“工程制圖”課程教學(xué)改革的思考與實(shí)踐＊

盧 偉，姚 嘉，李雪梅，陳小勇

（桂林電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，廣西 桂林 541004）

1 “工程制圖”課程簡介及存在問題

“工程制圖”課程作為大多數(shù)院校開設(shè)的工科非機(jī)類專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程，是培養(yǎng)學(xué)生獲得工程師初步訓(xùn)練的一門必修的基礎(chǔ)技術(shù)課。該門課程主要是讓學(xué)生研究繪制和識讀工程圖樣的原理和方法，正確運(yùn)用正投影基本原理及機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，為培養(yǎng)學(xué)生繪圖能力和空間思維能力打下必要的初步基礎(chǔ)，在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)新能力方面起著十分重要的作用。

桂林電子科技大學(xué)的“工程制圖”課程涉及的專業(yè)有電氣工程及其自動化、電子信息類、自動化類、材料類、環(huán)境工程等，涉及學(xué)院和學(xué)生數(shù)量眾多，每年上課學(xué)生數(shù)達(dá)到2 000多人，開設(shè)有20左右個課號，承擔(dān)課程教學(xué)任務(wù)的教師多達(dá)15人，而且是大一新生第一學(xué)期開設(shè)的課程。

本門課程現(xiàn)在采用大班課堂教學(xué)，雖然課堂教學(xué)采用了生動的多媒體課件，展現(xiàn)點(diǎn)、線、面、體的投影及三視圖、剖視圖等表達(dá)方法[1]，但還存在以下問題：①非機(jī)類學(xué)生對“工程制圖”課程學(xué)習(xí)停留在“考試+學(xué)分”層面，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣缺失，缺乏主觀學(xué)習(xí)意識；②“工程制圖”課程學(xué)時(shí)少，桂林電子科技大學(xué)只有理論課時(shí)，無實(shí)踐課時(shí)，無法培養(yǎng)學(xué)生的基本功、表達(dá)能力和解決實(shí)際工程問題的能力；③教師人數(shù)多，教學(xué)水平參差不齊，課堂教學(xué)質(zhì)量無法把控，整體教學(xué)效果不佳；④每年重修學(xué)生人數(shù)也較多，第二年學(xué)生重修時(shí)經(jīng)常發(fā)生上課沖突的問題，有些學(xué)生甚至重修多次而無法通過，浪費(fèi)教學(xué)資源。

因此，有必要從教學(xué)方法和考核措施上改變目前現(xiàn)狀，受益于師生，優(yōu)化教學(xué)工作，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。

2 教學(xué)改革的目的

保證教學(xué)質(zhì)量的需要。教學(xué)質(zhì)量是高等教育辦學(xué)的生命線，要提高教學(xué)質(zhì)量，就要從教學(xué)的最基本課程建設(shè)做起。通過教學(xué)改革會充分調(diào)動教師積極性，參與到教學(xué)改革和課程建設(shè)當(dāng)中，教師長期在教學(xué)第一線工作，其教學(xué)、科研和社會實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，了解學(xué)科課程發(fā)展的最新動態(tài)，把先進(jìn)前沿的知識體系傳授給學(xué)生，要從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上進(jìn)行探索，更要從思政教育、提高技能和培養(yǎng)創(chuàng)新能力等方面進(jìn)行研究，也要從學(xué)生的專業(yè)、接受能力、自學(xué)能力等方面引導(dǎo)進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)[2]。

實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享的需要。線上精品課程資源，是對現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)教育資源的一種共享，不同學(xué)校的學(xué)生都能享受同等的教學(xué)資源，也是教育公平的一種體現(xiàn)，通過實(shí)現(xiàn)教學(xué)相關(guān)的大綱、教案、多媒體課件、習(xí)題集、學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的問題以及教師解答等的上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了文字化的保存，便于歸納和整理[3]。這些優(yōu)質(zhì)教育資源的共享對提高所有授課教師的教學(xué)水平以及方便同學(xué)們課下學(xué)習(xí)都起到了很重要的作用，這些優(yōu)質(zhì)教育資源使學(xué)生的學(xué)習(xí)不受時(shí)間和空間的限制，更有利于學(xué)生自主性學(xué)習(xí)，可以使學(xué)習(xí)更有針對性。

重修教學(xué)與考核方法改革的需要。重修歷來是學(xué)生課程學(xué)習(xí)內(nèi)容中的一部分，也是教師教學(xué)必須面對現(xiàn)象，通過改革重修學(xué)習(xí)和考核方法，一方面可以大大方便學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和提升自主學(xué)習(xí)能力，另一方面也可以節(jié)約教育資源，優(yōu)化考核方式，使學(xué)生多渠道進(jìn)一步學(xué)習(xí)，提高學(xué)生自主性學(xué)習(xí)空間。因此，在教學(xué)改革中對重修學(xué)習(xí)和考核方法進(jìn)行改革和調(diào)整，改變這門課程需要大量授課教師、師資水平高低不一、學(xué)生學(xué)習(xí)困難、沒有優(yōu)質(zhì)自學(xué)資源、重修時(shí)間受限等問題，教學(xué)考核方式的變化和調(diào)整將會促進(jìn)教學(xué)改革的深入，促使教師從傳統(tǒng)教學(xué)中走出來，真正意義上來研究教學(xué)所面對的現(xiàn)狀，從而更新或補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)授課形式多樣化，考核多面化，使考核過程能真實(shí)反映學(xué)生創(chuàng)新思想和學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)。

提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的需要。大一新生剛進(jìn)入大學(xué)生活，還沒有從家長和學(xué)校雙層管理無縫銜接的高中生活中走出來，還是存在很大的被動性，自我約束和自主學(xué)習(xí)能力相對較弱，要從思想上改變他們高中時(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度和方法，培養(yǎng)創(chuàng)新思維意識和實(shí)踐動手能力，就要改革現(xiàn)有的教學(xué)模式和考核方式?！肮こ讨茍D”課程采用線上和線下學(xué)習(xí)、集中輔導(dǎo)、互助學(xué)習(xí)、自修等多種教學(xué)或?qū)W習(xí)模式，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成自我學(xué)習(xí)的習(xí)慣，開拓多種學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)創(chuàng)新思維和能力。

綜上所述，“工程制圖”課程教學(xué)改革對培養(yǎng)教師隊(duì)伍，提高教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化教育資源，并最終提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力具有重要作用，對改變學(xué)校教育教學(xué)模式、打造金課具有重要意義。

3 教學(xué)改革目標(biāo)

通過加強(qiáng)本課程的教學(xué)改革，緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐，不斷深化教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)反映學(xué)科領(lǐng)域的最新科技成果，保證教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和前沿性，利用線上線下混合式教學(xué)與管理，將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核方式等方面作為一個綜合系統(tǒng)工程進(jìn)行研究，采用混合式教學(xué)，利用線上教學(xué)視頻+線下精講，以互助學(xué)習(xí)為主體，線上訓(xùn)練為輔助，形成“教師引導(dǎo)學(xué)習(xí)、學(xué)生繪圖訓(xùn)練”的自主模式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

教學(xué)方法改革目標(biāo)：樹立以學(xué)生為本的理念，積極實(shí)行線上+線下混合式教學(xué)方法，實(shí)行因材施教，有效促進(jìn)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)[4]。同時(shí)充分尊重學(xué)生個性特長，注重教學(xué)民主和師生互動，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。

考核方式改革目標(biāo)：在考核方式及內(nèi)容上要有一定的突破，改變原有試卷+平時(shí)成績的單一考核方式，通過建立一定規(guī)模的試題庫或試卷庫，鼓勵采取開卷考試、現(xiàn)場測試、網(wǎng)上測試等多種考試形式，注重考查學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能分析解決實(shí)際問題的能力，有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

4 教學(xué)改革的主要內(nèi)容

“工程制圖”課程是一門與工程領(lǐng)域相關(guān)、應(yīng)用性極強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，是非機(jī)類專業(yè)在大一第一學(xué)期學(xué)習(xí)中開設(shè)的唯一一門機(jī)械類課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生空間思維和創(chuàng)新意識?！肮こ讨茍D”課程授課方法應(yīng)精講多練、教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)、課件應(yīng)適時(shí)更新和提高、試題庫應(yīng)注重學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)、教材應(yīng)貼近學(xué)生實(shí)際水平等方面考慮來改革和建設(shè)。

采用多種教學(xué)模式：線下課堂教學(xué)、線上視頻自學(xué)自修+線上集中輔導(dǎo)答疑、線下或線上重修+線下集中輔導(dǎo)答疑（重修獨(dú)立設(shè)班）有效地調(diào)動了學(xué)生的積極性，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)了學(xué)生的潛能。加強(qiáng)對學(xué)生自學(xué)環(huán)節(jié)的督導(dǎo)和管理，教師根據(jù)教學(xué)需要制定教學(xué)計(jì)劃，并積極組織對學(xué)生的咨詢輔導(dǎo)，定期安排集中輔導(dǎo)和習(xí)題課，鞏固知識，及時(shí)解答學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題。

采用優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源：根據(jù)“工程制圖”課程的特點(diǎn)，將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，采用行之有效的優(yōu)秀多媒體教學(xué)軟件以及線上全程優(yōu)質(zhì)視頻教學(xué)資源，讓學(xué)生選擇最適宜的學(xué)習(xí)方式，獲得良好的教學(xué)效果。使學(xué)生感受到教學(xué)更加自主化、形象化，而且具有直觀性和層次感，達(dá)到由淺入深、由易到難的教學(xué)目的和效果。

基于工程認(rèn)證理念的考核模式：學(xué)生的成績不僅是評價(jià)學(xué)生對所授知識了解和掌握的程度，也是對教師教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平的一個全面的檢驗(yàn)，單純僅以“平時(shí)成績+卷面成績”傳統(tǒng)的閉卷考核方式來評價(jià)教學(xué)效果和質(zhì)量，與工程認(rèn)證理念不符。為科學(xué)合理地組織教學(xué)，實(shí)施教學(xué)和檢驗(yàn)教學(xué)效果，可以采用正常考核、免修考核（免學(xué)時(shí)費(fèi)）、自學(xué)重修考核（減免學(xué)時(shí)費(fèi)）、替代免考（取得與本課程相關(guān)度很多的成果）等多種方式，正?？己擞挚刹捎瞄]卷考核、線上測試、開卷考核等多種方式。以工程認(rèn)證理念為根本，加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)，以學(xué)生能力提升為目標(biāo)。通過鼓勵學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，變被動為主動，不但增加多種學(xué)習(xí)渠道和考核機(jī)會，而且培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，節(jié)約了教學(xué)資源。

思政教育的融入：將圖學(xué)的起源、人文歷史等加入到教學(xué)內(nèi)容。中國是歷史悠久的文明古國之一，工程技術(shù)的發(fā)展也較早，圖樣的出現(xiàn)是自然界發(fā)展演變的產(chǎn)物，是工程技術(shù)發(fā)展的需要。最早的圖與畫同意，最早在周朝出現(xiàn)了用平面圖形（二維圖形）來表示空間物體的方法，《三禮圖》中周王城的平面位置圖[5]。到了漢代，出現(xiàn)了用三維圖形來表達(dá)圖樣的方法，從出土的漢代畫像磚上出現(xiàn)了三維的立體建筑圖?，F(xiàn)代隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用及普及，計(jì)算機(jī)圖學(xué)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生、處理、顯示圖形是圖像技術(shù)的重大革命。引導(dǎo)學(xué)生對中國古代能工巧匠、現(xiàn)代工匠的精神進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過空間構(gòu)型和解析，培養(yǎng)學(xué)生空間思維、創(chuàng)新意識[5]。

5 教學(xué)改革的實(shí)施

2020年秋季學(xué)期在“工程制圖”課堂教學(xué)中增加了“1+1”幫扶互助學(xué)習(xí)，為激發(fā)互助學(xué)習(xí)熱情，在平時(shí)成績上對幫扶有記載和體現(xiàn)，通過同學(xué)之間互相檢查、互相解答、設(shè)置問題等多種互相交流學(xué)習(xí)的形式，學(xué)生學(xué)習(xí)主動性明顯增強(qiáng)，探究問題氣氛熱烈，課堂效果和習(xí)題集作業(yè)明顯好于往年；“工程制圖”課程期末考核成績最高分99分，優(yōu)秀率到達(dá)22.06%，優(yōu)良達(dá)到60%左右，68人實(shí)考66人，除2名重修同學(xué)未參加考試，總評成績不及格，參加考核通過率100%，這種學(xué)習(xí)模式的效果明顯優(yōu)于以往傳統(tǒng)教學(xué)考核模式。另外，其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的增強(qiáng)不會立馬表現(xiàn)出來，經(jīng)過時(shí)間的積累可能也會有所體現(xiàn)。

在2021年春季學(xué)期又增開了重修課，考慮學(xué)生已經(jīng)學(xué)過本課程，采用以“訓(xùn)練為主導(dǎo)、講授為輔助”的教學(xué)方式，課堂注重發(fā)散思維培養(yǎng)，養(yǎng)成空間思維邏輯，教學(xué)改革不是一蹴而就的，教學(xué)模式也不是固定不變的，需要不斷修正教學(xué)模式，根據(jù)講授對象不同調(diào)整教學(xué)方法和思路?？己朔椒ㄓ捎趯W(xué)校管理制度，目前還沒有進(jìn)行有效實(shí)施，“工程制圖”課程可以考慮嘗試采用開卷的形式，并加大平時(shí)實(shí)踐成績的比例。

2021年秋季學(xué)期，“工程制圖”課程學(xué)生實(shí)考73人，期末考核成績最高分94分，優(yōu)秀率到達(dá)9.59%，優(yōu)良達(dá)到52%以上，總評成績及格率98.63%，總評成績的優(yōu)良率和考核成績持平，沒有增加的原因是今年除了仍然采用“1+1”幫扶互助學(xué)習(xí)的方式外，在教學(xué)過程式考核中又增加了課堂測試的環(huán)節(jié)，隨堂測試成績不理想，出現(xiàn)了兩極分化，有些同學(xué)的總評成績反而被拉低了。另外，課堂測試增加了一道拓展題，如圖1所示。拓展題（10分）中，已知主視圖和俯視圖，正確的左視圖是：（）；還有哪些？舉一例5分，最多加10分。

圖1 拓展題

通過這道拓展題，讓學(xué)生認(rèn)識到在圖樣的表達(dá)中為什么不能采用1個（有時(shí)2個）圖形來表達(dá)一件物體，通過答案和舉例又促使學(xué)生進(jìn)一步思考，學(xué)生思維不會固化，有利于后面圖樣表達(dá)方法的學(xué)習(xí)，不會認(rèn)為表達(dá)存在的唯一性，例如利用尺寸標(biāo)注，有時(shí)1個圖形就可以表達(dá)一個物體，有時(shí)2個圖形也無法表達(dá)清楚一個物體，要采用三視圖。通過平時(shí)教學(xué)中的引導(dǎo)和訓(xùn)練，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，參與課堂討論和回答問題積極主動性增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了對創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

“工程制圖”課程涉及多個學(xué)院多個專業(yè)，授課教師要根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，真正讓學(xué)生感受到“工程制圖”課程學(xué)習(xí)的意義和中國在圖學(xué)發(fā)展中的靈魂，對學(xué)生的創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)有極大的益處，建議各授課教師根據(jù)自己擅長的領(lǐng)域分工協(xié)作完成本門課程的教學(xué)改革工作；通過課程考核方式的改革、授課模式和學(xué)習(xí)模式的創(chuàng)新、授課內(nèi)容的拓展，極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，更好地將所學(xué)知識靈活應(yīng)用到實(shí)踐中去，在今后在工作和生活中突破技術(shù)難題和解決實(shí)際問題[6]。

總之，教學(xué)改革的難點(diǎn)在于教師和制度，教師思想固化或?qū)W校制度僵化都不會達(dá)到預(yù)期的效果，教師沒有靈活多樣的教學(xué)方式和知識儲備，學(xué)校沒有寬松人性化的管理制度，教學(xué)改革就很難有大的突破，對學(xué)生的激勵效果不明顯，教學(xué)效果將無法凸顯出來，教學(xué)質(zhì)量也很難得到較大的提升，教學(xué)改革如何落地，要校、師、生共同協(xié)作，有機(jī)配合，才會有成效。