工程圖學(xué)課改與機械類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)系

摘要：創(chuàng)新型人才培養(yǎng)已作為各高校的著眼點，通過開展學(xué)科競賽來激勵和評價工作的成效。中國高等教育學(xué)會“高校競賽評估與管理體系”專家工作組提出了高校學(xué)科競賽作為評估一所高校教學(xué)質(zhì)量的重要因素，由此拉開了“新質(zhì)量教育”實驗研究的序幕。學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐活動離不開技術(shù)類基礎(chǔ)課的工程素質(zhì)培養(yǎng)。本文著重論述了工程圖學(xué)課改與機械類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新型人才培養(yǎng);學(xué)科競賽;工程圖學(xué)課改

一、新時代實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教育基礎(chǔ)

2017年12月14日，中國高等教育學(xué)會“高校競賽評估與管理體系”專家工作組發(fā)布2012-2016年我國普通高校學(xué)科競賽排行榜，學(xué)科競賽已經(jīng)得到各行各業(yè)的高度認(rèn)可，但是實踐教學(xué)如何推動整個教學(xué)課程體系融合性改革還處于方興未艾階段。多樣化和個性化的工程教育培養(yǎng)模式是共同探索的課程改革方向：機械類專業(yè)課教材及課程旨在授予學(xué)生有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計與制造的基本方法，工程圖學(xué)通過形象思維建立起形體（產(chǎn)品實物）與工程圖樣的關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)是大學(xué)教育著眼思維品質(zhì)培養(yǎng)與提升為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)打基礎(chǔ)的前哨，工程圖學(xué)課程培養(yǎng)空間抽象邏輯思維并按照工程的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范表達(dá)設(shè)計理念。無論專業(yè)課還是技術(shù)基礎(chǔ)課都需要從工程問題出發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力以及空間思維和設(shè)計表達(dá)的能力。由于提高本科教學(xué)質(zhì)量處于進(jìn)一步實施教育法的風(fēng)口，高校學(xué)生在各類學(xué)科競賽中的獲獎統(tǒng)計數(shù)據(jù)和排行榜便成為評估一所高校教學(xué)質(zhì)量的重要指標(biāo)。因此，近年來國內(nèi)高校越來越重視高校學(xué)科競賽。

國內(nèi)高校的新課程改革在不斷吸收和融入新的教育理念?？梢哉f，擯棄傳統(tǒng)的“教材”、“教師”、“教室”三中心教學(xué)模式已成為教學(xué)改革創(chuàng)新的重要著眼點，也是許多教育研究和教學(xué)法探討的聚焦點。新時代高等教育注重創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體現(xiàn)了大學(xué)教育的宗旨和目標(biāo)。大學(xué)的靈性存在于其充滿智慧的有機體特質(zhì)?？梢哉f，靈性教育是大學(xué)教育目標(biāo)的最高境界。采用項目式教學(xué)和小組形式，學(xué)習(xí)機構(gòu)和結(jié)構(gòu)設(shè)計、機械標(biāo)準(zhǔn)件和電控元器件選型等專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生知識運用能力、機電產(chǎn)品創(chuàng)新能力、團隊合作能力、關(guān)注國計民生需求以發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣和報國情懷。教材及課程秉持“科研反哺教學(xué)”理念，以現(xiàn)代機器“三子系統(tǒng)論”和產(chǎn)品開發(fā)過程模型為指引，突破原機械原理、機械設(shè)計兩門課程的框架，重構(gòu)了課程的內(nèi)容體系，提出了“課堂教學(xué)和課外項目雙主線同步開展、課堂教學(xué)服務(wù)課外項目、課外項目促進(jìn)課堂學(xué)習(xí)”的項目式教學(xué)技法，緊扣“中國制造2025”和“國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略”，將中華民族的機械發(fā)明創(chuàng)造史、國家偉大復(fù)興的科技強國發(fā)展戰(zhàn)略、科學(xué)精神和大國工匠精神、當(dāng)代青年的歷史使命和責(zé)任擔(dān)當(dāng)有機融入課程專業(yè)知識點和能力點教學(xué)中，形成知識點、能力點、思政點“三點合一”的分布式、融入式課程思政育人教學(xué)方法。傳熱學(xué)是工科大學(xué)一門重要的必修專業(yè)基礎(chǔ)課，旨在研究熱量傳遞規(guī)律，通過課堂教學(xué)，結(jié)合教學(xué)實驗和課程項目的設(shè)計和實施，培養(yǎng)學(xué)生運用熱量傳遞的基本理論和研究方法，分析、解決實際工程和科學(xué)問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和從事科研工作提供堅實的保障。

二、工程圖學(xué)課程推進(jìn)“新質(zhì)量教育”的探索方向

新課程體系力求實現(xiàn)的“融合創(chuàng)新”體現(xiàn)了現(xiàn)代工程教育的協(xié)同創(chuàng)新、理工和多學(xué)科融合、產(chǎn)學(xué)融合、校企融合、教研學(xué)融合等跨界融合。也包括這5個核心內(nèi)容的融合創(chuàng)新、漸變（非顛覆性），非顛覆性教育改革是繼承創(chuàng)新、改革創(chuàng)新。

隨著社會的高速發(fā)展，各行各業(yè)的人們是被動地適應(yīng)還是引領(lǐng)變化呢？有道是：未來已來，唯變不變。當(dāng)前，得益于腦科學(xué)和人工智能等新興研究和科技的進(jìn)一步發(fā)展，人的感知和記憶能力得以極大地拓展。特別是腦科學(xué)與虛擬現(xiàn)實和人工智能技術(shù)等的融合，新興科技已然開始革新現(xiàn)有學(xué)習(xí)模式。當(dāng)知識習(xí)得手段日漸趨向人的主體感知并給予極大幫助時，各級教育在施教過程中知識建構(gòu)的空間和路徑可以更加精準(zhǔn)。筆者認(rèn)為：在教育界，為了更好地培養(yǎng)未來的人才，提前變革學(xué)習(xí)是我們唯一的選擇。習(xí)總書記在19大指出：“要把教育作為中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程。”黨和政府對教育非常重視，但是，我們也要清醒地認(rèn)識到，教育趨近理想目標(biāo)還有很長的路要走。學(xué)科競賽在培養(yǎng)工程實踐能力、增強團隊合作精神、提高大學(xué)生創(chuàng)新思維能力等方面確實起到推動作用，但是，教室場景中的課堂仍然是大學(xué)教育的“主陣地”。從教育理論上講，任何一種教學(xué)模式都是經(jīng)驗與理論之間的可操作性知識系統(tǒng)，都是圍繞著一定的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計的，教學(xué)模式是教學(xué)現(xiàn)實和教學(xué)理論構(gòu)想的統(tǒng)一。有鑒于此，新工科構(gòu)建應(yīng)當(dāng)因地制宜，階段遞進(jìn)。例如：對地方高校，不能盲目辦新專業(yè)，更要避免用“新瓶子裝舊酒”。恰恰相反，新工科教育提倡用“舊瓶子裝新酒”，其寓意是利用既有創(chuàng)造未有！從教改的達(dá)成目標(biāo)考慮，應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為本，圍繞學(xué)生興趣開展創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)，提倡跨學(xué)科、跨界能力的培養(yǎng)。包括知識、能力、價值觀等方面培養(yǎng)，打破本科和研究生培養(yǎng)界限，實行多元化培養(yǎng)，改革教師評價機制，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)和學(xué)校的協(xié)同創(chuàng)新。所以，新工科可以理解為科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、工程科學(xué)和工程實踐的創(chuàng)新與進(jìn)步。不同學(xué)科交叉與交融，所形成的新興工程學(xué)科或領(lǐng)域、新范式和新工科教育等綜合概念。與時俱進(jìn)中兼顧新工科所涉及現(xiàn)代工科領(lǐng)域的新定義、新認(rèn)識、新工程范式、新工科教育、新工程的研究與創(chuàng)新、新工程實踐等多方面。

當(dāng)前工程圖學(xué)課程知識體系存在的問題可以擇要梳理如下：教學(xué)面未能拓寬，理論教學(xué)與實踐教學(xué)出現(xiàn)脫節(jié)，協(xié)同不夠，也就是還停留在教本講義的講解。教學(xué)管理也制約了教學(xué)的實際展開，因為理論課與實習(xí)課學(xué)時在不斷被壓縮。筆者認(rèn)為：簡單壓縮課程和學(xué)時與理解“強專業(yè)鑄金課，淘汰水課”不夠全面不無關(guān)系。教師因為肩負(fù)教學(xué)設(shè)計中的策劃和組織的職能而需要具備相當(dāng)高的知識修養(yǎng)和業(yè)務(wù)素質(zhì)。有道是，親其師，信其道。所以，教師在課堂上要通過精彩的教學(xué)內(nèi)容和生動的教學(xué)語言充分展示作為課堂主導(dǎo)者的個人魅力，從而調(diào)動起學(xué)生對課程的興趣和參與積極性。在“大班授課-小班研討”的教學(xué)實踐中，教師需要不斷探索、反思并關(guān)注教學(xué)方式和策略的改革。

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作者簡介：牟柳晨，男，1965年12月生，四川成都人，工學(xué)博士，四川大學(xué)機械學(xué)院高級工程師，中國機械工程學(xué)會高級會員。