工程教育專業(yè)認證背景下工程制圖課程教學(xué)改革的探究

熊娟 陳勇 潘貴軍 朱家昆

摘要：在工程教育專業(yè)認證背景下，以湖北大學(xué)電子信息類專業(yè)為例，分析了當前電子信息類人才培養(yǎng)中工程制圖課程存在的問題。針對工程教育認證標準，提出了具體的教學(xué)改革措施與方法，以持續(xù)改進《工程制圖與CAD》課程的教學(xué)質(zhì)量與人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：工程制圖;工程教育論證;教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）12-0163-02

隨著各類電子設(shè)備的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，作為現(xiàn)代文明的三大支柱之一，電子信息為我國經(jīng)濟的發(fā)展提供了必要的保障并顯示出廣闊的前景。同時電子信息專業(yè)的發(fā)展具有技術(shù)密集度高、知識更新周期短、工業(yè)產(chǎn)品樣式多的特點。在工程教育認證背景下，電子信息類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)生產(chǎn)和科研中出現(xiàn)的各種新型的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品架構(gòu)及相關(guān)的知識是必需的。在此背景下《工程制圖與CAD》開設(shè)為電子信息類工科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課。

一、工程教育專業(yè)認證背景下工程制圖與CAD課程存在的問題

工程制圖以正投影的基本理論與制圖的基本知識為主要內(nèi)容，使學(xué)生依據(jù)制圖國家標準進行工程圖樣繪圖、識圖的能力，提高其空間想象能力、處理實際工程圖紙的能力?！豆こ讨茍D與CAD》是我院電子信息類專業(yè)的一門必修課，其中工程制圖32學(xué)時，2學(xué)分;AutoCAD部分16學(xué)時，1學(xué)分。經(jīng)過多年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，盡管工程制圖課程在專業(yè)培養(yǎng)方案中屬于主干課程，對人才培養(yǎng)發(fā)揮了積極的作用，但也存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下方面。

（一）課程內(nèi)容與專業(yè)的工程性相關(guān)度不高

課程每周安排兩次課，從點、線、面，到平面立體、曲面立體、組合體，由淺入深進行講解。由于這門課程學(xué)時相對較少，教學(xué)內(nèi)容較多，老師以講解課本上的例題為主，典型的電子信息行業(yè)的工程案例較少，與專業(yè)的生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品設(shè)計等內(nèi)容的相關(guān)度不高。同時給學(xué)生造成一種課程實用性不強的印象，影響學(xué)生對本課程學(xué)習(xí)的主動性。

（二）缺乏工程實踐，教學(xué)形式單一

工程制圖是一門實踐性和實用性非常強的課程，以形體表達為依托逐步提高學(xué)生的空間想象能力、形象思維能力，并且結(jié)合工程實踐，達到實際應(yīng)用的目的。在實際教學(xué)過程中，通常以教師講解為主，學(xué)生的主觀能動性不能充分發(fā)揮。同時隨著知識點難度的增加，部分基礎(chǔ)薄弱、自控能力不強的學(xué)生無法跟上教學(xué)進度，影響教學(xué)效果。

（三）考核形式不靈活

本門課程中采用期末考試、AutoCAD上機考試加平時成績的形式。期末以筆試為主，重點為空間幾何問題解析、讀（畫）組合體的能力;CAD主要考查在規(guī)定時間內(nèi)進行計算機繪圖的基本方法和平面圖形的繪制;平時成績包含課堂考勤與課后習(xí)題完成情況，而這一環(huán)節(jié)的完成質(zhì)量往往得不到保障，單一的考核方式難以激發(fā)學(xué)生興趣。

二、工程教育認證背景下工程制圖課程的教學(xué)改進探究

（一）調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，提高課程與專業(yè)工程性的相關(guān)度

我院的《工程制圖與CAD》在大一上學(xué)期開設(shè)，對剛進大學(xué)的新生來說，無法了解本門課程與專業(yè)知識體系學(xué)習(xí)之間的關(guān)聯(lián)性，往往是帶著疑惑學(xué)習(xí)本門課程。另外，大一新生處于適應(yīng)大學(xué)生活和學(xué)習(xí)環(huán)境的第一學(xué)期，還來不及思考所學(xué)知識與未來就業(yè)所從事行業(yè)的工程實踐性的重要關(guān)系。因此，授課老師在給新生講解工程制圖的基本理論，幫助學(xué)生建立空間想象能力、立體思維能力的同時，在教學(xué)環(huán)節(jié)中還可以幫助學(xué)生慢慢建立電子信息專業(yè)的知識體系，可用典型場效應(yīng)晶體管的版圖設(shè)計、芯片工藝流程圖的繪制為案例，讓學(xué)生了解所學(xué)的讀圖、繪圖等基本能力，在未來從事的芯片版圖設(shè)計、芯片封裝、射頻集成電路設(shè)計等與本專業(yè)直接相關(guān)的領(lǐng)域中發(fā)揮積極作用。

（二）改變教學(xué)形式，增加工程實踐環(huán)節(jié)

在傳統(tǒng)的工程制圖的授課過程中，教師往往會花費較多的時間和精力力求制作圖片精美、畫面炫酷的PPT課件展示授課內(nèi)容。采用PPT授課時，教師和學(xué)生之間缺乏直接交流，課堂氣氛較為沉悶。教師認為學(xué)生在看懂課件的同時認真聽教師講解就能達到掌握知識的目的，忽視了這種模式中學(xué)生仍然處于被動聽課的觀眾狀態(tài)，學(xué)生在課后做習(xí)題練習(xí)時仍然存在知識點運用不熟練、不能融會貫通的現(xiàn)象。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，在工程制圖的教學(xué)環(huán)節(jié)中，除了可以使用CAD軟件構(gòu)建基本平面立體和曲面立體外，可采用其他繪圖軟件，如Sketch Up、3D max、Solid Works等進行實體的構(gòu)建和模型建模，向?qū)W生展示色彩豐富、三維渲染效果好、更精致的形體，增強學(xué)生視覺上的感受，提高學(xué)生的空間想象能力與構(gòu)圖能力，同時也能激發(fā)學(xué)生對本課程其相關(guān)知識的學(xué)習(xí)興趣。

在完成組合體及AutoCAD三維形體建模的學(xué)習(xí)后，可采用組建小組的形式利用4-6學(xué)時進行《工程制圖與CAD》的課程設(shè)計。課程設(shè)計可圍繞電子信息專業(yè)領(lǐng)域展開，如設(shè)計并繪制半導(dǎo)體性能測試實驗室、AI智能家具網(wǎng)絡(luò)、印刷電路板版圖等與電子信息類專業(yè)就業(yè)、研究領(lǐng)域密切相關(guān)的實踐內(nèi)容，對優(yōu)秀作品進行評選并展出。將課程設(shè)計與工程制圖有機結(jié)合，有利于學(xué)生熟悉本專業(yè)的生產(chǎn)工藝流程、設(shè)備布局、產(chǎn)品構(gòu)造，有利于培養(yǎng)學(xué)生使用專業(yè)繪圖軟件的能力，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，增強《工程制圖與CAD》課程的實用性。

（三）建立多元化、過程化的課程考核方式

為了在傳統(tǒng)的筆試形式中獲得優(yōu)秀的成績，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中以熟練掌握知識點為導(dǎo)向，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時在有限的CAD考試時間中難以完成完整工業(yè)產(chǎn)品的繪制，使得對工程實際有濃厚興趣的同學(xué)的能力得不到進一步的挖掘和提高。為了保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師可以采用課前小測驗形式抽查預(yù)習(xí)效果或已學(xué)內(nèi)容的掌握情況。每一章節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后，通過QQ群、微信群發(fā)布小課題，學(xué)生可以個人或小組形式完成相應(yīng)任務(wù)。AutoCAD實例訓(xùn)練中，可通過設(shè)定隨堂搶答環(huán)節(jié)觀察學(xué)生實時的學(xué)習(xí)狀態(tài)、檢驗學(xué)生的聽課效果。上述考核方式，教師可根據(jù)個人或小組完成情況按一定比例記入總成績。

三、結(jié)語

工程教育專業(yè)認證不僅能推動我國工程教育的改革與創(chuàng)新，完善高等教育與企業(yè)、行業(yè)人才需求的聯(lián)合機制，還能促進高校工程教育對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，提升工程專業(yè)人才的國際競爭力。在工程教育專業(yè)認證背景下，對《工程制圖與CAD》課程教學(xué)提出了新的要求。因此，改革工程制圖課程教學(xué)勢在必行。本文通過調(diào)整傳統(tǒng)工程制圖教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式和課程考核方式，密切聯(lián)系電子信息類專業(yè)的行業(yè)實際，增強教學(xué)內(nèi)容與工程相關(guān)性，增加工程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)有效培養(yǎng)學(xué)生的繪圖、識圖能力，增強工程制圖課程的實用性。

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