工程圖學(xué)教育改革范文
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（一）目標(biāo)明確的教學(xué)內(nèi)容
1.徒手繪圖。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，徒手繪制二維或三維草圖可以迅速、便捷地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖；在裝配、維修現(xiàn)場，由于缺少繪圖儀器和計(jì)算機(jī)，需要先徒手繪制草圖，再形成規(guī)范的工程圖樣；在進(jìn)行參觀、學(xué)習(xí)、交流時，徒手繪圖可以快速捕捉學(xué)習(xí)信息和設(shè)計(jì)靈感。同時，有研究表明，在提高學(xué)生的空間視覺能力方面，徒手繪圖比計(jì)算機(jī)三維造型更為有效。徒手繪圖的教學(xué)應(yīng)側(cè)重于學(xué)生對基本方法和基本技巧的掌握，而不是對目測尺寸準(zhǔn)確性的強(qiáng)調(diào)。
2.基于工程實(shí)際的項(xiàng)目式教學(xué)。在進(jìn)行了投影基本原理、組合體及表達(dá)方法的講授之后，學(xué)生已經(jīng)具備了基本的制圖能力，后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)件、零件圖及裝配圖的內(nèi)容實(shí)踐性較強(qiáng)，采用與工程實(shí)際相結(jié)合的項(xiàng)目式訓(xùn)練，可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。對于零件圖的講授，采用課堂教學(xué)與工廠實(shí)踐相結(jié)合的方式。課堂上對核心內(nèi)容進(jìn)行講解后，帶領(lǐng)學(xué)生到校工廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)。學(xué)生通過對實(shí)際零件的觀察、思考，可以加深對軸套類、箱體類零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及典型表達(dá)方案的理解；通過對各種加工方法及零件加工過程的參觀和實(shí)踐，體會不同加工方法所能形成的表面結(jié)構(gòu)及組織結(jié)構(gòu)，理解零件圖技術(shù)要求所規(guī)范內(nèi)容的必要性。將學(xué)生置于真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中，不僅讓學(xué)生通過實(shí)際的動手操作對課堂講授的理論知識很快有了全面、深刻的理解，對學(xué)生形成工程責(zé)任感和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)也具有極其積極的意義。在裝配圖的教學(xué)中，選用不同規(guī)格的齒輪油泵或減速器等實(shí)體模型，安排學(xué)生分組完成查閱資料、測繪、零件圖及裝配圖的三維造型、生成二維工程圖、撰寫項(xiàng)目報告及答辯等一系列過程，作為三級項(xiàng)目計(jì)入期末成績。在這個過程中，學(xué)生通過查閱資料了解齒輪油泵或減速器的用途、工作原理及性能等；每人要對裝配體中一個典型零件進(jìn)行測繪，并繪制二維工程圖樣；全組同學(xué)合作進(jìn)行裝配體三維造型，分析裝配關(guān)系、拆裝順序、各零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功用；撰寫項(xiàng)目日志、項(xiàng)目報告，制作PPT匯報答辯。三級項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)在“做中學(xué)”、“做中思”，通過各個環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的能力、解決實(shí)際問題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。CDIO的培養(yǎng)計(jì)劃旨在設(shè)置豐富的實(shí)踐項(xiàng)目并輔以工業(yè)實(shí)習(xí)，利用課堂和現(xiàn)代化學(xué)習(xí)場所使其具有活潑的、實(shí)踐的、團(tuán)隊(duì)的特色，及時與外界溝通，通過廣泛評估與評價不斷改進(jìn)計(jì)劃。
（二）全面立體的教學(xué)方法多媒體以其圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現(xiàn)形式，在展現(xiàn)圖解過程、立體模型、零件結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系方面有著不可比擬的優(yōu)勢，甚至有完全取代板圖教學(xué)和實(shí)體模型的趨勢。但是，多媒體動畫解題過程過快、交互性不夠等不足之處也是顯而易見的。相比之下，教師通過板圖則可以更清晰地將解題思路、作圖規(guī)范展示給學(xué)生，同時又便于觀察學(xué)生的接受程度，及時進(jìn)行調(diào)整，師生之間能夠形成良好的互動。目前，學(xué)院設(shè)有實(shí)體模型室1個，定期補(bǔ)充典型組合體、零部件及裝配體模型，供學(xué)生觀察、測繪使用。考慮到模型成本及開放時間的限制，我們建立了虛擬模型庫，其中包括組合體模型、典型零部件及其加工視頻、零件測繪操作視頻、裝配仿真視頻、計(jì)算機(jī)繪圖教程視頻等，在學(xué)校網(wǎng)站上開放，供學(xué)生使用。我們還在學(xué)校網(wǎng)站上建設(shè)了輔助教學(xué)系統(tǒng)，包括與教材配套的CAI課件及習(xí)題解動畫。此外，我們還利用實(shí)時通訊工具以教學(xué)班為單位建立群，對普遍性問題及時進(jìn)行在線答疑，了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，對教學(xué)做出適時調(diào)整。
（三）科學(xué)嚴(yán)格的評估體系CDIO的學(xué)習(xí)評估體系指出，不同的能力應(yīng)用不同的方式進(jìn)行考核：專業(yè)知識可用試卷或口頭測驗(yàn)；CDIO相關(guān)的能力則可以用記錄、報告、自評、互評等形式進(jìn)行。如果能將100分鐘的期末考試延伸至平時的學(xué)習(xí)、實(shí)踐過程中，可促進(jìn)教學(xué)的高效實(shí)施。1.隨堂測驗(yàn)。在講授完每章內(nèi)容過后，選取綜合本章主要內(nèi)容的一道考題，以統(tǒng)一作業(yè)紙的形式進(jìn)行隨堂測驗(yàn)。不僅可以使學(xué)生更深刻地掌握、運(yùn)用本章知識，做到“查漏補(bǔ)缺”，而且可以鍛煉學(xué)生在有限時間內(nèi)作答的能力。2.零件表達(dá)。綜合表達(dá)方法和零件圖的知識及實(shí)踐，對不同類型的零件進(jìn)行測繪。每位學(xué)生需測繪2個不同類型的零件，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)、考慮其加工方法確定表達(dá)方案；按照其加工過程標(biāo)注尺寸和技術(shù)要求，最終分別繪制尺規(guī)工程圖、二維計(jì)算機(jī)工程圖各1張。3.項(xiàng)目報告及匯報答辯。基于裝配圖的三級項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)用時多、權(quán)重大的特點(diǎn)，從項(xiàng)目開始就明確提出具體的目標(biāo)及任務(wù)，合理安排進(jìn)度，按階段提交項(xiàng)目日志，不僅可以確保項(xiàng)目按計(jì)劃順利實(shí)施，而且可以及時了解學(xué)生在項(xiàng)目過程中的心得與困惑，進(jìn)行有效溝通。對于整個項(xiàng)目過程和最終的匯報答辯，都制定嚴(yán)格的評分細(xì)則，做到公平、公正，最大限度地調(diào)動學(xué)生的積極性與主動性。4.期末考試。學(xué)期末，對所有班級采取統(tǒng)一命題、統(tǒng)一考試、統(tǒng)一閱卷的方式，更公平、全面、準(zhǔn)確地考核學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。學(xué)生最終的課程成績主要由以上幾方面組成，其中隨堂測驗(yàn)與平時作業(yè)成績占10%，零件表達(dá)及其他章節(jié)的工程圖樣占10%，裝配圖三級項(xiàng)目占20%，期末考試占60%。采用這樣的考核方式，不僅可以綜合、全面地考察學(xué)生的知識和能力，更重要的是將考核延伸到整個學(xué)習(xí)過程中，充分調(diào)動學(xué)生的積極性與主動性，取得更好的學(xué)習(xí)效果。
（四）圖學(xué)教師的工程培訓(xùn)CDIO教學(xué)體系對圖學(xué)教師的工程素質(zhì)和工程經(jīng)驗(yàn)提出了更高的要求。高校教師大多都是從高校畢業(yè)后直接踏上講臺，沒有企業(yè)工作的經(jīng)歷；而作為基礎(chǔ)課的教師，工程及科研工作又相對匱乏。因此，需全面提升圖學(xué)教師的工程素質(zhì)，鼓勵教師到企業(yè)掛職鍛煉，鼓勵教師參與圖學(xué)會議、機(jī)械論壇等相關(guān)學(xué)術(shù)活動，鼓勵教師投身科研工作等，都有利于教師工程實(shí)踐能力和自身素質(zhì)的提高。同時，組織圖學(xué)教師與專業(yè)課教師共同指導(dǎo)學(xué)生完成二級項(xiàng)目、一級項(xiàng)目或機(jī)械創(chuàng)新大賽等，不僅有利于加強(qiáng)教師間的交流，更有利于課程的銜接、融合。此外，聘請一支具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的高級工程師隊(duì)伍，作為兼職輔導(dǎo)教師充實(shí)到理論及實(shí)踐教學(xué)中去，也是國內(nèi)外高校人才培養(yǎng)的成功經(jīng)驗(yàn)。
二、結(jié)束語
CDIO教育模式是一種能力導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生在畢業(yè)時應(yīng)具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識，特色明顯的專業(yè)知識，自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐動手能力強(qiáng)，批判與創(chuàng)造意識優(yōu)秀，溝通交流和思想表達(dá)流暢，具有跨文化交流能力與國際視野、社會責(zé)任、團(tuán)隊(duì)合作精神與領(lǐng)導(dǎo)力。基于項(xiàng)目的工程圖學(xué)全新課程體系的引入，改變了以往重知識輕能力的培養(yǎng)模式，體現(xiàn)了“知行合一”、“做中學(xué)”、“做中思”的教育理念，同時改進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)手段及學(xué)習(xí)評估體系，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，順應(yīng)了企業(yè)、科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，更重要的是讓學(xué)生體會到了學(xué)習(xí)的樂趣和意義。
作者：梁瑛娜 董志奎 單位：燕山大學(xué)
