工程制圖教學模式與實踐

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【摘要】根據工程制圖的課程特點，學生的學習情況，結合近幾年教學經驗，以許昌學院電氣工程及其自動化專業為研究對象，參照該專業的培養方案和目標要求，在具體教學過程中對課程進行了改革與實踐。從引入新型教學理念、創新教學模式、增設過程性評價三方面提出了具體的改革措施，并以筆者所帶班級進行了教學實踐。學生教學評價較好、學習成績提高、學習興趣濃厚，證實教學改革可以有效實施，這對提高教學質量、培養學生學習興趣起了至關重要的作用。充分說明文章提出的教改思路及策略適合本專業學生學習，是科學合理的。

【關鍵詞】OBE思想；整合式授課；側重式授課；關聯式學習

許昌學院是河南省示范性應用技術類型本科院校，并入選國家“十三五”產教融合發展工程應用型本科院校建設項目。在建設創新型國家戰略背景和“大眾創業、以創業帶動就業”等國家政策下，作為創業人才培養的主陣地，應積極響應國家號召，進行教學改革。工程制圖是一門實踐性和專業性都很強的傳統課程，是電氣類工科專業學生必修的專業基礎課[1]，主要培養學生讀圖、繪圖的能力，同時為后期專業綜合設計和畢業設計做鋪墊。因此該門課程不是單一的改革，是一個體系的改革。隨著時代的發展，企業對應用型人才提出了新的要求，不再局限于課本中所學到的知識，對個人創新能力和實踐能力提出了硬性要求。參照電氣工程及其自動化專業的畢業要求指標和課程目標要求，本文從引入新型教學理念、創新教學模式、增設過程性評價三方面進行了工程制圖課程的教學模式探索和實踐。將全面深化后的工程制圖課程新型教學模式帶入課堂，在理論中健全教學改革，實踐中創新教學模式，從而達到培養適應社會新型人才的目的。

1OBE思想

1.1引入OBE教學理念

傳統課堂教學反饋出部分學生在三視圖的作圖中無從下手，側面反映了學生缺乏空間想象能力，教學模式需要改進。基于傳統工程制圖教學效果差的情況，引入以學生成果導向為驅動的OBE思想[2]，調整學生作為教學主體的模式，更加關注學生取得的學習成果是什么。

1.2基于OBE思想，確定教學目標

基于OBE思想和學生應掌握的能力，合理設置教學目標。學生應具備的情感目標為，對工程制圖課程的學習充滿熱情，樂于探索、積極完成課程任務。學生應達到的知識目標為，具備讀圖、繪圖的能力，分析問題、解決問題的能力。工程制圖的學習應使學生具備就業能力，能夠將繪圖方法應用于電氣工程領域相關圖紙的繪制與閱讀，并能夠在電氣工程裝備設計過程中正確繪制結構體及模塊組件的圖紙，表達設計思想。組建團隊并通過團隊成員的分工協作繪制復雜圖樣，在交流討論及圖紙繪制過程中完成各自分工，履行團隊成員責任，培養團隊合作意識。

1.3基于教學目標，確定教學內容

學生在中學已經學習了平面幾何、立體幾何的相關知識，工程制圖是在幾何知識學習的基礎上逐步深化的一門課程。部分學生對抽象理論不容易接受，以致對工程制圖的學習產生抵觸情緒。電氣工程及其自動化的學生來自各省市地區，受教育程度參差不齊，接受新知識的能力也各不相同。OBE思想以學生學習成果為導向進行反向設計，基于對本專業學生的學情分析和教學目標的制定確定教學內容和教學重難點。根據教學經驗預判學生會在哪一部分學習中遇到困難，提前做好相應措施以幫助學生度過學習瓶頸。OBE思想的核心是教師在課堂中要以學生為教學主體，根據學生的個體差異，對學生進行個性化指導，最大程度激發學生的學習興趣。

2創新教學模式

基于OBE理念以學生應完成的教學目標進行反向設計，在教與學的模式上改進，以使學生更好的獲取理論知識，掌握繪圖技能。本文從教師如何授課到學生怎么學習，進行全方面調整。基于課時短，學習任務重的教學特點，提出了教學內容重新整合的教學模式。教學內容整合中應考慮工程制圖與其他課程的關聯性，明確各課程應承擔的教學內容，進行側重講解，從而做到教學內容不重復，主要內容不遺漏。

2.1整合式授課

工程制圖教材涉及十四個章節，內容較多，但教學安排課時只有32個學時，因此在課程內容上需要改革。根據學生專業需要及實際情況削減不必要的以及超出學生接受能力的內容，讓學生心理上能夠接受這門課程，沒有畏難情緒。依照電氣工程及其自動化畢業要求指標點，根據設定的教學目標及預期的學習結果，優化整合課程教學內容為五個模塊，采用模塊化教學方式[3]。制圖的基本知識和技能與標準件和常用件屬于制圖基本知識板塊講解，將這兩章內容綜合精簡為模塊一。點、直線和平面的投影和立體的投影屬于正投影基礎，將這兩章內容合并為模塊二。模塊一和模塊二是工程制圖的基礎，應重點講解。組合體和機件的表達方法，講述了形體的表達方法，可合并為模塊三。零件圖、裝配圖，講述了單個零件及若干零件裝配后的表達，裝配圖是零件圖的延伸章節，有關聯性，合并為模塊四。軸測投影是利用平行投影法形成單面投影圖，可同時反映物體三個坐標方向的形狀，應用于電氣元器件的繪制；電氣制圖講述電氣圖的概念、電氣圖的畫法與識讀，對于電氣專業學生的學習非常重要。因此將這兩章合并為模塊五。表面展開圖和投影變換對于電氣工程及其自動化學生應用較少，刪掉這兩個章節的講解。化工制圖闡述了化工圖樣的表達和識讀，適用于化學專業學生學習；計算機繪圖在計算機繪圖等課程中有詳細的介紹，安排學生自學。因此這兩章不再安排課堂講解。

2.2側重式授課

工程制圖與部分課程在教學內容上存在著內容重復或延伸的關聯性，主要涉及互換性與測量技術、機械制造工藝學和機械設計等課程[4]。這些課程被安排的前后教學順序未充分考慮課程間的關聯，不夠科學合理，未達到最佳的教學效果。因此在遵循培養方案和教學大綱的前提下，與上述課程任課教師溝通協調，明確各課程應承擔的教學內容，明確相關聯課程的先后教學順序、側重講解內容，使學生的學習更有邏輯性、連續性和系統性。任課教師根據該專業培養方案、教學大綱和實際教學情況，對基礎性知識的實用性問題進行了適當優化和調解。在工程制圖的教學中，會刪掉一些章節，泛講一些內容，側重本專業學生應掌握的基礎知識的講解和三視圖的繪制。互換性與測量技術課程教學中，會在工程制圖課程中尺寸標注學習的基礎上延伸、細化、重點講解尺寸標注，零件裝配；機械制造工藝學的教學中，在工程制圖學習完各類零件繪制的基礎上，延伸學習零件的加工工藝過程設計；在前述基礎課程的學習之后，機械設計課程對學生進行了綜合應用設計能力的培養。

2.3關聯式學習

在具體教學過程中，部分學生反映空間想象力較差，在立體投影，組合體的三視圖學習中感到吃力。鑒于此問題，在學生學習模式上進行改革，采用“關聯式學習”，將抽象問題具體化。可采用以下幾個措施：（1）教師在理論課上輔助實物模型進行立體投影、組合體三視圖的講解，使學生對空間三維模型結構的想象具體化；（2）開設手工課，統一購買硬紙板或橡皮泥等簡易材料，讓學生制作三維模型，增加課程的趣味性。并對模型進行切削、折疊，加深對截交線、相貫線畫法的理解；（3）組織學生到模型室對組合體模型及其三視圖投影進行觀摩學習，進一步加深對組合體結構的拆分及構建的能力。以上措施將傳統教學模式“圖—體—圖”向習慣構型思維教學模式“體—圖—體”轉變。在具體教學過程中，通過讓學生觀察、構建三維空間“物”的模型，轉到二維空間“圖”的表達，再在腦海中重建三維空間“物”的圖形，幫助學生在“物”和“圖”之間搭建一座橋梁。在學習過程中設置任務，進行分組討論，引導學生自主思考，培養學生的創新意識。“整合式授課”“側重式授課”和“關聯式學習”模式的應用，使學生的實踐能力、綜合素質和專業能力得到穩步提升。

3更新教學評價體系

傳統工程制圖教學的最終成績是30%的平時成績加70%的卷面成績，不夠公平合理[5]，因此考核方式調整為50%的平時成績加50%的卷面成績。傳統教學中平時成績主要來源于課堂考勤、提問、紀律和平時作業，不足以充分反應學生學習狀況。因此具體教學實踐中增設階段性測試、教師評價、小組評價、自我評價，力求全過程多角度評價，展現學生最真實的學習情況。教師根據各小組課堂整體表現情況及組員的個人表現進行綜合評價。教師將各小組的組員參與程度、資料的準備情況、解決方案的合理情況及課上表現情況等評價指標予以分值量化，由各小組進行自我評價及組間互評，最大程度地保證了課堂教學評價的合理性。另外，根據各組內成員的貢獻比例、課堂發言等情況對各小組組員給予額外的分值獎勵，鼓勵先進，帶動后進，兼顧了整體和個人，提高了學生的集體榮譽感，充分體現了課程的過程性評價特點[6]。過程性評價的增設，避免了過去一刀切的評價方式。更新后的評價體系，更注重學生學習的過程性評價，學生在學習中獲得了什么能力，促進了學生自主學習的能動性。通過教學評價對學生進行知識能力和手工制圖技能的評估反饋，鼓勵學生不斷完善自我，明確教師優化課程教學的方向。

4結語

在如今課堂教學由單一的授課方式向著多元化講授趨勢發展的階段中，如何采用新型的教學思想、教學模式以適應人才的發展，是每個高校都要重點發展的方向。經過對電氣工程及其自動化專業工程制圖課程的教學實踐，通過課堂反饋、期末測驗和教師評價等，發現學生學習成績有了明顯的提高，自主學習興趣不斷高漲，學習能力不斷增強。證明OBE思想的植入和教學模式的創新可以有效地調動學生學習的積極性和主動性，改革創新具有一定成效。但教學模式可以研究和探索的空間還有很大，應不斷研究、努力探索，爭取把工程制圖建設成一門適應時代要求、體現工程思想、更受學生歡迎的優秀課程，達到更有利于培養技術性人才的目的。

【參考文獻】

[1]畢仁貴，劉雁峰，肖雄，等.新工科背景下工程制圖課程建設與改造的探索性思考[J].教育現代化，2019，6（70）：139-141.

[2]郭慧，金文，張金萍，等.基于OBE思想的《機械制圖》課程的改革與實踐[J].教育教學論壇，2019（36）：110-111.

[3]陳璐，高文英，孫楊.新建本科院校工程制圖模塊化教學研究與實踐[J].產業與科技論壇，2018，17（12）：201-203.

[4]胡萬強，董永強，岑輝，等.互換性與測量技術教學改革探索與實踐[J].許昌學院學報，2016，35（5）：150-151.

[5]史彥梅.我校應用型本科制圖課程教學方法改革與實踐[J].現代職業教育，2019（34）：134-135.

[6]李建強，田雨澤，高華國，等.“雙一流”建設背景下土木工程制圖課程教學改革與實踐[J].中國冶金教育，2020（5）：53-54+61.

作者：張雪飛 單位：許昌學院電氣與機械工程學院