卓越工程師背景下《工程圖學》課程的教學改革與實踐

樊秀芹+宋勝偉+王愛芳+孫永銘

摘要：本文結(jié)合《工程圖學》課程在采礦專業(yè)卓越班的教學體會，提出了該課程適應“卓越計劃”下的教學體系，即以傳統(tǒng)的工程圖學內(nèi)容為主線，突出學生主體性，構(gòu)建多元應用型教學方法。注重課堂理論教學中的實踐性引導，全面提高學生的學習興趣、增強學生的實踐與運用能力，致力于培養(yǎng)創(chuàng)新型、工程型人才，彌補傳統(tǒng)教學之缺憾。

關鍵詞：卓越計劃；工程圖學；教學體系

中圖分類號：H319.1

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是貫徹《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》的精神，由教育部啟動的一項重大改革計劃，其主要目標是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應社會發(fā)展需要的高質(zhì)量的各類型工程技術(shù)人才?！逗邶埥「叩冉逃C合改革試點實施方案》把我校列為實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點學校之一。其核心是對學生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

《工程圖學》課程是我校建設的一門精品課，不僅是理工科專業(yè)學生必修的一門技術(shù)基礎課，也是非工程類學生建立工程意識、培養(yǎng)空間思維想象能力的工程素質(zhì)課程。學習《工程圖學》課程意在培養(yǎng)學生繪制和閱讀工程圖樣的能力；三維空間想象能力及造型設計的創(chuàng)造能力。該課程實踐性和綜合性極強，傳統(tǒng)古板、單一的說教教學體系是很難培養(yǎng)出眾多的卓越工程師的[1] 。2012年，我校最先在采礦專業(yè)成立了采礦卓越班。經(jīng)過幾年的教學實踐，探索出了適合我校卓越工程師培養(yǎng)的《工程圖學》課程的教學體系，形成一套較為完善、適合創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃的教育教學模式，為其他院校圖學課程的改革提供參考和借鑒。

一、優(yōu)化教學內(nèi)容，完善課程體系

采礦卓越班《工程圖學》課程的教學內(nèi)容以突出應用性，強調(diào)實踐性，注意針對性，增強適應性為主。從以下幾方面做了嘗試改革。

1.按照教學內(nèi)容設置有序地增加工程實踐背景知識。由于《工程圖學》課程安排在大一學年的第一學期，學生從高中進入大學，缺乏工程背景知識，對實際生產(chǎn)過程沒有感性認識。導致學習興趣不濃，求知欲不強。為此，在課程中增加工程認知實驗。

2.精簡有關內(nèi)容，以適用為度。后續(xù)課程設計、畢業(yè)設計中經(jīng)常用的內(nèi)容為重點，刪除理論性、抽象性強的一些實際應用較少的內(nèi)容。如：精減點、線、面的投影、投影變換，壓縮截交線、相貫線等內(nèi)容。

3.加大讀圖訓練，提高讀圖能力。對于采礦專業(yè)的學生來說，讀圖能力重于繪圖能力，因而加大讀圖訓練。采用興趣引導；互換元素訓練、即物-圖-物、軸測圖；對比工程圖樣與工程實景等方法進行訓練。提升空間思維和形象思維，從而提高讀圖能力。

4.強化教學內(nèi)容與專業(yè)的聯(lián)系。根據(jù)采礦專業(yè)特點組織教學內(nèi)容，制定授課計劃。采礦工程圖包括采掘工程平面圖、井底車場、采區(qū)及工作面布置圖、采煤工藝圖、巷道斷面施工圖和通風立體示意圖等。結(jié)合專業(yè)內(nèi)容有針對性的重點講授，為后續(xù)課程的學習打好基礎。

二、自編教材，適應采礦專業(yè)課程教學

教材在內(nèi)容和體系上要新穎，符合認識規(guī)律，圖文并茂，易學易用。針對每章內(nèi)容，都有章前實例、章前導讀、案例設置、章后應用、小思考等部分組成。另外，實用性強。根據(jù)專業(yè)特點引入相關工程實踐案例，這些案例具有知識性、典型性、真實性、啟發(fā)性等特點，拓寬學生的視野，充分調(diào)動學生的積極性和創(chuàng)造性。通過案例教學，讓學生感到學有所用，從而激發(fā)學生學習的內(nèi)在動力和熱情。

三、改變教學方法和手段，提高教學質(zhì)量和效率

由于是單班上課，以前多班上課時不容易采用的討論式、導讀式等互動的教學手段都可以方便使用。利用分組教學，設計“開放”的題型，訓練學生的發(fā)散思維；創(chuàng)設“問題探究式”的教學情境，激活學生的創(chuàng)造性思維，促使學生獨立思考、分析、解決問題。如表1所示的利用布置徒手繪圖作業(yè)的形式，通過不同產(chǎn)品的測繪、設計，訓練學生的徒手繪草圖、表達設計思想的能力，讓學生建立設計之后根據(jù)草圖形成二維圖形或三維模型的理念[2]，同時感受到應用知識的樂趣。

四、改革考核制度，建立新的課程評價體系

我校傳統(tǒng)的《工程圖學》課程采用5：5的形式確定學生的學習成績，即課程總成績=平時成績（50%）+期末卷面成績（（50%）的考核方式，期末采用閉卷考試，并且是所有的開課班級在同一時間，采用統(tǒng)一的試卷進行考核，這種考試形式單一，考試內(nèi)容片面，實踐環(huán)節(jié)欠缺?；谶@種情況，對采礦卓越班的《工程圖學》課程考試進行了改革。為了突出學習的過程性，加強了實踐環(huán)節(jié)的考核，將整個考核體系細化為2：2：3：3，即總成績=平時成績（20%）+單元測驗（20%）+技能訓練（30%）+卷面考核（30%）。考核評價體系如圖1所示。

其中，平時成績包括出勤、學習態(tài)度和習題作業(yè)；單元測驗是結(jié)合課程分成四部分的階段考核；技能訓練是指結(jié)合課程的每部分進行的獨立練習。包括基本線型和基本技能、軸測投影、組合體、機件表達方法、標準件、零件圖、裝配圖的訓練；綜合考核實行“自主命題、自我測試、自行評價”的 模式。由學生自行命題，然后自己給出答案，寫出命題心得，同時要進行口頭答辯。使考試與學習過程溶為一體，培養(yǎng)自主學習和創(chuàng)新的能力。

五、結(jié)束語

圖樣被喻為“工程界共同的技術(shù)語言”[3]，因此，《工程圖學》課程在卓越工程師的培養(yǎng)中有著重要意義，我們必須嚴格按照培養(yǎng)目標，緊跟學科發(fā)展，結(jié)合社會需求，不斷深化課程體系改革，培養(yǎng)出一批有創(chuàng)新能力、適應社會和企業(yè)發(fā)展需要的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

參考文獻

[1] 熊平原，朱立學，袁曉征.面向卓越工程師培養(yǎng)計劃的畫法幾何與機械制圖課程教學體系研究[J] .科技信息，2011（23）.

[2]王愛芳 樊秀芹 “卓越工程師”背景下“工程制圖”教學新模式探索[J] .中國電力教育，2014（3）.

[3] 劉小年 劉慶國等.工程制圖. 北京：高等教育出版社.endprint