楊 莉，郝育新，劉令濤

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工程教育專業(yè)認證背景下《工程制圖》課程教學改革研究

楊 莉，郝育新，劉令濤

(北京信息科技大學機電工程學院, 北京 100192)

工程教育專業(yè)認證是教育部為切實提升高等教育教學質量，推進工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要舉措。工程教育專業(yè)認證的核心理念是“以學生為中心”，提出以“能力培養(yǎng)”為導向的新的教育思想。針對“工程制圖”課程目前存在的問題，且基于專業(yè)認證的要求，從課程體系、教學內容、教學方法和考核方式等方面進行了一些改革，探討如何建立符合專業(yè)認證標準的教學模式，促進《工程制圖》課程教學質量的持續(xù)改進和提升。

工程專業(yè)認證；工程制圖；教學改革

2006年3月教育部啟動了工程教育專業(yè)認證工作，選取機械工程及自動化、化學工程與工業(yè)和電氣工程自動化等專業(yè)作為首批試點專業(yè)，2013年6月，我國被接納為《華盛頓協(xié)議》正式成員國[1-2]。通過工程認證，推進我國工程教育改革，加強工程實踐教育，構建更合理的教育體系和工程教育質量監(jiān)控體系；促進高等教育的國際化發(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》簽約國之間具有等效性，拓寬畢業(yè)生和工程師的國際化就業(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)對工業(yè)產業(yè)的適應性[3-5]。

《工程制圖》課程是工科專業(yè)學生進入大學最早學習的、必修的技術基礎課程，對其后續(xù)專業(yè)課程的學習、畢業(yè)設計及從事相關專業(yè)工作準備必要的基礎知識和技能[6]。為使教學符合工程專業(yè)認證和專業(yè)發(fā)展的需要，必須依據(jù)工程專業(yè)認證的目標、評價方式和認證標準，立足專業(yè)要求和能力培養(yǎng)的教學目標進行改革。

1 教學現(xiàn)狀和面臨的問題

國內多數(shù)工科院校的《工程制圖》課程分為機械類、近機類和非機類3大類別，并按專業(yè)要求分類別、分層次地教學。課程教學主要沿用學科性傳授式教學，即知識點+練習的傳統(tǒng)教學方法[7]，以教師為中心，單向灌輸知識為主。

隨著高校工程教育專業(yè)認證的開展、專業(yè)調整、新專業(yè)的設置和國標的不斷修訂，《工程制圖》課程面臨學時壓縮與專業(yè)廣泛、教學內容增加、教學要求提高的矛盾。目前，《工程制圖》教學主要面臨以下問題：①課程體系單一，沒有以專業(yè)認證對畢業(yè)生的要求為導向，綜合考慮專業(yè)要求和企業(yè)需求；②《工程制圖》課設置在大一，學生缺乏實際經驗和工程觀念，在教學中沿用傳統(tǒng)的教材、教學計劃和模式相對固化，學生的圖形表達、實踐能力及工程意識的培養(yǎng)欠缺；③實踐環(huán)節(jié)的教學內容、考核方式陳舊，不利于學生的學習能力、解決問題能力、創(chuàng)新能力和工程意識的培養(yǎng)與提高。

《工程制圖》課程以培養(yǎng)學生繪圖和讀圖能力、在圖學領域解決復雜工程問題為主要目標。對培養(yǎng)學生掌握科學思維方法、增強工程意識和創(chuàng)新能力起著重要的作用。因此，在教學理念上應徹底改變“重知識、輕能力，重理論、輕實踐”的教學體系和教學模式，真正“以學生為中心、以能力達成為目標”，完成向“基礎厚、知識寬、能力強、素質高”的轉變[8]。

2 基于工程教育專業(yè)認證需求的教學改革

2.1 課程體系和教學內容的改革

近年來，國內高校在課程體系改革研究方面做了許多嘗試，清華大學黃利平和孟明辰[6]提出的將工程制圖課程內容分為畫法幾何、制圖基礎、機械制圖、機械設計常識和計算機繪圖5部分，建立基于模塊的、面向多學時和少學時的課程體系結構。文獻[9-10]提出了基礎平臺與綜合提高相結合、工程制圖與計算機繪圖進一步融合的《工程制圖》新課程體系。通過研究工程教育專業(yè)認證對工科專業(yè)畢業(yè)生達到的質量標準要求，借鑒國內高校同類課程的成功經驗，根據(jù)我校不同專業(yè)需求和對于學生繪圖能力的要求，對《工程制圖》的大綱進行了重新修訂，明確課程教學目標、達成途徑和對應的畢業(yè)要求指標點。對《工程制圖》的課程體系、教學內容進行了改革，從而形成基于專業(yè)認證標準、以專業(yè)需求為導向的《工程制圖》課程體系。機械類《工程制圖》課程體系構成、教學內容和要求見表1。

2.2 教學方法與教學手段多樣化

《工程制圖》主要是培養(yǎng)學生的空間邏輯思維能力和形象思維能力，其理論和實踐性都比較強，課程內容多且抽象，而學時又有限。為達到課程的教學要求，在教學方法和手段上進行了探索和改革。

“教學有法，教無定法”[11]，根據(jù)教學內容的特點，綜合采用“演示法”、“啟發(fā)式”、“案例式”、“互動式”等多種教學方法，板書、板畫、PPT、視頻、實物模型等教學手段，激發(fā)學生學習興趣、提高學習的主動性和學習效果。如在測繪實踐教學環(huán)節(jié)，采用“項目教學法”，以學生為主體、教師為主導、項目為驅動。教師將教學內容細化、落實到每一個具體教學環(huán)節(jié)，加強項目完成過程的指導和督導。通過項目層層推進，讓學生自主地、積極地學習知識、解決遇到的問題，完成項目達到教學目標，圖1為測繪裝配體項目教學流程圖。“項目教學法”為后續(xù)專業(yè)課程的學習、達到專業(yè)畢業(yè)要求打下堅實的基礎。

計算機繪圖課程采用“案例式”教學，將工程制圖、計算機繪圖和專業(yè)知識相融合，注重培養(yǎng)學生的計算機繪圖技能和技巧，強化學生應用繪圖軟件高效、準確地繪制符合標準的工程圖的能力，并具備常用機械零件的三維實體建模能力和三維CAD設計能力。

2.3 考核方式的改革

工程教育專業(yè)認證著重考核的是對學生能力的培養(yǎng)。《工程制圖》是一門實踐性和應用性很強的課程，單一的期末考卷成績很難反應學生的真實成績。經過多年探索，結合課程特點和“繪圖、識圖能力培養(yǎng)”的教學目標，在考核方式上做了兩點改革：一是注重學習過程評價，調整平時和期末考試的占比；二是多元化綜合考核，包括學生平時出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、繪圖、實踐等方面，并根據(jù)各項考核內容的重要性設定權重系數(shù)?！豆こ讨茍D》成績考核體系如圖2所示；計算機繪圖的成績=平時成績20%(上機練習10%+考勤5%+選作練習5%)+上機考試成績80%(二維繪圖40%+三維建模40%)；測繪實踐教學采用“細化測繪環(huán)節(jié)、重在過程”的考核體系，見表2。

表1 機械類《工程制圖》課程體系、教學內容和教學要求

新的考核方式突出“工程能力培養(yǎng)”這個主線，強化“過程+結果”、“知識+能力”的考核模式使工程制圖教學適應專業(yè)和社會需求變換的目標[12]。

2.4 提升教學質量及持續(xù)改進教學效果的改革嘗試

2.4.1 規(guī)范備課、精心設計

在教學要求高、內容多、學時減少的現(xiàn)狀下，為完善教學規(guī)范，提高課堂教學的效率和效果設計了教案模板，特別增加“本次授課自我反思與總結”部分。要求編寫教案時，細化課堂教學內容，注意“精”和“寬”兩方面[13]。“精”是要精練語言和內容，重點、難點知識重點講述、講清講透，使學生能夠真正掌握，做到舉一反三、觸類旁通，培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決問題的能力?！皩挕笔侵v課內容知識面廣、信息量大，適當介紹國內外先進技術、案例，開闊學生思路，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性。每次課后教師及時回顧課堂教學過程、總結得失，注重教學效果的提升和持續(xù)改進。

2.4.2 抓住各教學環(huán)節(jié)

工程制圖的特點是實踐性強，學生課下必須通過大量的作業(yè)練習才能掌握知識，對作業(yè)質量有嚴格的要求。學生作業(yè)，堅持全批全改，并反復讓學生改錯。每周安排固定的答疑時間，平時借助微信等隨時解答學生問題。通過作業(yè)和答疑，及時發(fā)現(xiàn)教學中的問題，“查漏補缺”，實現(xiàn)個性化輔導。為滿足不同層次學生的學習需求，教師制作了大量的視頻和學生自主學習課件，方便、豐富學生的課下學習。課前準備-課堂教學-作業(yè)-答疑-反饋-課下學習，各個教學環(huán)節(jié)一起抓，全面控制、提升教學質量。

圖1 測繪裝配體項目流程圖

圖2 《工程制圖》考核體系

表2 測繪成績考核體系

2.4.3 建立課程總結機制、保證持續(xù)改進

除在課程進行中做到課后隨時反思外，課程結束后還要進行整體的分析和總結。考試后，試卷分析表和課程達成度分析表，從試卷題量、難易度、考核知識點的覆蓋率、學生分數(shù)分布、知識點的得失分率等方面進行分析總結。課程總結與自我評價表則是從：①課程目標、學生能力培養(yǎng)、課程特色；②本課程教學過程中主要面臨的問題及原因分析；③課程考核方式、成績分布、畢業(yè)要求達成度分析3個方面對課程教學理念、教學計劃、教學模式、教學成效等進行全面的分析總結，提出本課程在提高教學質量方面采取的措施和下一步改進措施，保證課程質量的提升和持續(xù)改進。

2.5 師資隊伍建設

“教育大計，教師為本”。近幾年引進了4名博士和博士后，新教師具備精深的專業(yè)知識、較高的科研能力和豐富的工程實踐經驗。對新教師實行“導師”制，幫助他們盡快提高教學能力。教師積極參與學術交流和各種培訓，加強與企業(yè)的合作；積極開展教學法的研討、教學改革的探索和實踐，完成多項教改課題；基本達到“具有足夠教學能力、專業(yè)能力、工程經驗、職業(yè)發(fā)展能力，并且能夠開展工程實踐問題研究和能滿足專業(yè)教學需要的工程背景”的高素質師資隊伍要求[14]。

3 結束語

專業(yè)認證是提高工程教育質量的重要舉措，是國際工程教育改革與創(chuàng)新的潮流。在此背景下，“以學生為中心”、“以能力培養(yǎng)、專業(yè)需求”為目標，對《工程制圖》課程體系、教學模式、考核方式等進行了一些改革探索和實踐，取得較好成效。今后要進一步加強工程素質教育，加強創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)符合專業(yè)認證標準和企業(yè)需求的高素質人才。

[1] 楊叔子. 談談我對“CDIO-工程文化教育”的認識[J]. 中國大學教學, 2008(9): 6-7.

[2] 中國教育在線. 中國教育網. 中國加入《華盛頓協(xié)議》工程教育質量得到國際認可[EB/OL]. (2013-08-21) [2017-06-01]. http://gaokao.eol.cn.

[3] 晉浩天. 工程教育認證對我們意味著什么[N]. 光明日報, 2013-11-27.

[4] 鄭秀英, 王海濱, 姜廣峰. 以專業(yè)認證標準為指導, 深化高等工程教育改革[J]. 高等工程教育研究, 2011(5): 52-53.

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[7] 孫瑩, 范軍, 孟祥麗. 基于現(xiàn)代設計方法的制圖能力培養(yǎng)模式的構建[J]. 教育教學論壇, 2014(52): 236-237.

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[14] 王延亮, 劉研, 司海燕. 專業(yè)認證背景下的“計算機地圖制圖”課程改革[J]. 測繪工程, 2013, 22(6): 86-88.

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

北京信息科技大學教改資助項目(2016JGYB01，2017JGYB08)

楊 莉(1968-)，女，山西壽陽人，副教授，碩士。主要研究方向為工程圖學、計算機輔助設計及計算機圖形學。E-mail：yangli9087@126.com