厚基塑能 培育匠心 四通四能

罗雯

摘  要  画法几何及工程制图是土木工程专业开设的基础课程，旨在培养学生运用图学知识进行工程设计与表达、施工图绘制，为以后专业发展提供重要的学科基础。为解决教学中存在的“基础理论多，工程实践少”“专业知识多，思政人文少”“教师灌输多，学生思辨少”“评价单一”等痛点问题，教学团队以教学问题为导向，以工程专业认证为依托，以信息技术为手段，强化学生中心和立德树人的教学理念，重构基于疑—融—悟—行（WWHD）学习模式的工程案例和科研双驱的阶次化教学内容，构建多阶立体化的课程资源和线上驱动、线下强化的显隐双性课程思政教学体系，建立课程考核“五元协同”评价机制，实现理论与实践、专业与思政、翻转与案例、线上与线下“四贯通”课堂，有效培养学生的工程实践能力、专业素养、科学研究能力、创新创业能力。

关键词  画法几何及工程制图；课程思政；教学资源；微课

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2023）09-0125-03

0  引言

党的二十大报告强调“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑”。教育、科技、人才“三位一体”发展，被赋予新的时代内涵。画法几何及工程制图课程改革传统的教学模式，主动应对新一轮科技革命与产业变革，落实新工科建设要求。课程基于学生中心和立德树人的教学理念，结合专业特点自建线上课程，借助信息化手段，开展线上线下混合式教学，通过重构教学内容、重塑课堂模式，培养学生理论联系实际的能力，提高学生自主学习能力，帮助学生树立正确的“三观”。

课程团队围绕教材对授课内容的深度和广度进行拓展，挖掘课程中蕴含的思政元素，收集整理工程案例，既对现有教材内容进行补充，也利于因材施教，满足不同学生的成长需求；秉承“教无定法，贵在得法”的理念，灵活运用教学方法和手段，促成教学目标的达成，助力学生对知识的内化吸收、相关能力的提升、情感态度及价值观的升华。课程团队精心设计教学活动，科学制定评价方式，提高教学有效性。

1  课程概况

根据“通识素养宽厚、专业基础扎实、实践创新能力强”的学校人才培养定位，“立足本省，面向行业，培养具备良好的科学与职业素养”的课程性质和特色，“面向未来、适应需求、理念先进”的新工科要求，凝练课程的核心目标。

知识目标：掌握工程图学基本知识、原理和技术；理解设计表达的基础知识；了解本学科重要进展的发现历程和对社会发展的推动作用。

能力目标：能够从点、线、面出发分析形体投影特征；能够设计符合规范与工艺要求的形体，并能够在设计环节体现创新意识；能够跟踪工程技术前沿不断更新相关知识，适应工程行业职业发展。

素养目标：传承中华文明、家国情怀，感受科研工作者为国奉献的高尚品质和严谨的工作作风，培养学生探索未知、追求真理的责任感和工程素养，传承大国工匠精神。

2  教学痛点问题

本课程开设在大学第一学期，教学内容理论性强、枯燥难懂。传统教學以教师为中心，学生参与度不高，缺乏综合运用知识的能力，知识远离生活实际，学习成果缺乏高阶性和挑战度。课程考核重考试成绩，缺乏过程性考核。课程组要重点解决的问题包括：1）课程教学基础理论多，工程实践少，教学资源缺乏；2）专业知识多，思政人文少；3）教师灌输多，学生思辨少，学生主体地位不突出，很难调动学生学习自主性；4）传统评价体系只注重课本知识掌握程度，学生主观探索及高阶性学习少，难以达到能力培养目标[1-2]。

3  教学创新特色

3.1  课程教学内容创新

针对教学基础理论多而工程实践少的问题，基于三个平台建立四个教学资料库，以工程实际问题和科研项目为牵引，重新整合工程制图的教学内容。

3.2  课程教学理念创新

针对教学专业知识多而思政人文少的问题，将理论知识与思政元素有机融合，践行学生中心和立德树人理念。

3.3  课程教学模式创新

针对教师灌输多而学生思辨少，探索性、研究性学习不足的问题，建立以“线上资源为基，线下互动为本”、问题为牵引的“疑—融—悟—行”启发式学习模式。

3.4  课程考核方式创新

针对教学评价单一的问题，构筑“五元协同”评价机制，提出分布式、增值式评价方法。

4  教学创新过程

4.1  整合教学内容，丰富教学资源，提高课程内容的“两性一度”

4.1.1  重构模块化教学内容

本课程以构型设计为主线，改革突出创新思维的培养，基于创新性构型设计的课程体系包括五大部分：投影理论（初阶）、标准规范（初阶）、构型与表达（中阶）、工程图样（高阶）、计算机成图（高阶）。初阶模块包含基本理论知识，中阶、高阶模块包含学科研究前沿，及时将学术研究、科技发展前沿成果引入课堂，保证内容的前沿性和时代性，要让学生“跳一跳”才能够得着，注重内容的高阶性和挑战度[3]。

4.1.2  融合多维化教学资源

基于三个平台打造混合式在线学习空间：一是以超星泛雅平台为载体，建设校级一流课程，建立面向校内混合式教学的工程制图线上教学平台；二是在线工程图学虚拟仿真实验平台，在平台上布置在线学习拓展任务，强化学生创新和互动；三是在线建设工程虚拟仿真教学平台，学生可以在真实的建筑场景进行漫游，三维可视化的建筑、结构图更加直观、形象。

基于四个教学资料库拓展混合式教学内容：一是建设微课视频库，包括主讲教师主讲的视频资源42个（共计1 460分钟），在有限的课堂学时之外，实现对学生的指导；二是积累899道随堂测验和章节测试题、其他资源380个，满足学生学习的需要，为学生构建立体多元的课程框架和多维度的学习平台；三是建设制图相关的思政案例库，在课程的全时间、全空间融入思政元素；四是建设三维仿真图形库（161个），实现从平面图形向立体图形的过渡。

4.2  弘扬工匠精神，强化思政铸魂，构建多元化的思政教学体系

基于思政教育的“回填”，注入显隐双性的思政精华。思政教育元素有机融入工程图学课程，在绪论、国家标准、投影理论、基本形体等章节知识中，有机地嵌入工科学生的优秀品质、解决问题的方法论，达到课程思政同频共振，形成自上而下的顶层设计。根据顶层设计中划归下来的人文素养范畴，在对应的课程中找到专业知识结合点，巧妙地设计思政元素，自然地融入结合点，在讲授专业知识的同时自然地渗透思政元素，做到溶盐于水、润物无声。

在课程思政实施过程中，思政元素挖掘是核心环节。从道德修养、家国情怀、全球关切和文化素养四个维度，凝练本课程每章的重要思政元素：工程图学绪论、制图国家标准、投影理论教学内容课程思政体现在政治认同、家国情怀；基本形体、相贯线与截交线、组合体的课程思政体现在科学精神和法治意识；工程构件表达及技术的课程思政体现在职业素养和文化自信。在职业素养方面，以工程图样尺寸标注为切入点，工程图样的视图用于描述表达对象的几何形状，而其大小则必须通过尺寸来确定，对于构件而言，尺寸是加工、生产的重要依据。以中央电视台315晚会曝光的云南稻农断指事件为例，让学生分析产生人身伤害的原因，最后得出结论是农机生产企业不按国家标准设计送料器，为节约成本而使其长度小于人体手臂长度，因而导致农民深受其害；然后介绍工程图样标题栏的内容，让学生明白设计、审核、工艺负责人签名的重要性[4-5]。

4.3  依托工科认证，强化工程应用，创新疑—融—悟—行学习模式下的教学体系

疑—融—悟—行（WWHD）学习模式：疑（Why）是以切入点引入主题，引起学生注意，进入课堂状态；融（What）是以知识点温故知新，呈现基本内容，加深理解吸收；悟（How）是以契合点提升思维，演示发现问题，剖析研究思路；行（Do）是以创新点学以致用，进阶式提升挑战度，挖掘学生潜能。为完成教学内容，达成教学目标，实现教学分层，按照疑—融—悟—行四个阶段精心设计教学活动。

4.3.1  模式始于疑问

首先导读科学研究和工程案例，激发学习制图知识的兴趣。先让学生思考港珠澳大桥、天眼等超级工程运用了哪些图学知识；在建筑结构制图环节，让学生围绕课程大项目“学生桃园宿舍楼”进行探究，强调学生主动参与和团队合作。

4.3.2  模式融于情景

加深理解吸收的能力，培养学生的科学思维。引入思政元素、学科前沿、新工科建设、工程生产知识和创新创业思维，让枯燥乏味的知识与生动形象的科学案例、工程实践相结合，打造真正有温度的课堂。

4.3.3  模式深于感悟

让学生知行合一。课程讲授内容遵循从工程中来到工程中去，课堂中研讨挑战性任务，从创新性方面培养学生批判思维能力。注重选择与实际紧密结合的案例，教学案例采用“低起点、缓爬坡、高落点”的分层设计，组织相关课堂活动，开展头脑风暴，进行成果展示（生讲生评、案例点评和以评代讲），让学生充分认识到生活中处处有制图。

4.3.4  模式成于行动

生活制图实践源自生活观察，培养学生的创新能力[6]。

4.4  革新考核方式，强化课程评价，开发多元化的增值式考核方式

对学生进行形成性评价和终结性评价，突出评价的多元化﹑过程性﹑实时性。开发分布式、增值式考核方式。择优奖励，明确评价标准，让评价有理可依。教学评价和考核中贯彻能力本位的理念。变单向教学评价为多元评价，将静态教学评价变为动态评价；变学生被动应对考试为主动参与考核，将结果式考核变为分阶段分层次的过程考核。考核的环节包括慕课自主学习、作业按时提交、生活制图实践、课程讲论竞优、学期期末考试。期末占40%，二阶段课堂竞优研讨占20%，生活制图实践占20%，线上慕课占10%，线上作业占10%。竞优中提出优质问题的学生将获得额外奖励分[7-8]。

5  课程创新的成效

5.1  课程建设与论文发表

2019年7月，课程首次在超星泛雅学习通平台上线，在教学微课基础上增加了知识拓展视频和仿真案例。截至目前已经运行四期，累计选课人数584人，解决了疫情防控期间课程教学的难题。团队教师结合课程教学改革发表相关论文12篇。

5.2  获奖与教改项目

教学团队成员积极参加各类教学竞赛，先后取得省级一等奖一项、二等奖一项、三等奖一项，校级一等奖四项、二等奖五项、三等奖一项。其中，团队教师在2021年11月的湖南省高校教师信息化比赛中获一等奖，是学校在该赛事上取得的最好成绩。教学团队成员获各级教学成果奖，其中校级教学成果一等奖一项、二等奖一项。近年来团队教师获批省部级教学改革项目两项，校级教学改革重点项目两项，一般项目五项。

5.3  学生科研及竞赛

在课程团队教师指导下，学生积极参加各类学科竞赛。每年指导多支队伍参加大学生数字测图比赛，学生每次均能获取三分之一以上的省级一等奖。其中，2021年学生获得省级一等奖第一名。在该赛事上屡次获得佳绩，共计一等奖14项、二等奖八项、三等奖七项。

6  结束语

针对画法几何及工程制图教学中存的“基础理论多，工程实践少”“专业知识多，思政人文少”“教师灌输多，学生思辨少”等痛点问题，基于三个平台建立四个教学资料库，重新整合工程制图的教学内容，将理论知识与思政元素有机融合，建立“疑—融—悟—行”启发式学习模式，构筑“五元协同”评价机制，利用新技术实施新型技术的创新教学，以教学问题为导向，引导学生自主探索知识，将思政元素与专业知识有机融合，有效培养学生的工程实践能力、创新创业能力。

7  参考文献

[1] 李维，张靖宇，姜秋实，等.应用转型背景下建筑学实践教学“思政本源”的探索与实现途径[J].高等建筑教育，2021，30（1）：173-181

[2] 王绚.欲达“千里”而积“跬步”：建筑设计教学体悟[J].建筑学报，2010（10）：14-17.

[3] 石孟良，曾磬，韩晓娟，等.“纵向挖掘、横向比较、多向选择”的教学创新实践：以建筑学二年级“建筑设计”课程教学为例[J].安徽建筑，2023，30（1）：121-123.

[4] 林有希，黄捷，朱建风，等.基于工程训练的人文社科类学生工程素质教育[J].职业教育研究，2012（3）：154-155.

[5] 伏云，张伟，王冰.工程训练课程体系建设与改革探讨[J].高等建筑教育，2011，20（4）：92-95.

[6] 张帅华，唐然肖，陈晓翠，等.国家一流本科专业建设背景下无机化学12345+N+N+1教学模式的研究与实践[J].大学化学，2022，37（8）：40-49.

[7] 金瀏河，高哲.对“课程思政”的几点思辨[J].现代职业教育，2017（18）：60.

[8] 杨放琼，彭高明，周亮.基于混合式教学的“工程图学”课程思政探索[J].教育教学论坛，2021（18）：100-103.