工程图学课改与机械类创新人才培养的关系

摘要：创新型人才培养已作为各高校的着眼点，通过开展学科竞赛来激励和评价工作的成效。中国高等教育学会“高校竞赛评估与管理体系”专家工作组提出了高校学科竞赛作为评估一所高校教学质量的重要因素，由此拉开了“新质量教育”实验研究的序幕。学生的创新思维和实践活动离不开技术类基础课的工程素质培养。本文着重论述了工程图学课改与机械类创新人才培养的关系。

关键词：创新型人才培养;学科竞赛;工程图学课改

一、新时代实现创新型人才培养的教育基础

2017年12月14日，中国高等教育学会“高校竞赛评估与管理体系”专家工作组发布2012-2016年我国普通高校学科竞赛排行榜，学科竞赛已经得到各行各业的高度认可，但是实践教学如何推动整个教学课程体系融合性改革还处于方兴未艾阶段。多样化和个性化的工程教育培养模式是共同探索的课程改革方向：机械类专业课教材及课程旨在授予学生有關产品设计与制造的基本方法，工程图学通过形象思维建立起形体（产品实物）与工程图样的关联，这种关联是大学教育着眼思维品质培养与提升为创新型人才培养打基础的前哨，工程图学课程培养空间抽象逻辑思维并按照工程的标准规范表达设计理念。无论专业课还是技术基础课都需要从工程问题出发培养学生的工程意识，培养学生发现、分析和解决问题的能力以及空间思维和设计表达的能力。由于提高本科教学质量处于进一步实施教育法的风口，高校学生在各类学科竞赛中的获奖统计数据和排行榜便成为评估一所高校教学质量的重要指标。因此，近年来国内高校越来越重视高校学科竞赛。

国内高校的新课程改革在不断吸收和融入新的教育理念。可以说，摈弃传统的“教材”、“教师”、“教室”三中心教学模式已成为教学改革创新的重要着眼点，也是许多教育研究和教学法探讨的聚焦点。新时代高等教育注重创新型人才培养体现了大学教育的宗旨和目标。大学的灵性存在于其充满智慧的有机体特质。可以说，灵性教育是大学教育目标的最高境界。采用项目式教学和小组形式，学习机构和结构设计、机械标准件和电控元器件选型等专业知识，培养学生知识运用能力、机电产品创新能力、团队合作能力、关注国计民生需求以发现并解决问题的能力，激发学生专业兴趣和报国情怀。教材及课程秉持“科研反哺教学”理念，以现代机器“三子系统论”和产品开发过程模型为指引，突破原机械原理、机械设计两门课程的框架，重构了课程的内容体系，提出了“课堂教学和课外项目双主线同步开展、课堂教学服务课外项目、课外项目促进课堂学习”的项目式教学技法，紧扣“中国制造2025”和“国家创新驱动发展战略”，将中华民族的机械发明创造史、国家伟大复兴的科技强国发展战略、科学精神和大国工匠精神、当代青年的历史使命和责任担当有机融入课程专业知识点和能力点教学中，形成知识点、能力点、思政点“三点合一”的分布式、融入式课程思政育人教学方法。传热学是工科大学一门重要的必修专业基础课，旨在研究热量传递规律，通过课堂教学，结合教学实验和课程项目的设计和实施，培养学生运用热量传递的基本理论和研究方法，分析、解决实际工程和科学问题的能力，为学习后续专业课程和从事科研工作提供坚实的保障。

二、工程图学课程推进“新质量教育”的探索方向

新课程体系力求实现的“融合创新”体现了现代工程教育的协同创新、理工和多学科融合、产学融合、校企融合、教研学融合等跨界融合。也包括这5个核心内容的融合创新、渐变（非颠覆性），非颠覆性教育改革是继承创新、改革创新。

随着社会的高速发展，各行各业的人们是被动地适应还是引领变化呢？有道是：未来已来，唯变不变。当前，得益于脑科学和人工智能等新兴研究和科技的进一步发展，人的感知和记忆能力得以极大地拓展。特别是脑科学与虚拟现实和人工智能技术等的融合，新兴科技已然开始革新现有学习模式。当知识习得手段日渐趋向人的主体感知并给予极大帮助时，各级教育在施教过程中知识建构的空间和路径可以更加精准。笔者认为：在教育界，为了更好地培养未来的人才，提前变革学习是我们唯一的选择。习总书记在19大指出：“要把教育作为中华民族伟大复兴的基础工程。”党和政府对教育非常重视，但是，我们也要清醒地认识到，教育趋近理想目标还有很长的路要走。学科竞赛在培养工程实践能力、增强团队合作精神、提高大学生创新思维能力等方面确实起到推动作用，但是，教室场景中的课堂仍然是大学教育的“主阵地”。从教育理论上讲，任何一种教学模式都是经验与理论之间的可操作性知识系统，都是围绕着一定的教学目标设计的，教学模式是教学现实和教学理论构想的统一。有鉴于此，新工科构建应当因地制宜，阶段递进。例如：对地方高校，不能盲目办新专业，更要避免用“新瓶子装旧酒”。恰恰相反，新工科教育提倡用“旧瓶子装新酒”，其寓意是利用既有创造未有！从教改的达成目标考虑，应当以学生为本，围绕学生兴趣开展创新、创业，提倡跨学科、跨界能力的培养。包括知识、能力、价值观等方面培养，打破本科和研究生培养界限，实行多元化培养，改革教师评价机制，推进产业和学校的协同创新。所以，新工科可以理解为科学、应用科学、工程科学和工程实践的创新与进步。不同学科交叉与交融，所形成的新兴工程学科或领域、新范式和新工科教育等综合概念。与时俱进中兼顾新工科所涉及现代工科领域的新定义、新认识、新工程范式、新工科教育、新工程的研究与创新、新工程实践等多方面。

当前工程图学课程知识体系存在的问题可以择要梳理如下：教学面未能拓宽，理论教学与实践教学出现脱节，协同不够，也就是还停留在教本讲义的讲解。教学管理也制约了教学的实际展开，因为理论课与实习课学时在不断被压缩。笔者认为：简单压缩课程和学时与理解“强专业铸金课，淘汰水课”不够全面不无关系。教师因为肩负教学设计中的策划和组织的职能而需要具备相当高的知识修养和业务素质。有道是，亲其师，信其道。所以，教师在课堂上要通过精彩的教学内容和生动的教学语言充分展示作为课堂主导者的个人魅力，从而调动起学生对课程的兴趣和参与积极性。在“大班授课-小班研讨”的教学实践中，教师需要不断探索、反思并关注教学方式和策略的改革。

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作者简介：牟柳晨，男，1965年12月生，四川成都人，工学博士，四川大学机械学院高级工程师，中国机械工程学会高级会员。