一定比例核算，記作該生的期末成績(jī)，不再安排結(jié)業(yè)考試。這樣做不僅省時(shí)省力，還可以全面合理考出學(xué)生的真本領(lǐng)，并且可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及教學(xué)漏洞，便于教師及時(shí)調(diào)整彌補(bǔ)，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

4.3 實(shí)踐環(huán)節(jié)采用結(jié)果驗(yàn)收和答辯形式進(jìn)行

在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求學(xué)生要提交各個(gè)階段的文字資料和圖紙文件，教師根據(jù)考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，對(duì)學(xué)生進(jìn)行口頭答辯并給出相應(yīng)分?jǐn)?shù)。讀圖能力的整體教學(xué)效果的考核重點(diǎn)也落實(shí)到這個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)上，以檢驗(yàn)制圖類課程教學(xué)效果是否達(dá)到專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。

5 改革效果

工程背景下的教學(xué)與訓(xùn)練，學(xué)生進(jìn)入了學(xué)科交叉和綜合的良好界面，進(jìn)入了訓(xùn)練正確思維方法的良好環(huán)境，這對(duì)他們的未來(lái)發(fā)展將產(chǎn)生明顯的正面影響。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，它能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，有利于提高學(xué)生獨(dú)立、自主學(xué)習(xí)能力以及制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、評(píng)估計(jì)劃的能力，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體，以能力為本位”的全新的教育理念。學(xué)生的參與度、滿意度逐漸提高。多元評(píng)價(jià)促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

［1］胡青泥，高菲，王雪飛，等.以學(xué)生全面發(fā)展為本的工程圖學(xué)教育改革［J］.工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2006(4)

［2］莫海鷹.《土木工程制圖》課程教學(xué)改革探討［J］.廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004(2)

［3］劉平.工程制圖課程創(chuàng)新教育的改革與探討［J］.青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008(3)

［4］任新花，任家駿.高職建筑類專業(yè)工程制圖課程的教學(xué)改革［J］.太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007 (4)

［5］鮑雨梅，等.著眼于創(chuàng)新思維培養(yǎng)的工程圖學(xué)教學(xué)改革［M］.中國(guó)圖學(xué)新進(jìn)展2007——第一屆中國(guó)圖學(xué)大會(huì)暨第十屆華東省、市工程圖學(xué)學(xué)科會(huì)論文集.濟(jì)南：黃河出版社.2007

Teaching reform and exploration of the drawing courses based on“engineering background”

REN Xiaogeng

(Biochemical Engineering College of Beijing Union University，Beijing100023)

Drawing courses are the required main technical foundation courses for engineering students.Through restructuring of the course content，to create a“project background”atmosphere，refer to variety of advanced models and tools named“project approach”，“l(fā)evels of teaching”，fully mobilize the learning initiative and enthusiasm of engineering students.Using multivariate evaluation theory，to reform assessment model，comprehensive and objective evaluation the students，teaching effectiveness improved significantly，into a virtuous cycle.

Engineering background;Project approach;Levels of teaching;Multi－project evaluation

G642.4

A

1672－7169(2011)04－0088－04

2011－08－12

任曉耕(1970－)，女，安徽宿州人，大學(xué)畢業(yè)，北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院副教授，主要從事制圖類課程的教學(xué)工作。