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新工科”背景下《画法几何与工程制图》工科通识课建设的探索与实践
摘要:本文探讨了在“新工科”背景下将《画法几何与工程制图》从传统专业基础课转型为工科通识课的探索与实践。通过分析课程改革的背景与意义,提出了以“基础性、通用性、素养性”为定位的课程目标,重构了教学内容模块,融合线上线下混合式教学、项目式学习等多元化教学模式,并建立了以过程考核为主、融入思政维度的评价体系。实践表明,课程改革有效提升了学生的空间思维能力、工程实践能力与综合素养,为培养跨学科工程人才提供了可行路径。
关键字:新工科;画法几何与工程制图;通识课建设;教学改革;工程素养
一、“新工科”背景下工科通识课建设的背景及意义
随着以“云物移大智”(云计算、物联网、移动互联网、大数据、人工智能)为代表的新一代信息技术迅猛发展及其与传统产业的深度融合,全球产业格局和工程实践模式正经历深刻变革。为应对这一趋势,我国提出“新工科”建设战略,新工科强调“跨界融合、创新引领、实践驱动”理念,注重学科交叉融合与实践创新能力培养。
在此背景下,工科通识课作为连接基础理论与工程实践的桥梁,其改革迫在眉睫。《画法几何与工程制图》(以下简称“画几与制图”)作为工科核心基础课,传统教学存在重理论轻实践、重专业轻通识的问题。将其转型为工科通识课,具有重要意义:首先,通过《画几与制图》通识课建设,能够培养学生空间思维与工程表达通识能力,而空间思维是解决复杂工程问题的底层能力;其次,通过《画几与制图》通识课建设,能够支撑多学科交叉融合,作为设计、制造、建筑等领域的通用工具,《画几与制图》通识化改造可以更好的适应各专业的需求;最后,通过《画几与制图》通识课建设,能够承载思政教育与工匠精神培育,图纸的精确性、规范性天然蕴含严谨求实的科学态度与精益求精的工匠精神。因此,推动《画几与制图》工科通识课建设,是响应新工科建设、提升人才通用竞争力的关键举措。
二、《画法几何与工程制图》工科通识课建设的目标
此次《画几与制图》工科通识课建设,相较于传统的技术基础课而言,首先按工科通识课要求更新了课目标。

具体的更新内容如下:
1.知识目标:
首先以掌握掌握核心概念为主:着重于理解正投影原理、基本体表达、组合体构型、建筑形体表达等核心、通用知识;其次以理解技术前沿为辅,引入数字化设计(BIM、三维建模软件基础应用)、先进建造技术等对工程图样表达的迭代更新;最后,建立标准意识,强调国际/国家标准(ISO/GB)在工程交流中的基础性作用。
2.能力目标:
本课程建设首要培养的核心能力是扎实的空间想象能力、二维与三维图形转换能力、规范的工程图样阅读与绘制能力。进阶培养的能力是提升利用工程图学知识解决简单实际工程问题的能力(如简单构型设计、表达方案优化);初步培养基于项目协作的沟通与团队合作能力。
3.素养与价值目标:
此次课程建设主要的思政教学内容和学生素质教育主要聚焦于:工匠精神,培养一丝不苟、精益求精的绘图态度和严谨规范的技术素养;工程伦理与社会责任,理解工程图纸作为“契约”的法律意义,树立质量意识、安全意识和环保意识;文化自信与家国情怀,结合中国现代及古代重大工程成就(如港珠澳跨海大桥、故宫等)案例,展现中国制图标准应用与工程智慧;辩证思维与创新意识,理解不同表达方法的优缺点,鼓励在规范框架下的优化与创新。
三、《画法几何与工程制图》工科通识课建设的内容
为实现上述目标,课程内容需进行系统性重构与教学方法创新:1.教学内容的重构与优化:
此次工科通识课建设将《画几与制图》按模块形式重构了整个教学内容,具体模块分为:
2.教学模式的创新与实践:
在教学模式上采用了多种教学模式融合,主要有:线上线下混合式教学(Blended Learning),利用MOOC、SPOC 进行理论知识预习、基础技能训练和知识拓展,线下课堂聚焦难点解析、项目研讨、实践操作、协作学习与深度互动;研究型小课题与第二课堂,设置开放性小课题,结合学科竞赛(如先进成图大赛)、创新项目,拓展学习深度与广度。
3.教学评价体系的改革:
为了更客观、公正的评价学生的课程学习状况,我们修订了课程考核体系:过程考核为主,加大平时成绩比例(≥40%),涵盖线上学习进度与效果、课堂参与度、项目完成情况(方案设计、协作表现、报告/图纸质量)、实验/实践操作、小课题研究等;多元化考核为辅:结合笔试(侧重概念与原理)、上机操作(CAD 绘图与建模)、图纸评阅、多种形式。同时考核实施“教考分离”,确保评价的客观性与公平性,反向促进教与学;最后评价融入思政维度,在图纸评阅中,设置对规范性、严谨性、创新性、协作精神等素养维度的评价指标。
四、《画法几何与工程制图》工科通识课建设的成果
基于上述路径的改革实践,已显现初步成效:
1.学生学习成效提升:
混合式教学满足了学生个性化学习需求;项目式、案例式教学及数字化工具的应用显著提高了学生的参与度和兴趣,通过项目实践和研究型课题,学生解决实际工程问题的意识、动手能力和团队协作能力得到锻炼;三维建模的融入使学生对空间关系的理解更为直观深刻,二维三维转换能力显著提升;课程思政的润物无声使学生对规范标准、工匠精神、工程责任有了更深的认同感。
2.教学资源与模式创新:
开发/整合了丰富的项目案例库、三维模型库、思政素材库、在线试题库等数字化资源;线上线下教学环节设计合理,运行流畅,有效支撑了以学生为中心的教学。
五、《画法几何与工程制图》工科通识课建设的总结
在新工科建设浪潮中,将《画法几何与工程制图》从传统的专业基础课转型为面向更广泛工科学生的通识性基础课,是适应时代需求、提升人才通用核心竞争力的必然选择。本次课程建设确立了“基础性、通用性、素养性”的通识课定位,明确了知识、能力、素养三维目标;实现了内容重构,精简理论、强化三维与数字化、突出项目案例、深度融入思政;创新应用线上线下混合式教学、 项目式学习、研究型课题等多元化模式;建立了以过程性评价为主、多元化考核、教考分离、融入思政维度的评价体系;提升了学生学习成效、创新能力与综合素养。

结语:
《画法几何与工程制图》作为工科通识课建设,是新工科教育内涵式发展的重要探索。通过重构课程目标、创新教学内容与方法、建立多维评价体系,该课程可成为培养 学科工程素养的有效载体。未来需进一步优化分层教学机制、加强师资协同、深化数字化资源应用,使图学通识课真正成为连接工程技术与人文素养的“通用语言桥梁”。
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