医学院校工程制图课程教学改革研究

任武，朱永涛，张雪玲，杨秀如，毕房平

新乡医学院医学工程学院，新乡市神经传感与控制工程技术研究中心，新乡市智能康复设备工程技术研究中心(新乡,453003)

0 引言

自两百多年前蒙日的巨著《画法几何学》出版以来，工程制图经过基础内容改革和整合，取得了很大进展。国内外主要研究状况如下：Violante和Vezzetti研究了基于网络的3D交互式概念映射对学习成果和空间能力的影响[1]；Ghanat和Brown通过检查学生对自我认知调查的反应，同时通过期末考试衡量学生的学习情况探讨在Citadel的工程制图课程中的各种教学和学习工具的有效性[2]；朱文博等[3]研究了翻转课堂和工程制图相结合的教学，充分激发学生学习的积极性和参与意识；何丽等[4]结合工程制图教学，建立基于Web的三维模型共享平台，探讨其资源库结构和扩展的实现形式。国内外关于工程制图教学改革在其它专业和领域的研究有不少成果，但是关于医学教育工程制图课程改革还没有出现，针对本专业的教学研究还有待发展。

新乡医学院的工程制图课程在近十年发展中取得了不少成绩，但仍存在一定问题，教学形式有待进一步丰富，教学手段有待进一步提升，教师以传统方式教学，学生较难充分发挥主观能动性。本文以响应国家培养创造型人才的号召，激发学生学习的积极性，充分发挥他们的主观能动性，将工程制图改革应用于医学工程领域，改变教师传统的教学方法，达到工程技术和医学教育结合的目的，为培养新时代所需要的创造型人才奠定基础[5]。

1 教学改革内容

1.1 工程制图课程和计算机绘图软件结合

目前计算机已经普及，将工程制图课程与计算机结合成为趋势。本科生除了学习基本手绘外，还应具有计算机绘图能力。工程制图是教学目标，而计算机软件是完成这个目标的手段和方法。根据医学和工科专业学习的特点，研究如何充分发挥学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，提高学生实际阅读和绘制工程图的能力，建立工程制图及CAD的一体化教学模式，将CAD纳入工程制图整体教学计划之中，两个教学单元融为一体，使制图理论知识与绘图方法在CAD中实现，各个环节互相促进，加深学生对制图知识的掌握和应用[6-8]。

1.2 “线上+线下”教学体系

在传统教学模式的基础上，拟构建以计算机和手机为主的网络化、系统化的精品工程制图教学微课，建立具有医学特色的工程制图课程，实施课前线上学习、课内线下教学、课后拓展与提升的“线上+线下”教学体系。课前教师线上发布学习任务，学生自主学习，掌握基础知识；课内教师线下教学，小组讨论；课后整理补充，拓展提升。将线上和线下、课内和课外有机结合，改善传统师生关系，建立教师、学生之间双向互动的教学相长模式[9-10]，为本专业其他课程的改革提供建议，促进生物医学工程专业的发展，增强学生对本专业的自豪感和自信心。“线上+线下”教学体系实施流程如图1所示。

图1 “线上-线下”教学体系实施流程

1.3 理论教学和实践教学结合

工程制图课程知识点较多，学生容易对该课程乏味，导致学习积极性不高，难以取得较好的教学效果。现有教学大多以理论知识讲解为主，教师在讲台上讲，学生在下面听，难以建立教师和学生的良好互动。本学院手工制图实验课时为18小时，还不足以充分锻炼学生的动手能力，学生不能更好地理解和巩固课堂上学习的知识。应该将理论教学和实践教学相结合，注重学生动手能力的培养[11]。手工制图工具与金工实习工具为工程制图课程的教学提供了必要保障。

1.4 虚拟仿真实验

采用的传统教学观念和方式相对单一，学生被动地接受知识，为改善学生对本门课的学习兴趣，实验教学上建立虚拟仿真实验项目。对于学生，虚拟仿真实验增强学生的动手能力以及分析能力，有利于激发学生学习的积极性；对于教师，提高了教学的丰富性和灵活性，有利于建立教师和学生的良好的互动[12]。将工程制图应用于医学领域，在医学院校发挥工科专业优势，利用新乡医学院及其附属医院的条件，得到医学教育模型数据，进行模型转换和修改，利用现有3D打印机，输出医学教育模型实物，为学生提供良好的实践环境，培养学生的三维思维，提高对工程知识的运用能力。

1.5 考核方式改革

当前作者所在院校工程制图课程的考核成绩由两部分组成：平时成绩和期末成绩，其中平时成绩占30%，期末成绩占70%。这种考核方式较为单一，不能全方位地考查学生能力，存在一些问题。

我们采用多元化的考查方式，综合考虑学生平时的课堂表现、课后作业完成情况、平时测验成绩以及期末考试成绩。其中课堂表现占20%，课后作业占10%，平时测验成绩占20%，期末考试成绩占50%，更科学、合理地给出最终期末成绩，充分激发学生学习的积极性，以取得更好的教学效果，更好地开展教学活动。

2 教学改革效果

从教学改革前后的学生成绩调查中得知，教学改革后60分以下不及格与60～69分的学生人数相对减少，而70～79分80～89分以及90分以上的学生人数相对增加。这种考核方式是一种较为科学、完善的考核方式，能客观反映学生对工程制图课程的掌握程度，较为全面地考查学生的综合能力，激发学生学习的积极性，充分发挥他们的主观能动性，促进学生养成更好的学习习惯。

3 讨论

基于新时期医学院校人才培养对工程制图课程教学提出的挑战，对我校生物医学工程专业学生的能力进行进一步的锻炼和提升。从教学改革内容的多方面进行探索，建立良好的师生关系以及灵活多样的教学方法，提高学生学习工程制图课程的兴趣，使学生主动融入课堂，便于学院更好地开展教学活动。使教学改革顺应时代的发展，提高学生画图能力和实践能力的综合素质，将工程制图应用于医学领域，达到工程技术和医学教育结合的目的。