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工程认证背景下非机械类专业工程制图教学改革探索
——内蒙古工业大学工程制图及CAD课程教学改革探索与实践
摘要:为了适应新时代背景下对人才培养的需求,国内许多高校都在积极探索“工程制图”课程教学改革的新途径,以适应时代发展的需求。本文基于工程教育认证理念,结合内蒙古工业大学自身特点,对本校非机械类专业“工程制图”课程进行了教学改革探索与实践。实践结果表明将计算机绘图软件与工程制图教学有机融合,二者相辅相成,能够达到良好的教学效果。
关键词:工程教育认证;非机械类专业;工程制图;教学改革
工程制图课程是工科类专业学生的一门必修课程,也是体现工科特点的入门课程。在工程教育专业认证背景下,课程团队从“以学生为中心”的教育教学理念出发,针对传统教学过程中出现的教学模式单一、学习过程枯燥、课程思政元素不足及其课程评价体系不够完善等问题,全方位地开展了非机械类工程制图课程教学改革探索。
一、工程制图课程教学现状
工程制图课程是我非机械类专业学生的一门核心课程,课程开设时间为大学一年级第一学期,无先修课程支撑,以中等解析几何与立体几何为基础。学生在完成本课程的学习之后,初步具备图形表达和空间思维能力。
二、工程制图课程教学模式改革与探索
(一)课程体系与内容重构
随着计算机软硬件技术的普及和飞速发展以及制造业对二维计算机绘图以及三维设计造型技术日益增长的需求,在工程图学教学中有效地融入二维计算机绘图以及三维设计造型技术已显得尤为重要。在以往的教学过程中,我校学生在大学一年级学习工程制图的理论课程,大学二年级学习AutoCAD和Solidworks计算机软件绘图。部分学生在学习工程制图理论课程时,由于空间想象能力较弱导致了学习困难。课程团队基于以往多年的教学经验以及在多年教学过程中总结出的具体问题,结合我校学生的实际情况,在工程制图理论课程的教学过程中,融入了计算机绘图软件,探索出了一套符合我校学生实际情况的教学体系。
在教学过程中,学习点线面这部分内容时,同步学习AutoCAD二维计算机绘图软件,学生在使用计算机软件绘制二维平面图形的过程中,更好地体会了国家标准在《机械制图》中的有关规定,在今后的手工绘图过程中增强绘图的规范性。在讲解立体的投影时候,同步学习Solidworks三维造型软件,将手工绘图和三维造型软件有机结合,将工程制图中组合体的构型原理融合到三维造型软件中,帮助学生更好地实现了工程制图中“二维图纸——三维立体——二维图纸”这一思维过程的转换,激发了学生的学习热情。课程改革之后,工程制图和计算机绘图两部分内容的总学时为72学时,比改革之前节省了16学时的教学时间,同时达到了更好的教学效果。
(二)课程教学方法与教学模式探索
以赛促教型教学模式。在教学改革过程中,除了将计算机绘图与手工绘图相结合外,赛教结合的教学模式也是有效改进教学效果的手段之一。课程团队在教学过程中,积极组织学生参加成图大赛。基于我校学生冲击全国成图大赛难度较大这一短板,为了激发学生的学习积极性,课程团队与省内其他兄弟院校的教师一起进行课程共建,组织学生从校赛出发,让更多的学生能参与进来,能力强的学生冲击省赛、国赛。同时还鼓励学生参加各类全国大学生创新创业设计大赛,让学生充分认识到工程制图的课程学习并不仅仅是为了完成学分,更重要的是可以提升自己的能力,并在比赛中证明自己的能力。以赛促教、赛教结合能够促进教、学、用三者的结合,提高学生的主观能动性,从而使学生养成较好的深度学习习惯,也能够进一步提升学生的专业能力和创新能力。
(二)课程思政打造特色课程文化
加强思政教育是培养德才兼备人才的必经之路,也是贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神的重要举措。课程团队教师通过教学改革,在授课过程中充分挖掘专业知识体系背后的思政素材,让思政教育无声融入。例如在讲解螺纹连接和零件图技术要求的相关知识时,融入钉子精神和工匠精神,学生通过对零件加工精度要求的理解,体会“偏毫厘不敢安”的一丝不苟,以及“千万锤成一器”的卓越追求,培养学生在今后的求学过程中要具有以勤学长知识、以苦练精技术、以创新求突破的优良品质。在机件的表达方法教学过程中,教师以庖丁解牛的故事作为启示,让学生在充分理解机件的基础上,表达机件。把过程艰难、工作辛苦的绘图表达过程当做一种艺术,用一种乐观向上的态度对待学业,在追求真理的过程中,享受真理带来的快乐,同时感受我们传统文化的智慧和精髓。在教学改革过程中,教师也逐渐体会到了课程思政教育的引入,不仅培养了学生的爱国情怀、弘扬了我国优秀传统文化,更增添了课程的人文性和趣味性。
(三)建立科学合理的课程评价体系
课程改革前,工程制图课程的期末总成绩分别由平时作业成绩(40%)和期末卷面考试成绩(60%)两部分组成。在期末成绩评定时候,教师发现部分学生靠平时抄袭作业获得较高的平时成绩,而期末卷面成绩较低,很难对这些学生的学习效果做出公正的评价。为了充分发挥评价体系对学生课程学习的指挥棒作用,课程团队引入多元化课程评价指标,改革了课程评价体系。改革之后的课程评价体系包括课堂测验、课后作业、期末上机操作考试、图纸、计算机操作项目作业和期末笔试六个方面,重塑以全过程评价、目标导向为支撑的多元课程评价体系,充分调动学生的学习积极性,提升实质性的学习效果。
(四)教学改革效果
课程改革之后,对学生进行问卷调查表明,学生学习体验满意度有了很大的提高,期末总评成绩更加符合正态分布。同时学生参加专业各类型比赛的积极性较高,且参加校级、省级比赛及获奖比例增多,证明教学改革有助于提升课程成绩,提高学生综合素质与实践能力。
三、结论
教育教学改革和探索是无止境的,课程团队将在现有的教学改革成效基础上,总结经验、继续探索,以成果为导向、以学生为中心、不断进行持续改进。
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基金项目:内蒙古工业大学2022年教学改革项目“工程认证背景下工程制图教学改革研究与实践”(编号:2022203)。
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