工程教育专业认证背景下机械制图项目式教学法应用研究

李志丹 丁刚 孙芹 赵凌燕

(山东交通学院工程机械学院 山东济南 250357)

工程教育专业认证是当前国际公认的工程专业类人才高质量培养的关键制度，是实现工程专业人才国际互认的重要支撑，当然也已经成为我国工程教育教学改革的重要举措，对提高工程教育人才培养质量具有重要的推动作用和现实意义。工程教育专业认证遵循OBE 的核心理念，即“以学生为中心”“以产出为导向”和“持续改进”的先进教育理念[1-2]，这与知识驱动型、强调投入的传统教学理念形成了鲜明对比。

在参与学校机械制造及其自动化专业工程教育认证的过程中，对照工程认证标准不断完善专业建设、修订人才培养方案、优化课程体系，同时作为一线的专业基础课教师，也在不断地探索和实践更多样化的、更先进的教育教学模式，以期更契合工程教育专业认证的标准和理念。该文将以笔者所讲授的《机械制图》课程为例，综合考虑了多种因素后在实际教学中引入了项目式教学法。

1 项目式教学法的选择

我国著名的教育家陶行知先生提出了“教学做合一”“做中学、学中做”的教育理念，他认为“好的先生，不是教书，不是教学生，而是教学生学”，他的教育策略强调了学习与实践结合的重要性，提倡在实践情境中组织教学，要针对所要完成的任务实施教学。这些教育思想与工程教育的理念是内在相通的，该文所提到的“项目式教学”也正是与这些教育理论不谋而合的选择。

具体来说，项目式教学法把整个教学过程分解为具体的项目或任务，由教师设计出合理的项目化教学方案，学生和老师共同参与完成一个个项目的教学活动。项目式教学的目的在于让学生能把课堂理论与实践结合起来，充分发掘学生的潜在能力，培养学生的创新能力，从而提升学生的实践技能。

而《机械制图》教学是一门既有系统理论又有较强实践性的专业基础课，在学习过程中注重培养学生的参与性、实践性和行动性。但目前该课程在课程结构、教学设计、教学模式等方面与工程教育的理念并不适应，例如：在课程内容设置上过于注重知识的逻辑性和学科体系的完整性，课程体系的知识性、理论性和概念性内容偏多，而制图的应用性、工程性、实践性内容相对欠缺，缺乏制图知识与实际产品或工程联系的内容。因此，借助工程教育认证的开展，在《机械制图》教学中有必要进行新的教学模式的探索与改革。通过对《机械制图》的课程结构和内容进行适当的调整和重构，以实践项目的形式引入教学；在教学过程中以项目驱动为导向，引导学生主动参与，加强师生双向沟通；在教学设计上将项目实践案例贯穿始终，构建项目驱动式制图教学模式。

2 项目式教学法的具体实施应用

2.1 以教学目标为导向的项目式教学设计

工程教育认证的核心理念中“产出导向”的教育理念也称为目标导向教育理念[3]，这种教育理念在实际教学中的实施要把本专业的人才培养目标和毕业要求作为教学设计的出发点，紧紧围绕本课程的教学目标设计项目式教学任务，其课程大纲的制订、教学计划的实施和教学效果的评价等均应服务于“产出导向”理念的基础上。

在参与工程教育认证的背景下，笔者对《机械制图》课程的教学目标进行了修改和调整，主要包括培养学生正确识读和绘制图样能力、空间思维能力、构形设计能力；培养学生的工程意识、标准化意识、创新意识，帮助学生尽快融入后续专业技术学习和工作。基于以上的教学目标，构建新的项目式课程体系，在教学内容中引入机械工程行业的基础性知识技能，对教学目标中的具体教学任务进行分解、细化和重组，设计成一个个体现实际应用的具体化的项目，将相关的知识点穿插到项目案例中，以项目实施带动知识应用，让学生在积极参与项目的过程中习得知识点，帮助学生获得项目实践体验的同时，达到培养工程意识的教学目标[4]。

《机械制图》课程教学项目在设计时应该结合以下几点进行。

2.1.1 项目的设计要与工程实际自然衔接

由于该课程是在大学一年级开设，大多数学生尚未接触过专业知识，对一些概念性、抽象性的专业知识点缺乏认知，所以在进行项目设计时针对难理解且重要的知识点，尽量设计为通俗易懂其符合工程实际的教学项目，这样可以激发学生的学习兴趣，提高学生参与的积极性，在浅显易懂的实例中理解抽象的专业知识。例如：在制图基本知识环节，可以创设的项目情景之一“扳手平面图样的绘制”。扳手是日常生活中熟悉的工具，要加工出合格的扳手成品，需要依据精确的图样，其形状、大小等要素要体现在图纸上，以此引导学生去学习和应用国家标准中有关绘图的基本规定、平面图形的分析、尺寸的正确标注等知识，这些看似枯燥、刻板的知识点就会生动起来，同学们为了完成绘制出正确扳手图样的任务，就会主动获取相关的知识。

2.1.2 项目的设计要和专业课程有效融合

《机械制图》是一门专业基础课，是后续很多专业课的先导课，在今后的专业课学习中起着承前启后的作用[5]，因此项目设计的内容要与该专业知识相联系，为将来学好专业课做好铺垫。例如：在典型零件测绘项目中，轴套类和轮盘类零件可以选择后续课程设计中减速器部件的从动轴和大齿轮进行测绘，既运用到本课程中有关零件图绘制的相关内容，以及齿轮画法的基本规定等基础知识，又提前熟悉了减速器设计中的相关知识。

2.1.3 项目的设计要和实际需求主动关联

有条件的情况下，可以组织学生到合作的企业、校办机械厂进行调研和学习，结合企业对人才能力的实际需求，设计切合实际的创新性和开放性项目，使学生在项目实施中体验到价值感。

同时，邀请企业的技术人员对学生的项目作业进行指导和点评，让学生走出枯燥的课堂，认识和接触到社会的需求，更能明确专业学习的目标。

表1 是对该课程中的项目设计及具体任务分解，根据实际实施的效果，可以对项目进行调整和修改。

表1 《机械制图》课程项目设计与知识储备明细

2.2 以学生为中心的项目式教学实施过程

由教师制订设计好该课程的项目案例后，以项目任务书的形式下发给学生，此时项目实施正式进入以学生为中心的行动过程。这种以学生的主动性、参与性为主导的“行动化”教学，使学生在完成项目的过程中，通过自己的“行动”完成自我思考，在“行动”中构建自己的知识体系与思维方法，在“行动”中实现学习目标，完成项目任务。

项目式教学的实施建议采用小组模式展开，学生合作完成和教师引导讲解相结合，保证教学实施过程有序性和高效性。学生在合作中相互学习，取长补短，增强团队意识；教师在与学生的交流中发现问题，总结经验，完善教学方案设计。表2 中对项目实施过程及师生双方的角色任务做出了具体规划参考，体现出了在项目式教学模式中以学生为中心的导向，让学生以主角的身份参与项目，教师由传统课堂中的主角转化为配角，在项目中起到辅助指导的作用。

表2 项目实施中师生双方任务规划

2.3 项目评价体系持续改进和完善

评价体系的建立要综合考虑各方面的因素，将期终展示性考核和过程性考核结合起来，具体所占的比重依据实际项目设置，要保证评价的客观、公平、合理。期终展示性考核以项目小组为单位进行检查汇报，不同项目小组之间进行互评，项目小组成员进行自评，教师进行总体评价和总结。

工程教育专业认证强调课程的考核要重视过程性，项目式教学模式中过程评价尤为重要。评价体系中要体现项目实施过程中每位同学的参与度，对项目完成的贡献度以及学生综合能力目标的达成度等。只有综合考虑了多种因素才能对学生的能力进行客观公正的评价和考量[6]。

当然，评价体系的建设需要不断细化、改进和完善，这样才能使项目式教学在研究和实施中不断发现问题、解决问题，更有效地开展和推广。

3 项目式教学法的效果总结

在参与工程教育专业认证的过程中，通过对《机械制图》课程开展的项目式教学模式的探索和实践，教师明显感受到学生参与课堂的积极性提高了，能够主动地获取和运用知识，更加明确所学专业的目标和要求。通过参与项目，充分培养了学生的自学能力、沟通能力、创新能力、协作能力等，学有余力的同学能够积极参加技能性证书的考取和各类成图大赛，提高了自身的综合素质和能力。