農(nóng)業(yè)工程學(xué)科機(jī)械類專業(yè)“機(jī)械制圖與計算機(jī)繪圖”課程思政與教學(xué)改革探索

張淑娟，武志明，賀俊林，趙聰慧，薛建新，孫海霞，陳振宇，趙華民

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，山西 太谷 030801）

“高校立身之本在于立德樹人”，“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人”。[1]習(xí)總書記這一重要論斷是加強(qiáng)高校課程思政的行動指南。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)“機(jī)械制圖與計算機(jī)繪圖”課程教學(xué)團(tuán)隊在教學(xué)過程中，堅持立德樹人，全面發(fā)展的教學(xué)理念，結(jié)合課程學(xué)習(xí)貫徹國家機(jī)械制圖和技術(shù)制圖標(biāo)準(zhǔn)、培養(yǎng)工匠精神的特點，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷和責(zé)任擔(dān)當(dāng)；以學(xué)生發(fā)展為中心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計和實施教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力；以學(xué)科專家和校友為榜樣，介紹農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)的發(fā)展以及榜樣的奮斗與奉獻(xiàn)精神，與培養(yǎng)學(xué)生的愛國敬業(yè)精神相結(jié)合；以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為契機(jī)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和動機(jī)，成就立足服務(wù)農(nóng)業(yè)一線的卓越農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人才。將教書育人落實于專業(yè)知識教學(xué)的全過程，也體現(xiàn)了習(xí)近平總書記給涉農(nóng)高校回信中對全國涉農(nóng)高校廣大師生的寄語：以立德樹人為根本,以強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)為己任,培養(yǎng)更多知農(nóng)愛農(nóng)新型人才[2]。

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)全面貫徹黨的教育方針，立德樹人，認(rèn)真落實“以本為本、四個回歸”，努力創(chuàng)建國內(nèi)一流、國際知名的研究應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)體系。工學(xué)院構(gòu)建了適應(yīng)農(nóng)業(yè)工程學(xué)科發(fā)展需求的“理論教學(xué)、實踐教學(xué)、科研創(chuàng)新”三位一體的機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)體系。“機(jī)械制圖與計算機(jī)繪圖”課程，是為農(nóng)業(yè)工程學(xué)科機(jī)械類本科生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握投影理論基礎(chǔ)，實現(xiàn)用二維圖形表達(dá)三維形體的能力；培養(yǎng)空間想象和形象思維能力；培養(yǎng)徒手繪圖和尺規(guī)繪圖能力及計算機(jī)二維繪圖和三維形體建模能力；培養(yǎng)繪制和閱讀機(jī)械工程圖樣的基本能力；培養(yǎng)具有工程意識、標(biāo)準(zhǔn)化意識、創(chuàng)新意識和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真工作態(tài)度的，具有厚實理論基礎(chǔ)、創(chuàng)新精神和實踐能力的復(fù)合應(yīng)用型高級農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人才。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)科機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課程“機(jī)械制圖與計算機(jī)繪圖”是山西省精品課程和精品資源共享課，是國家級精品課程和國家精品資源共享課，也是山西省精品共享建設(shè)課程，目前該課程的MOOC課程已在“愛課程”網(wǎng)上發(fā)布。該課程的教學(xué)團(tuán)隊由12名教師組成，其中教授3人、副教授4人、講師3人、高級實驗師和實驗師各1人，是一支熱愛教書育人，積極努力、開拓創(chuàng)新的教學(xué)團(tuán)隊，2019年授予山西農(nóng)業(yè)大學(xué)“黃大年式”教學(xué)團(tuán)隊。多年來，教學(xué)團(tuán)隊從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實驗教學(xué)基地建設(shè)、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新競賽等多方面入手，不斷探索，開展了課程的教學(xué)改革和創(chuàng)新研究與實踐，將立德樹人貫穿于教學(xué)的全過程，在培養(yǎng)具有工程實踐能力、創(chuàng)新能力人才方面取得了較好的效果。

1 教學(xué)理念

1.1 將教書育人貫穿于課程教學(xué)的全過程

“機(jī)械制圖與計算機(jī)繪圖”課程團(tuán)隊將教書育人貫穿于課程教學(xué)的全過程，培養(yǎng)學(xué)生的社會主義價值觀。堅持幾十年如一日，針對每個學(xué)生的每次作業(yè)的每一個習(xí)題都要認(rèn)真批改，而且按時發(fā)放給學(xué)生，給學(xué)生做出嚴(yán)肅認(rèn)真的“表率”和守信的模范。在教學(xué)過程中，不僅介紹工程圖學(xué)最新科技成果以拓寬學(xué)生的視野，而且結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展歷程，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和自信心。如講解我國第一臺拖拉機(jī)的誕生以及拖拉機(jī)的發(fā)展歷史，使學(xué)生了解我國科技及農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的現(xiàn)狀，以及科技人員所付出的艱辛，培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷和腳踏實地的工作作風(fēng)。講解院士團(tuán)隊對農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究情況[3]，以及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的其他專家通過科技創(chuàng)新，突破技術(shù)難關(guān)，彌補(bǔ)國內(nèi)空白的狀況，增強(qiáng)學(xué)生們的愛國熱情和職業(yè)責(zé)任感。向?qū)＜覀儗W(xué)習(xí)，既要有遠(yuǎn)大抱負(fù)，還要有腳踏實地、勤奮進(jìn)取的工作作風(fēng)，把實際行動落實到課堂中，明確歷史使命和責(zé)任擔(dān)當(dāng)，把個人的理想和追求融入到中華民族偉大復(fù)興的奮斗之中，讓勤奮學(xué)習(xí)成為青春飛揚(yáng)的動力，讓增長本領(lǐng)成為青春搏擊的能量，使自己努力成為中國特色社會主義建設(shè)的棟梁之才！

1.2 將以學(xué)生為中心的理念貫穿教學(xué)全過程

以學(xué)生為中心的教學(xué)，就是強(qiáng)調(diào)學(xué)生為主體，教師、學(xué)生和教室等的有效配合，使學(xué)生真正掌握知識、提高能力的教學(xué)。課堂教學(xué)要從學(xué)生的角度出發(fā)，讓學(xué)生真正掌握。教師不僅講授知識點，同時要讓學(xué)生具有將知識融會貫通、舉一反三思考的能力。課程團(tuán)隊教師在研討教學(xué)方法時，更注重以學(xué)生為中心，采用線上線下混合式教學(xué)模式，學(xué)生課前預(yù)習(xí)，課后及時完成習(xí)題作業(yè)，課中小考和實踐，使學(xué)生真正掌握和理解所學(xué)知識，而且會利用所學(xué)知識解決實際工程問題；采用專題訓(xùn)練、討論的實踐教學(xué)形式，讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決工程設(shè)計問題。每次實踐或討論，或者調(diào)查專題的設(shè)計，都要考慮讓學(xué)生鞏固和運(yùn)用哪些學(xué)過的知識，達(dá)成的目標(biāo)及學(xué)習(xí)效果合理評價。每次課堂都要留出學(xué)生們生生互動、師生互動的時間，充分交流。學(xué)生們在不斷的思考問題和解決問題的過程中，培養(yǎng)了良好的獨(dú)立思考習(xí)慣。以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)，明顯提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，主動申請參加創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新活動的學(xué)生越來越多，近幾年，團(tuán)隊教師指導(dǎo)學(xué)生參加各級創(chuàng)業(yè)項目10余項，參加全國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽等獲得各級獎勵60余項。主動要求參與教師科研課題的學(xué)生也越來越多，很多學(xué)生提前進(jìn)實驗室，利用課余時間從事科研工作，開擴(kuò)眼界，提高課程內(nèi)容與專業(yè)知識融合的能力及水平。

2 教學(xué)內(nèi)容

2.1 將傳授傳統(tǒng)知識與學(xué)習(xí)新技術(shù)相結(jié)合

“機(jī)械制圖與計算機(jī)繪圖”課程內(nèi)容包括四大模塊：投影理論、制圖基本知識、機(jī)械制圖和計算機(jī)繪圖4個部分。在投影理論部分主要講解投影法、點線面、立體的投影、截切和相貫立體的投影、組合體、軸測投影；在制圖的基本知識部分，主要講解機(jī)械制圖和技術(shù)制圖國家標(biāo)準(zhǔn)、幾何作圖、儀器作圖和徒手作圖的方法和步驟，以及機(jī)件的表達(dá)方法；在機(jī)械制圖部分，主要講解零件圖、標(biāo)準(zhǔn)件和常用件和裝配圖；在計算機(jī)繪圖部分，主要講解采用AutoCAD軟件繪制平面圖形、組合體三視圖、零件圖和裝配圖、三維立體繪制，以及了解Pro/E軟件繪制三維立體以及機(jī)械圖的方法。通過學(xué)習(xí)機(jī)械制圖與計算機(jī)繪圖”課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握投影理論基礎(chǔ)，實現(xiàn)用二維圖形表達(dá)三維形體的能力；培養(yǎng)空間想象和形象思維能力；培養(yǎng)徒手繪圖和尺規(guī)繪圖能力及計算機(jī)二維繪圖和三維形體建模能力；培養(yǎng)繪制和閱讀機(jī)械工程圖樣的基本能力；培養(yǎng)工程意識、標(biāo)準(zhǔn)化意識、創(chuàng)新意識和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和農(nóng)業(yè)機(jī)械新產(chǎn)品研制和開發(fā)打下基礎(chǔ)，成為具有厚實理論基礎(chǔ)、創(chuàng)新精神和實踐能力的復(fù)合應(yīng)用型高級農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人才。我們在以往教學(xué)內(nèi)容注重傳統(tǒng)理論知識點的基礎(chǔ)上，增加提高學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新內(nèi)容，如3D打印專題技術(shù)、計算機(jī)繪圖新技術(shù)等，使學(xué)生了解工程圖學(xué)新技術(shù)。對于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域及其設(shè)計新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，我們也會及時地與學(xué)生交流。培養(yǎng)學(xué)生們熱愛專業(yè)，學(xué)好本領(lǐng)和技能，志存高遠(yuǎn)，為我國農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)的信心和能力。

2.2 將理論知識學(xué)習(xí)與工程實踐能力培養(yǎng)相結(jié)合

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)的“機(jī)械制圖與計算機(jī)繪圖”課程是為農(nóng)業(yè)工程學(xué)科機(jī)械類專業(yè)一年級本科生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生繪制和閱讀機(jī)械圖樣的能力。該課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，必須注重理論聯(lián)系實際、多思考、勤動手。因此，在每次課后都會安排配套習(xí)題集作業(yè)，要求學(xué)生及時認(rèn)真完成，而且從一個點、一條線開始培養(yǎng)學(xué)生們的畫圖能力，包括國家制圖標(biāo)準(zhǔn)的遵守和貫徹，各種繪圖技巧的掌握，以及耐心、細(xì)心和嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度、一絲不茍的擔(dān)當(dāng)精神；針對平面圖形的繪制，安排了平面圖形繪制專題實踐，特別強(qiáng)調(diào)機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)基本規(guī)定的貫徹和運(yùn)用以及儀器作圖技巧的掌握；針對課程內(nèi)容的重點內(nèi)容—組合體的學(xué)習(xí)，除了完成習(xí)題集有關(guān)作業(yè)，還安排了3次組合體實物模型徒手繪圖實踐，且制作了“組合體百例模型庫”，實現(xiàn)了分層教學(xué)和厚實基礎(chǔ)的目標(biāo)；針對機(jī)件的表達(dá)方法這個重點內(nèi)容，除了完成習(xí)題集有關(guān)作業(yè)，還安排了一次儀器綜合繪圖實踐，且制作了“機(jī)件表達(dá)方法案例庫”，實現(xiàn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)及分層教學(xué)；多年的教學(xué)發(fā)現(xiàn)一年級學(xué)生沒有工程實踐經(jīng)驗，不利于理解課程中機(jī)械圖部分的內(nèi)容。因此，在機(jī)械圖學(xué)習(xí)之前，增加了部件拆裝課程，以便于他們了解常見機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計及應(yīng)用；增加機(jī)械加工工藝和裝備認(rèn)知，增強(qiáng)工程意識的培養(yǎng)；增加農(nóng)業(yè)機(jī)械認(rèn)知實習(xí)，增加學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣和責(zé)任心；在計算機(jī)繪圖部分，采用案例法教學(xué)，理論和實踐教學(xué)按照由模板繪制，到平面圖形繪制，再到組合體三視圖繪制，再到零件圖繪制，再到立體圖繪制，循序漸進(jìn)，由易到難，逐步實現(xiàn)，并引入競賽機(jī)制，按照規(guī)定時間完成并計分，讓學(xué)生學(xué)習(xí)有達(dá)成目標(biāo)的喜悅，有完成任務(wù)的擔(dān)當(dāng)，提高學(xué)生優(yōu)化繪圖步驟的能力，以及分析問題和解決問題的能力。

課程實踐教學(xué)特別注重與工程實際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生基于工程的綜合設(shè)計能力。近幾年，我們在不斷地探索實驗教學(xué)改革和創(chuàng)新，使學(xué)生能在有限的實驗教學(xué)時間內(nèi)，學(xué)到更多的知識和技能，鞏固課堂教學(xué)所學(xué)的理論知識，為今后的科研工作打下扎實的基礎(chǔ)，提高學(xué)生的實驗技能和動手能力。以往的課程綜合實驗都是采用常規(guī)的部件進(jìn)行測繪。在新教學(xué)大綱編寫時，針對課程的綜合實驗，我們提出了輕簡型農(nóng)業(yè)機(jī)械綜合設(shè)計的內(nèi)容。學(xué)生自主選題，按照規(guī)定的環(huán)節(jié)完成設(shè)計及報告撰寫，最后還要求學(xué)生分組討論，評價對課程所學(xué)知識的掌握程度，評價創(chuàng)新能力以及農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的結(jié)合水平，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生掌握課程知識的高階性和創(chuàng)新性。

我們在山西省教育廳“基于工程化的工程制圖課程的教學(xué)改革”項目的支持下，建立了本科生山西省農(nóng)機(jī)新技術(shù)中心新型農(nóng)業(yè)機(jī)械認(rèn)知基地，增加新型農(nóng)業(yè)機(jī)械認(rèn)知實驗，貫穿“學(xué)以致用”的教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生們的課程學(xué)習(xí)興趣和動力。引導(dǎo)學(xué)生注意觀察校園或者路邊的燈柱、垃圾桶、管道等工程裝備結(jié)構(gòu)，繪制其機(jī)械圖，并分析相關(guān)設(shè)計原理，通過實踐教學(xué)改革，加強(qiáng)了學(xué)生對課程實踐的重視，主動思考所學(xué)課程理論知識與解決工程實際問題相結(jié)合，提高了用課程理論知識解決實際問題的能力，提高了參與老師科研計劃的積極性，申報創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目人數(shù)增加，大大開拓和提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 教學(xué)方法

3.1 課堂教學(xué)加強(qiáng)師生及生生互動

加強(qiáng)課堂提問、討論等師生互動環(huán)節(jié)，可以提高學(xué)生的積極性和主動性。機(jī)械制圖課程內(nèi)容與圖形密切相關(guān)，因此，從學(xué)習(xí)該課程一開始，就告訴學(xué)生上課時要帶上一張徒手畫圖的A4紙和繪圖工具，關(guān)于一些重要知識點，隨時會讓學(xué)生在課堂上徒手畫圖，以此拓展和鞏固所學(xué)的理論知識。我們也常在課堂上，以提問的方式讓學(xué)生回答講解案例中的一些有關(guān)內(nèi)容，從點線面的投影，到立體的投影、組合體、軸測圖，到零件圖、裝配圖，再到計算機(jī)繪圖，請學(xué)生參與討論式教學(xué)，收到了很好的效果。如某一組合體，一個學(xué)生說出該組合體三視圖的表達(dá)方案，其他同學(xué)參與討論，選出最佳表達(dá)方案，學(xué)生們利用所學(xué)知識參與討論，快速給出反饋，提出個人的見解，教師再總結(jié)評價，比較不同方案的優(yōu)缺點，給出最優(yōu)方案。這樣學(xué)生對不同組合體三視圖方案的選擇，既熟練掌握了選擇原則又會考慮相關(guān)的問題，對組合體三視圖繪制就變得容易和輕松了。課堂中對于重點和難點問題的師生、生生互動討論，受到了學(xué)生們的歡迎，教學(xué)效果明顯。

3.2 師生共同關(guān)注新技術(shù)新知識的發(fā)展

對于所學(xué)的課程有關(guān)知識，教師通過提示學(xué)生查詢相關(guān)資料、請在企業(yè)做機(jī)械設(shè)計工作的優(yōu)秀畢業(yè)生回校做報告等方式，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注機(jī)械設(shè)計知識的最新發(fā)展以及企業(yè)運(yùn)用進(jìn)行追蹤。鼓勵學(xué)生們檢索最新的機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)、檢索和課程內(nèi)容相關(guān)的已發(fā)表的研究論文、檢索最新的機(jī)械設(shè)計軟件、檢索最新的輕簡型農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情。鼓勵學(xué)生們對感興趣的日常生活裝備或輕簡型農(nóng)業(yè)機(jī)械問題自由選題，自愿組成小組，查找文獻(xiàn)、仿真設(shè)計、撰寫報告。學(xué)生積極性很高，分工合作從相關(guān)數(shù)據(jù)庫、圖書館查找資料，匯總整理，從設(shè)計理念、原理、方法、用途，到農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的融合、到對最新發(fā)展的了解、到參考文獻(xiàn)的閱讀整理等，每個人寫出各自課題報告，再按組討論匯總，形成小組課題報告。每個組選1名學(xué)生用5～10 min，采用PPT形式向全班同學(xué)匯報，學(xué)生們態(tài)度認(rèn)真，討論活躍，教師總結(jié)點評，效果很好：通過查文獻(xiàn)，寫報告，鍛煉了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、綜述文獻(xiàn)的能力；通過小組討論，寫小組報告，培養(yǎng)了團(tuán)隊合作精神；通過寫報告、口頭報告，鍛煉了學(xué)生文章撰寫、PPT制作及口頭表達(dá)能力。同時報告討論的課題，學(xué)生記憶深刻，共同分享成果。

4 結(jié)語

教學(xué)團(tuán)隊在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐教學(xué)等方面進(jìn)行教學(xué)改革和創(chuàng)新探索，取得了較好的教學(xué)效果。今后還需要繼續(xù)加大改革的力度，把卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)的理念貫穿在課程教學(xué)的全過程，進(jìn)一步加強(qiáng)教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革，全面落實以學(xué)生為中心的理念，推進(jìn)“機(jī)械制圖與計算機(jī)繪圖”課程混合式教學(xué)的深入發(fā)展。鼓勵學(xué)生積極參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國成圖大賽等，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新能力。強(qiáng)化理論知識學(xué)習(xí)與工廠實際相結(jié)合，提高學(xué)生解決工程實際設(shè)計問題的能力，為國家培養(yǎng)具有厚實理論基礎(chǔ)、創(chuàng)新精神和實踐能力的復(fù)合應(yīng)用型高級農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人才而努力。