安全类专业制图类课程融合式教学模式探索与实践

［摘 要］文章以中国劳动关系学院安全工程学院为例，研究高校安全类专业工程制图与计算机辅助设计课程深度融合的教学模式。首先，通过毕业生问卷调查和专业课教师访谈，确定安全类专业制图类课程的培养目标和教学内容。其次，从教学目标、内容和方式三个方面分析两门课程融合式教学的必要性和可行性。最后，以“作业驱动”方法为核心、基于BOPPPS模型建立了两门课程深度融合的“线上+线下”混合式教学模式，分析确定了各学习章节中适合用于两门课程融合教学的习题绘图任务，并详细梳理了近百个CAD命令与各习题绘图任务的对应关系和教学顺序。实践证明，该融合式教学模式具有一定的可行性及参考价值。

［关键词］安全类专业；工程制图；计算机辅助设计；深度融合；融合式教学模式

［中图分类号］G642 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2025）01-0049-05

制图类课程是高校工科专业学生的一门基础必修课程，一般在本科阶段低年级开设，旨在培养学生的读图和绘图能力，并为后续专业课程的学习奠定基础。对于安全类专业本科生而言，毕业后不论是继续读研还是从事安全相关工作，都需要具备一定的制图能力，因此制图类课程对他们来说至关重要。制图类课程一般包括两部分——工程制图和计算机辅助设计，其中工程制图主要教授制图基本知识、各类工程图样的形成原理以及制图方法，计算机辅助设计则主要学习利用CAD软件绘制工程图样的方法。当前，针对这两门课程的相关研究主要集中在以下几个方面：一是在工程教育认证、产教融合以及新工科等背景下，对课程教学模式的探索与分析[1-3]；二是基于各类线上学习平台，对课程混合式教学模式的构建与实践[4-6]；三是对课程思政资源的挖掘与融入方法的研究[7-9]。

这两门课程的教学模式包括脱离式和合并式[10]。脱离式的教学模式忽略了两门课程内容的联系，不利于保证教学内容的连贯性[11]。基于工程制图和计算机辅助设计课程内容整合的需求，两门课程的融合式教学模式很早就被提出来了。1999年，陆国栋等[12]在工程制图课程体系改革研究中就提出，工程制图应与计算机绘图进行融合；2001年，董晓英[13]首次提出了两门课程的融合式教学体系，此后相关研究陆续开展。卓丽云等[10]、董晓英[13]、罗文俊等[14]、梁秋会等[15]和王业明[16]在其研究中针对两门课程的融合式教学模式提出了较为完整的教学框架。但这些研究针对的均是土木或机械类专业的制图课程，且未详细说明大量CAD绘图命令融入工程制图课程内容的具体顺序，两门课程的融合式教学模式在实际授课过程中的应用性还需深入论证。基于此，本研究拟针对安全类专业工程制图与计算机辅助设计课程的融合式教学模式开展进一步研究，旨在提出更具实际应用性的教学方案，并依托近年来快速发展的混合式教学手段，探讨这两门课程融合式教学模式构建的新方法、新思路。

一、 基于专业需求的课程培养目标和教学内容分析

（一）毕业生工作需求

为了从毕业生工作能力需求角度分析课程的培养目标，笔者对中国劳动关系学院安全工程学院（包括安全工程、应急技术与管理和职业卫生工程三个专业）近十年的毕业生开展了工程制图应用情况调研，共收集有效问卷166份，其中包括从事安全相关工作的毕业生的问卷103份。在从事安全相关工作的毕业生中，平均有54.4%的毕业生日常工作涉及制图内容，且这一比例会随着工作年限的增加而升高，工作三年内、三年至五年和工作五年以上的人员，比例分别为47.06%、59.09%和63.33%。此外，近90%的安全类专业毕业生在工作中应用的是建筑制图，因此确定安全类专业制图课程将主要针对建筑制图进行讲授。关于毕业生应用建筑制图的具体形式，建筑图纸阅读占62%，而在余下的38%的绘图应用中，约90%为CAD软件绘图。因此在安全类专业制图课程教学中，应特别注重培养学生的CAD制图能力。

（二）专业课学习需求

在中国劳动关系学院，制图类课程开设于本科的第二学期，是后续专业课程学习的重要基础，因此，该课程培养目标的制定还应充分考虑专业课学习对学生制图能力的要求。通过对学院全体专业课教师的访谈得知，在专业课程中，建筑施工安全、电气与机械安全、安全防范系统设计、安全评价、防火防爆技术、建筑防火设计、工业通风与除尘、火灾报警与联动控制、建筑灭火系统设计和防排烟工程这10门课程要求学生具备工程制图基础知识及技能。其中，建筑施工安全课程要求学生具备建筑施工图纸的基本读图和识图能力，由于这一部分内容将在这一门专业课程详细讲解，因此制图基础课程中的这部分内容可仅要求学生达到“了解”的程度；电气与机械安全课程需要学生能够通过阅读机械零件和设备的视图、剖面图和轴测图等图样，分析出其结构和尺寸；安全防范系统设计、建筑防火设计等其他8门课程对学生制图能力的要求主要是在课程设计或课后作业中，让学生以专业课所学内容为指导，完成建筑内安全防范系统、消火栓等灭火系统、工业通风系统等的平面设计或校核工作，并绘制相应的说明图样。

（三）课程培养目标和教学内容分析

基于以上分析，可确定安全类专业制图课程的培养目标为：在知识层面上，掌握工程图样的制图标准；能够读懂建筑形体和机械零件的视图、剖面图、断面图、轴测图等图样；能够根据轴测图或者部分视图，绘制或者补全其他视图；掌握二维图样的CAD绘图方法；掌握建筑施工图的组成和基本设计要求。在能力层面上，具备“图—形—图”的分析转换能力；具备利用CAD软件绘制基本建筑形体和机械零件二维图样的能力；具备基本建筑施工图的阅读分析能力。在素养层面上，结合工程实例，让学生理解制图学科中“差之毫厘，谬以千里”的道理，形成科学严谨、认真务实的专业素养；结合同一形体在不同图样中的相互联系，让学生进一步理解“联系和发展”这一唯物辩证法的总观点，让工程制图课程思政与思政课程的教学内容相互呼应，培养学生形成联系、全面、发展的问题分析方法。

二、 工程制图与计算机辅助设计融合式教学模式研究

（一）工程制图与计算机辅助设计融合式教学的必要性分析

工程制图与计算机辅助设计这两门课程具有很强的关联性。从教学目标来看，两门课程的教学总体目标基本一致，都是让学生掌握工程图样的绘制方法。从课程内容来看，工程制图的基本方法是利用计算机软件绘制工程图样，而利用计算机软件绘图的过程能够让学生进一步理解和巩固制图要求及原理。从教学方式来看，教师可参考王业明[16]提出的以“作业驱动”为纽带的课程融合模式，在每次计算机辅助设计课程中以一个工程图样的绘制任务为主线，授课内容围绕绘图任务进行，这样不仅有利于学生明确学习目的，绘图过程中也可以一并实现CAD命令的学习和工程制图绘图原理的巩固。通过以上分析，从教学目标、教学内容和教学方式三个方面来看，工程制图和计算机辅助设计两门课程联系紧密，采用融合式教学模式能够使得两门课程的教学过程相互促进，获得更好的教学效果。

（二）工程制图与计算机辅助设计深度融合的教学模式研究

根据专业课学习要求与毕业生工作需求，工程制图课程主要对建筑工程制图的原理和方法进行讲授，包括制图基础知识、点线面投影规律、基本体三视图、组合体三视图、建筑形体的典型表达图样和轴测图。计算机辅助设计课程的主要学习内容是CAD绘图命令的使用方法，但在以往的教学过程中，多数CAD命令并不存在严格的学习顺序要求，因此在授课中，教师可不严格按照教材顺序讲解，而是以每节课绘图任务的需求确定CAD命令的学习顺序。

基于BOPPPS（Bridge⁃in、Objective、Pre⁃assessment、Participatory learning、Post⁃assessment、Summary）教学模式，课程教学团队构建了两门课程深度融合的“线上+线下”融合式教学模式（见图 1）。第一步：学习项目导入，根据工程制图课程的授课内容，确定对应教学周的CAD绘图任务，教师在课前分析完成绘图任务所需使用的CAD命令。第二步：确定学习目标，通过线上学习平台发布CAD命令预习任务及相关资料。第三步：前测，通过线上平台预习任务完成数据进行学情分析，了解学生对CAD命令的掌握程度，从而确定线下课堂授课节奏。第四步：参与式学习，学生在课前预习的基础上，在教师指导下完成绘图任务，过程中学生可以不断向教师提问，教师现场解答，并鼓励学生之间相互讲解、讨论，学生在发现问题、解决问题的过程中不仅能够掌握CAD绘图方法，还能巩固在工程制图课程中学过的绘图原理。第五步：后测，教师对每一名学生制图任务的完成情况进行评分。第六步：小结，教师根据学生提问情况与绘图任务完成情况进行课堂总结，并通过线上教学平台上传绘图演示和讲解视频。

基于以上对计算机辅助设计深度融合的建筑工程制图教学模式的分析，课程教学团队设计并提出了工程制图与计算机辅助设计融合式教学授课计划（见表 1）。两门课程的授课内容以“绘图任务”为关联而完全对应。例如，工程制图课程的绪论部分对应计算机辅助设计课程的软件主要功能、界面、绘图环境等基础知识。工程制图前三章所讲解的形体结构较为简单，所对应的计算机辅助设计的学习内容主要是基本的二维绘图和编辑命令。工程制图第四到第六章所讲解的形体结构和图样类型较为复杂，因此所对应的计算机辅助设计的学习内容，除了二维图形绘制和编辑命令，还有尺寸标注、文字、图案和颜色填充、图块和表格等内容。

三、 结语

文章以中国劳动关系学院安全工程学院为例，探讨了安全类专业工程制图和计算机辅助设计两门课程深度融合的融合式教学模式。工程制图与计算机辅助设计这两门课程具有很强的关联性，本研究从教学目标、教学内容和教学方式三方面论证了两门课程开展融合式教学的必要性和可行性。以CAD绘图任务作为两门课程的结合点，设计了两门课程的融合式教学方式。具体而言，以工程制图课后习题作为计算机辅助设计的课堂绘图任务，依托绘图任务确定计算机辅助设计的线上预习任务和线下绘图任务，学生在线下绘图的过程中就能一并实现CAD命令的学习和工程制图解题方法的巩固。此外，基于BOPPPS教学模式，课程教学团队提出了将两门课程深度融合的“线上+线下”融合式教学模式，并设计了详细的教学计划，梳理了近百个CAD命令与各绘图任务的对应关系及其融入工程制图课程教学的顺序，形成了两门课程具体、可行的融合式教学实践路径。

［ 参 考 文 献 ］

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［责任编辑：刘凤华］