新工科背景下三维工程图实训教学改革研究

温宝琴 马春晖 袁昌富 彭 霞

（石河子大学机械电气工程学院，新疆 石河子 832003）

0 引言

2017 年2 月和4 月， 教育部在复旦大学和天津大学分别召开了综合性高校和工科优势高校的新工科研讨会，形成了新工科建设的“复旦共识”和“天大行动”。 此举是为了应对新一轮科技革命和产业变革所面临的新机遇、新挑战而提出“新工科理念”[1-2]。 三维工程图实训是一门传统工科专业学科，是所有工科学生的技术基础课， 是为学生学习机械设计课程设计、机械制造工艺学课程设计、毕业设计等后续课程的先导课程，因此，必须对该学科进行顺应新工科理念要求的教学改革研究。

从2019 年我校的机械类专业就开始了专业认证的准备工作， 工程教育专业认证的核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求，是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价， 旨在为相关工程技术人才进入工业界从业提供预备教育质量保证。 工程教育专业认证突出强调以学生学习为中心，突出强调学生学习成果，更多的是聚焦于学生“应该得到什么”，因此学校提出了新的人才培养方案，为达到工科毕业生的基本知识、能力和素质的要求，教师教学工作不得不做出改革和调整。本文阐述了在新型冠状病毒肺炎疫情，新工科理念，工程专业认证三重背景下对三维工程图实训所做出的教学改革。

1 教学中存在的问题

1.1 信息量大且学时有限

三维工程图实训是大一第二学期开设的课程，经过大一第一学期画法几何及机械制图课程的学习，学生的专业知识有了一定的储备， 工程素养得以提高，这为三维工程图实训的学习打下来基础，使得课程进行更加容易。 学习三维建模软件绘制三维图，意味着学生需要更强的空间想象能力，对于空间想象能力不好的同学这门课程的学习无疑是充满挑战的。根据课程目标，学生要能够熟练操作三维软件绘制各种三维模型零件及装配体的创建并转化生成二维零件图和装配图。学生需要学习软件的操作指南及各种三维零部件的绘制方法，总体来说信息量大，学习强度大。三维工程图实训是一门操作性， 实践性很强的学科，相较于老师讲授，更侧重于学生自己动手操作，然而上课时间是作为老师讲授知识，操作示范的时间，还是学生上机操作的时间这两者就产生了矛盾。学时有限有时就会造成老师讲授和学生练习难以协调的情况。

1.2 教学形式单一，教学监管力度小

三维工程图实训一直以来都是采用传统的教学模式，即老师教授，学生随后练习，一整堂课下来师生互动极少，课堂学习氛围严肃，不活泼，较为枯燥，这往往容易触发学生的厌学情绪， 导致学习质量较差。除了课堂时间， 其余的课下时间师生交流互动极少，老师难以了解和掌握学生对课程学习的掌握情况，这样极其不利于老师的教学，所以教学模式的改革势在必行。

1.3 学生自主学习意识薄弱，课下花费时间少

由于受到规定学时的限制， 仅凭课上的学习时间，是很难完成教学目标的，学生的掌握情况也不好，所以三维工程图实训这门课程的学习不仅需要课上学习， 更重要的是要求学生在课下肯花时间自主学习，然而就目前而言，学生的惰性较强，自主学习的意识薄弱，自主学习的能力欠缺，还有一些客观因素存在，比如其他学科难度更大，课程作业多，学校各项事务繁杂，学生精力有限，无法分配更多的时间在三维工程图实训课程的学习。还有一个不可忽视的因素就是学生对于该课程的学习兴趣不浓厚，以至于学习积极性低，学习质量也就不言而喻了，所以如何改进课堂， 培养学生学习兴趣是目前需要考虑的一个问题。综上所述，种种因素夹杂在一起，学习效率低下。

2 线上线下混合式改革思路

在当今疫情防控，新工科理念，工程专业认证三重背景下，传统的线下教学模式已经不能满足课程学习要求了， 所以这时就急需线上教学模式来救场，因此就有了线上线下混合式改革思路。疫情期间停课不停学，各种网络教学软件派上了用场，如钉钉，腾讯课堂，腾讯会议等[3]，使用这些软件就可以让教学不受时间和空间的限制，是教育界一项重大的改革，改变了传统的学习观念和学习方法。

线上教学主要是指通过网络平台实施的教学活动，线下教学主要是指师生面对面地进行互动的课堂教学。混合式教学是把传统学习方式的优势和互联网学习方式的优势结合起来，将课堂教学与信息技术进行融合，这样既发挥了教师引导、启发和把控教学过程的主导作用， 又充分调动了学生学习的主动性、积极性与创造性，有利于提高学生的学习效果，提高课程的教学质量。

现在就三维工程图实训这门课的线上线下混合式教学改革的思路大致如下：（1） 充分利用线上资源进行课前学习。 根据教学计划和教学内容，教师把要学习的内容、学习的重点及难点告知学生，把学习资源推送到网络教学平台上，要求学生在课前对将要学习的知识进行预习，并对遇到的问题进行汇总，使学生带着问题进行学习，这样能在提高学习主动性和积极性的同时，锻炼其自主学习能力。 三维工程图实训这门课本就需要学生大量地上机操作，如果课前提前进行了视频学习， 就可以大大缩短课堂教学时间，留更多的时间让学生自主联系。

（2）建立课程班级QQ 群，方便师生联系，方便学生提问，老师答疑解惑，拉近师生的距离，更加方便了老师对学生学习情况的监管。

（3）利用线上资源巩固复习：对于课堂时间内没有弄清楚的知识点， 学生可以通过反复观看授课PPT、教学视频等进行学习，目前很多教学软件就很先进，可以看课堂回放，对于那些来不及学习或掌握不好的学生就很方便。老师可以在网络教学平台上发布习题，作业，学生也通过学习端按时提交作业。 另外，中国大学MOOC、智慧职教、雨课堂等资源和教学平台的运用，也为线上线下混合式教学提供了保障。

3 教学改革实施效果

经过近一年的线上线下混合式改革教学的实施，三维工程图实训的教学效果有了很大的提高。我校大二学生参加第十三届“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛中有六名学生获奖，其中一等奖一名，三等奖五名。 这样的教学模式为老师减轻了教学负担，也提高了学生的学习效率。 师生间的交流互动增加，拉近了师生关系，有效利用了课上课下的学习时间，提高学生的实践能力，达到教学要求，并提高了学生的综合素质，做到了把课堂还给学生。使得手机，互联网不再是干扰学生学习的障碍，而是有利于学习的好帮手。

4 结语

在新工科的背景下，工程专业认证工作的紧迫准备下，严峻的疫情防控形势下，通过对三维工程图实训的教学改革研究，提出了线上线下混合式教学的新模式，将课堂教学与信息技术进行融合，既发挥了教师引导、启发和把控教学过程的主导作用，又将理论与实践充分融合，以学生为中心，突出强调学生的学习效果，顺应了新工科理念，符合新的人才培养方案。在未来，这种线上线下混合式教学将可能成为大势所趋，在全国范围内普及。