新时代“工程制图”课程教学改革探索

刘昊 张正中

摘    要：文章阐述了目前“工程制图”教学中存在的问题，并提出“工程制图”教学实践的改进策略，包括针对不同专业调整授课内容、开展线上+线下的教学方式、提高多媒体技术应用水平、观摩专业相关真实产品、开展课程思政等系列改革措施。通过这些改革措施，激发学生的学习兴趣，提升学生的自主学习能力，为学生提高工程实践能力打下基础。

关键词：“工程制图”;混合式教学;多媒体技术;课程思政

中图分类号：G642      文献标识码：A      文章编号：1002-4107（2021）07-0070-02

作为产品设计和技术交流的重要方式，图样是产品设计部门的一项重要文件。“工程制图”是一门必修的专业基础课，是学生进入应用领域的一门工程实践课程。通过“工程制图”的学习可以培养学生的空间想象能力和创新思维能力，树立起科学的思维方法，养成一丝不苟的工作作风。它以现代工程应用为背景，培养学生从基础课程走向工程应用，是工程技术人才的启蒙。但是出于各方面的原因，当前许多高校对于“工程制图”课程不够重视，在“工程制图”课程内容和课程教学上存在许多的问题，这

些问题的存在导致学生的学习兴趣不强，也很难做到对知识的熟练掌握。有鉴于此，文章对当前“工程制图”课程中存在的一些问题进行了梳理，并给出了改革措施。

一、“工程制图”课程存在的问题

（一）非机械类专业课时不足

在大部分工科院校里，“工程制图”都是一门必修的

专业课。尤其对于机械类专业学生来说，“工程制图”是培养机械类高级工程技术应用型人才的一门专业基础课，其重要性不言而喻。然而，除了机械类专业学生外，食品、电信、环境工程等专业也开设了“工程制图”课程。相比机械类专业学生的100多课时，非机械类专业课时常被压缩至48课时甚至32课时，因此对课程内容进行了大幅精简。部分高校对“工程制图”课程精简时采用“一刀切”的模式，学生学习起来走马观花，难以真正掌握知识。

（二）线上教学效果不理想

如今，随着翻转课堂、混合式教学改革等理念的兴起，越来越多的课程提倡进行教学方式的改革。特别是当前信息技术在教育领域的飞速发展，对教学方式产生了极大的影响，进而引起了教学模式的革新。例如，多媒体技术在课程建设方面的应用、混合式学习在教学模式上的应用等。混合式教学改革包括教学手段和教学媒体的混合、教学资源的混合，以及教学评价的混合等[1]。清华大学韩锡斌等人认为混合式教学模式或将成为一种教学新常态，也会促使学校在组织、机制、要求等方面发生变化[2]。2020年春季，受到新冠疫情影响，高校纷纷开展线上教学。但从实践来看，“工程制图”的线上教学效果并不理想。一是因为课程资源不够新颖夺目，吸引不了学生;二是由于学生普遍自制力不够，线上的教学缺乏约束。因此，如何提高学生学习的主观能动性，是当前教学方式中存在的重要问题。

（三）多媒体技术应用不够

伴随信息和通信技术（ICT）的迅速发展，计算机在教育中的应用越来越多。当今的多媒体技术可以将文本、图形、动画、视频和音频等多种媒体融合在一起，并且由计算机控制。教师利用多媒体技术可以开发出各种各样的多媒体软件来提高教育质量，并根据相关专业的教学大纲建设多媒体教学动画视频。来自马来西亚一所高校的调研结果显示，与传统的学习方法相比，包含了图形、文字、音频、视频和动画的交互式多媒体材料可以将学生的接受率提升30%[3]。Maria等人的研究表明，基于网络的三维交互式概念图弥补了空间能力缺陷，帮助空间想象能力低下的学生在大脑中建立起有效的实物表征[4]。蒋杰将BIM技术、互联网+云技术应用于“工程制图”教学，取得良好的效果[5]。此外，增強现实（AR）技术也逐渐走进“工程制图”教学中来，以增强学习体验，提高学生处理复杂图形的能力。然而对于大多数教师来说，对多媒体技术的掌握不够熟练，尤其是年纪大的教师对新事物有抵触，因此利用多媒体技术辅助“工程制图”教学距离普及尚远。

（四）和生产实践脱节

当前许多高校都针对“工程制图”课程建设了模型

室，不仅在理论课程讲授时可以为学生展示简单模型，而且在课程设计时可以让学生观摩部件的结构和工作原理，并对模型进行测绘。但这些模型和真实的产品相比仍然有区别，学生在观看的时候无法产生身临其境的感受。此外，这些模型大多比较老旧，和市面上的产品存在脱节的现象，过时的产品也难以激起学生学习的热情。在产教融合的大背景下，将“工程制图”教学面向企业需求，紧密连接生产实践，具有非常重要的现实意义。

（五）课程思政未充分融入

党的十八大以来，习近平总书记围绕“培养社会主义建设者和接班人”作出系列重要论述。总书记指出在专业课中要体现课程思政的内容，这对于学生建立正确的价值观有着非常重要的意义。一直以来，高校都将思政课程与专业课程分开。课程思政建设开展后，各个高校都进行了许多有意义的探索，但是仍旧存在不少的问题。例如，在对“工程制图”课程蕴含的文化内涵进行提炼时，有些课程思政元素的植入非常生硬，造成学生难以接受的现象。另外，课程思政的建设经常是针对一些知识点进行引入，很难全方位地体现课程思政的内涵。

二、“工程制图”课程改革对策

（一）针对不同专业调整授课内容

“工程制图”课程内容主要包括画法几何、专业制图和计算机辅助制图三部分。非机械类专业的课程应当重点倾向于画法几何，如最基本的点、线、面的投影规律。对简单立体的投影以及相关的截交线、相贯线的内容应当适当地简化;专业制图里零件图、标准件和装配图部分比较专业，让学生做大致了解即可;由于现在企业大都提倡无纸化办公，AutoCad是一项绘图必备的技能，因此计算机辅助制图需着重练习。此外，不同专业面向的生产实践对象也有区别，因此应当针对不同专业需求调整授课内容。例如对食品类专业学生来说，生产实践多与管道、管件有关，因此重点应当放在圆柱、圆柱筒的投影上，截交线及相贯线的讲解也只需重点掌握圆柱及圆柱筒，而对于三棱锥等的投影内容则应适当缩减。

（二）开展线上+线下的教学模式

在“互联网+”教育的背景下，线上+线下的教学模式逐渐兴起。如今，线上+线下混合式教学模式可以实现互联网技术与教学的深度融合，促使学生向自主学习的方向发展。在“工程制图”教学中，可以让学生在课前通过观看微课等线上资源进行预习，随后利用超星学习通、中国大学慕课等平台进行在线测试。通过线上学习和测试，在预习阶段了解学生对内容的掌握情况和不足，这样在线下教学阶段就可以重点对不足的地方有的放矢地进行讲解。线上的预习可以让教师更好地把握内容上的难点，合理地调整教学方案设计。通过线上+线下的混合式教学，教师也可以更好地对学生遇到的一些难以理解的地方进行答疑指导。在复习阶段，可以针对学生的学习层次和对内容的掌握程度设置几组不同难度的复习题，让每个层次的学生都得到提高。

（三）提高多媒体技术应用水平

作为“工程制图”课程的教学人员，应当提升多媒体技术应用水平，掌握几种软件的使用方法，如Inventor等。通过软件的使用，逐步将立体向三视图的转化以动画或者视频的方式展现，在绘制三视图的过程中对表面取点、线面关系、面面相交等用不同颜色的线面来表示，以弥补学生空间想象能力的不足。同时，开发的视频和动画可以作为线上教学的重要资源，为混合式教学改革提供重要支撑。从学校的角度出发，则应加大对新技术如AR技术的引入，建设AR实训室，提升“工程制图”课程的现代化水平。

（四）观摩专业相关真实产品

针对课程与生产实践脱节的问题，在“工程制图”教学中，应当深化产教融合，组织学生观摩专业相关企业的产线和产品，让教学和生产实践对接。例如，对于机械类专业的学生，可以带领他们参观汽车企业，实地观摩发动机、减速器的结构和工作原理。在当今后疫情时代以及提倡混合式教学改革的背景下，教师在课程建设中应当定期进行企业实践，调研最新的产品，形成教学资料的一部分，与时俱进地更新课程资源。此外，可以定期邀请企业工程师来学校进行课程内容的交流，并对教材的修订提出意见。

（五）全面开展课程思政建设

在“工程制图”的教学过程中，最重要的是培养学生一丝不苟、精益求精的工匠精神。因此，工匠精神应当作为一条主线贯穿于整个教学过程。在教学设计、课堂教学、教学评价的各个环节都要以思想政治教育为目标，营造认真和诚信的氛围。教师应当以身作则，提高自己的专业素养，为学生树立良好的榜样。将目前国内机械加工行业的技术瓶颈引入课程内容，激励学生的爱国热情，为实现中华民族伟大复兴而奋斗。

针对当前“工程制图”教学中存在的问题，结合当前“工程制图”教学研究的主流进行分析，提出系列改革措施，如调整授课内容、开展线上+线下的教学模式、观摩真实产品、开展课程思政等。这些改革措施满足当前教学发展的需要，可以提高学生的自主学习意识，对“工程制图”教学具有一定的参考价值。

参考文献：

[1]付艳芳，杨浩.基于SPOC的混合式教学模式设计与实践[J].职业技术教育，2017，38（26）：36-41.

[2]白晓晶，韩锡斌.学校借助校外支持力量推进混合教改的实施策略研究[J].清华大学教育研究，2020，41（3）：140-148.

[3]ISMAIL M E， ISMAIL I M，RAZALI N. Video Animation as Teaching Aid for Engineering Drawing Course in Malaysia Vocational College[J].International Journal of Trend in Research and Development，2017，4（5）：475-479.

[4]VIOLANTE M G， VEZZETTI E. Design of Web Based Interactive 3D Concept Maps：A Preliminary Study for an Engineering Drawing course[J].Computer Applications in

Engineering Education，2015，23（3）：403-411.

[5]蔣杰.新工科理念下的工程制图课程教学改革实践与研究[J].黑龙江教育（理论与实践），2020（8）：78-80.

■ 编辑∕丁俊玲