基于項(xiàng)目型的高校工程圖學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐

蒙建國(guó)，任學(xué)平，解文霞，劉 娟，王 斌*

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010；2.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010)

隨著科技發(fā)展，工程圖學(xué)課程教學(xué)改革程度也在不斷提高。由于工程制圖屬于工科類本科院校的基礎(chǔ)課程，目前，不少本科院校還采用著傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)理念，以傳統(tǒng)的教材教學(xué)為主，缺乏充分利用現(xiàn)代數(shù)字化教學(xué)模式和教學(xué)手段改善工程圖學(xué)的教學(xué)效果；從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式角度，也沒(méi)有充分考慮企業(yè)、行業(yè)的技術(shù)需求，致使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)和技能落后于企業(yè)不斷提高的技術(shù)需求，與目前應(yīng)用型本科教育培養(yǎng)的人才培養(yǎng)目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)[1]。隨著一系列相關(guān)教學(xué)資料庫(kù)等的建立，如以卓越工程師培養(yǎng)為目標(biāo)的教育方式[2]，以采用慕課與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的機(jī)械制圖教學(xué)方法[3]和以工程教育為導(dǎo)向的教學(xué)方式改革[4]，為學(xué)生提供了海量的資源，其教學(xué)優(yōu)勢(shì)顯著。

1 教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題

雖然機(jī)械制圖的教學(xué)改革已然成果突出，但是在多年的教學(xué)改革實(shí)踐中亦發(fā)現(xiàn)了新的問(wèn)題，這對(duì)整個(gè)機(jī)械制圖教學(xué)改革頗受影響，因此提出新的教學(xué)思路以完善本課程的教學(xué)改革課題[3]。教學(xué)不斷在改革，教學(xué)資源和學(xué)生學(xué)習(xí)資源都不斷在增加，但卻發(fā)現(xiàn)學(xué)生水平并沒(méi)有想象中的提高，對(duì)不同年級(jí)以及取得各等級(jí)成績(jī)的同學(xué)進(jìn)行多次了解后，主要發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

(1)學(xué)生很難進(jìn)入學(xué)習(xí)工程圖學(xué)課程的角色,學(xué)生上課如“吃生飯”。

(2)學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)目的不明確，在重負(fù)擔(dān)課程的情況之下學(xué)生應(yīng)付了之，并不具備在之后學(xué)習(xí)和工作中靈活運(yùn)用的本領(lǐng)。

(3)實(shí)踐訓(xùn)練力度不夠，知識(shí)“消化吸收不良”，在未來(lái)的就業(yè)、工作中錯(cuò)誤百出，很難在專業(yè)領(lǐng)域中獨(dú)當(dāng)一面。

2 存在問(wèn)題的具體分析

從教學(xué)角度分析，主要存在以下幾個(gè)現(xiàn)實(shí)教學(xué)問(wèn)題：

(1)教學(xué)過(guò)程中教材的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容與目前企業(yè)的技術(shù)需求和應(yīng)用存在脫離，教學(xué)內(nèi)容建立在以基礎(chǔ)知識(shí)的培養(yǎng)上，而學(xué)習(xí)過(guò)程中的實(shí)例內(nèi)容以及所涉及到繪制零件圖和裝配圖部分的實(shí)例也無(wú)實(shí)體或者視圖模型，主要面向二維工程圖樣的讀圖和制圖，學(xué)生對(duì)圖的識(shí)別能力減弱，繪圖能力降低。但是目前很多機(jī)械類領(lǐng)域企業(yè)逐步采用全三維無(wú)紙化生產(chǎn)[1]。因此，在本科教學(xué)階段，僅從二維工程圖樣角度培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力和繪圖能力，已經(jīng)無(wú)法滿足企業(yè)的技術(shù)需求。

(2)教學(xué)手段上缺乏采用形象的案例。目前教學(xué)過(guò)程中，主講教師主要是以課件中的案例的圖片形式展現(xiàn)教學(xué)案例，通過(guò)投影規(guī)則進(jìn)行授課，無(wú)法實(shí)現(xiàn)空間的全面表達(dá)，學(xué)生對(duì)案例的學(xué)習(xí)一知半解，部分立體感弱的學(xué)生很難按照空間想象力完成投影三視圖的繪制，教學(xué)內(nèi)容的缺乏豐富，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣下降。

(3)教學(xué)過(guò)程缺乏實(shí)踐訓(xùn)練。工程圖學(xué)課程的教學(xué)任務(wù)是通過(guò)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生在課后做聯(lián)系作業(yè)的同時(shí)鞏固所學(xué)的知識(shí)，從而提高基本作圖能力、增強(qiáng)作圖技能。工程圖學(xué)屬于公共基礎(chǔ)課，課后作業(yè)量繁重，導(dǎo)致學(xué)生和老師的壓力增加，但是單純從期末考試來(lái)看，學(xué)習(xí)效果的體現(xiàn)并不明顯，從畢業(yè)設(shè)計(jì)角度看，繪圖能力及規(guī)范性并不理想。與機(jī)械制圖相搭配的CAD基礎(chǔ)課程則是以給定二維圖形照?qǐng)D樣繪制為主，而由于課時(shí)原因?qū)τ趯?shí)物測(cè)繪的訓(xùn)練較為缺乏，課堂教學(xué)內(nèi)容無(wú)法及時(shí)結(jié)合學(xué)生的實(shí)踐和動(dòng)手能力，也體驗(yàn)不到課程學(xué)習(xí)的目的性和實(shí)用性，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣降低。

(4)目前工程圖學(xué)的期末考試主要是由兩部分組成：一份機(jī)械制圖試卷，主要涉及到的知識(shí)點(diǎn)為與投影相關(guān)的平面與立體的投影燈理論基礎(chǔ)知識(shí)，而目前多數(shù)高校依在采用這種模式考核學(xué)生對(duì)課程基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，該傳統(tǒng)方式主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度；一份二維草繪圖樣，要求學(xué)生在CAD軟件里照?qǐng)D樣畫出給定題目，主要考核學(xué)生對(duì)CAD軟件的基礎(chǔ)應(yīng)用程度?？荚嚭涂己说哪Ｊ絾握{(diào)，尤其是CAD基礎(chǔ)課程的考核，缺乏相關(guān)應(yīng)用能力的檢驗(yàn)。綜合分析，工程圖學(xué)的綜合考核模式建立在傳統(tǒng)考查基礎(chǔ)上，并沒(méi)有充分考慮學(xué)生學(xué)到的知識(shí)在行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用程度，不能很好地反映學(xué)生對(duì)該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的掌握熟練程度，因此，對(duì)于在教學(xué)過(guò)程中實(shí)施過(guò)程性考核是很有必要的[5].

3 采取的措施和實(shí)踐方式

工程圖學(xué)的教學(xué)目的就是為國(guó)家培養(yǎng)工程專業(yè)創(chuàng)新人才，但上述所提出的幾個(gè)問(wèn)題正是工程圖學(xué)教學(xué)改革中存在的嚴(yán)重問(wèn)題，究其原因：這不是課程所具備的軟硬件問(wèn)題，而是教學(xué)方法問(wèn)題[3]。從前期調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，目前部分高職高專類院校教學(xué)人員采用項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)機(jī)械制圖的教學(xué)方式改革，而此方式正式為項(xiàng)目型教學(xué)方式提供思路，故本文在此基礎(chǔ)上，以團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)的方式，建立基于項(xiàng)目型的高校工程圖學(xué)教學(xué)改革，以企業(yè)或者科技創(chuàng)新類項(xiàng)目為主，組織開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，將課題的原理、組織形式及任務(wù)進(jìn)行分解，做到組成員全員參與項(xiàng)目，以老師指導(dǎo)、學(xué)生起主導(dǎo)作用的教學(xué)模式，該模式打破了傳統(tǒng)學(xué)科的教學(xué)體系，主要體現(xiàn)在對(duì)工程圖學(xué)中理論性強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)和內(nèi)容的學(xué)習(xí)和鞏固，轉(zhuǎn)化為對(duì)項(xiàng)目組織實(shí)施的過(guò)程，做到教師指導(dǎo)、學(xué)生全程參與項(xiàng)目實(shí)施的一種教學(xué)方法[6-7]。將“機(jī)械制圖”與“AutoCAD”兩門課程內(nèi)容整合，結(jié)合三維CAD建模，從培養(yǎng)應(yīng)用型本科教學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，以堅(jiān)持面向市場(chǎng)、促進(jìn)就業(yè)為導(dǎo)向，培養(yǎng)創(chuàng)新型技術(shù)技能人才為目標(biāo)的綜合教學(xué)改革方式。

(1)以項(xiàng)目的組織和實(shí)施來(lái)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，如在基礎(chǔ)課程結(jié)束后開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)，以機(jī)器的實(shí)際案例為主，進(jìn)行測(cè)繪，掌握測(cè)繪和制圖基本要領(lǐng)，后組織CAD繪制工程圖，依照教學(xué)過(guò)程中的繪圖要求完成繪圖，并完成尺寸標(biāo)注等，然后根據(jù)二維工程圖建立三維實(shí)體模型，將三維實(shí)體模型轉(zhuǎn)換為二維工程圖，整個(gè)教學(xué)過(guò)程將工程圖學(xué)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行融合。

(2)項(xiàng)目實(shí)施教學(xué)過(guò)程的考核方式改革主要體現(xiàn)在靈活性和實(shí)效性，能綜合反映學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力，進(jìn)一步挖掘和提升學(xué)生創(chuàng)新工作能力。

對(duì)學(xué)生的考核方式主要體現(xiàn)在以項(xiàng)目為主導(dǎo)、以試卷為參考，以項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程效果為依據(jù)的模塊化、過(guò)程化考核方式。模塊化考核部分以學(xué)生自身的表現(xiàn)和在團(tuán)隊(duì)中的協(xié)作能力實(shí)施模塊化、過(guò)程性考核，以開(kāi)放的思路從項(xiàng)目選題到項(xiàng)目結(jié)束，平時(shí)成績(jī)主要考查學(xué)生個(gè)人的平時(shí)表現(xiàn)以及團(tuán)隊(duì)的合作能力，主要從學(xué)生對(duì)待項(xiàng)目的態(tài)度、積極性以及完成情況，同時(shí)考查學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)等能力；能力考查主要表現(xiàn)為對(duì)學(xué)生測(cè)繪制圖能力的測(cè)試，即項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的階段性測(cè)試，最后是對(duì)小組項(xiàng)目實(shí)施的綜合分析和考查，主要針對(duì)項(xiàng)目所涉及的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，查找項(xiàng)目進(jìn)展過(guò)程中存在的關(guān)鍵性知識(shí)點(diǎn)等問(wèn)題，將存在的問(wèn)題進(jìn)行集中反饋，然后各小組匯總、集中反饋，然后回歸至課程得了理論學(xué)習(xí)部分，查找和討論遇到問(wèn)題的解決辦法。

項(xiàng)目型的工程圖學(xué)教學(xué)的改革，其教學(xué)目的是將所學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相融合，通過(guò)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整考核方式等措施，使學(xué)生全面掌握課堂所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，并且得到很好的應(yīng)用，能夠?qū)⒐こ虉D學(xué)所涉及的知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通，從基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)到二維實(shí)踐練習(xí)過(guò)渡到三維模型建立，最后反饋相關(guān)問(wèn)題到二維工程，并進(jìn)行理論知識(shí)點(diǎn)的回顧，整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，全面增強(qiáng)學(xué)生繪圖技能、注重學(xué)生能力培養(yǎng)，凸顯學(xué)生工程創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力等綜合素質(zhì)。

4 總結(jié)

基于項(xiàng)目型的工程圖學(xué)教學(xué)模式的改革，是建立在傳統(tǒng)理論教學(xué)基礎(chǔ)上，將制圖內(nèi)容全面融合，實(shí)現(xiàn)理論、實(shí)踐相融合的教學(xué)方式，做到學(xué)生參與項(xiàng)目、體驗(yàn)項(xiàng)目全過(guò)程的一種教學(xué)模式，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，學(xué)會(huì)對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的靈活應(yīng)用，進(jìn)一步帶動(dòng)學(xué)生積極性，提升學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)意識(shí)，從而提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)與職業(yè)技能。