工程制圖作為典型的工程技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,新形勢下所帶來的挑戰(zhàn)和機(jī)遇對其教學(xué)有著重大的影響。在新工科的背景下,培養(yǎng)應(yīng)用型本科畢業(yè)生作為目標(biāo),結(jié)合新的專業(yè)特色、市場需求、制造技術(shù)以及信息技術(shù),建立一套反饋式教學(xué)模式。以教學(xué)成果為導(dǎo)向,重視教學(xué)過程中各個環(huán)節(jié)的反饋,提升教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)問題,和解決問題的能力。
關(guān)鍵詞:工程制圖;反饋;教學(xué)改革;非機(jī)械類專業(yè)
為應(yīng)對全球“工業(yè)4.0”時期帶來的發(fā)展機(jī)遇,中國提出了“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃。同時教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè),加強(qiáng)人才培養(yǎng),來支持這一戰(zhàn)略。新工科的內(nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng),以應(yīng)對變化、塑造未來為建設(shè)理念,以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑,培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才[1]。新工科面臨的是新型產(chǎn)業(yè)、新型技術(shù)、新型市場,傳統(tǒng)工科培養(yǎng)模式在新形勢下不能夠很好地滿足人才培養(yǎng)需求。因此針對傳統(tǒng)工科的變革,建立適應(yīng)新形勢、新趨勢的人才培養(yǎng)體系變得尤為重要起來。《工程制圖》是非機(jī)械類專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程,一般涉及了電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程等專業(yè)。《工程制圖》主要為了培養(yǎng)學(xué)生的識圖和繪圖的基本技能、學(xué)習(xí)利用計(jì)算機(jī)軟件完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和表達(dá)、空間想象能力,以及建立起初步的工程設(shè)計(jì)理念和意識,為后續(xù)從事相關(guān)的職業(yè)奠定理論基礎(chǔ)。新形勢下的《工程制圖》教學(xué)仍存在著諸多問題:(1)教學(xué)內(nèi)容缺乏專業(yè)特色;(2)課時少,授課方式乏味;(3)忽略新興技術(shù)對教學(xué)的影響;(4)未能適應(yīng)市場新變化。為了解決這些教學(xué)問題,提升教學(xué)質(zhì)量,諸多教育工作者對《工程制圖》課程進(jìn)行了一系列的改革和實(shí)踐。北京建筑大學(xué)徐瑞潔強(qiáng)調(diào)了實(shí)踐教學(xué)在《工程制圖》教學(xué)中的重要性,通過實(shí)踐教學(xué)提升學(xué)生的動手能力、思維能力、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力[2];同濟(jì)大學(xué)浙江學(xué)院尹建閣依據(jù)“工程制圖”課程的教學(xué)要求,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的混合式教學(xué)實(shí)踐與探索,豐富了課堂教學(xué)形式,促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)效率[3];西南科技大學(xué)張文等根據(jù)OBE理念下課程體系設(shè)計(jì)原則,以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向,從課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、考核方式、持續(xù)改進(jìn)等方面進(jìn)行了改革和探索[4];電子科技大學(xué)李翔等探討了“工程制圖”小班教學(xué)改革的基本思路,采用學(xué)科特色為背景、先進(jìn)軟硬件為手段、挑戰(zhàn)性項(xiàng)目為引領(lǐng)、學(xué)科前沿為拓展,充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力[5]。新形勢下,社會對人才的需求發(fā)生了巨大變化,工程技術(shù)人才的培養(yǎng)也需要與時俱進(jìn)。本文針對《工程制圖》課程所存在的突出問題,以專業(yè)特色為背景,利用信息化手段,結(jié)合前沿技術(shù),以市場為導(dǎo)向,建立起一套教學(xué)反饋機(jī)制,提升教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)符合新形勢下市場需求的人才。
1新形勢下的工程制圖教學(xué)現(xiàn)狀和改革方法
社會發(fā)展帶來的新形勢,對人才培養(yǎng)模式產(chǎn)生了較大程度的影響,工程制圖課程作為工科類相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,在教學(xué)過程中面臨著新的問題和挑戰(zhàn)。基于新形勢下社會發(fā)展趨勢,以市場對人才的需求為導(dǎo)向,建立起局部課堂教學(xué)反饋和整體市場需求反饋的人才培養(yǎng)模式,如圖1所示。其主要內(nèi)容:(1)教學(xué)內(nèi)容專業(yè)化,增強(qiáng)專業(yè)特色;(2)教學(xué)手段多樣化,結(jié)合信息技術(shù);(3)教學(xué)理念前沿化,緊貼技術(shù)前沿;(4)人才培養(yǎng)市場化,符合社會發(fā)展。局部課堂教學(xué)反饋是從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)理念著手設(shè)計(jì)課程教學(xué),這三者相互結(jié)合,利用多種考核方法,分析教學(xué)效果,再反饋給教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)理念,然后適當(dāng)調(diào)整課程教學(xué)設(shè)計(jì)。整體市場需求反饋是通過多種途徑確定當(dāng)前市場對人才的需求,確立符合市場需求的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),與當(dāng)前的人才培養(yǎng)結(jié)果相比較,將結(jié)果反饋給教學(xué)目標(biāo),通過調(diào)整教學(xué)目標(biāo)來改變教學(xué)模式。
1.1教學(xué)內(nèi)容專業(yè)化
目前非機(jī)械類專業(yè)工程制圖教學(xué)很大一部分仍舊按照機(jī)械類專業(yè)的教學(xué)模式來進(jìn)行的,缺乏諸如電子信息、自動化、電氣以及通信等非機(jī)械類專業(yè)特點(diǎn),這導(dǎo)致非機(jī)械類學(xué)生對工程制圖這門專業(yè)基礎(chǔ)課,重視程度不足,學(xué)習(xí)積極性不高,未能認(rèn)識到工程制圖在本專業(yè)的定位。各專業(yè)特色不同,不能一概而論的使用機(jī)械專業(yè)課程背景,需確立新的專業(yè)特色背景。課程初始階段,以工程制圖基礎(chǔ)概論為前提,結(jié)合工程制圖在本專業(yè)發(fā)展歷程和應(yīng)用,全面向?qū)W生展示工程制圖在專業(yè)培養(yǎng)體系中的重要性,樹立正確的學(xué)習(xí)觀。教學(xué)過程中也需要不斷突出專業(yè)特色,加深學(xué)生對工程制圖的認(rèn)知。每節(jié)課的課程首先通過與專業(yè)相關(guān)的背景介紹引入教學(xué)中,吸引學(xué)生的注意力,調(diào)動課堂氛圍。其次借助實(shí)際的工程技術(shù)專業(yè)相關(guān)的工程制圖實(shí)例,如圖1所示,讓學(xué)生切身感受到所學(xué)的課程與本專業(yè)的聯(lián)系,以及在實(shí)際生活的應(yīng)用。同時借助案例引入課程知識點(diǎn),將知識點(diǎn)融入工程實(shí)際中,而不是單純利用教材上傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)案例,使課程內(nèi)容變得貼近專業(yè)特色,提升課程區(qū)分度。最后從課堂上學(xué)生的反應(yīng)和課后作業(yè)考核情況,總結(jié)課程教學(xué)效果,反饋給教學(xué)環(huán)節(jié),適時調(diào)節(jié)教學(xué)過程,達(dá)到最大化的教學(xué)期望。
1.2教學(xué)手段多樣化
新形勢下,教學(xué)技術(shù)和手段不斷革新,工程制圖課程從傳統(tǒng)的板書和徒手繪圖轉(zhuǎn)變成使用多媒體課件進(jìn)行授課。相對于之前,工程制圖課時量減少,任務(wù)量加大,使用多媒體授課可以大大提高授課效率,尤其針對圖形復(fù)雜,不易徒手繪圖演示的截交線、相貫線、剖視圖等章節(jié)內(nèi)容。但是也逐漸成為部分老師授課的唯一手段,這導(dǎo)致講課節(jié)奏過快,演示過程簡略,增大了學(xué)生的接受知識的難度,同時板書的減少,也導(dǎo)致課程重難點(diǎn)不突出,影響教學(xué)效果[6]。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了極大的發(fā)展,工程制圖課程的教學(xué)結(jié)合信息化技術(shù)是一大趨勢。近年來,隨著各大“MOOC”平臺的完善,匯集了眾多優(yōu)秀的教學(xué)資源,充分利用該資源,可以大大地提高教學(xué)效果。課前利用“MOOC”平臺學(xué)習(xí)課程知識,一方面學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)知識點(diǎn),一方面通過平臺反饋,教師可以掌握學(xué)生學(xué)習(xí)過程遇到的難點(diǎn)和疑問。課堂上以講解重點(diǎn)知識為主,解答學(xué)生所存在的問題,增加與學(xué)生的互動。如智能手機(jī)、平板等移動設(shè)備的普及,學(xué)生在手機(jī)上花費(fèi)的時間越來越多,可以合理利用移動設(shè)備,來提升課后學(xué)習(xí)效果。(1)將二維碼應(yīng)用在工程制圖課程。如今,社會流行“你掃我,還是我掃你”的潮流,學(xué)生對于二維碼感覺到新穎,通過將課程配套資料,每一課時的PPT,習(xí)題答案等利用二維碼技術(shù)生成相應(yīng)的二維碼,學(xué)生可以隨時掃二維碼獲得相應(yīng)的資料。(2)利用如學(xué)習(xí)通等微課平臺,將一些課堂補(bǔ)充,難點(diǎn)介紹制作成微課,讓學(xué)生課后在微課平臺上觀看,微課時間短,不會讓學(xué)生產(chǎn)生疲勞,同時可以在該平臺上生成章節(jié)測驗(yàn),對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)一步檢測,反饋到教學(xué)過程中。(3)微信公眾號的使用。可以通過微信公眾號將特定的文字、圖片、視頻等推送給學(xué)生,與學(xué)生全面的溝通與交流與互動,老師向?qū)W生推送內(nèi)容,學(xué)生對不明白的地方給出反饋,老師在線上解答。
1.3教學(xué)理念前沿化
新興技術(shù)的出現(xiàn)改變著生活和生產(chǎn)方式,工程制圖的教學(xué)方式不能墨守成規(guī),也應(yīng)該緊貼前沿技術(shù)。3D打印技術(shù)作為快速成型領(lǐng)域的一種新興技術(shù),通過材料的逐漸累積來疊加成形出實(shí)體零件,改變了傳統(tǒng)的加工方式,它融合了機(jī)械工程技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、三維模型技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、激光技術(shù)等多學(xué)科的技術(shù)[7]。3D打印技術(shù)可以應(yīng)用到工程制圖課程實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中。通過將班級學(xué)生分組,各組選擇一個專業(yè)應(yīng)用相關(guān)的零件結(jié)構(gòu),討論利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可行性,小組成員利用三維設(shè)計(jì)軟件繪制零件結(jié)構(gòu),借助我院現(xiàn)有的3D打印實(shí)驗(yàn)平臺,實(shí)現(xiàn)零件的打印。在這個過程中,以學(xué)生為主,讓學(xué)生參與到討論、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí),以及實(shí)踐過程中去,老師在這個過程中給予指導(dǎo)。工程制圖的實(shí)踐不僅僅是利用傳統(tǒng)的測繪手段,還需要結(jié)合相關(guān)的先進(jìn)技術(shù),這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生對工程制圖的理解,讓學(xué)生接觸前沿的科學(xué)技術(shù),同時也增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作和溝通的能力。
1.4人才培養(yǎng)市場化
應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)人才應(yīng)以市場為導(dǎo)向,培養(yǎng)滿足社會需求,支持國家發(fā)展戰(zhàn)略的人才。新形勢下的市場是不斷變化的,對人才的要求也是不斷發(fā)生變化的。工程制圖課程的教學(xué)也要與市場發(fā)展緊密聯(lián)合起來,而不是孤立的,一成不變。學(xué)院建立畢業(yè)生與市場需求反饋制度,通過向合作企業(yè)單位發(fā)放調(diào)查問卷或座談、往屆畢業(yè)生調(diào)查反饋、第三方評價(jià)機(jī)構(gòu)調(diào)研等方式,結(jié)合最新的工程教育發(fā)展需要、社會及行業(yè)發(fā)展需求、產(chǎn)業(yè)發(fā)展及職場需求等方面,將最新的市場形勢反饋到工程制圖的教學(xué)目標(biāo)上,定期且持續(xù)地對工程制圖的培養(yǎng)目標(biāo)、課程要求、教學(xué)模式、實(shí)踐平臺進(jìn)行改進(jìn)。
1.5反饋式教學(xué)模式評價(jià)體系
課程中各環(huán)節(jié)教學(xué)效果的評價(jià)是調(diào)節(jié)課程內(nèi)容、安排和教學(xué)方法的依據(jù),構(gòu)建反饋式教學(xué)培養(yǎng)模式全過程評價(jià)如圖3所示。教學(xué)內(nèi)容的安排,是以專業(yè)特色為背景,激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增加學(xué)生對知識點(diǎn)的理解,通過課堂討論和作業(yè)完成情況來檢驗(yàn)當(dāng)前課程的教學(xué)效果。多種教學(xué)手段的結(jié)合,一方面減輕了課程教學(xué)任務(wù)的繁重,課堂上注重重難點(diǎn)的講解,提升課堂效率,另一方面利用學(xué)生零碎的課余時間,完成知識點(diǎn)的回顧和測驗(yàn)。可以提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,以及遇到疑問與其他同學(xué)、老師的溝通能力。互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)分析可以很直觀的觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。傳統(tǒng)的《工程制圖》的實(shí)際運(yùn)用都是以手工繪圖的方式,我院有完善的3D打印實(shí)驗(yàn)室,設(shè)備充足,充分結(jié)合3D打印技術(shù)與《工程制圖》的聯(lián)系,讓學(xué)生實(shí)際運(yùn)用制圖理論。在這個過程中可以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,增強(qiáng)創(chuàng)新意識,發(fā)揮各自的特長。反饋式教學(xué)模式評價(jià)體系的目的也是為了符合當(dāng)前的市場需求,在建立各個評價(jià)指標(biāo)時要考慮市場反饋得來的人才標(biāo)準(zhǔn),這也是反饋得一個環(huán)節(jié)。
2結(jié)論
新形勢下對工程制圖課程提出了新的要求,教學(xué)活動以教學(xué)效果為目標(biāo),以市場對人才的要求對導(dǎo)向,培養(yǎng)符合社會發(fā)展需求和支持國家發(fā)展戰(zhàn)略的人才為出發(fā)點(diǎn)。工程制圖課程作為工科類相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,對工科類的人才培養(yǎng)有著重要的作用。建立一套局部課程教學(xué)反饋來提升教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,同時結(jié)合市場人才需求反饋,來調(diào)整整體教學(xué)目標(biāo),培養(yǎng)方案等,培養(yǎng)符合當(dāng)前社會發(fā)展需求的優(yōu)秀畢業(yè)生。工程制圖課程改革是需要持續(xù)進(jìn)行的,利用反饋方法,可以讓教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和教學(xué)效果,不斷調(diào)整自己的教學(xué)方式,使學(xué)生在滿足畢業(yè)要求的同時又符合市場需求,實(shí)現(xiàn)最大化教學(xué)成果。
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作者:高夢迪 馬志林 劉從虎 王楠
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