工程制图教学模式探索与实践

张雪飞

（许昌学院电气与机械工程学院（工程训练中心），河南 许昌 461000）

0 引言

许昌学院是河南省示范性应用技术类型本科院校，并入选国家“十三五”产教融合发展工程应用型本科院校建设项目。在建设创新型国家战略背景和“大众创业、以创业带动就业”等国家政策下，作为创业人才培养的主阵地，应积极响应国家号召，进行教学改革。工程制图是一门实践性和专业性都很强的传统课程，是电气类工科专业学生必修的专业基础课[1]，主要培养学生读图、绘图的能力，同时为后期专业综合设计和毕业设计做铺垫。因此该门课程不是单一的改革，是一个体系的改革。

随着时代的发展，企业对应用型人才提出了新的要求，不再局限于课本中所学到的知识，对个人创新能力和实践能力提出了硬性要求。参照电气工程及其自动化专业的毕业要求指标和课程目标要求，本文从引入新型教学理念、创新教学模式、增设过程性评价三方面进行了工程制图课程的教学模式探索和实践。将全面深化后的工程制图课程新型教学模式带入课堂，在理论中健全教学改革，实践中创新教学模式，从而达到培养适应社会新型人才的目的。

1 OBE思想

1.1 引入OBE教学理念

传统课堂教学反馈出部分学生在三视图的作图中无从下手，侧面反映了学生缺乏空间想象能力，教学模式需要改进。基于传统工程制图教学效果差的情况，引入以学生成果导向为驱动的OBE思想[2]，调整学生作为教学主体的模式，更加关注学生取得的学习成果是什么。

1.2 基于OBE思想，确定教学目标

基于OBE思想和学生应掌握的能力，合理设置教学目标。学生应具备的情感目标为，对工程制图课程的学习充满热情，乐于探索、积极完成课程任务。学生应达到的知识目标为，具备读图、绘图的能力，分析问题、解决问题的能力。工程制图的学习应使学生具备就业能力，能够将绘图方法应用于电气工程领域相关图纸的绘制与阅读，并能够在电气工程装备设计过程中正确绘制结构体及模块组件的图纸，表达设计思想。组建团队并通过团队成员的分工协作绘制复杂图样，在交流讨论及图纸绘制过程中完成各自分工，履行团队成员责任，培养团队合作意识。

1.3 基于教学目标，确定教学内容

学生在中学已经学习了平面几何、立体几何的相关知识，工程制图是在几何知识学习的基础上逐步深化的一门课程。部分学生对抽象理论不容易接受，以致对工程制图的学习产生抵触情绪。电气工程及其自动化的学生来自各省市地区，受教育程度参差不齐，接受新知识的能力也各不相同。OBE思想以学生学习成果为导向进行反向设计，基于对本专业学生的学情分析和教学目标的制定确定教学内容和教学重难点。根据教学经验预判学生会在哪一部分学习中遇到困难，提前做好相应措施以帮助学生度过学习瓶颈。OBE思想的核心是教师在课堂中要以学生为教学主体，根据学生的个体差异，对学生进行个性化指导，最大程度激发学生的学习兴趣。

2 创新教学模式

基于OBE理念以学生应完成的教学目标进行反向设计，在教与学的模式上改进，以使学生更好的获取理论知识，掌握绘图技能。本文从教师如何授课到学生怎么学习，进行全方面调整。基于课时短，学习任务重的教学特点，提出了教学内容重新整合的教学模式。教学内容整合中应考虑工程制图与其他课程的关联性，明确各课程应承担的教学内容，进行侧重讲解，从而做到教学内容不重复，主要内容不遗漏。

2.1 整合式授课

工程制图教材涉及十四个章节，内容较多，但教学安排课时只有32个学时，因此在课程内容上需要改革。根据学生专业需要及实际情况削减不必要的以及超出学生接受能力的内容，让学生心理上能够接受这门课程，没有畏难情绪。依照电气工程及其自动化毕业要求指标点，根据设定的教学目标及预期的学习结果，优化整合课程教学内容为五个模块，采用模块化教学方式[3]。

制图的基本知识和技能与标准件和常用件属于制图基本知识板块讲解，将这两章内容综合精简为模块一。点、直线和平面的投影和立体的投影属于正投影基础，将这两章内容合并为模块二。模块一和模块二是工程制图的基础，应重点讲解。组合体和机件的表达方法，讲述了形体的表达方法，可合并为模块三。零件图、装配图，讲述了单个零件及若干零件装配后的表达，装配图是零件图的延伸章节，有关联性，合并为模块四。轴测投影是利用平行投影法形成单面投影图，可同时反映物体三个坐标方向的形状，应用于电气元器件的绘制；电气制图讲述电气图的概念、电气图的画法与识读，对于电气专业学生的学习非常重要。因此将这两章合并为模块五。

表面展开图和投影变换对于电气工程及其自动化学生应用较少，删掉这两个章节的讲解。化工制图阐述了化工图样的表达和识读，适用于化学专业学生学习；计算机绘图在计算机绘图等课程中有详细的介绍，安排学生自学。因此这两章不再安排课堂讲解。

2.2 侧重式授课

工程制图与部分课程在教学内容上存在着内容重复或延伸的关联性，主要涉及互换性与测量技术、机械制造工艺学和机械设计等课程[4]。这些课程被安排的前后教学顺序未充分考虑课程间的关联，不够科学合理，未达到最佳的教学效果。因此在遵循培养方案和教学大纲的前提下，与上述课程任课教师沟通协调，明确各课程应承担的教学内容，明确相关联课程的先后教学顺序、侧重讲解内容，使学生的学习更有逻辑性、连续性和系统性。

任课教师根据该专业培养方案、教学大纲和实际教学情况，对基础性知识的实用性问题进行了适当优化和调解。在工程制图的教学中，会删掉一些章节，泛讲一些内容，侧重本专业学生应掌握的基础知识的讲解和三视图的绘制。互换性与测量技术课程教学中，会在工程制图课程中尺寸标注学习的基础上延伸、细化、重点讲解尺寸标注，零件装配；机械制造工艺学的教学中，在工程制图学习完各类零件绘制的基础上，延伸学习零件的加工工艺过程设计；在前述基础课程的学习之后，机械设计课程对学生进行了综合应用设计能力的培养。

2.3 关联式学习

在具体教学过程中，部分学生反映空间想象力较差，在立体投影，组合体的三视图学习中感到吃力。鉴于此问题，在学生学习模式上进行改革，采用“关联式学习”，将抽象问题具体化。可采用以下几个措施：（1）教师在理论课上辅助实物模型进行立体投影、组合体三视图的讲解，使学生对空间三维模型结构的想象具体化；（2）开设手工课，统一购买硬纸板或橡皮泥等简易材料，让学生制作三维模型，增加课程的趣味性。并对模型进行切削、折叠，加深对截交线、相贯线画法的理解；（3）组织学生到模型室对组合体模型及其三视图投影进行观摩学习，进一步加深对组合体结构的拆分及构建的能力。以上措施将传统教学模式“图—体—图”向习惯构型思维教学模式“体—图—体”转变。在具体教学过程中，通过让学生观察、构建三维空间“物”的模型，转到二维空间“图”的表达，再在脑海中重建三维空间“物”的图形，帮助学生在“物”和“图”之间搭建一座桥梁。在学习过程中设置任务，进行分组讨论，引导学生自主思考，培养学生的创新意识。“整合式授课”“侧重式授课”和“关联式学习”模式的应用，使学生的实践能力、综合素质和专业能力得到稳步提升。

3 更新教学评价体系

传统工程制图教学的最终成绩是30%的平时成绩加70%的卷面成绩，不够公平合理[5]，因此考核方式调整为50%的平时成绩加50%的卷面成绩。传统教学中平时成绩主要来源于课堂考勤、提问、纪律和平时作业，不足以充分反应学生学习状况。因此具体教学实践中增设阶段性测试、教师评价、小组评价、自我评价，力求全过程多角度评价，展现学生最真实的学习情况。

教师根据各小组课堂整体表现情况及组员的个人表现进行综合评价。教师将各小组的组员参与程度、资料的准备情况、解决方案的合理情况及课上表现情况等评价指标予以分值量化，由各小组进行自我评价及组间互评，最大程度地保证了课堂教学评价的合理性。另外，根据各组内成员的贡献比例、课堂发言等情况对各小组组员给予额外的分值奖励，鼓励先进，带动后进，兼顾了整体和个人，提高了学生的集体荣誉感，充分体现了课程的过程性评价特点[6]。

过程性评价的增设，避免了过去一刀切的评价方式。更新后的评价体系，更注重学生学习的过程性评价，学生在学习中获得了什么能力，促进了学生自主学习的能动性。通过教学评价对学生进行知识能力和手工制图技能的评估反馈，鼓励学生不断完善自我，明确教师优化课程教学的方向。

4 结语

在如今课堂教学由单一的授课方式向着多元化讲授趋势发展的阶段中，如何采用新型的教学思想、教学模式以适应人才的发展，是每个高校都要重点发展的方向。经过对电气工程及其自动化专业工程制图课程的教学实践，通过课堂反馈、期末测验和教师评价等，发现学生学习成绩有了明显的提高，自主学习兴趣不断高涨，学习能力不断增强。证明OBE思想的植入和教学模式的创新可以有效地调动学生学习的积极性和主动性，改革创新具有一定成效。但教学模式可以研究和探索的空间还有很大，应不断研究、努力探索，争取把工程制图建设成一门适应时代要求、体现工程思想、更受学生欢迎的优秀课程，达到更有利于培养技术性人才的目的。