蒋 薇,门朝威
(长江大学机械工程学院,湖北 荆州 434023)
“双一流”建设是中国高等教育领域继“211工程”“985 工程”之后的又一国家战略[1],其目的一方面要推出世界一流大学和一流学科,另一方面要成为高等教育提升的助推器,提升整个中国高等教育的质量和育人水平。
课程来源于学科,是人才培养的核心要素,只有高质量的课程才能支撑起高水平的学科。长江大学自2018 年获批“双一流”建设高校以来,成立了“双一流”建设管理委员会,并制定了《长江大学国内一流大学建设方案》,对全校各学科专业及相关课程的“双一流”建设进行统筹安排。
机械制图是高等教育中所有工程领域学生必须掌握的一门应用型学科,兼具理论性和实践性,对培养学生的思维能力、工程意识和综合素质具有重要作用。较一般课程而言,机械制图课程内容多、难度大,以圆规、直尺为绘图工具,以板书、模型为辅助手段,以课堂讲、课后练为主要教学方式的传统教学方法,已无法适应新时代对创新型人才的需求。作为省级精品课程,长江大学制图课程的建设由来已久,但在教学过程中仍暴露出诸多问题,如教学内容陈旧、教学方法落后、教学模式单一、实践环节不足以及考核方式不够合理等,极大地影响了学生的学习积极性和整体的教学质量,与高技术人才培养目标还存在一定差距,因此亟须对该课程作进一步的改革与探索。传统的教学方法既不能全盘否定,又不能照搬照抄,必须取其精华、弃其糟粕,需要联系实际大胆创新。
1) 教学体系不完善,不能与时俱进。机械制图课程教学的主要目的是培养学生掌握现代化绘图手段,提升空间形象思维能力,为学好后续各类课程打好基础。通过学习本课程使学生掌握投影规律和投影方法,具有二维平面图形表达三维空间形状的能力;有一定的创造性构型设计能力;能较熟练使用绘图软件绘制工程图样及进行三维造型设计;有绘制和阅读中等复杂程度零件图和装配图的能力;有一定的工程意识和贯彻、执行国家标准的意识。机械制图课程内容繁杂,教学难度大。目前的教学大纲基本遵循传统内容,虽然近几年的教学改革已经在内容结构上做了一些调整,如减少画法几何学时,先介绍立体的构型与表达、后介绍投影规律,减少制图标准和几何作图内容等,但整体改动不大,仍以基础知识讲解为主,部分教学内容冗长落后,忽略理论与实践相结合的重要性,课后练习少、缺乏实际锻炼,导致实际制图过程中,学生空间想象能力和图形表达能力都无法满足要求。
2) 教学组织方式落后,教学模式陈旧。虽然目前已普遍使用多媒体教学,但教学手段仍不够灵活丰富。“课堂讲解+课后练习”为主的教学模式,在新的时代背景下反映出许多问题,主要体现在:教学方式枯燥抽象、教学工具落后、课堂问题反馈不及时、学生缺乏学习兴趣和热情等。短期问题是导致部分学生没有主动性,跟不上教学进度,消极、被动学习,最终无法顺利通过考试;长期问题则是学生识图能力和图形表达能力薄弱,缺乏工程意识,在完成设计工作后,无法正确表达或绘制工程图样,甚至在走上工作岗位之后,由于其专业能力不足或综合素质缺失,对实际工作造成影响。
3) 实践环节薄弱,缺乏创新平台。目前教学模式下,实践环节学时设置少、内容陈旧、缺乏先进性,导致学生绘图能力浮于表面,仅能解决习题应付考试,对于工程实际没有足够的训练。遇到设计问题时,学生由于欠缺经验往往信心不足,无法选取恰当的表达方式,相关的技术要求和尺寸标注也不符合国家标准,难以同后续的产品设计开发、实际应用环节有机整合。此外,创新实践平台形式单一、数量不足,学生没有机会实践理论知识。
4) 考核评估方式单一,不能全面、准确评定学生水平。教学评价是课程教学中的重要环节,目前制图课程的考核方式以笔试测验为主,虽经过几年改革实践,已将平时成绩由20%调整为30%,即增加了平时考核的比例,但仍然无法打破一考定乾坤、唯考试检验成绩的传统模式。由于机械制图是一门有着很强综合性和应用性的课程,除手工绘图能力外,计算机绘图能力和实践能力在实际工作中也非常重要。传统考核方式下,考试时间有限,加上课程本身的特殊性,最终分数并不能全面考查学生的真实水平,如课程需重点掌握的绘制零件图和装配图等知识点,很难在普通考试中完整考查,对部分动手能力强的学生明显不公平。
“双一流”建设为机械制图课程的发展建设提出了新的要求,也为长江大学制图精品课程的发展提供了契机,在调研、回访、评估等基础上,本文认为机械制图课程教学改革需包含以下4 个方面。
1) 研究并合理设置教学内容,制定新的教学大纲,形成完善的教学体系。根据新的制图标准以及“双一流”建设具体要求,讨论、修订机械制图课程教学大纲,并制定相应的教学进度计划。课程教学内容不能一成不变,必须与时俱进、推陈出新,并紧随科技创新的步伐,让学生以更为开阔的视角学习相关知识。通过深化课程体系改革,整合、精选教学内容,在教学内容增多、课程学时减少的情况下,不断提炼、去粗取精,精制课件[2],剔除与实际联系不大或冗余重复的部分,引导学生掌握本课程中最实用、与后续专业联系最紧密的部分,保证所有知识点都能与专业人才培养计划紧密结合。同时,保证课程的连贯性和协调性,形成一套思路清晰、重点突出、结构合理的课程体系。
2) 研究教学方法的变革与创新,最大限度地提升教学质量。探索推广先进的教学模式,除传统手工绘图、板书演示之外,还需要精制课件,充分运用多媒体手段,让课堂信息更丰富、教学更生动。通过教学研究,将新方法、新技术、新手段引入课堂,扩充教学容量、提升教学质量。除常规“面对面”教学之外,在网络资讯发达、信息量充沛的今天,随着虚拟现实技术、信息网络技术的飞速发展[3],应充分利用各类资源为学生构建内容丰富和信息多元化的空中课堂,帮助学生随时随地发现并及时解决问题。这些方式既可作为线下课堂的有益补充,更能在特殊情况下独当一面。如新冠肺炎疫情爆发期间正值春季开学,由于机械制图精品课程已有完善的网络资源,开学之初即能迅速投入使用,没有影响教学进度和质量。但仅有课程网站是不够的,新时代下雨后春笋般出现的新技术,为教学方法的创新提供了便利。“双一流”背景下,微课、慕课、金课以及雨课堂等多元化教学手段的应用,将为教学活动的开展搭建更为广阔的平台,保障信息及时反馈,促进教学交流,实现教学相长。
3) 研究实践环节的合理设置,加大实践教学力度。制图教学的最终目的是训练学生将理论和实践有效联系,绘制图样只是基本要求,重要的是形成判图、读图、分析图的综合能力[4]。纯粹的理论教学或脱离实际的简单抄图,只能是徒劳无益。实践教学的改革必须紧扣时代脉搏,在充分认识社会现状和实际需求的情况下,合理设置教学内容,做到有的放矢、一击即中。实践活动是培养学生创新精神和实践能力最直接的方式[5]。通过改革实践环节,重点培养学生尺规绘图、电脑绘图及构型设计三位一体的综合能力,真正做到学以致用。同时需大力推广制图创新教育,构建实践平台,鼓励学生参加各类学科竞赛和科研项目,理论与实际紧密结合,提高学生的综合素质和创新能力。如可以把“高教杯”制图大赛、大学生机械创新大赛、大学生挑战杯等看成综合素质的练兵场,既能检验所学知识,又能巩固提升,让学生收获经验、得到启发。
4) 研究教学评价与考核方式,推进考试改革,提高课程考核的科学性。考试是课程评价的重要指标,但不能以单一的终结性评价为唯一标准,应引入过程评价。需通过调研、评估,摒弃传统单一评价方式,制定完善、多元和开放的评价体系[6],实现教考分离,更全面、更准确地评价学生对本课程的掌握程度。通过改革考核方式,增加课堂评定、实训考查、期中成绩、上机考核等多方面内容,以及分段式、多角度考查,综合考查学生的课堂表现、实践能力、专业素养及团队协作意识,实现考核方式的多样化,全面考核学生的综合素质。
“双一流”方案的提出,使机械制图课程建设的目标更明确、思路更清晰、操作更有效。通过构建完善的教学体系、大胆创新教学方法、恰当融入实践环节以及推行科学的考核方式,将使课程建设进入一个更具体、更全面、更有序的阶段,机械制图课程也将在“学校—院系—教师”三类主体的共同努力下实现整体水平的提升。