基于工作过程系统化的《工程制图与计算机绘图》课程教学改革探究

宋莹

(沈阳工学院，辽宁抚顺 113000)

“工作过程系统化”强调“以就业为导向以职业为载体的人的全面发展”，在工作过程比对研究中，把教学内容同实际工作过程相联系，经过三次教学设计处理，处理成若干个有逻辑关系的(如包含、并列)任务用于教学的工作过程。在教学过程中强调包含、并列、比较等学习方式，实现知识点的有机结合和内化，通过项目案例的层层推进使学生提高思考，发现、分析和解决问题的能力。工作过程系统化的教学方法既有模块课程的灵活性也具有项目课程的特长，同时在此普通项目教学的基础上，实现各项目各模块的能力递进的发展，从而将传统的以教师为主讲切换到以学生为中心的转变。《工程制图与计算机绘图》作为安全工程的专业学生接触的第一门专业基础课程，承担启蒙学生了解整个专业体系的作用，对于学生毕业进入相关工程单位进行安全监察、设计、监理等起着重要作用，因此课程讲授必须打破传统学科知识系统化的束缚，将制图课程中涉及的工作过程、学习过程和学生的解决问题的能力有机结合起来，将原有八大模块围绕工作过程进行内容重构，设计以建筑安全为方向的四大模块及相关学习情境，建设工作过程系统化的课程。基于工作过程系统化的教学方法对于进行应用型教学、培养学生的实践能力具有重要意义。

1 安全工程专业《工程制图与计算机绘图》课程教学现状分析

安全工程专业学生需要掌握安全工程学科的基本理论知识和专业技能，是建筑工程、矿山、冶金工程等多行业领域需求的复合型应用技术人才。《工程制图与计算机绘图》是安全工程专业重要基础课程，空间想象力要求高，注重培养安全工程专业人员在工程设计、建设、投入使用各个环节进行安全管理、安全技术等相关应用和实践，具有较强的实践性。课程所培养的手绘及AutoCAD 计算机辅助功能绘图以及工程项目图纸识图能力是学生需要的基本且重要能力，学生通过读图、绘图解决建筑安全工程相关问题。课程教学效果将与学生的工程素质、技能和创新能力直接相关。

《工程制图与计算机绘图》课程特征突出：基本概念多、理论性强(如投影理论)，绘图量较大，在点线面投影方面习题比较难做，手绘图纸及计算机绘图实践性强，对空间思维能力要求极高。课程内容既包含手绘图纸、AutoCAD计算机辅助绘图的实践操作，也包含投影理论学习、国家制图规范、法规标准及工程实际的相关内容，因此教学难度大，实际工程经验要求高，对于大一学生理解和掌握本门课程的难度大。

在以往安全工程专业《工程制图与计算机绘图》的教学中，存在以下几个方面的问题：

(1)教学方法较为陈旧。授课教师完全按照教材的内容顺序向学生灌输信息，知识点相对量多、烦琐导致学生主动性不高。通常由教师在多媒体演示操作，学生实践动手在计算机操作较少，缺乏主动思考。

(2)课程中涉及手绘抄图及CAD 计算机辅助绘图量较大，但具体针对工程项目识图训练较少，导致学生不能识读标准图集、工程样图，不能直接进行工程项目设计和指导施工。另外，由于大一学生缺乏专业基础知识背景，导致其对建筑工程的图形表达认识不清[1]，课程结束不能应用所学知识独立解决工程实践问题，不能达到培养应用型人才的目标。

基于以上分析，一种高效可行的以培养应用型人才的为目标的授课方法势在必行，工作过程系统化的授课方法能够很好地解决以上问题，因此采用基于工作过程系统化方法来进行安全工程专业的《工程制图与计算机绘图》课程改革。

2 应用工作过程系统化教学方法的课程改革

2.1 教学体系改革

实现培养安全工程专业识图、绘图及应用计算机软件设计能力进行建筑工程安全管理，仅一门工程制图课程是无法实现的。因此《工程制图与计算机绘图》应结合安全工程专业特点，结合其他专业核心课程，形成完整的安全技术能力培养的课程体系。

《工程制图与计算机绘图》课程是培养学生识读、绘制工程图样能力的课程，与其他课程关系如下：

(1)《工程制图与计算机绘图》作为第一门专业基础课，内容包含识图、绘图基本理论和方法，最终使学生达到能够自主读施工图、识建筑图、手绘及计算机软件绘制各类图纸的能力[2]。

(2)专业课中《建筑消防》《事故与灾害应急》《建筑安全》《安全人机工程》《工业通风与除尘》等课程能够提供项目案例素材，可以在这些课程中搜集建筑图、消防图、人机设计图等应用实例用于本教学，如：从《建筑消防》《建筑安全》等课程中选取典型的民用、商业建筑物作为实例，给学生讲解读图、识图、绘图方法；同时学生可以自主设计工程图样，在绘制工程图后将绘制的图样用于专业课程教学，从而融会贯通方便学生理解。通过前序课程后序课程的关联性，本课程能够为后序其他安全工程专业课程提供实践作用，提高后序安全专业课程及课程实践、毕业设计的效果。

(3)通过安全工程专业课的课程实训和毕业设计教学环节，锻炼学生利用计算机AutoCAD绘图技术建筑安全工程相关实际问题的能力。例如：在工业通风与除尘实训、安全人机工程、建筑消防实训中绘制设计图；在毕业设计中绘制消防设计图。

2.2 教学内容的改革

根据人才培养目标的要求和课程体系的设置，需要对《工程制图与计算机绘图》课程的教学内容进行整合，按照课程模块重组。

(1)课程初期，注重安全工程领域背景介绍，如引入建筑安全工程事故案例让学生了解工程制图在安全领域的应用实例，提高学生的学习兴趣。

(2)对于绘图基本方法知识，结合工程项目具体案例进行理实结合。例如：在计算机绘图命令讲授中，选用《工业通风与除尘》课程通风管道作为绘图实例，让学生能够感受作为安全专业学生的专业使命感，对专业有更深入的理解。

(3)课程总共48 个学时，其中工程制图基础理论32 学时，AutoCAD计算机绘图16学时，研究绘制和阅读工程图样的理论和方法包含内容有：投影基础、建筑形体表达、轴测图以及建筑施工图识读及运用AutoCAD 软件绘制具体建筑图样。课程最终以培养学生自主识图、独立绘制建筑图样为目标，结合安全专业人才就业领域，对接职业素养，以具体项目贯穿课程知识点，各项目之间层层递进，由老师带领同学共同完成项目过渡到学生独立完成。

基于以上分析，将课程内容结构重组为4 个模块，具体见表1。

表1 教学内容重构

2.3 教学方法改革

(1)采用多媒体红蜘蛛软件授课。同学们可以身临其境上机练习，出现问题分组讨论，学生带着解决实际任务的目标去学习，由一开始的小任务逐渐过渡到大任务、由简到繁、循序渐进完成。在教学过程中，由兴趣引导学生在任务中自主地去探求知识、获取知识、运用知识。以教学方式调动学生的学习兴趣会取得事半功倍的效果。

(2)将翻转课堂教学模式应用于《工程制图与计算机绘图》课程教学[2]。翻转课堂包含三个阶段：①获取课前知识；②课堂知识内化；③课后知识的巩固。在授课前做好课程设计：有效利用时间，在课前，学生可在慕课或智慧树等网站进行自主学习；课堂上，教师布置任务、学生完成任务、小组打分评价，教师最终总结；课后，学生修改完善成果提交成果；通过一系列的设计旨在提高学生自主学习能力、小组团队协作能力以及对课程知识的综合应用能力[2]。

2.4 考核方式改革

在考核学生过程增加过程考核比重，通过过程考核强化学生在课堂上的表现及改善部分同学的听课状态，以过程考核方式激励学生积极参与课堂讨论和互相沟通交流中，合理调整考核方式，注重学生实际绘图操作能力及解决工程问题的能力。各项考核项具体内容及比例如下。

(1)课堂表现占10%，考查学生在课堂上是否能够积极互动。主要根据学生出勤、课堂参与汇报情况给出成绩。

(2)作业占20%，考查学生对重点知识的掌握情况，在重点部分会布置手绘及上机作图作业。

(3)课堂笔记占20%。考查学生课堂听课态度，针对课堂重点内容，教师会留出时间让同学结合自身理解记录课堂笔记。

(4)随堂考核占20%。随堂考查学生对课堂知识的掌握情况，采用雨课堂、慕课测试等方式，在课堂随机发送识图试题，学生在课堂时间完成，考查课堂掌握情况。

(5)任务完成占30%。布置学生进行手绘项目和计算机绘图任务，考核学生本学期对工程制图与计算机绘图的整体掌握情况。采用课堂与上机作图结合形式，要求学生在规定时间内完成绘图。

3 改革目标

(1)实现教学内容改变。设计以工程项目绘制过程为主线的课程结构，结合工程实例及时更新教学内容，让学生更早地建立对工程问题的认识[1]。

(2)实现教学方式改变。通过以学生为中心的教学模式，提高学生课堂参与度。

(3)实现学习方式改变，配合教学方法的变化，结合课程学习要求，学生进行团队协作，开展自主学习。

4 解决的关键问题

(1)优化、重组理论教学内容。由于传统的制图课程不能将学生对专业图识读和绘制训练到位，因此，通过本项目的实施可以体现课程教学过程中“教、学、做”一体的应用型教育特色。

(2)学生团队协作能力差。目前学生多数以自我为中心，团队意识和团队协作能力偏低，不利于学生日后的职业发展。

(3)实践项目案例的分析整理，实现理论知识与实际建筑工程项目的紧密结合。

5 改革实施效果

基于工作过程系统化教学设计和多种形式的考核改革，运用项目教学的方法深度挖掘了学生学习兴趣和热情，获得学生一致好评[3]，通过课程改革和实践取得较好的教学效果。

(1)加强过程考核，通过课堂任务与课后作业练习，及时巩固学习知识，考查学生对知识的掌握程度。通过过程考核提高学生对知识的综合运用能力，也提高了学习的主动性[4]。

(2)期末总评成绩显著提高，成绩优良率高达59.38%。

(3)采用分组团队，增强学生的团队意识和责任感，体现以学生为中心的思想。

(4)由传统的理论测试单一型评价方式向多元评价方式改革，更全面地考查了学生的知识掌握和综合运用的能力，完成本课程的培养目标。

(5)建立教学案例库。根据安全专业毕业生毕业后工作方向、工作中研究项目等情况，提取专业授课案例项目资料，建立相关教学案例库。分别为：案例一某小学教学楼建筑图；案例二行政楼建筑图；案例三A 户型住宅楼建筑图；案例四B 户型住宅楼建筑图；案例五多层住宅建筑图；案例六某校园平面图，案例七某别墅建筑图。

(6)学生满意度调查。对班级32 名学生进行了《工程制图与计算机绘图》课程工作过程系统化教学问卷调查，经统计90.63%的学生完全能够接受本课程实施工作过程系统化的相关教学；9.38%的学生基本接受实施工作过程系统化的相关教学；0%的学生不接受此方法，78.13%的学生认为该课程采用工作过程系统化的教学法授课好；15.63%的学生认为工作过程系统化教学法和传统教学法都可以；6.25%的学生认为传统教学方式好。根据以上数据及平时与学生沟通交流，大部分学生认为实施工程过程系统化的教学方式能够更好地掌握通过手绘及CAD计算机辅助软件进行工程图纸的绘制，并能很好地通过项目来提升自我的读图能力。

6 课程改革创新点

制定工作过程导向课程的课程标准是目前应用型课程改革与建设的当务之急，有必要建立“基于工作过程”的课程标准。具体创新点如下：

(1)强调过程学习，在授课过程中将学习重心从传授理论知识向应用理论知识解决实际问题的过程转化，根据工程图纸绘制流程来重新设置课程内容和课程结构。

(2)注重学生实践能力培养。结合建筑工程实例及时更新教学内容，让学生建立对工程问题的认识，真正落实应用型人才培养方案。

(3)建立学习小组，通过小组任务等教学活动锻炼学生团队合作能力。

7 存在问题及解决思路

(1)基于目前建筑结构的多样化及建筑设计的优化，今后需要继续加大力量进行案例资料的收集。建立图纸资料库，为今后课程授课提供更丰富的项目资料。

(2)目前课程基于工作过程系统化方法授课的线上课程资源缺失，在后疫情时代应加强对于课程线上资源的建立。

(3)随着3D 软件的普及，探索3D CAD 软件对教学内容进行扩充。

8 总结

本文探讨了工作过程系统化教学改革方法在安全工程专业《工程制图与计算机绘图》课程的应用并应用于实践。在教学过程中发现，工作过程系统化的课程改革方法对提高学生学习兴趣、课程期末成绩，提升学生就业能力及就业单位满意度都具有良好效果[5]。