張英杰 宋立琴 張新春 劉華新 朱曉光
[摘 要]文章緊緊圍繞工程圖學(xué)課程教學(xué)目標(biāo),深度挖掘思政元素,對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)性重構(gòu),提煉出“愛國(guó)情懷、辯證思維、工匠精神、優(yōu)良品格”思政目標(biāo),并以四個(gè)思政目標(biāo)為導(dǎo)向,將教學(xué)內(nèi)容劃分為五個(gè)模塊,創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì),改革考核方法,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)全景多維考核。
[關(guān)鍵詞]思政;工程圖學(xué);教學(xué)改革
[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2023)21-0108-05
工程圖學(xué)是工科專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。這門課的主要目標(biāo)是讓學(xué)生在了解國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)的前提下掌握繪圖技巧,培養(yǎng)學(xué)生的畫圖和識(shí)圖能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)人員應(yīng)具備的職業(yè)操守、創(chuàng)新能力、愛國(guó)情懷與工匠精神。本課程理論和實(shí)踐并重,可為學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí),它也是后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ),是學(xué)生今后順利開展課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至無縫銜接工作崗位的決定性科目[1]。在課程思政新形勢(shì)下,工程圖學(xué)教學(xué)工作者需要不斷在實(shí)踐中對(duì)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教育觀念進(jìn)行深入改革,進(jìn)行系統(tǒng)性重構(gòu)。
一、教學(xué)難點(diǎn)與教學(xué)改革目標(biāo)
(一)教學(xué)難點(diǎn)
第一,部分任課教師在教學(xué)過程中只注重培養(yǎng)學(xué)生的畫圖和讀圖能力,缺乏針對(duì)工程設(shè)計(jì)能力的系統(tǒng)培養(yǎng),不夠重視實(shí)踐,導(dǎo)致課程內(nèi)容與工程應(yīng)用及社會(huì)需求脫節(jié),影響學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)及畢業(yè)后的工作。其實(shí)工程圖樣也是工程師設(shè)計(jì)思想的表現(xiàn)形式之一,所以需將圖學(xué)思維提升到機(jī)械設(shè)計(jì)的層面,表現(xiàn)其原理、方法和圖形設(shè)計(jì)思想[2]。第二,部分任課教師對(duì)課程思政的認(rèn)識(shí)較片面,且思政能力有待提高,思政內(nèi)容融入度不高,認(rèn)為課程思政可有可無,正常的教學(xué)時(shí)間都很緊張,哪有時(shí)間講思政,更缺乏有效的課程思政方法,所以就籠統(tǒng)地只將“愛國(guó)主義”和“工匠精神”加入課堂內(nèi)容中,未進(jìn)行課程教學(xué)內(nèi)容與辯證唯物主義等思政內(nèi)容的有效融合,讓學(xué)生覺得是生搬硬套,索然無味。
(二)教學(xué)改革目標(biāo)
依據(jù)新工科建設(shè)及課程思政建設(shè)目標(biāo)對(duì)本課程的要求,提煉基于課程思政的教學(xué)目標(biāo),對(duì)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教育觀念進(jìn)行深入改革,緊扣應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),適應(yīng)工程認(rèn)證的需要,挖掘隱含于課程中的思政元素,重構(gòu)教學(xué)知識(shí)點(diǎn),擯棄陳舊內(nèi)容,整合現(xiàn)代設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法,將機(jī)械設(shè)計(jì)、典型工程案例融入課程教學(xué),以強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力與工程創(chuàng)新能力為核心,探索出基于問題式學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的課程教學(xué)模式,以期在專業(yè)課程教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)、家國(guó)情懷、正確價(jià)值觀念,使學(xué)生成為既具有較強(qiáng)的專業(yè)能力和創(chuàng)新能力,又具有較高的政治素養(yǎng)的人才。
二、確立課程思政目標(biāo)
要做到讓工程圖學(xué)課程內(nèi)容與思政元素同頻共振,就要將本課程內(nèi)容、后續(xù)專業(yè)課特點(diǎn)和思政內(nèi)容密切結(jié)合起來。筆者通過對(duì)本課程內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)性重構(gòu),挖掘出以下四個(gè)思政目標(biāo)。
(一)弘揚(yáng)民族精神,厚植愛國(guó)情懷
在介紹圖學(xué)的發(fā)展史時(shí),重點(diǎn)列舉中國(guó)古代有關(guān)工程圖樣的書籍,如宋代的《營(yíng)造法式》和明代宋應(yīng)星的《天工開物》,同時(shí)介紹國(guó)產(chǎn)航母“山東號(hào)”、國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)、中國(guó)高鐵等,展現(xiàn)機(jī)械大國(guó)的風(fēng)采,并要求學(xué)生搜索中國(guó)制造業(yè)的先進(jìn)代表作品,增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感?;凇吨袊?guó)制造2025》的戰(zhàn)略方針,鼓勵(lì)學(xué)生制訂適合自己的目標(biāo)和計(jì)劃,激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感。在講授投影法時(shí),指出最早有記載的投影技術(shù)是《漢書》中提及的皮影戲,元代時(shí)皮影戲傳到各個(gè)國(guó)家,為后來外國(guó)人發(fā)明幻燈機(jī)和投影儀提供了基礎(chǔ)。同時(shí),列舉現(xiàn)代投影技術(shù)的應(yīng)用,如3D全息投影可讓我們有身臨其境的感覺。這樣,既能弘揚(yáng)我國(guó)的傳統(tǒng)文化,又能讓學(xué)生了解科技創(chuàng)新的重要性。在介紹機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí),引入“得標(biāo)準(zhǔn)者得天下”,這句話揭示了標(biāo)準(zhǔn)舉足輕重的影響力。目前“高鐵中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)”已經(jīng)成為全球標(biāo)準(zhǔn),而且我國(guó)在衛(wèi)星導(dǎo)航、核電、5G等高科技領(lǐng)域主導(dǎo)制定了多項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),這說明我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展及國(guó)力的不斷強(qiáng)大。
(二)堅(jiān)定唯物主義,提升辯證思維
在講解組合體時(shí),通過講解組合體的形成方式,讓學(xué)生了解一個(gè)組合體既可以看作是由基本體疊加而成,也可以看作是將基本體挖切而成,因此要多角度、多方向分析事物。形體分析法是讀、畫及尺寸標(biāo)注的基本方法,其基本思路就是化繁為簡(jiǎn),層層遞進(jìn),辯證地看問題。在介紹組合體畫圖方法時(shí),還要談到物體表達(dá)方案的“多樣性”與“唯一性”的關(guān)系。雖然不同的人表達(dá)物體的方案不一定相同,但表達(dá)物體的視圖必須清晰易懂、形狀結(jié)構(gòu)“唯一”,不能模棱兩可。在講解組合體視圖的閱讀時(shí),強(qiáng)調(diào)分析問題時(shí)不能孤立片面,要用聯(lián)系的觀點(diǎn)看問題,不能只看一個(gè)或兩個(gè)視圖,因?yàn)槊總€(gè)視圖只能反映組合體兩個(gè)方向的形位特征,具有一定的信息局限性,一定要將幾個(gè)視圖綜合起來看,這樣才能最終確定物體的空間形狀。在標(biāo)注組合體的尺寸時(shí),涉及許多充滿矛盾的要求,如“圓孔的尺寸盡量標(biāo)注在非圓視圖中”,并且“盡量不要在虛線上標(biāo)注”。這些充滿矛盾的要求容易讓學(xué)生感到困惑。要讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到世界本身就是矛盾的統(tǒng)一體,因此要從組合體整體結(jié)構(gòu)來看標(biāo)注在哪個(gè)視圖上較合理。
(三)推動(dòng)科技創(chuàng)新,傳承工匠精神
在講授平面圖形繪制時(shí),以“不以規(guī)矩,不能成方圓”,強(qiáng)調(diào)尺規(guī)作圖的正確方法及其規(guī)范性,通過繪制不同難度的平面圖形,培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、堅(jiān)持真理的科研精神。在介紹機(jī)件的常用表達(dá)法時(shí),通過列舉傳動(dòng)件、壓緊桿、管接頭、減速箱等常用機(jī)械零件,分析其結(jié)構(gòu)的多樣性,強(qiáng)調(diào)物體表達(dá)方法的多樣性,以及視圖表達(dá)的嚴(yán)謹(jǐn)性和規(guī)范性,培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍、精益求精的工匠精神。在講解標(biāo)準(zhǔn)件時(shí),介紹我國(guó)唐宗才數(shù)十年用工匠精神鑄就的“唐氏螺紋”。此種螺紋可有效解決螺紋緊固件的松動(dòng)問題,在某種意義上改寫了螺紋的歷史,可與日本偏心螺母匹敵,由此教導(dǎo)學(xué)生每個(gè)人都要忠于職守、愛崗敬業(yè),在平凡的崗位上鑄就自己的“螺紋”。在介紹極限與配合時(shí),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到表面質(zhì)量與成本的關(guān)系,加深對(duì)成本的認(rèn)識(shí),了解成本控制對(duì)企業(yè)的重要性。
(四)培養(yǎng)樂觀信念,錘煉優(yōu)良品格
在講授畫法幾何時(shí),通過講解點(diǎn)、直線及平面的投影特性及其位置關(guān)系,層層遞進(jìn),使學(xué)生懂得對(duì)基礎(chǔ)元素的了解與掌握會(huì)直接影響到對(duì)整個(gè)形體的理解,由此引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)做事從基礎(chǔ)開始、腳踏實(shí)地的良好習(xí)慣。在講授軸測(cè)圖時(shí),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到三視圖與軸測(cè)圖是抽象與具體的關(guān)系,分析自己與他人的優(yōu)缺點(diǎn),發(fā)現(xiàn)事物的兩面性,能夠欣賞同學(xué)的優(yōu)點(diǎn)、包容同學(xué)的缺點(diǎn),與同學(xué)團(tuán)結(jié)友愛。學(xué)生在求解立體的截交線和相貫線時(shí),需要做的特殊點(diǎn)和一般點(diǎn)很多,學(xué)生經(jīng)常感到煩瑣,需培養(yǎng)學(xué)生知難而進(jìn)的精神,幫助學(xué)生消除畏難情緒,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)正確對(duì)待人生中的順境和逆境,明白“天下難事,必作于易;天下大事,必作于細(xì)”。在講解零部件測(cè)繪時(shí),通過分組測(cè)繪及確定表達(dá)方案,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)、溝通能力及表達(dá)能力,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生通過討論發(fā)現(xiàn)零件表達(dá)方案并不唯一,充分鍛煉學(xué)生的開放性和綜合性思維,使學(xué)生善于思考、增強(qiáng)自信心。在講解裝配圖時(shí),通過介紹各種機(jī)器的工作原理,讓學(xué)生意識(shí)到只有每個(gè)零件各司其職且精準(zhǔn)配合,整個(gè)機(jī)器或部件才能正常運(yùn)轉(zhuǎn),因此每個(gè)人都要站好自己的崗,將自己融入集體,配合他人完成各項(xiàng)工作,只有大家精誠(chéng)團(tuán)結(jié)、目標(biāo)一致、協(xié)同共進(jìn),才能真正實(shí)現(xiàn)人生價(jià)值,由此培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德。
三、聚焦思政目標(biāo),改革教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)的工程圖學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容分為畫法幾何和機(jī)械制圖兩個(gè)模塊。筆者以上述四個(gè)思政目標(biāo)為導(dǎo)向,將案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、講授啟發(fā)等方式相結(jié)合,對(duì)教學(xué)內(nèi)容及過程進(jìn)行重新組織安排,將教學(xué)內(nèi)容劃分為五個(gè)模塊——平面圖形繪圖實(shí)訓(xùn)、基本體實(shí)訓(xùn)、機(jī)件表達(dá)方案綜合實(shí)訓(xùn)、零件測(cè)繪實(shí)訓(xùn)、拆畫裝配圖實(shí)訓(xùn),在潤(rùn)物無聲中實(shí)現(xiàn)思想政治教育與知識(shí)技能教育的有機(jī)統(tǒng)一。
(一)平面圖形繪圖實(shí)訓(xùn)模塊
此模塊主要內(nèi)容為制圖基本知識(shí)和技能,以如何繪制手柄平面圖導(dǎo)入,講解制圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、平面圖形的繪制方法及尺規(guī)作圖的技巧,強(qiáng)調(diào)尺規(guī)作圖的正確方法和規(guī)范性。
(二)基本體實(shí)訓(xùn)模塊
此模塊主要內(nèi)容包括幾何元素和立體的投影。以生活中的行李箱、六角螺母、比薩斜塔、客家土屋為例,介紹立體的投影;以卯榫結(jié)構(gòu)、球閥閥芯等為例介紹截交線的畫法;以三通管、神舟號(hào)返回艙等為例介紹相貫線的畫法。通過這些實(shí)例,可讓學(xué)生充分意識(shí)到工程來源于實(shí)踐,從而避免學(xué)習(xí)的盲目性,同時(shí)增強(qiáng)文化自信和使命擔(dān)當(dāng)。
(三)表達(dá)方案綜合實(shí)訓(xùn)模塊
此模塊主要包括組合體和機(jī)件的常用表達(dá)方法兩部分內(nèi)容。以軸承座和導(dǎo)向塊為例,分別介紹疊加型和切割型組合體三視圖的畫法及尺寸標(biāo)注方法,培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維。借助線上教學(xué)平臺(tái),進(jìn)行組合體構(gòu)型練習(xí),通過平面與立體的反復(fù)想象、印證,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。以壓緊桿、撥叉、減速箱等常用零件為例,介紹視圖的種類及畫法。以端蓋為例,介紹剖視圖的畫圖及標(biāo)注方法。同時(shí)列舉國(guó)家重器“蛟龍”號(hào)、C919飛機(jī)中重要零件的圖樣,分析結(jié)構(gòu)的多樣性,強(qiáng)調(diào)物體表達(dá)方法的多樣性及視圖表達(dá)的嚴(yán)謹(jǐn)性、規(guī)范性。在介紹斷面圖畫法時(shí),引入3D打印,引導(dǎo)學(xué)生放眼世界、勇做科技創(chuàng)新者。以軸承座和四通管等常用零件為例,引導(dǎo)學(xué)生分組討論表達(dá)方案,培養(yǎng)發(fā)散思維,提高工程素養(yǎng)。
(四)零件測(cè)繪實(shí)訓(xùn)模塊
此模塊主要內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)件及常用件和零件圖兩部分。齒輪油泵由多種標(biāo)準(zhǔn)件、常用件和典型零件裝配而成,因此可以齒輪油泵為例,介紹機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制造過程、機(jī)械圖的分類、裝配圖與零件圖之間的關(guān)系,讓學(xué)生對(duì)零部件有充分的了解。例如,以齒輪油泵中的標(biāo)準(zhǔn)件作為切入點(diǎn),介紹螺紋緊固件、鍵、銷、彈簧、齒輪的畫法;以主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、兩側(cè)泵蓋、泵體為例講解如何繪制軸套類、輪盤類、箱體類典型零件的工程圖;以變速器上的撥叉為例,講解叉架類零件工程圖的繪制方法。在集中測(cè)繪實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),安排學(xué)生分組測(cè)繪中等及復(fù)雜程度零件各一個(gè),每組確定表達(dá)方案并畫出零件草圖,由代表上臺(tái)展示并說明,大家共同探討表達(dá)方案是否完善,最終確定出合理表達(dá)方案。實(shí)踐證明,在分組討論表達(dá)方案時(shí),學(xué)生的參與度和積極性很高,每組都充分、自信地表達(dá)了自己的想法,同時(shí)針對(duì)其他組的表達(dá)方案質(zhì)疑。這種方式充分鍛煉了學(xué)生的開放性和綜合性思維,增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。
(五)拆畫裝配圖實(shí)訓(xùn)模塊
此模塊主要內(nèi)容為繪制裝配圖及拆畫零件圖。在前述零件測(cè)繪實(shí)訓(xùn)模塊,學(xué)生已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)了齒輪油泵各零件結(jié)構(gòu)和功用,因此本模塊可直接以齒輪油泵為例講解裝配圖的畫法。在集中測(cè)繪實(shí)習(xí)時(shí),安排學(xué)生測(cè)繪安全閥和一級(jí)減速器等部件,畫裝配示意圖和零件草圖,分組討論確定表達(dá)方案,最終畫出裝配圖。最后以平口鉗和換向閥為例,講解拆畫零件方法。通過幾次集中測(cè)繪,學(xué)生既鍛煉了動(dòng)手能力,又深刻理解了團(tuán)隊(duì)精神和各司其職的職業(yè)精神,培養(yǎng)了良好的職業(yè)道德[3]。
四、創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì),改革考核方法
(一)充分利用線上教學(xué)平臺(tái),開展混合式教學(xué),推動(dòng)線上線下協(xié)同育人
教師可以充分利用雨課堂、課堂派、學(xué)習(xí)通等教學(xué)平臺(tái)開展線上線下混合式教學(xué),拓展學(xué)習(xí)渠道,構(gòu)建學(xué)習(xí)社區(qū),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程的協(xié)作共融,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,建立和諧的師生關(guān)系,推動(dòng)課程線上線下協(xié)同育人。第一,將每節(jié)課的基礎(chǔ)性知識(shí)點(diǎn)做成微課上傳至教學(xué)平臺(tái),并要求學(xué)生在課前完成限時(shí)練,讓學(xué)生對(duì)本節(jié)課要“學(xué)什么”做到心中有數(shù)。通過課前預(yù)習(xí),增強(qiáng)課堂互動(dòng)的時(shí)效性和合理性。在課堂上,教師不再詳細(xì)講授基礎(chǔ)性知識(shí)點(diǎn),只針對(duì)限時(shí)練中出現(xiàn)的問題進(jìn)行答疑,并導(dǎo)入這節(jié)課的重難點(diǎn)知識(shí)案例,引導(dǎo)學(xué)生開展小組討論,教師實(shí)時(shí)參與。通過教師引領(lǐng)及頭腦風(fēng)暴,讓學(xué)生自行發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)習(xí)慣。第二,按照知識(shí)板塊在教學(xué)平臺(tái)上開展主題式研討,鼓勵(lì)學(xué)生在課后開展自主探究式學(xué)習(xí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效率。如在教學(xué)平面圖形繪圖實(shí)訓(xùn)模塊及零件測(cè)繪實(shí)訓(xùn)模塊時(shí),可以在教學(xué)平臺(tái)上布置學(xué)生觀看《大國(guó)工匠》《大國(guó)重器》等視頻,還可以展示大學(xué)生科技創(chuàng)新比賽獲獎(jiǎng)作品,幫助學(xué)生拓寬學(xué)科視野、積累工程素材、培養(yǎng)工程意識(shí),將思想理論教育和價(jià)值引領(lǐng)貫穿課程線上線下教學(xué)過程。在教學(xué)機(jī)件表達(dá)方案綜合實(shí)訓(xùn)模塊時(shí),利用電子題庫和電子模型庫培養(yǎng)學(xué)生的構(gòu)型能力。針對(duì)學(xué)困生,通過反復(fù)訓(xùn)練不斷提高他們的空間想象能力,這樣他們學(xué)后續(xù)內(nèi)容會(huì)比較輕松。針對(duì)其他學(xué)生,通過訓(xùn)練提高他們的工程思維能力,為他們后續(xù)課程學(xué)習(xí)及參加全國(guó)成圖、機(jī)械創(chuàng)新比賽奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)學(xué)生的差異化需求,實(shí)現(xiàn)課內(nèi)同步循環(huán)、課外異步循環(huán),對(duì)學(xué)生的長(zhǎng)短期發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。第三,做好線上答疑和情感交流[4]。心靈溝通和情感交流是良好教育的基礎(chǔ)?!案腥诵恼?,莫先乎情?!惫P者在近幾年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在的年輕人更喜歡線上交流,因此筆者建立課堂QQ群,方便學(xué)生及時(shí)反饋問題。通過線上答疑,可及時(shí)、快捷地解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題,也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)“學(xué)困生”,對(duì)其多加鼓勵(lì)和指導(dǎo)。此外,筆者經(jīng)常在QQ群通過網(wǎng)絡(luò)用語鼓勵(lì)學(xué)生,拉近彼此的距離,做他們堅(jiān)強(qiáng)的后盾。同時(shí),筆者不斷以樂觀向上的精神、愛崗敬業(yè)的工作態(tài)度潛移默化地影響和引導(dǎo)學(xué)生成長(zhǎng),促進(jìn)學(xué)生職業(yè)道德素養(yǎng)的提升,讓學(xué)生對(duì)教師的喜愛“始于才學(xué)、終于人品”。
(二)巧用思維導(dǎo)圖,梳理知識(shí)脈絡(luò)
思維導(dǎo)圖又叫心智導(dǎo)圖,是一種表達(dá)發(fā)散性思維的有效圖形思維工具。它以一個(gè)中央主題為起點(diǎn),以輻射線連接各級(jí)主題,并且表達(dá)各級(jí)主題的相互關(guān)系,通過圖文并重的技巧,建立起記憶鏈接,簡(jiǎn)單而高效。傳統(tǒng)的機(jī)械制圖教學(xué)是線性的,在教學(xué)中學(xué)時(shí)有限,部分教師只注重機(jī)械式的單向思維灌輸方式,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)本課程的內(nèi)容沒有一個(gè)系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性的整體認(rèn)識(shí)[5],學(xué)習(xí)效率低下,事倍功半。而思維導(dǎo)圖可將零散的知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化,幫助學(xué)生構(gòu)建立體化的知識(shí)脈絡(luò),更加直觀地、全面地消化理解知識(shí)。筆者在每講完一章后,都會(huì)讓學(xué)生自行構(gòu)建思維導(dǎo)圖(如圖1)。在講完每個(gè)模塊后,筆者也會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生通過頭腦風(fēng)暴構(gòu)建這個(gè)模塊的思維導(dǎo)圖。運(yùn)用思維導(dǎo)圖逐級(jí)、逐層梳理各部分及整體課程內(nèi)容,可幫助學(xué)生建立起清晰的思維脈絡(luò)、繪制出完整的知識(shí)框架,既便于學(xué)生快速把握知識(shí)脈絡(luò)、提升學(xué)習(xí)能力、拓展思維,又便于學(xué)生找到學(xué)習(xí)的薄弱點(diǎn),進(jìn)行有效復(fù)習(xí)。教師還可針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)反思和優(yōu)化。
(三)靈活運(yùn)用建模軟件,強(qiáng)化學(xué)生三維構(gòu)型能力
課堂是開展教學(xué)的“主戰(zhàn)場(chǎng)”。教師除了對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)性重構(gòu),還可引入計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),提升教學(xué)效果。筆者探索采用三維模型結(jié)合實(shí)物模型的方式進(jìn)行生動(dòng)形象的講授。利用Creo三維建模軟件制作模型庫,主要演示立體截切、相貫,以及組合體、零件、部件裝配關(guān)系。長(zhǎng)期以來,空間想象能力缺乏一直制約著學(xué)生對(duì)實(shí)際機(jī)械產(chǎn)品投影圖形的理解[6]。Creo三維建模軟件可以很好地解決這方面的問題。例如,在教學(xué)基本體實(shí)訓(xùn)模塊的“立體截切”時(shí),可展現(xiàn)出不同位置截面、不同數(shù)量截面截切立體時(shí)得到的截交線形狀,引導(dǎo)學(xué)生自行總結(jié)截交線求取規(guī)律和方法。在講授立體相貫時(shí),可以利用此軟件模型顯示的線框功能,動(dòng)態(tài)展現(xiàn)空間高次曲線之美。在教學(xué)機(jī)件表達(dá)方案綜合實(shí)訓(xùn)模塊時(shí),通過展示建模過程,不僅能使學(xué)生更深層次地理解形體構(gòu)造,而且能讓學(xué)生深刻體會(huì)到建模過程中巧妙的繪圖思路及技巧能幫助簡(jiǎn)化建模過程,將圖學(xué)思維提升到機(jī)械設(shè)計(jì)層面。在教學(xué)拆畫裝配圖實(shí)訓(xùn)模塊時(shí),此軟件可以更直觀地展示出裝配體的各零件結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系、工作原理,使學(xué)生更深層次地理解裝配關(guān)系,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)奠定工程分析能力基礎(chǔ)。同時(shí),在講解相關(guān)內(nèi)容時(shí),筆者也會(huì)演示部分作圖過程和步驟,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鼓勵(lì)學(xué)生在課下利用線上資源自學(xué)三維建模軟件,通過“動(dòng)手”刺激“動(dòng)腦”,不斷提高學(xué)生的思維能力和工程能力,提升創(chuàng)新型人才培養(yǎng)質(zhì)量。此外,筆者努力將本門課程與現(xiàn)代制造技術(shù)相結(jié)合,開展試點(diǎn)教學(xué)。筆者選擇優(yōu)秀設(shè)計(jì)作品組建試點(diǎn)小組,讓學(xué)生通過3D打印機(jī)自己動(dòng)手操作完成實(shí)物的加工。通過強(qiáng)化物—圖—物實(shí)踐環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)“學(xué)思用貫通”“知信行統(tǒng)一”,有助于學(xué)生掌握工程制圖的精髓,也為后續(xù)學(xué)生就業(yè)和科研深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(四)以賽促學(xué),增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神
高等學(xué)校是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的主陣地,參加各類學(xué)科競(jìng)賽能促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的提升。筆者所在教研室教師牽頭組織學(xué)生成立CAD協(xié)會(huì),由教研室教師輪流指導(dǎo),高年級(jí)學(xué)生參與管理,有興趣的學(xué)生均可報(bào)名參加。協(xié)會(huì)每學(xué)期都會(huì)舉辦關(guān)于三維建模和成圖比賽的培訓(xùn)活動(dòng),由協(xié)會(huì)中高年級(jí)的核心骨干成員或者參加過成圖比賽的獲獎(jiǎng)?wù)邅碇v解,并在培訓(xùn)中適度加入機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容。通過系列培訓(xùn),不僅能提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和綜合設(shè)計(jì)能力,還能為省級(jí)及國(guó)家級(jí)比賽培養(yǎng)優(yōu)秀選手。筆者所在教研室從2017 年開始組織學(xué)生參加“高教杯”全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽,具體步驟為賽前動(dòng)員—校賽選拔—集訓(xùn)—參加省賽—參加國(guó)賽,多年來取得了多項(xiàng)省級(jí)和國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。通過比賽,學(xué)生既獲得了更大的舞臺(tái)展示自己的能力,又培養(yǎng)了積極進(jìn)取的自信心和團(tuán)隊(duì)合作能力。
(五)采用多元化、動(dòng)態(tài)化考核方法
科學(xué)合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)能夠引導(dǎo)學(xué)生、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并客觀反映教師教學(xué)成效。因此,教師需要以思政目標(biāo)為導(dǎo)向,豐富課程考核評(píng)價(jià)指標(biāo),建立全景多維評(píng)價(jià)體系。一是建立多元化的評(píng)價(jià)機(jī)制。以課程思政為導(dǎo)向的考核涉及多方面,評(píng)價(jià)內(nèi)容除了課程理論和繪圖技能,還包含學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的思想、情感、價(jià)值觀變化,以及學(xué)習(xí)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、創(chuàng)新實(shí)踐能力等方面的客觀評(píng)價(jià)。二是采用動(dòng)態(tài)化的評(píng)價(jià)方法。除采用期末考試和平時(shí)作業(yè)等定量評(píng)價(jià)外,還應(yīng)注重過程性考核。在過程性考核中,依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),將學(xué)生觀看視頻進(jìn)行微課學(xué)習(xí)的時(shí)長(zhǎng)、限時(shí)練成績(jī)、主題研討參與度、課上師生互動(dòng)、小組作業(yè)等納入評(píng)價(jià)體系。動(dòng)態(tài)考核機(jī)制能更加客觀公正地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、促使學(xué)生積極主動(dòng)地投入學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)能力,也能提高學(xué)生的課堂參與度和活躍度,真正體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教育教學(xué)模式。因此,將考核評(píng)價(jià)機(jī)制改革為過程性考核和期末考試各占50%。其中,過程性考核內(nèi)容包括線上預(yù)習(xí)限時(shí)練(10%)、課堂小測(cè)(10%)、課后作業(yè) (20%)、小組作業(yè)(5%)、課堂討論及互動(dòng)(5%)。
五、結(jié)語
工程圖學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,不僅要求學(xué)生掌握閱讀和繪制工程圖樣的技能,還要求學(xué)生具備工程技術(shù)人員應(yīng)具備的職業(yè)操守、創(chuàng)新能力、愛國(guó)情懷與工匠精神。因此筆者充分挖掘課程中的思政元素,以培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)情懷、辯證思維、工匠精神、優(yōu)良品格為導(dǎo)向,認(rèn)真研究學(xué)情,優(yōu)化教學(xué)觀念,重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì),采用多元化、動(dòng)態(tài)化考核方法,客觀科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生,用心理解學(xué)生,用愛心和智慧引領(lǐng)學(xué)生全面成長(zhǎng),打造有溫度、有深度、有廣度的課堂,以實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容與思政元素的同頻共振。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 王愛芳,楊晨升,蘇丹,等.課程思政新形勢(shì)下工程圖學(xué)課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐[J]. 經(jīng)濟(jì)師,2023(2):149-150.
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[責(zé)任編輯:周侯辰]
[收稿時(shí)間]2023-06-15
[基金項(xiàng)目]河北省專業(yè)學(xué)位教學(xué)案例(庫)項(xiàng)目(KCJSZ2024125)。
[作者簡(jiǎn)介]張英杰(1977—),女,河北人,博士,講師,研究方向?yàn)閳D學(xué)研究與教育。通信作者:張新春(1980—),男,河北人,博士,副教授,研究方向?yàn)闆_擊動(dòng)力學(xué)和輸電線路工程。