工程圖學(xué)教學(xué)中工程素質(zhì)培養(yǎng)的探索與實踐

梁艷書　朱英杰　郭桂梅　叢萌

[摘 要]工程技術(shù)人才對于一個國家的科技水平及國際地位具有舉足輕重的影響。如何培養(yǎng)學(xué)生的良好工程素質(zhì)已成為高等教育的一個重要課題。工程圖學(xué)課程具有其他課程不可替代的作用，為培養(yǎng)學(xué)生良好的工程素質(zhì)和實踐能力，文章從課程體系的構(gòu)建、教學(xué)方法的改革以及實踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了探索和實踐。

[關(guān)鍵詞]工程圖學(xué) 實踐能力 工程素質(zhì)

[中圖分類號] G640 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）08-0063-02

我國長期以來實行應(yīng)試教育，實踐環(huán)節(jié)的缺乏導(dǎo)致工科院校畢業(yè)生的實踐能力和創(chuàng)新能力較為薄弱，對生產(chǎn)一線的工作甚至存在懼怕心理，無法擔(dān)任技術(shù)革新主力軍的重任。上述現(xiàn)狀給當(dāng)今我國高等院校的工科教育模式敲響了警鐘：大學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)亟待加強(qiáng)。

一、工程圖學(xué)與工程素質(zhì)的關(guān)系

工程素質(zhì)作為學(xué)生未來從事工程實踐的基本素養(yǎng)，是學(xué)生綜合素質(zhì)的重要組成部分，它包括扎實寬厚的學(xué)科基礎(chǔ)與技術(shù)專業(yè)知識；通過接受基本的工程訓(xùn)練，獲得綜合分析和解決工程實際問題的能力。此外，良好的國標(biāo)意識、職業(yè)道德、奉獻(xiàn)精神以及團(tuán)隊合作精神也在其范疇之內(nèi)。

工程圖學(xué)是理工科大學(xué)生學(xué)習(xí)工程知識、接觸工程實踐的第一門課程，既有系統(tǒng)的理論性，又有很強(qiáng)的實踐性。工程圖學(xué)在課程中作為知識的載體和思想交流的工具，是工程界的“共同語言”。開設(shè)此課不僅是為了向?qū)W生傳授繪制、閱讀工程圖樣的原理和方法等基礎(chǔ)知識，更重要的是培養(yǎng)他們的空間想象力、構(gòu)型能力，為工程素質(zhì)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。工程圖學(xué)是理工科大學(xué)生在校四年中唯一一門將想象思維作為專項訓(xùn)練和教學(xué)目標(biāo)的課程，對于學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)不可或缺。工程圖學(xué)在高等教育中的重要地位非同一般，一些重點院校的文科專業(yè)也開設(shè)了此課供學(xué)生選修。

二、培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的途徑

（一）轉(zhuǎn)變教育教學(xué)理念，構(gòu)建新的課程體系

目前，我國多數(shù)工科院校理論性教學(xué)與考核內(nèi)容過多，而技術(shù)性、實踐性教學(xué)與考核偏少。多數(shù)學(xué)生對工程素質(zhì)的培養(yǎng)缺乏足夠的重視，極大地制約了學(xué)生工程素質(zhì)的提高。

要改變當(dāng)前的局面，首先要轉(zhuǎn)變教育理念。應(yīng)將教學(xué)模式以傳授知識為主轉(zhuǎn)向以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)造能力為主，重視學(xué)生工程素質(zhì)的教與學(xué)，修訂人才培養(yǎng)方案，重新構(gòu)建課程體系，科學(xué)設(shè)計教學(xué)計劃，注重將理論教學(xué)與實踐教學(xué)、知識傳授與工程實踐、能力提高與素質(zhì)培養(yǎng)緊密結(jié)合起來，適當(dāng)提高實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的課時比例，形成以學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)為重要目標(biāo)的課程體系。

我國工程圖學(xué)的教學(xué)體系多年來一直沿用20世紀(jì)50年代蘇聯(lián)的教學(xué)體系，現(xiàn)在已不能適應(yīng)工程素質(zhì)與創(chuàng)新意識培養(yǎng)的需要。2010年，教育部工程圖學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會重新修訂了《普通高等院校工程圖學(xué)課程教學(xué)基本要求》（以下簡稱《要求》），它引入工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計思想，以增強(qiáng)學(xué)生的工程意識、培養(yǎng)工程文化素質(zhì)和樹立創(chuàng)新設(shè)計的思維為出發(fā)點，以貫徹工程制圖最新標(biāo)準(zhǔn)、形體表達(dá)、創(chuàng)新構(gòu)型設(shè)計為主線，以工程制圖的圖示理論、圖示基本知識、圖示基本技能為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)徒手繪圖、尺規(guī)繪圖與計算機(jī)繪圖三種能力及掌握創(chuàng)新構(gòu)型原則方法為目標(biāo)，是一套以厚基礎(chǔ)、重實踐為特點的教學(xué)體系。

（二）培養(yǎng)學(xué)生自覺樹立工程意識和工程素質(zhì)觀念

培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)，課堂教學(xué)是主渠道。工程素質(zhì)的培養(yǎng)是潛移默化的，不是空洞的說教，應(yīng)讓學(xué)生感受到具體的要求和行為。因此，教師應(yīng)從第一節(jié)課的緒論開始，做精心的準(zhǔn)備，把工程意識、工程素質(zhì)的概念有機(jī)地貫穿到每一個知識點當(dāng)中，讓學(xué)生形成關(guān)于工程意識和工程素質(zhì)的初步概念。比如，在制圖作業(yè)中對線型的要求是很嚴(yán)格的，每一種線型都有它的作用和要求。而有的學(xué)生不以為然，導(dǎo)致線型不分粗細(xì)、作業(yè)不合要求。針對此種情況，教師就有責(zé)任要求學(xué)生退回重新修改，這種科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和一絲不茍的精神就是工程素質(zhì)的一種具體體現(xiàn)，為學(xué)生做出了表率。

（三）完善教學(xué)效果改革教學(xué)方法和手段

工程圖學(xué)是大學(xué)生接觸工程實踐的第一門課，由于課程內(nèi)容體系復(fù)雜，許多概念十分抽象，難于理解，學(xué)生的教學(xué)參與意識不強(qiáng)。這就需要教師根據(jù)工程圖學(xué)課程的特點，在教學(xué)中加以鼓勵、引導(dǎo)，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，讓學(xué)生在一個真實的、與實踐緊密聯(lián)系的氣氛中學(xué)習(xí)，營造活躍的課堂氣氛，形成一種寬松和諧的教育環(huán)境。多年來，廣大圖學(xué)工作者在“啟發(fā)式”、“自學(xué)式”、“案例教學(xué)”、“項目驅(qū)動教學(xué)”等諸多教學(xué)方法中進(jìn)行了探索與實踐，“多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合”經(jīng)實踐檢驗已成為圖學(xué)界公認(rèn)的最佳教學(xué)手段。在教學(xué)中，通過模型、三維多媒體動畫以及虛擬模型庫形象生動地展示物體的形狀和動態(tài)過程，將抽象的概念化為直觀的感受。在學(xué)習(xí)零件的工藝結(jié)構(gòu)時，課堂教學(xué)加入了車、銑、刨、鑄造等加工方法的視頻錄像，使抽象的空間思維問題得以形象化、具體化，增強(qiáng)學(xué)生對工程意識的感性認(rèn)識，為學(xué)好理論知識、培養(yǎng)學(xué)生的良好工程素質(zhì)打下了堅實基礎(chǔ)。

（四）加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練增強(qiáng)學(xué)生的參與意識

培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)，實踐教學(xué)是關(guān)鍵。

1.構(gòu)型設(shè)計訓(xùn)練

從國外的圖學(xué)教育來看，將圖學(xué)與產(chǎn)品造型設(shè)計相融合是一個嶄新的發(fā)展方向。將產(chǎn)品造型設(shè)計引入工程圖學(xué)教學(xué)中，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的形象思維、邏輯思維和創(chuàng)造型思維。構(gòu)型設(shè)計不僅僅是仿形或現(xiàn)有產(chǎn)品的翻版、描述，而是在分析、綜合的基礎(chǔ)上加以總結(jié)、抽象、聯(lián)想、創(chuàng)意，使其超越現(xiàn)實，功能更強(qiáng)大，用途更廣泛。構(gòu)型設(shè)計訓(xùn)練應(yīng)與相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容相一致，從學(xué)生熟悉的日常生活物品入手，如家用電器、廚房用具等。由簡單到復(fù)雜的過程，循序漸進(jìn)，從平面圖形、組合體，到零件圖，最后是裝配圖。學(xué)生的基礎(chǔ)知識、工程意識和工程素質(zhì)就是這樣經(jīng)過有序的訓(xùn)練逐步得到了提高。

2.零部件測繪

零部件測繪是工程圖學(xué)課程實踐教學(xué)學(xué)習(xí)的一個重要環(huán)節(jié)。在測繪實訓(xùn)中，從測量最簡單的零件軸的尺寸開始，到盤蓋類、箱體類零件及軸承等標(biāo)準(zhǔn)件，了解零件的結(jié)構(gòu)。通過繪制工程草圖，理解工藝結(jié)構(gòu)的作用和要求，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，使學(xué)生具備工程技術(shù)人員的基本的工程應(yīng)用能力。

3.課程設(shè)計

課程設(shè)計是學(xué)完本課程后培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的一個綜合能力訓(xùn)練，是一次較全面的設(shè)計與表達(dá)練習(xí)，它提倡獨立思考與創(chuàng)造設(shè)計。根據(jù)工程圖學(xué)課程的特點，每位同學(xué)按照教師提出的要求完成設(shè)計任務(wù)。設(shè)計題目可以由教師指定，如減速箱、回油閥、柱塞泵等裝配部件，也可自己選取，最后由教師審查并給予指導(dǎo)；簡單的設(shè)計可由個人獨立完成，復(fù)雜的則需要幾名學(xué)生制訂計劃、明確分工，共同合作完成。無論采取哪種方式，其關(guān)鍵都在于題目設(shè)計和任務(wù)布置的有效性，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的情況給予適當(dāng)引導(dǎo)和啟發(fā)，使其在運(yùn)用所學(xué)知識、增強(qiáng)工程意識、培養(yǎng)團(tuán)隊精神等方面都能得到較好的鍛煉和提高。

三、搭建工程素質(zhì)培養(yǎng)的平臺

工程素質(zhì)培養(yǎng)需要有一個良好的工程環(huán)境，要注重營造工程素質(zhì)培養(yǎng)的氛圍，不斷創(chuàng)新學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)的載體，搭建校內(nèi)外支撐平臺，如推行雙學(xué)位、輔修制度、增設(shè)工程類選修課等方式，改變過去狹窄的專業(yè)對口培養(yǎng)模式，適應(yīng)不斷變化的社會需求。除此之外，教師還應(yīng)為學(xué)生積極參加課外科技創(chuàng)新活動提供機(jī)會，實現(xiàn)學(xué)生工程知識向工程能力的有效轉(zhuǎn)化。對于學(xué)習(xí)制圖課的一二年級學(xué)生，教師應(yīng)積極鼓勵學(xué)生考取專業(yè)技能證書并參加技能競賽。這既是對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的檢驗，又是體現(xiàn)專業(yè)教育效果的良好機(jī)會。近年來，天津商業(yè)大學(xué)組織學(xué)生參加了多種類型的技能競賽，如“三維建模大賽”、“天津市投影制圖競賽”、“CAD競賽”、“挑戰(zhàn)杯”等。此外，天津商業(yè)大學(xué)還與天津工程圖學(xué)學(xué)會一起開辦了CAD等級考試一級、二級培訓(xùn)班，為學(xué)生參加專業(yè)技能培訓(xùn)創(chuàng)造了良好的條件。自2008年以來，先后有600多名學(xué)生參加了培訓(xùn)，考取計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)技能證書的學(xué)生更達(dá)到了千人以上，一定程度上滿足了社會對應(yīng)用型人才的需要。

四、結(jié)束語

我國高等工程教育承擔(dān)著培養(yǎng)高等工程技術(shù)人才的重任，工程圖學(xué)教師任重而道遠(yuǎn)，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展需求，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，緊緊圍繞“工程素質(zhì)培養(yǎng)”這一目標(biāo)，啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)工程能力和創(chuàng)新設(shè)計能力，培養(yǎng)一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、具有良好工程素質(zhì)的科技人才，滿足社會對應(yīng)用創(chuàng)新型工程人才的需要，實現(xiàn)建設(shè)“人才強(qiáng)國”的偉大戰(zhàn)略目標(biāo)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：雷 艷]