梁艷書(shū) 朱英杰 叢萌 郭桂梅 李蕊

摘要：卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃是教育部啟動(dòng)的一項(xiàng)重大改革項(xiàng)目。根據(jù)“卓越工程師”的培養(yǎng)目標(biāo)及要求，結(jié)合工程圖學(xué)課程的特點(diǎn)，文章從教學(xué)方法、課堂內(nèi)、外教學(xué)實(shí)踐及考試方法等方面進(jìn)行了與實(shí)改革與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；工程圖學(xué)；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）09-0040-02

“強(qiáng)國(guó)必先強(qiáng)教”，為進(jìn)一步推進(jìn)高等工程教育改革，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，教育部于2010年6月率先啟動(dòng)了的一項(xiàng)重大改革項(xiàng)目“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。其主要目標(biāo)是面向工業(yè)界、面向世界、面向未來(lái)，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。這對(duì)于加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變、實(shí)現(xiàn)未來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

天津商業(yè)大學(xué)作為天津市首批九個(gè)試點(diǎn)單位之一，于2011年啟動(dòng)實(shí)施了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。同年，能源與動(dòng)力工程專業(yè)開(kāi)始招收第一批“卓越班”學(xué)生。今年，“卓越班”的第一批學(xué)生已走向工作崗位。經(jīng)過(guò)大學(xué)4年的培養(yǎng)，他們將成為卓越工程師的優(yōu)秀后備人才。

培養(yǎng)卓越工程師既要具備堅(jiān)實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)，又要注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)?！肮こ虉D學(xué)”課程作為“熱能與動(dòng)力工程專業(yè)”的核心技術(shù)基礎(chǔ)課，是學(xué)生接觸工程實(shí)踐最早的一門課程，在培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)方面起著其他課程不可替代的作用，工程圖學(xué)課程組經(jīng)過(guò)幾年的探索與實(shí)踐，不斷改進(jìn)教學(xué)方法和手段，完善實(shí)踐教育體系，優(yōu)化實(shí)踐育人環(huán)境。在實(shí)踐中培養(yǎng)了學(xué)生正確的人生觀、世界觀和價(jià)值觀，使學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力切實(shí)得到了提高。

一、改進(jìn)教學(xué)方法，提高學(xué)習(xí)有效性

1.采用引導(dǎo)式教學(xué)，提高學(xué)生參與意識(shí)。在教學(xué)中，應(yīng)改變?cè)械摹肮?、灌”模式，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

“緒論”是本課程的第一堂課，看似簡(jiǎn)單的課程介紹，實(shí)際上要講好并不是一件容易的事，需要老師要下一番功夫才行，因?yàn)樗婕暗綄W(xué)生對(duì)本課程的了解、興趣、對(duì)工程圖學(xué)的重視程度，直接影響后面的教學(xué)。在緒論中我們直接引入“工程”的概念，介紹工程圖學(xué)課程在工程、學(xué)科中所處的地位、作用，包含的內(nèi)容。通過(guò)具體的實(shí)例：以輸出軸等零件圖為例，來(lái)說(shuō)明工程圖樣在加工制造、檢驗(yàn)、裝配過(guò)程中起到的作用，為剛剛踏入校門的學(xué)生近距離接近專業(yè)，盡快提升對(duì)專業(yè)認(rèn)識(shí)能力和興趣，感悟?qū)I(yè)特色和優(yōu)勢(shì)，收到了很好的效果。

2.成立研究性學(xué)習(xí)小組，采用項(xiàng)目教學(xué)法?！把芯啃詫W(xué)習(xí)小組”的教學(xué)模式起源于上世紀(jì)70年代的美國(guó)，它克服傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，提高了課堂教學(xué)效率。對(duì)于“卓越班”的學(xué)生，我們以4～5人為單位，組成研究性學(xué)習(xí)小組，在培養(yǎng)學(xué)生合作精神與人際交往能力的同時(shí)，突出學(xué)生在教學(xué)中的重要地位。為便于研究性小組的學(xué)習(xí)討論，嘗試采用基于項(xiàng)目的研究性教學(xué)模式，建立了“截切立體的投影”、“相貫立體的投影”、“平面圖形尺寸標(biāo)注”、“零件圖尺寸標(biāo)注”、“零件圖視圖選擇”等多個(gè)研究項(xiàng)目，進(jìn)行以問(wèn)題為導(dǎo)向，以作業(yè)、專題研究報(bào)告、組織研討課等為載體的教學(xué)模式的探索。在工程圖學(xué)的課程設(shè)計(jì)中，同學(xué)們也是以小組為單位自選題目完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，這在很大程度上能夠鍛煉同學(xué)們的分工合作與解決問(wèn)題的能力。從選題時(shí)的“頭腦風(fēng)暴”，到方案的確定與實(shí)施，再到解決問(wèn)題與成果展示，都需要小組的幾名同學(xué)來(lái)共同完成。在整個(gè)研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生始終擁有高度的自主性，能夠?qū)W(xué)習(xí)過(guò)程自我設(shè)計(jì)、自我控制，學(xué)生之間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、充分發(fā)揮、實(shí)施自己的創(chuàng)意。而教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的干預(yù)和控制降低到最低限度，在必要時(shí)給予學(xué)生以研究方法的指點(diǎn)和支持，這樣的教學(xué)方法大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和教學(xué)效果。積極營(yíng)造“寬而不懈，嚴(yán)而不死”的學(xué)習(xí)氛圍。

二、加大課堂教學(xué)實(shí)踐能力的培養(yǎng)

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，理論知識(shí)的傳授占了很大的學(xué)時(shí)，這就導(dǎo)致理論與實(shí)際應(yīng)用之間存在著嚴(yán)重的脫節(jié)，在后繼的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)于工程圖學(xué)課程所學(xué)的知識(shí)不能融會(huì)貫通，不能恰當(dāng)、熟練的應(yīng)用。為了能改變現(xiàn)狀，應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)包括課內(nèi)外兩個(gè)實(shí)踐平臺(tái)，對(duì)于剛剛進(jìn)入大一的新生來(lái)說(shuō)，課堂教學(xué)是教師傳授知識(shí)的主要途徑，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和動(dòng)手能力的重要渠道。

1.構(gòu)型設(shè)計(jì)訓(xùn)練。工程圖學(xué)中的構(gòu)型設(shè)計(jì)，是研究平面圖形、立體和零件部件的幾何形狀、構(gòu)成方式及設(shè)計(jì)方法，其重點(diǎn)是進(jìn)行幾何造型的訓(xùn)練。這種創(chuàng)意構(gòu)型、形體表達(dá)的過(guò)程，對(duì)空間想象能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著非常重要的作用。構(gòu)型設(shè)計(jì)訓(xùn)練與相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容相一致。老師從學(xué)生們從熟悉的日常生活物品著手，進(jìn)行訓(xùn)練，如家用電器、廚房用具等。在老師的指引下，學(xué)生們經(jīng)歷了一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、循序漸進(jìn)的過(guò)程，從平面圖形、組合體，到零件圖，最后是裝配圖。學(xué)生們把自己的“作品”當(dāng)堂進(jìn)行展示。在了解自己所學(xué)和生活實(shí)際的密切聯(lián)系之后，學(xué)生們的興趣得到了極大的提高，學(xué)生們的基礎(chǔ)知識(shí)、工程意識(shí)和工程素質(zhì)也經(jīng)過(guò)有序的訓(xùn)練逐步得到了增強(qiáng)。

2.零部件測(cè)繪。零部件測(cè)繪是工程圖學(xué)實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在課堂上開(kāi)展的測(cè)繪實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生們從測(cè)量最簡(jiǎn)單的零件——軸的尺寸開(kāi)始，到盤(pán)蓋類、箱體類零件及軸承等標(biāo)準(zhǔn)件，了解零件的結(jié)構(gòu)。通過(guò)繪制工程草圖，學(xué)生們理解了工藝結(jié)構(gòu)的作用和要求，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)，并向具備基本工程應(yīng)用能力的“卓越工程師”又邁進(jìn)了一步。

3.綜合工程項(xiàng)目訓(xùn)練。綜合工程項(xiàng)目訓(xùn)練是課程學(xué)習(xí)結(jié)束后培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的一項(xiàng)綜合能力訓(xùn)練，是一次較為全面的設(shè)計(jì)與表達(dá)練習(xí)，它提倡學(xué)生們的獨(dú)立思考與創(chuàng)造設(shè)計(jì)。根據(jù)課程的特點(diǎn)，每位學(xué)生按照老師的指定要求完成設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)題目可由教師指定，如減速箱、回油閥、柱塞泵等裝配部件，也鼓勵(lì)學(xué)生自由選取，由老師予以指導(dǎo)并進(jìn)行審查。簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)可由個(gè)人獨(dú)立完成，復(fù)雜的則需要幾名學(xué)生制訂計(jì)劃、明確分工，共同合作完成。

三、為學(xué)生積極搭建課外實(shí)踐平臺(tái)

除了課堂教學(xué)，課程組還為“卓越班”學(xué)生積極參加課外科技創(chuàng)新活動(dòng)提供了充足的實(shí)踐機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生將工程知識(shí)向工程能力的有效轉(zhuǎn)化。

1.鼓勵(lì)參加學(xué)校SRT項(xiàng)目。積極鼓勵(lì)“卓越班”學(xué)生參加SRT——學(xué)生科研素質(zhì)拓展項(xiàng)目，指導(dǎo)學(xué)生在SRT項(xiàng)目中全面應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際科研訓(xùn)練，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)新的專業(yè)知識(shí)和科研方法，提高在科研思維和實(shí)際動(dòng)手方面的能力。近兩年來(lái)，老師指導(dǎo)的SRT項(xiàng)目涉及的范圍很廣，如三維模型庫(kù)的設(shè)計(jì)、折疊自行車的設(shè)計(jì)、自動(dòng)洗碗機(jī)的設(shè)計(jì)等多個(gè)項(xiàng)目，其中自動(dòng)洗碗機(jī)獲批天津市大學(xué)生創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。通過(guò)SRT項(xiàng)目訓(xùn)練，學(xué)生還可學(xué)習(xí)多種收集科研、技術(shù)和產(chǎn)品信息的方法，加強(qiáng)英文科技學(xué)術(shù)文獻(xiàn)閱讀和寫(xiě)作方面的訓(xùn)練。部分學(xué)生將SRT中的研究成果申報(bào)了專利，還有一些同學(xué)將SRT的研究成果進(jìn)一步拓展，成為了畢業(yè)設(shè)計(jì)中的主要研究方向。

2.積極參加學(xué)科競(jìng)賽和專業(yè)技能培訓(xùn)。對(duì)于學(xué)習(xí)工程圖學(xué)課程的“卓越班”學(xué)生，老師積極鼓勵(lì)他們考取專業(yè)技能證書(shū)并參加學(xué)科競(jìng)賽，這既是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的檢驗(yàn)，又是培養(yǎng)“卓越班”學(xué)生實(shí)踐能力與應(yīng)用能力的良好機(jī)會(huì)。近年來(lái)，課程組組織、輔導(dǎo)“卓越班”學(xué)生參加了多種類型的技能競(jìng)賽，如“機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽”、“三維建模大賽”、“天津市投影制圖競(jìng)賽”、“CAD競(jìng)賽”、“挑戰(zhàn)杯”等。此外，學(xué)校還與天津工程圖學(xué)學(xué)會(huì)一起開(kāi)辦了CAD等級(jí)考試一級(jí)、二級(jí)培訓(xùn)班，為“卓越班”學(xué)生參加專業(yè)技能培訓(xùn)創(chuàng)造了良好的條件。自2011年以來(lái)，先后有包括“卓越班”學(xué)生在內(nèi)的800多名學(xué)生參加了培訓(xùn)，考取CAD等級(jí)證書(shū)的學(xué)生更是達(dá)到了千人以上，一定程度上滿足了國(guó)家對(duì)于“卓越計(jì)劃”學(xué)生培養(yǎng)的要求和社會(huì)對(duì)于應(yīng)用型人才的需要。

四、改革考核方法

考核是對(duì)老師“教”和學(xué)生“學(xué)”的效果的一個(gè)檢驗(yàn)。在以往評(píng)價(jià)體系下，大多數(shù)學(xué)生和教師追求的是“佳績(jī)”，看重的是“考試結(jié)果”。要培養(yǎng)出未來(lái)的卓越工程師，應(yīng)形成以素質(zhì)提升為本、適應(yīng)新時(shí)期社會(huì)需求的評(píng)價(jià)體系，因此，對(duì)學(xué)生知識(shí)的考核應(yīng)從注重“學(xué)習(xí)成績(jī)”向注重“學(xué)習(xí)成效”轉(zhuǎn)變，從注重“考試結(jié)果”向注重“學(xué)習(xí)過(guò)程”轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高學(xué)生的研究能力和工程實(shí)踐能力。

為此，工程圖學(xué)課程改革了考核的方式，降低期末考試成績(jī)的比重，采用平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)各占50%的比例，并且平時(shí)成績(jī)包括作業(yè)、提問(wèn)、展示、答疑等多個(gè)環(huán)節(jié)，更重注考核學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和綜合知識(shí)的運(yùn)用能力。

五、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)方式不斷的探索和改革實(shí)踐，“卓越班”的教學(xué)效果得到明顯的提高，在近兩年考核中，“卓越班”的平均成績(jī)要比普通班學(xué)生高10分左右，優(yōu)秀率和普通班之間也有明顯差異。實(shí)踐證明，“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”作為高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有效載體，是一個(gè)系統(tǒng)工程。作為一名高校教師，應(yīng)當(dāng)根據(jù)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展需求，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，使學(xué)生不僅從課堂上，而且從豐富的社會(huì)中獲得知識(shí)，并且把學(xué)到的知識(shí)與社會(huì)需求對(duì)接。完善“卓越工程師”科技人才的培養(yǎng)模式，主動(dòng)適應(yīng)多元化和多樣化的外部人才需求變化，教育改革和探索是無(wú)止境的，作為一名高等教育工作者任重而道遠(yuǎn)。

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