基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“工程制圖”課程設(shè)計

劉文富，張亮，葉苗

[摘 要] 課程從新能源科學(xué)與工程專業(yè)的應(yīng)用需求入手，以市場需求、課程性質(zhì)和課程目標(biāo)為出發(fā)點，從教學(xué)內(nèi)容、教法、學(xué)法、考法等四個方面著手，提出了“工程制圖”課程教學(xué)的改革措施。以“職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)”為中心，證教融合，工學(xué)交替貫穿全程，采用“2+3+X”模式，即“兩個課程目標(biāo)、三個教學(xué)階段、多種教學(xué)方法”，“讀—看—聽—練—考”為一體的學(xué)習(xí)模式，開放式、全程化的考核方式，有利地促進(jìn)了學(xué)生相應(yīng)職業(yè)技能的快速有效提升和全方位發(fā)展，為培養(yǎng)符合社會需求的應(yīng)用型人才做出貢獻(xiàn)。

[關(guān)鍵詞] 工程制圖;課程性質(zhì);課程設(shè)計;應(yīng)用型人才培養(yǎng)

[基金項目] 2018年度黃淮學(xué)院教育教學(xué)改革項目“基于OBE理念的教學(xué)重構(gòu)——以工程制圖課程為例”（2018XJGLX0452）

[作者簡介] 劉文富（1980—），男，遼寧建昌人，理學(xué)博士，黃淮學(xué)院能源工程學(xué)院院長，副教授（通信作者），主要從事新型光伏材料與器件、光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計研究;張 亮（1987—），男，河南駐馬店人，工學(xué)博士，黃淮學(xué)院能源工程學(xué)院新能源科學(xué)與工程系主任，講師，主要從事高性能輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料、光伏發(fā)電系統(tǒng)檢測研究;葉 苗（1983—），女，河南正陽人，工學(xué)碩士，黃淮學(xué)院能源工程學(xué)院新能源科學(xué)與工程專業(yè)帶頭人，副教授，主要從事光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計研究。

[中圖分類號] G642.0? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ?[文章編號] 1674-9324（2021）46-0069-04? ? [收稿日期] 2021-05-10

一、課程定位

（一）市場需求

目前在市場上最基本的應(yīng)用需求是二維工程圖的繪制與設(shè)計;其次，CAD三維建模能力的需求也在迅速增加;此外，對于一些較大規(guī)模的項目需要團(tuán)隊共同合作完成，這就需要異地協(xié)同繪制與設(shè)計能力;最后，CAD的二次開發(fā)應(yīng)用。以上幾類的需求量呈金字塔型。本課程教學(xué)定位在前三類需求的能力培養(yǎng)。

（二）課程性質(zhì)

“工程制圖”是新能源科學(xué)與工程專業(yè)專業(yè)教育平臺的一門職業(yè)技術(shù)課程，也是理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)做一體化課程[1-6]。其前導(dǎo)課程包括高中立體幾何、大學(xué)生計算機文化基礎(chǔ)等，后續(xù)課程包括太陽能應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計、光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計等。

（三）教學(xué)目標(biāo)

1.能力目標(biāo)。根據(jù)市場需求，確定了培養(yǎng)學(xué)生以計算機為工具、在AutoCAD軟件平臺上表達(dá)、傳遞、交流工程信息的能力為教學(xué)目標(biāo)。在表達(dá)工程信息方面，要求學(xué)生能夠熟練繪制二維工程圖樣、表達(dá)較簡單的三維空間工程信息;在傳遞工程信息方面，要求學(xué)生能夠熟練打印、發(fā)布工程圖;在交流工程信息方面，要求學(xué)生具備數(shù)據(jù)共享、網(wǎng)上協(xié)同工作能力。

2.知識目標(biāo)。要求學(xué)生掌握繪制、修改、標(biāo)注二維圖形的方法，熟練繪制二維工程圖樣;掌握繪制、修改三維圖形的方法，能夠在三維空間表達(dá)較簡單的工程信息;能夠熟練控制圖形視圖，并打印、發(fā)布;掌握AutoCAD文件之間、AutoCAD與其他應(yīng)用程序之間共享數(shù)據(jù)的方法;初步掌握網(wǎng)上協(xié)同工作的方法。

3.職業(yè)素質(zhì)目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致和理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng);具有主動學(xué)習(xí)新知識的意識，刻苦鉆研新技術(shù)的精神。

二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

（一）教學(xué)內(nèi)容的選取原則

為使教學(xué)內(nèi)容設(shè)計貼近企業(yè)實際，學(xué)校教師與企業(yè)專家一起對本課程的崗位需求和工作過程進(jìn)行認(rèn)真分析，精選典型工作項目，根據(jù)以下原則設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。

一是教學(xué)內(nèi)容基于工作過程。本課程是實踐性、職業(yè)性很強的課程，要想讓學(xué)生真正掌握其技能必須從基于工作過程角度去考慮，指向工作需要，以實踐作為課程教學(xué)的主線，通過實踐項目帶動知識和技能的學(xué)習(xí)與職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成。

二是教學(xué)內(nèi)容符合教育教學(xué)規(guī)律。在完成實踐項目時需要面對和解決相應(yīng)的實際問題，其中包含著一定的知識和技能要求，對這些問題的解決過程也就是相應(yīng)知識和技能獲取的過程。這個過程必須符合認(rèn)知規(guī)律，符合教育教學(xué)規(guī)律，才能使學(xué)生易學(xué)樂學(xué)。

三是教學(xué)內(nèi)容結(jié)合職業(yè)資格認(rèn)證大綱要求，保證教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)相接軌。

（二）教學(xué)內(nèi)容的選取過程

基于以上原則，教學(xué)內(nèi)容選取以學(xué)生職業(yè)能力形成為依據(jù)，貼近工作過程，符合認(rèn)知規(guī)律，全面提升職業(yè)能力。首先分析職業(yè)崗位實際工作任務(wù)需求，明確典型工作過程;然后基于典型工作過程，結(jié)合層次性遞進(jìn)式的學(xué)習(xí)規(guī)律，對大量真實的工作項目案例進(jìn)行提煉、整合、序化，精選出典型工作項目，以此為學(xué)習(xí)載體，培養(yǎng)學(xué)生對工程制圖方法技能的掌握;在此內(nèi)容基礎(chǔ)上，選擇綜合性強、涉及面廣、有一定難度的實際工程項目，要求學(xué)生綜合應(yīng)用制圖知識自主完成，提升學(xué)生綜合應(yīng)用能力與自主學(xué)習(xí)能力。

經(jīng)調(diào)研分析，本課程的典型工作過程依次是任務(wù)分析、環(huán)境參數(shù)設(shè)置、圖樣繪制與編輯、尺寸與信息標(biāo)注、三維實體建模、圖樣匯總與發(fā)布。

教學(xué)內(nèi)容載體的選取是教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的關(guān)鍵。我們對工作項目、對應(yīng)的職業(yè)能力、相應(yīng)的支撐知識點進(jìn)行了全面分析（表1），從表1中可以看到我們精選的典型工作項目，與典型工作過程相貼近，對應(yīng)的職業(yè)能力逐漸提升，相應(yīng)的知識點層層遞進(jìn)，涵蓋全面。

在上述工作的基礎(chǔ)上，以上述幾個典型工作項目為載體進(jìn)行整體設(shè)計，根據(jù)由單一到綜合的認(rèn)知規(guī)律，后一個工作項目均以前一個工作項目的知識點為支撐，多重循環(huán)、層層遞進(jìn)，知識點逐漸深化。每個工作項目的學(xué)習(xí)配有實戰(zhàn)演練，教學(xué)過程即是項目實施過程，教學(xué)做一體化。

（三）教學(xué)重點、難點及解決辦法

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，本課程的教學(xué)重點是二維工程圖樣與三維實體模型的設(shè)計與繪制。教學(xué)難點是空間思維能力的培養(yǎng)、專業(yè)常識的積累、良好繪圖習(xí)慣的養(yǎng)成、專業(yè)圖紙的組成及閱讀步驟。解決辦法是采用案例分析、教學(xué)做一體化、翻轉(zhuǎn)課堂等方法，引領(lǐng)學(xué)生“學(xué)中做、做中學(xué)、學(xué)做考相聯(lián)”，結(jié)合實際掌握重點突破難點。

三、教學(xué)設(shè)計

（一）學(xué)情分析

教學(xué)對象是90后甚至00后學(xué)生，他們有著良好的信息素養(yǎng)，對新事物有著強烈的好奇心和求知欲，但是他們也有普遍的缺點，就是喜實踐厭理論，欠缺對問題的總結(jié)歸納能力和自主學(xué)習(xí)能力。

（二）教法設(shè)計

據(jù)此，本課程在建設(shè)過程中注重學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，采用“兩個目標(biāo)、三個階段、多種教學(xué)方法”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，我們稱之為“2+3+X”模式。

本課程的教學(xué)目標(biāo)有兩個，一是培養(yǎng)學(xué)生具備以計算機為工具，在AutoCAD軟件平臺上表達(dá)、傳遞、交流工程信息的職業(yè)能力;二是要求學(xué)生在認(rèn)真學(xué)習(xí)后能夠通過相關(guān)專業(yè)資質(zhì)國際國家認(rèn)證考試，從而實現(xiàn)證教融合。因此，在教學(xué)設(shè)計上，以典型工作項目為載體，貫穿整個教學(xué)過程，從而使學(xué)生的職業(yè)技能得到很好的訓(xùn)練，同時，在教學(xué)過程中注意知識點要能涵蓋AutoCAD專業(yè)級認(rèn)證考試要求。

本課程的教學(xué)分三個階段進(jìn)行。課程教學(xué)的第一個階段就是教師帶領(lǐng)學(xué)生完成精選出的既貼近工作過程，又符合認(rèn)知規(guī)律，蘊含了課程核心技能的幾個典型工作項目，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生通過“學(xué)中做、做中學(xué)、學(xué)做考相聯(lián)”，較好地掌握使用AutoCAD軟件進(jìn)行計算機繪圖的方法技能。第二個階段是課程綜合設(shè)計階段，選擇綜合性強、涉及面廣、有一定難度的實際項目，要求學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識自主完成，通過課程設(shè)計提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力與自主學(xué)習(xí)能力。第三個階段是真實崗位體驗階段，學(xué)生到企業(yè)體驗真實的職業(yè)環(huán)境與企業(yè)文化氛圍，為企業(yè)完成真實的工作項目或?qū)⑵髽I(yè)以前的真實工作項目進(jìn)行全真模擬訓(xùn)練，這一階段將提高學(xué)生的專業(yè)能力和職業(yè)綜合素質(zhì)。以上三個教學(xué)階段始終貫穿了工學(xué)交替的理念。第一個階段通過完成典型工作項目進(jìn)行方法技能學(xué)習(xí)，第二個階段通過課程綜合設(shè)計進(jìn)行綜合應(yīng)用能力學(xué)習(xí)，第三個階段通過真實工作崗位體驗進(jìn)行職業(yè)綜合素質(zhì)學(xué)習(xí)?！肮W(xué)交替”模式貫穿教學(xué)的各個階段。

本課程教學(xué)在宏觀上采用的是“項目驅(qū)動”“工學(xué)交替”模式。在教學(xué)的具體實施中，我們根據(jù)不同的學(xué)習(xí)階段和工作項目分別采用了案例分析、教學(xué)做一體、翻轉(zhuǎn)課堂、啟發(fā)引導(dǎo)、分組討論、多重循環(huán)、引導(dǎo)糾錯等多種教學(xué)方法。

剛接觸本門課程，以一個案例來進(jìn)行分析、演示，有利于激發(fā)學(xué)生興趣。教學(xué)做合一使學(xué)生能夠盡快上手，提高學(xué)生信心。翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生能夠利用創(chuàng)建的視頻根據(jù)需要隨時查看與學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)的前期階段需要教師細(xì)致的啟發(fā)引導(dǎo)，多種方法結(jié)合，使學(xué)生盡快進(jìn)入角色。隨著學(xué)生技能的日漸熟練，引導(dǎo)他們掌握學(xué)習(xí)技巧，認(rèn)識到在應(yīng)用AutoCAD軟件時的常見問題，對學(xué)習(xí)起到事半功倍的效果。隨著項目復(fù)雜度的增加，讓學(xué)生分組討論頂目的合理解決方案，既可以加深他們對知識技能的認(rèn)識，又培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊精神。

多重循環(huán)、層層遞進(jìn)將學(xué)習(xí)過程由淺入深不斷強化，使學(xué)生從多維度掌握知識技能。組建項目團(tuán)隊完成課程設(shè)計，利用網(wǎng)絡(luò)共享圖檔，培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同工作能力與嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。安排學(xué)生到校外實訓(xùn)基地頂崗實訓(xùn)，學(xué)生在企業(yè)真實的工作環(huán)境中完成實際工程圖，既有效地提高了解決工程問題的能力，又養(yǎng)成了認(rèn)真負(fù)責(zé)、愛崗敬業(yè)的良好職業(yè)素質(zhì)。

（三）學(xué)法設(shè)計

將傳統(tǒng)紙質(zhì)媒介與在線課程進(jìn)行有機結(jié)合，以紙質(zhì)教材為基礎(chǔ)，以豐富的在線學(xué)習(xí)資源為拓展資源，從而實現(xiàn)“讀—看—聽—練—考”為一體的新的學(xué)習(xí)模式。

（四）考法設(shè)計

本課程以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，將考核作為一種激勵手段，與指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行開放式學(xué)習(xí)聯(lián)系起來。實行平時考核、實訓(xùn)考核和課程綜合設(shè)計相結(jié)合。平時考核包括學(xué)習(xí)工作態(tài)度、知識熟練程度;實訓(xùn)考核主要考核學(xué)生日常實訓(xùn)中的技能掌握程度及實訓(xùn)作品;課程綜合設(shè)計主要考核工作成果、團(tuán)隊合作精神。職業(yè)資格證書的獲取情況可以替代知識熟練程度、技能掌握程度與實訓(xùn)作品考核。可以看到，考核是開放式、全程化的，將教學(xué)效果檢測貫穿于教學(xué)的全過程，成為激勵“學(xué)”與“做”的必要手段和有效機制。

四、結(jié)語

本課程采用“2+3+X”模式，即“兩個課程目標(biāo)、三個教學(xué)階段、多種教學(xué)方法”，做到了以“職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)”為中心，證教融合，工學(xué)交替貫穿全程。多種教學(xué)方法的靈活運用，有利地促進(jìn)了學(xué)生相應(yīng)職業(yè)技能的快速有效提升。將紙質(zhì)教材與網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行有機結(jié)合，學(xué)生可以體驗“讀—看—聽—練—考”為一體的新的學(xué)習(xí)模式。開放式、全程化的考核方式促進(jìn)了學(xué)生的全方位發(fā)展。

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Course Design of Engineering Drawing Based on the Cultivation of Applied Talents

LIU Wen-fu， ZHANG Liang， YE Miao

（College of Energy Engineering， Huanghuai University， Zhumadian， Henan 463000， China）

Abstract： Starting from the application demand of the new energy science and engineering major， the market demand， and the course nature and course objectives， this paper puts forward the reform methods of Engineering Drawing teaching based on the four aspects of the teaching content， the teaching method， the learning method and the examination method. Taking professional quality training as the center， the professional certificate education and the course teaching are integrated， and the engineering practice and the course teaching are alternated throughout the whole process. The “2+3+X” model， that is， “two course objectives， three teaching stages， and a variety of teaching methods” and the integrated learning model of “reading-watching-listening-practicing-test” are adopted， as well as the open and full-process assessment model， which has greatly promoted the rapid improvement of students and the all-round development of students corresponding vocational skills， and contributed to the training of application-oriented talents that meet the needs of the society.

Key words： Engineering Drawing; course nature; course design; training of applied talents