基于应用型人才培养的“工程制图”课程设计

刘文富，张亮，叶苗

[摘 要] 课程从新能源科学与工程专业的应用需求入手，以市场需求、课程性质和课程目标为出发点，从教学内容、教法、学法、考法等四个方面着手，提出了“工程制图”课程教学的改革措施。以“职业素质培养”为中心，证教融合，工学交替贯穿全程，采用“2+3+X”模式，即“两个课程目标、三个教学阶段、多种教学方法”，“读—看—听—练—考”为一体的学习模式，开放式、全程化的考核方式，有利地促进了学生相应职业技能的快速有效提升和全方位发展，为培养符合社会需求的应用型人才做出贡献。

[关键词] 工程制图;课程性质;课程设计;应用型人才培养

[基金项目] 2018年度黄淮学院教育教学改革项目“基于OBE理念的教学重构——以工程制图课程为例”（2018XJGLX0452）

[作者简介] 刘文富（1980—），男，辽宁建昌人，理学博士，黄淮学院能源工程学院院长，副教授（通信作者），主要从事新型光伏材料与器件、光伏发电系统设计研究;张 亮（1987—），男，河南驻马店人，工学博士，黄淮学院能源工程学院新能源科学与工程系主任，讲师，主要从事高性能轻质结构材料、光伏发电系统检测研究;叶 苗（1983—），女，河南正阳人，工学硕士，黄淮学院能源工程学院新能源科学与工程专业带头人，副教授，主要从事光伏发电系统设计研究。

[中图分类号] G642.0     [文献标识码] A     [文章编号] 1674-9324（2021）46-0069-04    [收稿日期] 2021-05-10

一、课程定位

（一）市场需求

目前在市场上最基本的应用需求是二维工程图的绘制与设计;其次，CAD三维建模能力的需求也在迅速增加;此外，对于一些较大规模的项目需要团队共同合作完成，这就需要异地协同绘制与设计能力;最后，CAD的二次开发应用。以上几类的需求量呈金字塔型。本课程教学定位在前三类需求的能力培养。

（二）课程性质

“工程制图”是新能源科学与工程专业专业教育平台的一门职业技术课程，也是理论与实践相结合的教学做一体化课程[1-6]。其前导课程包括高中立体几何、大学生计算机文化基础等，后续课程包括太阳能应用产品设计、光伏发电系统设计等。

（三）教学目标

1.能力目标。根据市场需求，确定了培养学生以计算机为工具、在AutoCAD软件平台上表达、传递、交流工程信息的能力为教学目标。在表达工程信息方面，要求学生能够熟练绘制二维工程图样、表达较简单的三维空间工程信息;在传递工程信息方面，要求学生能够熟练打印、发布工程图;在交流工程信息方面，要求学生具备数据共享、网上协同工作能力。

2.知识目标。要求学生掌握绘制、修改、标注二维图形的方法，熟练绘制二维工程图样;掌握绘制、修改三维图形的方法，能够在三维空间表达较简单的工程信息;能够熟练控制图形视图，并打印、发布;掌握AutoCAD文件之间、AutoCAD与其他应用程序之间共享数据的方法;初步掌握网上协同工作的方法。

3.职业素质目标。培养学生认真负责的工作态度、严谨细致和理论联系实际的工作作风;具有主动学习新知识的意识，刻苦钻研新技术的精神。

二、教学内容设计

（一）教学内容的选取原则

为使教学内容设计贴近企业实际，学校教师与企业专家一起对本课程的岗位需求和工作过程进行认真分析，精选典型工作项目，根据以下原则设计教学内容。

一是教学内容基于工作过程。本课程是实践性、职业性很强的课程，要想让学生真正掌握其技能必须从基于工作过程角度去考虑，指向工作需要，以实践作为课程教学的主线，通过实践项目带动知识和技能的学习与职业素质的养成。

二是教学内容符合教育教学规律。在完成实践项目时需要面对和解决相应的实际问题，其中包含着一定的知识和技能要求，对这些问题的解决过程也就是相应知识和技能获取的过程。这个过程必须符合认知规律，符合教育教学规律，才能使学生易学乐学。

三是教学内容结合职业资格认证大纲要求，保证教学内容与职业岗位标准相接轨。

（二）教学内容的选取过程

基于以上原则，教学内容选取以学生职业能力形成为依据，贴近工作过程，符合认知规律，全面提升职业能力。首先分析职业岗位实际工作任务需求，明确典型工作过程;然后基于典型工作过程，结合层次性递进式的学习规律，对大量真实的工作项目案例进行提炼、整合、序化，精选出典型工作项目，以此为学习载体，培养学生对工程制图方法技能的掌握;在此内容基础上，选择综合性强、涉及面广、有一定难度的实际工程项目，要求学生综合应用制图知识自主完成，提升学生综合应用能力与自主学习能力。

经调研分析，本课程的典型工作过程依次是任务分析、环境参数设置、图样绘制与编辑、尺寸与信息标注、三维实体建模、图样汇总与发布。

教学内容载体的选取是教学内容设计的关键。我们对工作项目、对应的职业能力、相应的支撑知识点进行了全面分析（表1），从表1中可以看到我们精选的典型工作項目，与典型工作过程相贴近，对应的职业能力逐渐提升，相应的知识点层层递进，涵盖全面。

在上述工作的基础上，以上述几个典型工作项目为载体进行整体设计，根据由单一到综合的认知规律，后一个工作项目均以前一个工作项目的知识点为支撑，多重循环、层层递进，知识点逐渐深化。每个工作项目的学习配有实战演练，教学过程即是项目实施过程，教学做一体化。

（三）教学重点、难点及解决办法

根据教学目标，本课程的教学重点是二维工程图样与三维实体模型的设计与绘制。教学难点是空间思维能力的培养、专业常识的积累、良好绘图习惯的养成、专业图纸的组成及阅读步骤。解决办法是采用案例分析、教学做一体化、翻转课堂等方法，引领学生“学中做、做中学、学做考相联”，结合实际掌握重点突破难点。

三、教学设计

（一）学情分析

教学对象是90后甚至00后学生，他们有着良好的信息素养，对新事物有着强烈的好奇心和求知欲，但是他们也有普遍的缺点，就是喜实践厌理论，欠缺对问题的总结归纳能力和自主学习能力。

（二）教法设计

据此，本课程在建设过程中注重学生职业素质的培养，采用“两个目标、三个阶段、多种教学方法”进行教学设计，我们称之为“2+3+X”模式。

本课程的教学目标有两个，一是培养学生具备以计算机为工具，在AutoCAD软件平台上表达、传递、交流工程信息的职业能力;二是要求学生在认真学习后能够通过相关专业资质国际国家认证考试，从而实现证教融合。因此，在教学设计上，以典型工作项目为载体，贯穿整个教学过程，从而使学生的职业技能得到很好的训练，同时，在教学过程中注意知识点要能涵盖AutoCAD专业级认证考试要求。

本课程的教学分三个阶段进行。课程教学的第一个阶段就是教师带领学生完成精选出的既贴近工作过程，又符合认知规律，蕴含了课程核心技能的几个典型工作项目，在教师指导下，学生通过“学中做、做中学、学做考相联”，较好地掌握使用AutoCAD软件进行计算机绘图的方法技能。第二个阶段是课程综合设计阶段，选择综合性强、涉及面广、有一定难度的实际项目，要求学生综合应用所学知识自主完成，通过课程设计提高学生综合应用能力与自主学习能力。第三个阶段是真实岗位体验阶段，学生到企业体验真实的职业环境与企业文化氛围，为企业完成真实的工作项目或将企业以前的真实工作项目进行全真模拟训练，这一阶段将提高学生的专业能力和职业综合素质。以上三个教学阶段始终贯穿了工学交替的理念。第一个阶段通过完成典型工作项目进行方法技能学习，第二个阶段通过课程综合设计进行综合应用能力学习，第三个阶段通过真实工作岗位体验进行职业综合素质学习。“工学交替”模式贯穿教学的各个阶段。

本课程教学在宏观上采用的是“项目驱动”“工学交替”模式。在教学的具体实施中，我们根据不同的学习阶段和工作项目分别采用了案例分析、教学做一体、翻转课堂、启发引导、分组讨论、多重循环、引导纠错等多种教学方法。

刚接触本门课程，以一个案例来进行分析、演示，有利于激发学生兴趣。教学做合一使学生能够尽快上手，提高学生信心。翻转课堂使学生能够利用创建的视频根据需要随时查看与学习。在学习的前期阶段需要教师细致的启发引导，多种方法结合，使学生尽快进入角色。随着学生技能的日渐熟练，引导他们掌握学习技巧，认识到在应用AutoCAD软件时的常见问题，对学习起到事半功倍的效果。随着项目复杂度的增加，让学生分组讨论顶目的合理解决方案，既可以加深他们对知识技能的认识，又培养了他们的团队精神。

多重循环、层层递进将学习过程由浅入深不断强化，使学生从多维度掌握知识技能。组建项目团队完成课程设计，利用网络共享图档，培养学生协同工作能力与严谨细致的工作作风。安排学生到校外实训基地顶岗实训，学生在企业真实的工作环境中完成实际工程图，既有效地提高了解决工程问题的能力，又养成了认真负责、爱岗敬业的良好职业素质。

（三）学法设计

将传统纸质媒介与在线课程进行有机结合，以纸质教材为基础，以丰富的在线学习资源为拓展资源，从而实现“读—看—听—练—考”为一体的新的学习模式。

（四）考法设计

本课程以学生能力培养为核心，将考核作为一种激励手段，与指导学生进行开放式学习联系起来。实行平时考核、实训考核和课程综合设计相结合。平时考核包括学习工作态度、知识熟练程度;实训考核主要考核学生日常实训中的技能掌握程度及实训作品;课程综合设计主要考核工作成果、团队合作精神。职业资格证书的获取情况可以替代知识熟练程度、技能掌握程度与实训作品考核。可以看到，考核是开放式、全程化的，将教学效果检测贯穿于教学的全过程，成为激励“学”与“做”的必要手段和有效机制。

四、结语

本课程采用“2+3+X”模式，即“两个课程目标、三个教学阶段、多种教学方法”，做到了以“职业素质培养”为中心，证教融合，工学交替贯穿全程。多種教学方法的灵活运用，有利地促进了学生相应职业技能的快速有效提升。将纸质教材与网络课程进行有机结合，学生可以体验“读—看—听—练—考”为一体的新的学习模式。开放式、全程化的考核方式促进了学生的全方位发展。

参考文献

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[3]孙刚，王侠，王洪林.应用型本科院校建筑制图课程讲练结合的教学方式[J].河北水利电力学院学报，2019（4）：70-73.

[4]左立杰，谷玲，王彦峰，等.基于应用型人才培养的《画法几何与工程制图》课程教学改革探究[J].科技资讯，2020，18（36）：135-137.

[5]李家学，熊小琴，邢晓凯，等.基于应用型人才培养的计算机制图实践课程建设[J].办公自动化，2021，26（5）：41-44.

[6]赵磊，路亮.基于应用型人才培养的工程制图课程实践教学改革研究[J].现代制造技术与装备，2021，57（3）：202-203.

Course Design of Engineering Drawing Based on the Cultivation of Applied Talents

LIU Wen-fu， ZHANG Liang， YE Miao

（College of Energy Engineering， Huanghuai University， Zhumadian， Henan 463000， China）

Abstract： Starting from the application demand of the new energy science and engineering major， the market demand， and the course nature and course objectives， this paper puts forward the reform methods of Engineering Drawing teaching based on the four aspects of the teaching content， the teaching method， the learning method and the examination method. Taking professional quality training as the center， the professional certificate education and the course teaching are integrated， and the engineering practice and the course teaching are alternated throughout the whole process. The “2+3+X” model， that is， “two course objectives， three teaching stages， and a variety of teaching methods” and the integrated learning model of “reading-watching-listening-practicing-test” are adopted， as well as the open and full-process assessment model， which has greatly promoted the rapid improvement of students and the all-round development of students corresponding vocational skills， and contributed to the training of application-oriented talents that meet the needs of the society.

Key words： Engineering Drawing; course nature; course design; training of applied talents