工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下《工程制圖》課程教學(xué)改革研究

楊 莉，郝育新，劉令濤

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工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下《工程制圖》課程教學(xué)改革研究

楊 莉，郝育新，劉令濤

(北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院, 北京 100192)

工程教育專業(yè)認(rèn)證是教育部為切實(shí)提升高等教育教學(xué)質(zhì)量，推進(jìn)工程教育國(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要舉措。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念是“以學(xué)生為中心”，提出以“能力培養(yǎng)”為導(dǎo)向的新的教育思想。針對(duì)“工程制圖”課程目前存在的問題，且基于專業(yè)認(rèn)證的要求，從課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行了一些改革，探討如何建立符合專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)模式，促進(jìn)《工程制圖》課程教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)和提升。

工程專業(yè)認(rèn)證；工程制圖；教學(xué)改革

2006年3月教育部啟動(dòng)了工程教育專業(yè)認(rèn)證工作，選取機(jī)械工程及自動(dòng)化、化學(xué)工程與工業(yè)和電氣工程自動(dòng)化等專業(yè)作為首批試點(diǎn)專業(yè)，2013年6月，我國(guó)被接納為《華盛頓協(xié)議》正式成員國(guó)[1-2]。通過工程認(rèn)證，推進(jìn)我國(guó)工程教育改革，加強(qiáng)工程實(shí)踐教育，構(gòu)建更合理的教育體系和工程教育質(zhì)量監(jiān)控體系；促進(jìn)高等教育的國(guó)際化發(fā)展，使工程教育專業(yè)、職業(yè)工程師職稱在《華盛頓協(xié)議》簽約國(guó)之間具有等效性，拓寬畢業(yè)生和工程師的國(guó)際化就業(yè)渠道；形成校企合作培養(yǎng)人才的新模式，提高工程教育人才培養(yǎng)對(duì)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的適應(yīng)性[3-5]。

《工程制圖》課程是工科專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)最早學(xué)習(xí)的、必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程，對(duì)其后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及從事相關(guān)專業(yè)工作準(zhǔn)備必要的基礎(chǔ)知識(shí)和技能[6]。為使教學(xué)符合工程專業(yè)認(rèn)證和專業(yè)發(fā)展的需要，必須依據(jù)工程專業(yè)認(rèn)證的目標(biāo)、評(píng)價(jià)方式和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，立足專業(yè)要求和能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行改革。

1 教學(xué)現(xiàn)狀和面臨的問題

國(guó)內(nèi)多數(shù)工科院校的《工程制圖》課程分為機(jī)械類、近機(jī)類和非機(jī)類3大類別，并按專業(yè)要求分類別、分層次地教學(xué)。課程教學(xué)主要沿用學(xué)科性傳授式教學(xué)，即知識(shí)點(diǎn)+練習(xí)的傳統(tǒng)教學(xué)方法[7]，以教師為中心，單向灌輸知識(shí)為主。

隨著高校工程教育專業(yè)認(rèn)證的開展、專業(yè)調(diào)整、新專業(yè)的設(shè)置和國(guó)標(biāo)的不斷修訂，《工程制圖》課程面臨學(xué)時(shí)壓縮與專業(yè)廣泛、教學(xué)內(nèi)容增加、教學(xué)要求提高的矛盾。目前，《工程制圖》教學(xué)主要面臨以下問題：①課程體系單一，沒有以專業(yè)認(rèn)證對(duì)畢業(yè)生的要求為導(dǎo)向，綜合考慮專業(yè)要求和企業(yè)需求；②《工程制圖》課設(shè)置在大一，學(xué)生缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和工程觀念，在教學(xué)中沿用傳統(tǒng)的教材、教學(xué)計(jì)劃和模式相對(duì)固化，學(xué)生的圖形表達(dá)、實(shí)踐能力及工程意識(shí)的培養(yǎng)欠缺；③實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容、考核方式陳舊，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、解決問題能力、創(chuàng)新能力和工程意識(shí)的培養(yǎng)與提高。

《工程制圖》課程以培養(yǎng)學(xué)生繪圖和讀圖能力、在圖學(xué)領(lǐng)域解決復(fù)雜工程問題為主要目標(biāo)。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)思維方法、增強(qiáng)工程意識(shí)和創(chuàng)新能力起著重要的作用。因此，在教學(xué)理念上應(yīng)徹底改變“重知識(shí)、輕能力，重理論、輕實(shí)踐”的教學(xué)體系和教學(xué)模式，真正“以學(xué)生為中心、以能力達(dá)成為目標(biāo)”，完成向“基礎(chǔ)厚、知識(shí)寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高”的轉(zhuǎn)變[8]。

2 基于工程教育專業(yè)認(rèn)證需求的教學(xué)改革

2.1 課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革

近年來，國(guó)內(nèi)高校在課程體系改革研究方面做了許多嘗試，清華大學(xué)黃利平和孟明辰[6]提出的將工程制圖課程內(nèi)容分為畫法幾何、制圖基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)常識(shí)和計(jì)算機(jī)繪圖5部分，建立基于模塊的、面向多學(xué)時(shí)和少學(xué)時(shí)的課程體系結(jié)構(gòu)。文獻(xiàn)[9-10]提出了基礎(chǔ)平臺(tái)與綜合提高相結(jié)合、工程制圖與計(jì)算機(jī)繪圖進(jìn)一步融合的《工程制圖》新課程體系。通過研究工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，借鑒國(guó)內(nèi)高校同類課程的成功經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我校不同專業(yè)需求和對(duì)于學(xué)生繪圖能力的要求，對(duì)《工程制圖》的大綱進(jìn)行了重新修訂，明確課程教學(xué)目標(biāo)、達(dá)成途徑和對(duì)應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)。對(duì)《工程制圖》的課程體系、教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革，從而形成基于專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、以專業(yè)需求為導(dǎo)向的《工程制圖》課程體系。機(jī)械類《工程制圖》課程體系構(gòu)成、教學(xué)內(nèi)容和要求見表1。

2.2 教學(xué)方法與教學(xué)手段多樣化

《工程制圖》主要是培養(yǎng)學(xué)生的空間邏輯思維能力和形象思維能力，其理論和實(shí)踐性都比較強(qiáng)，課程內(nèi)容多且抽象，而學(xué)時(shí)又有限。為達(dá)到課程的教學(xué)要求，在教學(xué)方法和手段上進(jìn)行了探索和改革。

“教學(xué)有法，教無定法”[11]，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，綜合采用“演示法”、“啟發(fā)式”、“案例式”、“互動(dòng)式”等多種教學(xué)方法，板書、板畫、PPT、視頻、實(shí)物模型等教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)效果。如在測(cè)繪實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，采用“項(xiàng)目教學(xué)法”，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)。教師將教學(xué)內(nèi)容細(xì)化、落實(shí)到每一個(gè)具體教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)項(xiàng)目完成過程的指導(dǎo)和督導(dǎo)。通過項(xiàng)目層層推進(jìn)，讓學(xué)生自主地、積極地學(xué)習(xí)知識(shí)、解決遇到的問題，完成項(xiàng)目達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，圖1為測(cè)繪裝配體項(xiàng)目教學(xué)流程圖。“項(xiàng)目教學(xué)法”為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、達(dá)到專業(yè)畢業(yè)要求打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

計(jì)算機(jī)繪圖課程采用“案例式”教學(xué)，將工程制圖、計(jì)算機(jī)繪圖和專業(yè)知識(shí)相融合，注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖技能和技巧，強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用繪圖軟件高效、準(zhǔn)確地繪制符合標(biāo)準(zhǔn)的工程圖的能力，并具備常用機(jī)械零件的三維實(shí)體建模能力和三維CAD設(shè)計(jì)能力。

2.3 考核方式的改革

工程教育專業(yè)認(rèn)證著重考核的是對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)?！豆こ讨茍D》是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，單一的期末考卷成績(jī)很難反應(yīng)學(xué)生的真實(shí)成績(jī)。經(jīng)過多年探索，結(jié)合課程特點(diǎn)和“繪圖、識(shí)圖能力培養(yǎng)”的教學(xué)目標(biāo)，在考核方式上做了兩點(diǎn)改革：一是注重學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)，調(diào)整平時(shí)和期末考試的占比；二是多元化綜合考核，包括學(xué)生平時(shí)出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、繪圖、實(shí)踐等方面，并根據(jù)各項(xiàng)考核內(nèi)容的重要性設(shè)定權(quán)重系數(shù)。《工程制圖》成績(jī)考核體系如圖2所示；計(jì)算機(jī)繪圖的成績(jī)=平時(shí)成績(jī)20%(上機(jī)練習(xí)10%+考勤5%+選作練習(xí)5%)+上機(jī)考試成績(jī)80%(二維繪圖40%+三維建模40%)；測(cè)繪實(shí)踐教學(xué)采用“細(xì)化測(cè)繪環(huán)節(jié)、重在過程”的考核體系，見表2。

表1 機(jī)械類《工程制圖》課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求

新的考核方式突出“工程能力培養(yǎng)”這個(gè)主線，強(qiáng)化“過程+結(jié)果”、“知識(shí)+能力”的考核模式使工程制圖教學(xué)適應(yīng)專業(yè)和社會(huì)需求變換的目標(biāo)[12]。

2.4 提升教學(xué)質(zhì)量及持續(xù)改進(jìn)教學(xué)效果的改革嘗試

2.4.1 規(guī)范備課、精心設(shè)計(jì)

在教學(xué)要求高、內(nèi)容多、學(xué)時(shí)減少的現(xiàn)狀下，為完善教學(xué)規(guī)范，提高課堂教學(xué)的效率和效果設(shè)計(jì)了教案模板，特別增加“本次授課自我反思與總結(jié)”部分。要求編寫教案時(shí)，細(xì)化課堂教學(xué)內(nèi)容，注意“精”和“寬”兩方面[13]?！熬笔且氄Z言和內(nèi)容，重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)講述、講清講透，使學(xué)生能夠真正掌握，做到舉一反三、觸類旁通，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。“寬”是講課內(nèi)容知識(shí)面廣、信息量大，適當(dāng)介紹國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)、案例，開闊學(xué)生思路，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。每次課后教師及時(shí)回顧課堂教學(xué)過程、總結(jié)得失，注重教學(xué)效果的提升和持續(xù)改進(jìn)。

2.4.2 抓住各教學(xué)環(huán)節(jié)

工程制圖的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生課下必須通過大量的作業(yè)練習(xí)才能掌握知識(shí)，對(duì)作業(yè)質(zhì)量有嚴(yán)格的要求。學(xué)生作業(yè)，堅(jiān)持全批全改，并反復(fù)讓學(xué)生改錯(cuò)。每周安排固定的答疑時(shí)間，平時(shí)借助微信等隨時(shí)解答學(xué)生問題。通過作業(yè)和答疑，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問題，“查漏補(bǔ)缺”，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化輔導(dǎo)。為滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，教師制作了大量的視頻和學(xué)生自主學(xué)習(xí)課件，方便、豐富學(xué)生的課下學(xué)習(xí)。課前準(zhǔn)備-課堂教學(xué)-作業(yè)-答疑-反饋-課下學(xué)習(xí)，各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)一起抓，全面控制、提升教學(xué)質(zhì)量。

圖1 測(cè)繪裝配體項(xiàng)目流程圖

圖2 《工程制圖》考核體系

表2 測(cè)繪成績(jī)考核體系

2.4.3 建立課程總結(jié)機(jī)制、保證持續(xù)改進(jìn)

除在課程進(jìn)行中做到課后隨時(shí)反思外，課程結(jié)束后還要進(jìn)行整體的分析和總結(jié)?？荚嚭螅嚲矸治霰砗驼n程達(dá)成度分析表，從試卷題量、難易度、考核知識(shí)點(diǎn)的覆蓋率、學(xué)生分?jǐn)?shù)分布、知識(shí)點(diǎn)的得失分率等方面進(jìn)行分析總結(jié)。課程總結(jié)與自我評(píng)價(jià)表則是從：①課程目標(biāo)、學(xué)生能力培養(yǎng)、課程特色；②本課程教學(xué)過程中主要面臨的問題及原因分析；③課程考核方式、成績(jī)分布、畢業(yè)要求達(dá)成度分析3個(gè)方面對(duì)課程教學(xué)理念、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)模式、教學(xué)成效等進(jìn)行全面的分析總結(jié)，提出本課程在提高教學(xué)質(zhì)量方面采取的措施和下一步改進(jìn)措施，保證課程質(zhì)量的提升和持續(xù)改進(jìn)。

2.5 師資隊(duì)伍建設(shè)

“教育大計(jì)，教師為本”。近幾年引進(jìn)了4名博士和博士后，新教師具備精深的專業(yè)知識(shí)、較高的科研能力和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。對(duì)新教師實(shí)行“導(dǎo)師”制，幫助他們盡快提高教學(xué)能力。教師積極參與學(xué)術(shù)交流和各種培訓(xùn)，加強(qiáng)與企業(yè)的合作；積極開展教學(xué)法的研討、教學(xué)改革的探索和實(shí)踐，完成多項(xiàng)教改課題；基本達(dá)到“具有足夠教學(xué)能力、專業(yè)能力、工程經(jīng)驗(yàn)、職業(yè)發(fā)展能力，并且能夠開展工程實(shí)踐問題研究和能滿足專業(yè)教學(xué)需要的工程背景”的高素質(zhì)師資隊(duì)伍要求[14]。

3 結(jié)束語

專業(yè)認(rèn)證是提高工程教育質(zhì)量的重要舉措，是國(guó)際工程教育改革與創(chuàng)新的潮流。在此背景下，“以學(xué)生為中心”、“以能力培養(yǎng)、專業(yè)需求”為目標(biāo)，對(duì)《工程制圖》課程體系、教學(xué)模式、考核方式等進(jìn)行了一些改革探索和實(shí)踐，取得較好成效。今后要進(jìn)一步加強(qiáng)工程素質(zhì)教育，加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)符合專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)需求的高素質(zhì)人才。

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On the Teaching Reform of Engineering Graphics in the Context of Engineering Education Accreditation

YANG Li, HAO Yuxin, LIU Lingtao

(College of Mechanical Engineering, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100192, China)

Engineering education professional certification is an important measure for the Ministry of Education to effectively improve the quality of higher education teaching and to promote mutual international recognition of engineering education and international recognition of engineer qualifications. The core concept of engineering education professional certification is “student-centered”and a new educational idea is proposed based on the idea that is oriented towards “ability training”. In this paper, the problems with the course ofare analyzed. Based on the requirements of professional certification, some reforms have been made from the aspects of curriculum system, teaching content, teaching methods and assessment methods, etc. In order to promote the continuous improvement of the teaching quality of course entitled, further studies on how to establish the new teaching mode which can meet professional certification standards are called for.

engineering education accreditation; engineering graphics; educational reform

TB 23

10.11996/JG.j.2095-302X.2018040786

A

2095-302X(2018)04-0786-05

2017-06-14；

2017-07-04

北京信息科技大學(xué)教改資助項(xiàng)目(2016JGYB01，2017JGYB08)

楊 莉(1968-)，女，山西壽陽人，副教授，碩士。主要研究方向?yàn)楣こ虉D學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)。E-mail：yangli9087@126.com