工程教育背景下飞制专业制图类课程教学改革初探

窦忠宇，张殿喜

（安顺学院电子与信息工程学院，贵州 安顺 561000）

我国于2016年正式成为《华盛顿协议》的会员，2015年，中国工程教育专业认证协会正式成立，全面开展各工程教育本科专业的认证工作[1-2]。

工程教育专业认证的核心理念是以学生为中心，以产出为导向，评价工科专业的毕业生能力是否达到行业的要求，坚持持续改进进行提高，这与新工科的应用型人才培养要求是一致的，普通高校依据企业岗位要求的知识与能力，有目的地完善培养方案中不足之处，逐渐提高人才培养质量。工程图学是研究工程图样表达与技术交流的一门学科，与工程图学学科对应的是制图类课程，这也是普通高校工科专业重要的工程基础课程[3]。随着信息技术和能力要求的变化，制图类课程的标准和规范、参与交流的对象、图纸表达的含义等方面都发生了巨大变化。在制造工程应用中面向全生命周期的三维数字化产品设计、3D打印制造技术、基于图像的三维建模已成为工程应用的重要方向[4]，因此制图类课程教学体系内容需要适配新工科发展要求以及工程教育认证的建设需要。本文基于安顺学院飞制专业制图类课程的教学现状，将制图类课程的教学体系内容进行模块化构建，提升理论基础和工程实践，为培养高素质的应用型飞制专业人才提供一些思考。

1 教学现状和问题

制图课程是工科类专业开设的一门必修基础课程，国内大多数院校制图类课程开设主要分为工程制图和计算机绘图两部分，工程制图主要的内容着重于平面图形的识读和绘制，计算机绘图以AUTOCAD软件学习为主，课程教学主要以教师为中心，灌输知识为主，即知识点+练习的传统教学方法[5]，这样的教学模式和教学内容已经不能满足工程教育认证的要求，主要体现在以下三个方面。

1.1 课程内容与专业

飞行器制造工程专业对制图课程的要求与机械类专业基本一致，制图课程内容主要包括投影的基础知识、立体的投影、组合体、机件常用的表达方法、标准件及常用件、零件图、装配图、AUTOCAD绘图等内容，教学内容繁多，同时教学中以机械图样为主，这就导致学生虽然具备了基本的读图、绘图能力，却对本专业工程图样依然比较陌生，影响学生工程能力和素质的培养。

1.2 教学方法与手段

制图类课程由于学时的压缩、课程开设时间、学生的基础等问题导致授课主要采用“讲授法+练习”的教学，课后作业没有大量时间进行逐一讲解。由于制图作业并不是简单的“对”或“错”，学生的错误都不完全一样，这会影响学生的学习效果和积极性。传统的教学方法与手段已然不能适应学生的学习需求，也不能达到工程教育认证“以产出为导向”的要求。

1.3 教学评价

制图类课程的评价方式主要以期末考核为主，平时作业和过程性评价占比较小，重视程度不高，这导致学生学习积极性不高，平时课堂参与度较弱，教师无法全面评价学生的学习情况和能力的达成度，严重影响“以产出为导向”的新时代发展要求。

2 基于工程教育认证的制图类课程教学改革

构建新体系的制图课程体系，先要强化“以学生为中心”思维理念，用好课上教学和第二课堂教学互补的方式，课上教学以学生的基础理论知识和技能为主，第二课堂以工程实践教学为主，教学方式融合线上线下，强化工程教育理念，充分调动学生的学习兴趣和活力，具体模块化内容体系构建措施如下。

2.1 课程内容体系构建

飞行器制造专业制图类课程有机械制图和计算机绘图两大部分，黄利平[6]等人提出把制图课程内容分为画法几何、制图基础、机械制图、机械设计常识和计算机绘图5部分。通过课程内容分为5个模块：画法几何基础、机械工程基础、工程案例、CAD平面图形和三维建模。通过建设清晰明朗的模块化教学内容，联系线上线下教学方式，针对教学中课时少、学生基础差、主动性低的特点提升教学质量和能力。

学生通过画法几何基础学习绘图和识图的基础知识和技能，包括国家标准、绘图方法、点线面、组合体和表达方法，本模块的学习可以培养学生严谨的治学思维和追求极致的美学理念，同时为CAD平面图形模块学习打下良好的基础。机械工程基础模块学习常用件、零件图和装配图，通过了解零、部件的作用、结构和装配方式，对零件图和装配图有新的认识和理解。学生通过工程案例模块认识工程制图内容在实际工程项目中的应用，通过引入工程实践中航空项目所用的一些图纸资料，从工程角度讲解图纸上要表达的内容和绘制方法，从宏观到微观。工程案例教学模块是第二课堂教学的重点内容，也是培养学生的工程理念和工程实践能力。CAD平面图形是学生学习计算机绘图的重要基础模块，通过这部分学习从而掌握Auto-CAD软件的操作，这部分内容通过课堂教学进行学习。三维建模部分锻炼学生的空间思维和实体建模能力，通过第二课堂学习专业三维建模软件UG、PROE等，以工程实例为主提升学生工程实践能力。通过课上教学和第二课堂把制图课程知识和技能进行模块化分解，从而解决目前高校课时压缩和工程能力培养的问题。

2.2 教学方法手段多样化

制图类课程教学中的重要目标在于如何提高学生的空间想象和空间分析能力，构建平面图形和三维实体的对应关系，突破“讲授法+练习”的教学方法，根据教学内容制定线上线下教学模式，线上建立教学资源库，利用网络教学平台开展全天候的辅助教学，线下教学可采用实体模型、视频演示、微课教学等多种形式提高学生的参与度和积极性，在画法几何理论知识讲解中融入三维建模内容，加强学生对于二维-三维的空间转换理解。华中农业大学工学院在长期实践中提出了一套“二维―三维融合”的教学体系，提高了学生解决工程问题的能力[7]。在课堂、实践等教学环节中，采用启发式、讨论式等教学方式鼓励学生积极思考，在课后增加构思环节，培养学生联想思维的习惯，提高创新能力。在计算机绘图教学中增加设计性内容，让学生进行发散思维，培养学生综合运用知识，提升工程思维能力。

2.3 持续改进教学评价方式

教学内容的模块式和教学方法的多样化需要匹配持续变化的教学评价方式，制图类课程是应用性和实践性较强的课程，全面考查学生的能力只靠期末试卷很难反应，因此采用多元化综合考核方式，针对出勤、课堂表现、平时作业、尺规作图、线上学习参与度等方面，根据各项考核内容设定系数进行过程性综合评价。任课教师通过对考核评价结果的分析，及时发现教学过程中的不足和学生能力培养的薄弱之处，从而对制图类课程的教学方法、教学手段、评价方式以及课程教学大纲进行持续改进。

3 结语

在工程教育背景下，“以学生为中心”对制图类课程体系、教学模式、考核评价等进行了一些思考和实践。通过对飞制专业制图类课程进行模块化分解，结合线上线下教育模式，采用课堂教学+第二课堂互补的教学方式解决课时不足和工程实践能力欠缺的问题。持续改进教学质量是培养人才的关键，结合新工科建设的要求，教研室将根据制图课程实施情况的反馈，持续改进教学内容和方法，以期更好地支撑专业培养目标的达成。