一流本科專業(yè)建設(shè)背景下機械類工程圖學(xué)課程教學(xué)改革探索

莊宏　葉福民　唐文獻

［摘 要］一流本科專業(yè)建設(shè)為機械類專業(yè)的發(fā)展提供了良好的歷史機遇，同時對高質(zhì)量專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。為了切實提升工程圖學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，文章針對課程知識點對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐力不足、教學(xué)資源形式單一、缺乏銜接性設(shè)計、與思政教育結(jié)合度低以及考核評價機制不夠全面等問題，以工程教育專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向，重構(gòu)工程圖學(xué)課程體系，完善在線教學(xué)平臺，建設(shè)新形態(tài)教材，有效融入實踐性訓(xùn)練和思政元素，實施立體化考核評價。通過一系列課程改革舉措，課程目標(biāo)的達成度得到了顯著提高，為機械類專業(yè)建設(shè)國家級一流本科專業(yè)提供了有力支撐。

［關(guān)鍵詞］一流本科專業(yè)；機械類；工程圖學(xué)；教學(xué)改革

［中圖分類號］G642.0［文獻標(biāo)識碼］A［文章編號］2095-3437（2024）04-0033-04

2019年4月，教育部啟動一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬計劃”，指導(dǎo)各地、各高校加快建設(shè)高水平本科教育，全面振興本科教育，提高本科高校人才培養(yǎng)能力，實現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展[1]。專業(yè)是人才培養(yǎng)的基本單元，課程是人才培養(yǎng)的核心要素[2]。一流本科專業(yè)建設(shè)的要務(wù)是一流課程建設(shè)，課程的建設(shè)水平直接影響本科人才培養(yǎng)質(zhì)量。高等學(xué)校在人才培養(yǎng)的過程中應(yīng)深入理解一流本科專業(yè)建設(shè)的內(nèi)涵，積極推進新工科建設(shè)，落實“以本為本、四個回歸”的要求，持續(xù)深化教育教學(xué)改革，加強一流本科課程建設(shè)，保障人才培養(yǎng)質(zhì)量。

江蘇科技大學(xué)（以下簡稱我校）機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)自2012年入選江蘇省高等學(xué)?！笆濉敝攸c專業(yè)（機械類）建設(shè)項目以來，在專業(yè)建設(shè)上取得了一系列階段性成果，例如2018年通過工程教育專業(yè)認(rèn)證，2019年入選國家一流本科專業(yè)建設(shè)點。同時，機械電子工程專業(yè)于2016年入選江蘇省“十三五”重點培育學(xué)科（機械工程），于2021年入選國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點。工程圖學(xué)課程對學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)具有至關(guān)重要的作用。本文基于一流專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)，對工程圖學(xué)課程進行改革創(chuàng)新，通過分析機械設(shè)計制造及其自動化、機械電子工程專業(yè)對人才的素質(zhì)要求，優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)、完善課程在線教學(xué)平臺、改革教學(xué)及評價方法，探索一流本科專業(yè)背景下工程圖學(xué)課程建設(shè)的新模式。

一、工程圖學(xué)課程現(xiàn)狀

工程圖學(xué)是機械類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，同時也是工程教育的基礎(chǔ)課程，著重培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、形象思維能力、創(chuàng)造性構(gòu)型設(shè)計能力及工程意識，具有較強的工程性和實用性。我校工程圖學(xué)課程的建設(shè)由來已久，但在教學(xué)過程中，師生共同積極投入并不一定能獲得理想的學(xué)習(xí)效果。

第一，教學(xué)大綱與一流本科專業(yè)對人才素質(zhì)的要求不相適應(yīng)，無法滿足一流本科專業(yè)背景下高素質(zhì)人才的培養(yǎng)需求。課程知識點的組織架構(gòu)形式不夠科學(xué)合理，對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐力不足?，F(xiàn)有教學(xué)重理論輕實踐，導(dǎo)致學(xué)生對知識點的運用僅停留于表面，并且綜合制圖能力未達到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

第二，教學(xué)資源形式單一，不能滿足新時代教學(xué)的多元化需求。目前的教學(xué)資源主要以課件為主，輔以部分在線教學(xué)平臺，仍無法滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。學(xué)生的課程基礎(chǔ)與能力參差不齊，導(dǎo)致基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生跟不上教學(xué)進度，缺乏學(xué)習(xí)主動性，最終可能無法通過考試，進而影響后續(xù)專業(yè)課程的有效學(xué)習(xí)。而基礎(chǔ)較好的學(xué)生對課程內(nèi)容的一般性要求缺乏學(xué)習(xí)熱情，自我提升意識相對薄弱。

第三，課程內(nèi)容孤立，缺乏銜接性設(shè)計。工程圖學(xué)課程作為機械類專業(yè)課程及實踐類課程的先修課，具有承上啟下的特點，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的繪圖讀圖能力，而且能為后續(xù)專業(yè)課程提供規(guī)范的表達方法。然而，現(xiàn)有的工程圖學(xué)教學(xué)專注于課程本身，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計缺乏與后續(xù)專業(yè)課程有機結(jié)合的案例。

第四，忽視思政元素的融入，缺乏精神引領(lǐng)。工程圖學(xué)課程是機械類專業(yè)學(xué)生最先接觸的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，承擔(dān)著轉(zhuǎn)變學(xué)生思維觀念和引領(lǐng)學(xué)生建立工程意識、培養(yǎng)學(xué)生工匠精神的重要任務(wù)。目前的工程圖學(xué)課程缺乏思政元素的融入以及精神引領(lǐng)，無法在教學(xué)中有效引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀和世界觀。

第五，課程考核評價不夠全面，制約了高質(zhì)量課程教學(xué)目標(biāo)的達成。近年來，我校對工程圖學(xué)課程評價方式進行了改革，但總評成績中比重最高的期末考試仍采用閉卷筆試形式。由于考試時間的局限性，課程的重點內(nèi)容難以在期末考試中得到充分體現(xiàn)。因此，傳統(tǒng)的考核方式難以全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，無法真實反映學(xué)生的知識掌握程度和綜合能力。

二、一流本科專業(yè)背景下課程建設(shè)思考

（一）以專業(yè)人才培養(yǎng)方案指引教學(xué)體系建設(shè)

工程圖學(xué)課程是機械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，需充分論證課程內(nèi)容對各專業(yè)人才培養(yǎng)的達成度，考慮教學(xué)體系對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐力，對標(biāo)專業(yè)培養(yǎng)要求，構(gòu)建內(nèi)容完善、特色鮮明、結(jié)構(gòu)清晰的工程圖學(xué)教學(xué)體系，切實為一流本科專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)服務(wù)。

（二）針對行業(yè)需求開展課程實施策略研究

我校是一所以船舶與海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)為主要服務(wù)面向的行業(yè)特色型大學(xué)，結(jié)合船舶海工行業(yè)智能化的技術(shù)需求，剖析工程圖學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的作用和特點，圍繞一流本科專業(yè)背景下“金課”打造標(biāo)準(zhǔn)，重構(gòu)具有行業(yè)特色的教學(xué)體系，開展課程實施策略研究，包括課程目標(biāo)與內(nèi)容、教學(xué)方法與活動、教學(xué)平臺與資源、成果評價與反饋等。

（三）以思想價值的引領(lǐng)貫穿教學(xué)全過程

課程思政的目標(biāo)是實現(xiàn)各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)調(diào)效應(yīng)[3]。本文將思想價值的引領(lǐng)貫穿教學(xué)大綱、課程內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計、在線教學(xué)平臺等教學(xué)全過程，旨在培養(yǎng)學(xué)生勤勞務(wù)實、踏實肯干、專注細(xì)致、追求卓越的優(yōu)秀品質(zhì)。同時，幫助學(xué)生樹立正確的價值觀和世界觀，提升他們的工程素養(yǎng)，培養(yǎng)出具有社會擔(dān)當(dāng)和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才，從而充分發(fā)揮課程思政的精神引領(lǐng)作用。

（四）線上線下混合式教學(xué)的有機融合

學(xué)生獲取知識的途徑日益多元化，其中在線教學(xué)具有時間利用率高、過程重復(fù)性強等特點，不受時間和空間的限制，而傳統(tǒng)教學(xué)則情境感強、反饋實時。因此，充分利用在線教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢，結(jié)合課堂實施互動環(huán)節(jié)和線上線下模式進行混合式教學(xué)，成為當(dāng)前工程圖學(xué)課程改革的重要方向[4]。值得關(guān)注的是，線上與線下教學(xué)的混合并非簡單的疊加，而是需要教師充分考慮各專業(yè)的人才培養(yǎng)需求，并根據(jù)學(xué)生的實時反饋情況靈活調(diào)整教學(xué)進度，以形成由分析、設(shè)計、開發(fā)、實施和評價五個環(huán)節(jié)構(gòu)成的教學(xué)設(shè)計體系，每個環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)、螺旋上升，進而促進教學(xué)持續(xù)性優(yōu)化[5]。

（五）以國際化為目標(biāo)堅持成果導(dǎo)向教育

一流本科專業(yè)致力于培養(yǎng)面向未來的高素質(zhì)人才，其培養(yǎng)目標(biāo)需與國際先進水平保持同步。因此，教育教學(xué)的國際化成為一流本科專業(yè)建設(shè)的重要組成部分，提升人才國際競爭力不僅是專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)，也是工程教育專業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)要求。作為機械類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，工程圖學(xué)課程應(yīng)積極開展以學(xué)生成果產(chǎn)出為導(dǎo)向的雙語教學(xué)，這對于增強學(xué)生的工程實踐能力與國際競爭力具有重要意義。

三、工程圖學(xué)課程改革實踐

工程圖學(xué)課程依托的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)和機械電子工程專業(yè)均為國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點。本文緊扣一流本科專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)，深入分析機械類專業(yè)對人才的素質(zhì)要求，完善課程體系（見圖1）。同時，不斷更新教學(xué)內(nèi)容與資源，優(yōu)化在線教學(xué)平臺建設(shè)，創(chuàng)新教學(xué)方法，推進國際化雙語教學(xué)。在此過程中，重視學(xué)生實踐運用能力的培養(yǎng)，加強課程思政建設(shè)，旨在全面提升學(xué)生的工程意識、工匠精神與家國情懷。此外，進一步完善課程評價機制，構(gòu)建立體的考核評價體系，以全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

（一）修訂教學(xué)大綱，提升課程目標(biāo)達成度

我校以工程教育專業(yè)認(rèn)證的教育理念為導(dǎo)向，結(jié)合工程圖學(xué)課程近三年的課程目標(biāo)達成度情況，重新修訂了2022版教學(xué)大綱。機械類工程圖學(xué)課程包括工程圖學(xué)1和工程圖學(xué)2兩門課程。以工程圖學(xué)2為例，新修訂的教學(xué)大綱將教學(xué)目標(biāo)與課程章節(jié)對應(yīng)，明確了5個課程目標(biāo)，分別對應(yīng)圖樣畫法、常用件、零件圖、裝配圖及計算機繪圖這5個章節(jié)，其中課程目標(biāo)1～4及課程目標(biāo)5分別對應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證規(guī)范中的工程知識及使用現(xiàn)代工具兩個方面。課程結(jié)束后，教師綜合課后作業(yè)、在線教學(xué)平臺學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、繪圖考核、CAD實際操作考核及期末考試等評價項目進行教學(xué)質(zhì)量分析，通過定量測算和定性評價，計算課程目標(biāo)的達成度。這一測算結(jié)果能夠反映學(xué)生的實際學(xué)習(xí)效果，教師可以對課程目標(biāo)的達成情況進行成效對比，尤其關(guān)注達成度較低的章節(jié)，反思教學(xué)中可能存在的問題，并提出改進措施。同時，課程目標(biāo)達成度定性評價通過問卷調(diào)查的形式進行，反映學(xué)生對知識掌握及能力運用的自我評價。教師根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析課程重難點的講解、教學(xué)資源的補充、課后輔導(dǎo)的開展情況是否滿足學(xué)生的實際需求。因此，教學(xué)質(zhì)量的分析與持續(xù)性改進對于提升課程目標(biāo)的達成度具有重要意義。

（二）建設(shè)新形態(tài)教材，助力高質(zhì)量教學(xué)

一流本科課程的建設(shè)需要科學(xué)合理的教材作為有效支撐，這是推進教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。新形態(tài)教材兼具紙質(zhì)教材體系完整性與數(shù)字教學(xué)資源多樣化和服務(wù)個性化等特點，是目前各高校教材改革的熱點形式。我校工程圖學(xué)教學(xué)團隊參照教學(xué)大綱的要求，結(jié)合多年教學(xué)實踐經(jīng)驗，對各章節(jié)習(xí)題進行設(shè)計及梳理，于2023年6月出版了《工程圖學(xué)習(xí)題集》（中英文對照）一書。該教材是我校一流本科專業(yè)建設(shè)規(guī)劃教材，采用中英雙語對照形式，為機械類專業(yè)雙語教學(xué)提供了有利條件。教材以傳統(tǒng)紙質(zhì)頁面為基礎(chǔ)，學(xué)生可使用移動智能設(shè)備掃描紙質(zhì)教材中的二維碼，即可訪問互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)字資源平臺，該平臺提供習(xí)題答案、三維模型及動畫，不僅增強了教材的可讀性，也為學(xué)生提供了更加便捷、高效的學(xué)習(xí)體驗。

（三）豐富在線教學(xué)平臺資源，建立全面的考評機制

依托超星學(xué)習(xí)通在線教學(xué)平臺，本文緊密圍繞機械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，充分展現(xiàn)行業(yè)特色，并深入考慮后續(xù)專業(yè)課程對制圖能力的具體要求，完善在線教學(xué)平臺資源，精心制作知識點授課微視頻和課后作業(yè)講解視頻，力求課程內(nèi)容全覆蓋。同時，結(jié)合新形態(tài)教材中的三維模型及動畫，降低學(xué)生的抽象思維難度，提升章節(jié)測試的難度，實施分層教學(xué)以滿足不同學(xué)習(xí)需求的學(xué)生。此外，增加討論區(qū)主題，以促進師生之間的交流與互動。

同時，課程教學(xué)必須重視課程考核，通過改革考核方式，實現(xiàn)過程性與終結(jié)性相結(jié)合、階段化與多元化相結(jié)合。其一，調(diào)整考核內(nèi)容的組成與占比。例如，引入在線學(xué)習(xí)考評；提高過程考核的占比，將平時成績細(xì)分為作業(yè)練習(xí)、課堂互動、在線學(xué)習(xí)三大模塊，分別占總評成績的20%、10%、20%；將期末考試成績的占比降低至50%。其二，側(cè)重階段化、多元化的評價。例如，建立適應(yīng)階段化教學(xué)的考核方式，線上考核理論內(nèi)容，線下考核實踐內(nèi)容，綜合評價學(xué)生的設(shè)計思維和實踐應(yīng)用能力。其三，實施多元化線上考核方式。例如，依托學(xué)習(xí)通平臺，可以設(shè)置課堂簽到、隨堂測驗、單元作業(yè)、發(fā)帖討論等環(huán)節(jié)，以全面反映學(xué)生的過程性學(xué)習(xí)動態(tài)。其四，建立以評促學(xué)機制，充分利用平臺大數(shù)據(jù)功能，及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，對于參與度較低的學(xué)生，在線下教學(xué)中給予更多關(guān)注和引導(dǎo)。

（四）強化實踐訓(xùn)練，注重思政融入

改革工程圖學(xué)課程實踐環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)學(xué)生正確讀圖及使用計算機繪圖的能力，為后續(xù)專業(yè)課程、課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)內(nèi)容中增加典型零件和裝配部件的制圖測繪訓(xùn)練，以增強與后續(xù)專業(yè)課程要求的銜接性。近年來，我校每年都會舉辦機械制圖應(yīng)用能力競賽，并積極組織學(xué)生參加全國大學(xué)生先進成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽、全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽等，積極推動以賽促學(xué)、以賽促教，不斷提升學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

為了實現(xiàn)思政元素與工程圖學(xué)課程的自然融合，達到潛移默化的教學(xué)效果，我校工程圖學(xué)教學(xué)團隊精心設(shè)計教學(xué)短視頻，將 “中國夢”“工匠精神”“責(zé)任意識”“團隊協(xié)作”等思政元素巧妙貫穿于課程實施的全過程。在繪制標(biāo)準(zhǔn)件圖樣時，要求學(xué)生認(rèn)真細(xì)致；在零件測繪章節(jié)中，引導(dǎo)學(xué)生樹立誠實守信、嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的職業(yè)道德觀；在講授裝配圖時，引入大國工匠、精密加工過程等短視頻，強化學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)知，激發(fā)其對工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的熱情與使命感；在計算機繪圖環(huán)節(jié)，將國旗、黨徽作為繪圖內(nèi)容，弘揚革命精神，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。同時，教師也要不斷提升自身的思想政治教育能力，切實做好學(xué)生思想上的引路人，引導(dǎo)他們樹立正確的價值觀，培養(yǎng)具有社會責(zé)任感和創(chuàng)新精神的時代人才。

四、結(jié)語

我校以一流本科專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)為導(dǎo)向，融合新工科和工程教育專業(yè)認(rèn)證的OBE教育理念，對機械類工程圖學(xué)課程進行改革創(chuàng)新。本文通過分析機械類專業(yè)對人才的素質(zhì)要求，修訂教學(xué)大綱，重構(gòu)工程圖學(xué)課程體系，并更新教學(xué)內(nèi)容與資源，完善在線教學(xué)平臺，結(jié)合理論教學(xué)積極開展思政教育，推進國際化雙語教學(xué)。此外，加強實踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練，增大線上教學(xué)比例，建立過程性與終結(jié)性相結(jié)合的考核評價體系。經(jīng)過為期兩年的教學(xué)改革實踐，課程目標(biāo)的達成度已普遍提升。實踐證明，這一改革取得了顯著的階段性成效，為我校機械類專業(yè)建設(shè)國家級一流本科專業(yè)提供了有力的支撐。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 教育部辦公廳.教育部辦公廳關(guān)于實施一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬計劃”的通知［EB/OL］.（2019-04-02）［2023-07-16].https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2019-12/03/content_5458035.htm.

[2］ 中華人民共和國教育部.教育部高等教育司司長吳巖：打造“金?！薄敖鹫n”，鍛造中國“金師”［EB/OL］.（2022-08-08）［2023-07-16].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s5147/202208/t20220808_651488.html.

[3］ 王學(xué)儉，石巖.新時代課程思政的內(nèi)涵、特點、難點及應(yīng)對策略[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2020，41（2）：50-58.

[4］ 周榮安，符純明.融合式教學(xué)模式在機械制圖課程中的應(yīng)用研究[J].圖學(xué)學(xué)報，2020，41（6）：1039-1043.

[5］ 李海燕，鄭敏，魏興春，等.混合式教學(xué)在非機械類專業(yè)工程圖學(xué)課程中的探索與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2020（24）：281-285.

［責(zé)任編輯：梁金鳳］