彭如恕 肖 章 劉永霞
(南華大學,湖南 衡陽 421001)
2017 年1 月,經(jīng)國務(wù)院批準同意,教育部、財政部、國家發(fā)展和改革委員會印發(fā)《統(tǒng)籌推進世界一流大學和一流學科建設(shè)實施辦法(暫行)》。 這是我國繼中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第“十三五”年規(guī)劃綱要、 國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020 年)、“中國制造2025”、大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新等之后的又一重要舉措。其中一項重要的建設(shè)目標就是提高高等學校人才培養(yǎng)、科學研究、社會服務(wù)和文化傳承創(chuàng)新水平。
課程建設(shè)是人才培養(yǎng)的載體,如何進行課程教學改革,能有力推動人才培養(yǎng)實施,助力雙一流建設(shè)。工程制圖作為工科專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)必修課,對于理論性和實踐性具有較高的要求,是工程學科建設(shè)的重要組成部分。
我國傳統(tǒng)的工程圖學教育以理論教學為主,學術(shù)體系分界明顯,理論性強,應(yīng)用性不足,以教師知識傳授為主,忽視了學生這一學習主體的響應(yīng),創(chuàng)新和實踐無處落實,學生的能力和素質(zhì)難以提高,無法滿足工科專業(yè)學生的學習需求和各企業(yè)對當代大學生制圖素質(zhì)的要求。
傳統(tǒng)的工程制圖教學中,課程設(shè)計上對于理論部分抓得比較扎實,與實際問題的結(jié)合也多以理論敘述為主,導致制圖實操有所欠缺。 最終的結(jié)果就是部分學生在實際繪圖中難以下手,看圖能力和制圖能力明顯不足,甚至極個別的學生都未能有效掌握最基本的制圖標準。 傳統(tǒng)工程制圖缺乏與實際應(yīng)用的有機結(jié)合,也造成了不少企業(yè)對于畢業(yè)生實際設(shè)計能力的質(zhì)疑,認為他們的設(shè)計“走不出實驗室”,制圖思路理想化,圖形表達不完整等。 這些社會反饋信息也在向人們釋放著工程制圖教學改革勢在必行的強烈信號。
在常規(guī)教學當中, 工程制圖的知識傳達方式多為教師講授,缺少問題導向,導致課堂互動較少。 填鴨式的教學方法讓教師花費了更多的時間用于基本知識和基礎(chǔ)理論的講解,導致如問題引導、計算機輔助技術(shù)等教學手段難以在有效的時間內(nèi)展示出來, 而學生們在相對枯燥的教學情境中也缺少了與教師的互動交流。
工程制圖的教學目標是讓學生學習和運用 “制圖”這種手段和“圖紙”這門工程語言。 作為工程類學科的專業(yè)基礎(chǔ)課程,工程制圖的教學目標還包括與其他各類專業(yè)課程的有機結(jié)合和有效銜接,它將為后續(xù)的專業(yè)類課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)基本的空間想象能力和繪圖表達能力。這是一門理論與實踐高度結(jié)合的綜合型基礎(chǔ)課程,若不能全面地把握工程制圖的教學目標,導致教學目標存在偏差,將不利于整體學科建設(shè)。
工程制圖課程是工科類課程的專業(yè)基礎(chǔ)課程,面向機械設(shè)計制造及其自動化、土木工程、核科學與技術(shù)、化學工程等多學科。 每一學科對于工程制圖課程的培養(yǎng)目標、培養(yǎng)學時等方面都不相同。 工程制圖課程建設(shè)應(yīng)該根據(jù)學科建設(shè)要求進行合理安排與規(guī)劃,確定統(tǒng)一的教學目標,用以達成學科的培養(yǎng)目標。 因此, 要根據(jù)課程教學目標來確定教學學時與教學內(nèi)容,以實現(xiàn)課程與學科建設(shè)的有機融合。
工程制圖是一門工科專業(yè)的傳統(tǒng)課程,課程設(shè)立至今已有較長歷史。 隨著工科專業(yè)的發(fā)展,學科內(nèi)容也在不斷進行更新與迭代。課程教學內(nèi)容應(yīng)隨著學科發(fā)展方向而有計劃地進行刪減與補增。 對于某一學科,不同高校建設(shè)方向也會有所不同,課程教學內(nèi)容還應(yīng)該緊跟學科方向建設(shè)步調(diào)一致,從而更好地支撐學科發(fā)展。
工程制圖課程是一門實踐性非常強的課程,除了理論教學之外,還有非常多的實踐環(huán)節(jié)和動手操作部分內(nèi)容。 基于該課程特點,教學手段與方式可以不限于傳統(tǒng)授課方式。網(wǎng)絡(luò)資源平臺的利用可以極大地豐富工程制圖中立體模型的理解與思考,是課程建設(shè)的一種重要手段。 2020 年, 全球新型冠狀病毒肺炎疫情,迫使所有課程都必須進行網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè),工程制圖課程也不例外。 在面對各種授課環(huán)境下,工程制圖課程應(yīng)不僅僅局限于課堂教學,而是應(yīng)該充分應(yīng)用現(xiàn)代教育手段與網(wǎng)絡(luò)資源,打造全方位多維立體課程。
在充分把握“雙一流”建設(shè)內(nèi)涵背景下,對工程制圖課程進行以下幾個方面教學改革。
為增加工程制圖的實踐性,強化其基礎(chǔ)課程的作用,要不斷創(chuàng)新工程制圖課程的教學模式。 根據(jù)文獻調(diào)研和現(xiàn)場調(diào)研,制定了“以學生創(chuàng)新為中心”的工程圖學教學內(nèi)容、課時分配方法、教學計劃、教學過程的行程性評估方法。將學習內(nèi)容和教學實踐進行了一一對應(yīng),如通過課程競賽掌握制圖國家標準;通過制作投影模型掌握點、線、面的投影和直線與平面的相對位置以及兩平面的相對位置等。并在此基礎(chǔ)上進一步細化了各大教學板塊的學習內(nèi)容,同時這種“以學生創(chuàng)新為中心”的教學模式也增加了課程的實踐性。
在教學形式上, 將3D 打印技術(shù)和便攜式數(shù)控機床(PPCNC)引入課堂,開展開放性課程設(shè)計、企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計,組織課程競賽,以賽促教,以賽促學,培養(yǎng)學生工程實踐能力,提升學生創(chuàng)新能力。 在課程設(shè)計過程中,采用“走出去,請進來”的方式,使學生和企業(yè)資深設(shè)計工程師面對面,讓社會力量參與到教學過程當中,增強教學實踐的互動性。 同時積極組織相關(guān)課程競賽,鼓勵、指導學生參加全國大學生先進成圖技術(shù)大賽、產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽等各種學科競賽,以賽促教,以賽促學。 豐富多樣的教學形式和教學手段一方面提高了工程制圖課程解決實際問題的可能性,另一方面激發(fā)了學生們的學習動力, 學習熱情空前高漲,課堂互動也活躍起來,促進了教學目標的達成。
基于問卷調(diào)查法對學習效果評估,并根據(jù)反饋意見對教學過程進行改進。過程管理作為課堂教學管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié),與評價方法相輔相成互為前提。 工程制圖課程評價方法深度反映了教學過程是否妥當合理;而反饋意見也真實客觀地反映了教師對于課堂教學的駕馭能力和教學效果的把控能力,以及學生們的學習掌握情況。說明了課程評價方法對于完善教學過程管理必不可少。 基于問卷調(diào)查法不斷優(yōu)化課程評價,既能敦促教學管理日趨科學,也能改善學習風氣。
本研究圍繞“雙一流”建設(shè)要求,著力構(gòu)建以學生創(chuàng)新為中心的教學環(huán)境,通過課程設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計將實踐環(huán)節(jié)貫穿整個教學過程, 并將3D 打印技術(shù)和便攜式數(shù)控機床(PPCNC)引入課堂,將計算機輔助技術(shù)、數(shù)控化制造技術(shù)以及相關(guān)的先進制造技術(shù)融會貫通,以做帶學。通過對工程制圖課程進行教學改革,課程教學團隊連續(xù)4 年指導學生參加“高教杯”全國大學生先進成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽等各種學科競賽,并多次榮獲機械類團體一、二等獎,以及機械類和建筑類個人獎多項。