以工程教育专业认证为导向的工程图学课程教学研究

杨勇勤 游 颖 赵大兴

湖北工业大学机械工程学院 湖北武汉 430068

工程教育专业认证是国际通行的工程质量保证制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。1989年，美国、加拿大、英国、澳大利亚、爱尔兰和新西兰6国签署了《华盛顿协议》，协议国相互承认其本科工程学历，即加入《华盛顿协议》，将为工程类学生走向世界提供具有国际互认质量标准的通行证。为构建我国工程教育的质量监控体系，推进我国工程教育改革，进一步提高工程教育质量，促进我国工程教育的国际互认，提升工程技术人才的国际竞争力，我国在2006年由教育部成立了全国工程教育专业认证专门机构，并于2013年6月成为《华盛顿协议》预备会员[1]，标志着中国工程教育专业认证体系得到国际认可，意味着通过我国专业认证的高校毕业生在国外就业时同样可以得到认可，同时对提升中国工程制造业总体实力和国际竞争力具有重要意义。

工程教育专业认证的核心就是要保证工科毕业生达到行业认可的质量标准要求。主要遵守3个基本理念：以目标为导向组织教学内容、以学生为中心设计教学方法和持续改进提高教学质量[2]。

工程图学课程是机械专业一门具有较强工程意识的核心基础课，教学的目的是使学生具有绘制、识读工程图样的基本能力，培养学生的空间想象、空间分析和解决工程实际问题的创新能力。在工程教育专业认证导向下，工程图学课程为机械类学生以下几点毕业要求的达成提供支撑。

(1)培养学生具有解决机械工程问题所需要的工程图学基础知识及其应用能力。

(2)培养学生初步具有使用现代工程工具及信息技术工具，查询并分析解决复杂机械工程问题中所需相关资料的能力。

(3)培养学生初步具有与师生沟通和交流复杂机械工程问题的能力。

(4)促使学生具有终身学习工程图学的基本意识和适应发展的能力。

1 现行工程图学课程教学存在的问题

传统的教与学是以教师为中心，教师一言堂是课堂教学的主流，忽略了学生在教学过程中的主体地位，师生之间缺乏互动。这种教师讲、学生被动听的教学形式，教师讲起来累，学生听起来也累，不利于课堂气氛的活跃，学生的学习兴趣、学习积极性难以得到提高。教师也往往注重知识的传输，知识主宰着课堂，而忽视了对学生能力的培养。同时由于课时压缩，实践课减少，学生缺乏工程实例的应用，不利于毕业要求即目标导向中的“学生能解决机械工程问题中所需的工程图学应用能力”。

2 基于工程教育专业认证的工程图学课程教学改革

针对工程图学课程教学存在的问题，并围绕工程教育专业认证的3个基本理念以及工程图学课程应对机械专业毕业要求提供的支撑，改变工程图学课程原有知识结构，对教学模式、教学内容及教学方法等开展了探索与改革。

2.1 以目标为导向组织教学内容

目标导向教育的设计原则是从需求开始，需求决定培养目标，培养目标决定毕业要求，毕业要求决定课程体系，即专业教育应围绕毕业生达到毕业要求这个最终目的展开。

教学内容是一门课程整个教学活动的核心。根据目标导向的需求组织教学内容，将认证标准中相应的毕业要求分解到各个教学环节中，明确每个教学环节应培养哪些方面的知识和能力，为学生毕业要求的达成提供有力支撑，在此基础上，重新制订教学大纲和授课计划，将知识传授和能力培养相融合，更加重视工程应用，扩充了零件表达、装配表达及计算机三维绘图等具有实际工程意义的内容。合理运用工程案例，强化工程训练，让学生边学边做，理论与实践在教学中融会贯通。如在教学中安排机械制图测绘实训，学生自己动手测绘零部件的尺寸，自己动脑思考零部件的表达方案，最后完成基本符合生产要求的工程图样。通过设置此类实践教学环节，提高学生的动手能力，培养学生通过所学工程图学知识表达及解决复杂机械的工程应用能力。

即时更新教学内容，将学科发展中的新理论、新知识、新方法如新国标、先进成图技术等补充到教学中，不断完善教学内容，拓宽学生视野，扩充知识面，保持知识的先进性。

工程人才的培养，除了学生的知识、能力的要求外，更重要的是价值观的塑造。认证标准中毕业要求的第一条，即要求培养学生“具有人文社会科学的素养，社会责任感和工程职业道德”[3]。因此，工程伦理教育是工程教育的一部分。教师在课堂传授知识的同时，有意注重培养学生的工程素养和工程职业道德，引导学生自觉遵守工程职业道德规范，如勤奋严谨、实事求是、踏踏实实的工作作风和一丝不苟、高度负责的敬业精神，增强学生“爱国、敬业、奉献”的责任感和使命感，使学生人格得到升华。

2.2 以学生为中心设计教学方法

在课堂教学过程中，“以教师为主导，以学生为主体”，把满堂灌变为问题课堂、讨论课堂。采用启发式、讨论式、互动式等多种课堂教学模式，增强师生、生生之间的互动，师生互问、思辨。学习不再是教师高高在上一言堂，而是在教师的引导下学生主动从多角度、多层面寻求知识、提出问题和探究问题，学生获得了更多的自由与空间，学生不仅加深了对课本知识的理解，而且想象力得到了激发，创造性思维也得到了发展。如在讲到组合体构形设计时，教师画出一种，然后抽点学生上讲台在黑板上画出其构思，其他学生再针对其作图方法、图形正确与否展开讨论。在这个相对宽松和自由又具有一定挑战性的环境中，学生的大脑处于非常兴奋的状态，创造性思维极其活跃，学生的学习能力、创新能力、沟通和交流能力得到了提高，实现了以教师为引导的学生主动学习的模式，让学生真正成为学习的主人。

采用多种课堂形式，使教学在时间和空间上得到延伸。

时间上从课内向课外延伸。在优化第一课堂的同时，积极开展第二课堂活动。教研室组织举办了全校制图比赛，包括尺规绘图和计算机绘图，然后挑选部分优胜者在教师的指导下利用暑假开展“先进成图技术和产品信息建模培训”。组织学生积极参加“机械创新大赛”“全国先进成图技术和产品信息建模创新大赛”等活动。鼓励教师将学生纳入正在开展的实际工程项目中，学生可运用所学的图学知识，绘制具有实际意义的工程图样，使学生进入工程实境中，有效培养了学生的工程意识和提高了解决工程问题的能力。

开展自学指导式教学。教师由上节课内容承上启下针对下次上课要学的内容预先抛出若干个问题给学生，学生课下自学，下次上课首先为学生讲解相关知识点以及在自学过程中遇到的疑惑和问题，然后其他学生参与讨论，最后教师分析解答。通过这种个性化的自主学习，促使学生对自己的学习过程进行反思、评价和规划，培养了学生的自学能力，促使学生具有终身学习工程图学的基本意识，初步具有不断学习工程图学的基本能力。

空间上从课堂向图书馆、模型室及测绘室和网络拓展。对于一些书本上没有现存答案的问题，学生需到图书馆以及上网查找相关资料；对于学生想不出结构形状的一些复杂形体，通过在模型室对照实物模型观察、揣摩、分析，增加感性认识，帮助学生建立图与物之间的联想，即建立三维空间与二维平面之间的对应关系；通过在测绘室拆装减速箱、齿轮油泵等装配体，学生进一步了解装配体的工作原理、零件之间的装配关系以及每个零件在装配体中所起的作用。

建立了资源共享课程及在线课程，将各章节PowerPoint、练习题、在线测试题等上传至网络教学平台，学生可通过计算机、手机等客户端自主学习课程的基础知识和制图基本方法，师生也通过该平台讨论、答疑，实现学生与教师基于网络的平台互动。

教研室还设计制作了工程图学习题指导课程互动式橱窗，将本课程习题标准答案以橱窗的形式展示给学生，供学生在完成作业遇到困难时参考。

2.3 持续改进 促进教学质量不断提升

工程教育专业认证强调专业必须具有持续改进机制。通过“评价→改进→再评价”的考核机制，不断改进工作，提升教学质量。

改革传统的应试教育与课程考核制度，改变教学效果评价标准，通过过程考核、现场实践考核等教学的各个环节多样化、全方位地考核学生。课程考核由平时作业、平时表现(包括讨论、回答问题等)、答辩及期末考试构成，综合评价学生的学习效果。不断提高教学效果考评的科学性。

试卷分析也是评价总结教学质量的重要一环。结合专业认证的要求，重新设计了试卷分析表，明确了分析内容，通过对知识点的得分率、失分原因等方面的统计分析，帮助教师了解学生理解和掌握本门课程的情况，对本门课程的毕业要求达成度进行分析评议，并将这些考评分析的结果纳入课程持续改进中，以保障其始终与毕业要求相符合。

教师课后及时与学生进行沟通和交流，对学生提出的意见进行研究，并通过和听课督导及其他任课教师的交流，综合各种教学质量评价信息用于自我反思并不断改进教学方法和教学手段，将持续改进始终贯穿于教学活动中。

3 结语

围绕工程教育专业认证“以目标为导向组织教学内容、以学生为中心设计教学方法和持续改进提高教学质量”3个基本理念，为工程专业认证矩阵表中工程图学课程对学生毕业要求的达成提供支撑，确定了课程目标，改变原有课程知识结构，优化教学内容，改进教学方法和教学手段，重组教学评价机制，有效培养了学生工程知识、工程素质和工程实践能力。