基于“工程背景”的制图类课程教学改革和探索①

任晓耕

(北京联合大学生物化学工程学院，北京 100023)

基于“工程背景”的制图类课程教学改革和探索①

任晓耕②

(北京联合大学生物化学工程学院，北京 100023)

制图类课程是工科大学生必修的主要技术基础课程。通过对课程内容的重组，营造“工程背景”氛围，借鉴“项目教学法”、“分层次教学法”等各种先进教学模式和手段，充分调动工科大学生学习积极性与主动性。利用多元评价理论，进行考核模式的改革，全面客观地评价学生，教学效果明显改善，走向良性循环的轨道。

工程背景;项目教学法;分层次教学;多元评价

随着经济的发展，社会的进步，生产领域的科技含量日益增长，应用型大学教育越来越显示出它在提高劳动者素质、培养应用型人才、直接为生产一线服务方面的重要作用。而工科类大一学生在高校遇到的第一门与工程技术有关的课程就是制图类课程。这就首先要求教师围绕“工程背景”组织教学，激发工科类大学生的学习兴趣和创新能力。

1 加强工程基础能力，拓宽专业基础平台，进行课程的整合与重组

进行课程重组遵循的原则是：使理论与实践相互渗透融合、相互延伸;突出应用性、实践性，强化学生工程实践应用能力的培养;科学把握“够用为度”的原则;避免不必要的重复，打破每门课自成体系的习惯做法。

1.1 整合制图课内容

制图类课程重在培养学生的空间构思和形象思维能力，图形的表达与描绘能力。其教学目的调整为以培养识读、绘制工程图样能力为主和适当的空间思维能力。点线面是构成物体的基本要素，可不必作为重点来介绍和研究，只讲授其投影特征和投影作图方法。

计算机辅助设计(CAD)是新型高素质专门技术人才必备的专业技能，是后续课程设计、毕业设计的基础。针对制图类课时少的特点，将部分练习放在CAD课上绘制，减少手工绘制量，强化计算机绘图技能，同时强化了学生读图能力。

1.2 重组制图类课程实践环节

制图类课程的理论教学学时减少，在后续实训中加强“识图与绘图训练”，专门增设两周《机械工程制图训练》。在集中训练环节中，进一步介绍各种机械设备的制图知识和画法，同时将基于CAD平台的专业软件进行介绍。另外在工科类其他专题课程设计中也反复用到制图和CAD。

基于以上的改革和整合，虽然制图类总学时减少，但是这些理论教学和实训环节在教学目标上环环相扣，互相渗透、互相联系，形成一个螺旋上升的知识结构。且后续的其他专题课程设计中反复用到制图和CAD。这样重复渗透使用，强化了制图类基础知识和基本技能，为毕业设计和日后工作打下坚实基础。

2 以“工程项目”为载体带动教学，促进学生的主动学习能力

2.1 “工程背景”在制图类课程中的渗透

在制图类课程教学过程中，分别在投影体系建立、基本体、组合体、图样表达方法、零件图、装配图等几个关键教学内容中穿插具有工程背景的大作业：有根据模型确定表达方案、画出三视图并标注尺寸，有根据三视图用材料(橡皮泥、肥皂等)还原做出立体模型;还有根据零件进行测绘(模型选用一些常见机械机构上的典型零件模型)。学生在完成“工程项目”过程中，掌握了课程的主要知识点，提高了绘图与识图能力，训练了动手能力，学习了有关工程方面知识，为学生学习专业课及到企业就业打下基础。

通过“工程项目”教学，大大激发了学生的学习兴趣、学习的主动性与自觉性，避免了单纯理论教学的枯燥，消除了对制图课程的畏难情绪。在布置这些大作业时，从实际出发，以典型的物体为案例，教师提出要解决的问题或让学生去找问题，这样，学生在学习中会一直处于思维分析状态，并学会正确的图样表达方式。

图1 工程项目教学主要内容

2.2 “工程背景”在实践环节中的应用

为学生提供实实在在的“工程背景”，并在此工程背景下对他们进行工程训练。这种设想，与国际上提倡的“工程回归”的想法是一致的。学生在这一工程背景中，一方面参加有教学要求的工程实践环节，培养工程实践能力和综合素质;另一方面，在实践的过程中，学生有机会进行多方位的观察和思考，从而有利于他们综合素质的提高和日后的全面发展。

在实践教学环节中加强“工程背景”的重点是：(1)加强设计题目和内容的工程背景，题目力求来源于工程实际，真题真做，例如：《建筑设备工程制图训练》环节选用的“建筑平面图”、“采暖、通风空调、给排水工程图”均来自实际工程项目。(2)加强实践环节的综合性。特别注意加强学生对各门机械基础类课程内容的综合应用。例如：《建筑设备工程制图训练》环节虽然只有短短二周，却涉及到建筑制图、CAD、采暖通风空调设备、建筑电气等等知识点和技能点。在这些实践环节中，各门课知识得到融会贯通、综合运用，学生的知识掌握度得到提升。

在“工程背景”下的实践教学中，通过真实的实践活动培养学生解决工程实际问题的能力，学习过程成为人人参与的创造性实践活动，在实践过程中体验创新的艰辛与乐趣，训练与同学们协调、合作的能力;每个学生在成为积极参与者的同时，又能毫无顾忌地大胆展现个人才华和发表各自的见解，充分发掘学生的创造潜能。在教学过程中，教师以伙伴、咨询员、朋友等角色出现，在充分发挥教师主导作用的同时，又对教师的“双师型”提出了新要求：既要掌握本专业的基本知识，又要具备该专业领域的娴熟技能。

3 借鉴各种先进教学模式和手段，因材施教，营造个性化教学环境

现代社会的飞速发展，要求学生能较快适应社会，及时更新知识和技术，能有效解决问题并有所创新，这就需要大学生在校期间掌握关键能力——专业能力、个性能力和方法能力。因此，为顺应社会发展的需要，应及时创新教学模式、教学方法，突出大学生关键能力的培养。

3.1 在制图类课程中实行“分层次教学”

传统的制图课教学，由于直观性差，抽象难学，因此教师讲得又多又细。又是模型，又是挂图，是一种灌输式教学。学生在课堂上处于被动接受地位，没有主动积极思考的余地。尽管教师讲得卖劲，学生的掌握情况与期望值仍有很大差距。进行“分层次教学”，就是在教学中，根据用人单位对不同层次学生对制图课的知识和能力的要求，以及专业课对制图课的具体要求，制定出分层次教学的实施性教学大纲和分层次的教学目标，把保证后续课的学习作为三个层次的最低要求;对于高层次，侧重培养学生的分析能力，理解能力，自学能力和创新能力;对于中间层次，把看图与画图能力作为重点，端正其学习态度，培养其学会学习;而低层次则重视培养看图能力，侧重培养学习兴趣和学习自信心，理论知识降低要求。在具体实施方案中，采用“四分一统一”的教学模式，即统一授课，但目标分层、辅导分层、作业分层、考核分层(参见下图)，从而确保“优秀生吃得饱，中等生吃得好，基础差生吃得着”，把学生培养成用人单位各取所需的人才。

图2 制图课分层次教学示意图

3.2 在CAD教学中采用“目标分解，任务驱动”教学方法

在多年的CAD教学工作中，已摸索出一套行之有效的教学方法，将取证考试大纲和教学大纲相互渗透，相互补充，制定二合一的新大纲。根据新大纲制定教学计划，对课程内容重组，将知识点贯穿到教学案例中。在授课时，打破一般Auto-CAD教材按章节划分的模式，根据学生的学习实际对内容进行重组，编排成十三项任务。并针对每个任务编写了习题，使学生在训练中就能轻松掌握CAD技能，再通过一定量的模拟题训练就基本上可以顺利取证。为突出培养应用性人才的教学特点，在训练习题中穿插了具有“工程背景”相关图样，如常见建筑图样、建筑设备管道、采暖、空调、通风、电气等图样，通过实训培养学生综合工程能力。

4 利用多元评价理论，进行考核模式的改革，优化教学检测机制

工科类教育的教学效果不仅体现在考试分数的高低上，更重要的是体现在动手操作能力和社会对毕业生的认可程度上。传统的考试方法不能有效、全面地评价学生学习水平，更不能就学生的综合能力作出客观评价。为此，在学业成绩考核上进行了系列化改革。

4.1 制图课中的“分层次考核”模式

分层次教学，必须改变过去“同一要求同一试卷”，采用达标测试，按大纲A、B、C层三个标准，各部分采用不同方法多种形式进行考核。在考核内容中，把占比重较大的闭卷笔试的权重降低，增加课堂复习提问、学习态度检查测评、检查书面作业、演示和小型实物测绘、独立作业(开卷，例如根据轴测图自行确定三视图表达方案)、小测验(单项性，小题量)，还要注意日常观察了解学生学习态度、学习方法、学习效果等(如表1所示)。

表1 制图类课程综合考核评价表

把分层教学与学分制相结合。由于不同层次学生达标，获得知识和能力不同，所付出努力不同。每层的学分乘以相应系数为最终学分。A层系数为1.1，B层系数为1.05，C层系数为1.0。这样即体现了公平原则，又鼓励学生向高层次努力。分层次教学采取“首位上升，末位淘汰，层间流动”制。在期中，低层学生成绩优秀者，可以升入高一层次，而高一层次的学生成绩较差也会降至低一层次。这种层间流动方式，使学生的学习引入竞争机制，调动全体学生的学习积极性、激励学生努力学习，培养学生的竞争意识，利于今后的工作。

4.2 技能型训练课(CAD)的“职业资格考核”模式

CAD操作训练教学过程中，每次教学的最后半小时为当天目标完成情况考核时间，教师对学生当天完成目标的情况进行点评和打分，记作平时成绩。每三次课进行一次综合目标完成情况考核，记作阶段考核成绩。课程完成时直接进行取证考试，获得职业资格证书的学生就业时学校优先进行推荐。对于没有获取资格证书的学生，可以将阶段考核和平时成绩按照一定比例核算，记作该生的期末成绩，不再安排结业考试。这样做不仅省时省力，还可以全面合理考出学生的真本领，并且可以及时发现学生在教学过程中出现的问题及教学漏洞，便于教师及时调整弥补，有利于学生的学习。

4.3 实践环节采用结果验收和答辩形式进行

在实践环节中，根据任务书的要求学生要提交各个阶段的文字资料和图纸文件，教师根据考核标准进行打分，对学生进行口头答辩并给出相应分数。读图能力的整体教学效果的考核重点也落实到这个实践环节上，以检验制图类课程教学效果是否达到专业的培养目标。

5 改革效果

工程背景下的教学与训练，学生进入了学科交叉和综合的良好界面，进入了训练正确思维方法的良好环境，这对他们的未来发展将产生明显的正面影响。与传统教学方法相比，它能充分调动学生学习积极性与主动性，有利于提高学生独立、自主学习能力以及制定计划、实施计划、评估计划的能力，充分体现了“以学生为主体，以能力为本位”的全新的教育理念。学生的参与度、满意度逐渐提高。多元评价促进了学生的学习积极性，增强了学生的学习信心，有利于提高学生的综合素质。

［1］胡青泥，高菲，王雪飞，等.以学生全面发展为本的工程图学教育改革［J］.工程图学学报，2006(4)

［2］莫海鹰.《土木工程制图》课程教学改革探讨［J］.广东交通职业技术学院学报，2004(2)

［3］刘平.工程制图课程创新教育的改革与探讨［J］.青岛理工大学学报，2008(3)

［4］任新花，任家骏.高职建筑类专业工程制图课程的教学改革［J］.太原理工大学学报，2007 (4)

［5］鲍雨梅，等.着眼于创新思维培养的工程图学教学改革［M］.中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东省、市工程图学学科会论文集.济南：黄河出版社.2007

Teaching reform and exploration of the drawing courses based on“engineering background”

REN Xiaogeng

(Biochemical Engineering College of Beijing Union University，Beijing100023)

Drawing courses are the required main technical foundation courses for engineering students.Through restructuring of the course content，to create a“project background”atmosphere，refer to variety of advanced models and tools named“project approach”，“levels of teaching”，fully mobilize the learning initiative and enthusiasm of engineering students.Using multivariate evaluation theory，to reform assessment model，comprehensive and objective evaluation the students，teaching effectiveness improved significantly，into a virtuous cycle.

Engineering background;Project approach;Levels of teaching;Multi－project evaluation

G642.4

A

1672－7169(2011)04－0088－04

2011－08－12

任晓耕(1970－)，女，安徽宿州人，大学毕业，北京联合大学生物化学工程学院副教授，主要从事制图类课程的教学工作。