工程制图课程改革的研究与实践

摘要：随着新工科建设的推进，传统工程制图课程面临教学内容滞后、实践能力不足、跨学科融合薄弱等问题。本文通过重构课程体系、引入面向工程设计、强化项目式学习等改革路径，探索符合新工科要求的工程制图教学模式，为培养具有创新思维和实践能力的工程人才提供参考。

关键词：工程制图 课程改革 新工科  跨校修读

一、问题提出

2017年2月，教育部下发了《关于开展新工科研究与实践的通知》，提出了工程教育改革要围绕新理念、新结构、新模式、新质量、新体系开展，并给出了具体建设目标。对于整个高等教育而言，《工程制图》课程是所有工科学生的专业基础课，是土建类学生的核心课程，也是工科教育的基础。引领学生学会用“工程语言”来描述设计思想，建立设计的概念，知晓创新设计的含义等等。因此，要适应国家“新工科”人才培养计划要求，作为工程图学教师，必须认真思考如何对课程进行改革，并付诸实践。

《工程制图》是一门非常重要的必修课，是用图形研究工程产品图形信息表达、图形理解和图样绘制的课程。工程图是工程产品信息的主要载体，制造技术交流的主要手段，工程师的设计语言，所以《工程制图》课程在高等院校中是一门不可替代的重要的专业技术基础课。但传统的课程教学模式存在着注重书本知识考核方式为试卷答题的固定形式，实践教学环节模式单一，培养的学生识图能力不强，运用现代计算机绘图技术能力不高，专业基础知识不足，实践能力缺乏，学科视野狭窄，创新能力欠缺等问题。对应“新工科”人才培养目标，《工程制图》课程的教学目标是培养学生的形象思维、构思创新能力、工程表达能力、绘制和阅读工程图样的能力、动手查阅资料的能力和工程师素质，以及自主学习能力、团队协作能力。《工程制图》课程知识内容多，课时有限，缺乏对学生创新思维、结构和工程表达的实践训练。学生在课程设计、毕业设计等实践环节出现了较多问题，如结构表达能力不足、尺寸标注混乱、施工图内容不完整、查资料的意识欠缺等。长此以往，将导致学生的工程应用、设计和创新能力不够。《工程制图》作为大一工科学生接触的第一门专业基础课，一旦学习效果不好，其必然会成为学生认识工程、走进工程的“断桥”，与“新工科”的人才要求严重脱节。我们认为在“新工科”背景下，《工程制图》课程须转变授课重心，由传统的基本形体表达方法教学，转变为工程产品表达的实践练习。以工程实践为导向，引导学生从书本中走出来，重点学习工程产品的表达，加深学生对工程产品全生命周期的思考。以培养学生工程能力为主线，合理优化课程内容与结构，将图学知识和BIM三维建模有机结合，融合线上线下的教学平台。同时强调以学生为中心，注重知识点的目标导向，力求把实践训练的要求落实到课程教学中。通过切合实际的单项训练和综合性的题目训练，培养学生的自主学习能力、创新能力及工程能力，为培养“新工科”复合型人才奠定基础。只有这样才能完成该类课程在工程人才培养过程中所承担的使命。

二、研究过程

1.研究目标

突出工程实践培养为教学新理念，对《工程制图》课程教学进行综合改革，构建理论与工程实践教学有机结合的新教学体系。目标是：

（1）培养学生的空间想象和创新思维能力，使其具备工程通用能力。

（2）培养学生学习相关专业应用软件技术，使其具备工程实践能力。

（3）在尺规和计算机绘图过程中，培养学生绘制符合国家标准的工程图，同时磨练学生的工程意识，使其具备工程素质能力。

2.研究内容

（1）构建基于“面向工程”的新教学内容

主要由基础模块、构型设计模块及工程设计模块三部分组成。

（2）运用基于“学生特色”的新教学模式

运用“精略结合、研讨课堂、项目引领、学科融合、以赛促学”多种教学手段联动的复合教学模式。

（3）注重“能力培养”的新教学评价标准

考核方式是实现教学目标的必要手段，建立科学的考核评价标准是教学改革的重要环节，本课题从完成度和目标达成度等方面实行考核。

（4）注重“面向工程”的新教学设计

精讲互动、研讨课堂、场景带入、跨校修读及以赛促学，以赛助教相融合。

3. 创新之处

（1）教学理念创新

（2）教学内容的创新

（3）教学应用软件的创新

（4）教学考核方式的创新

（5）构建交互教学 ，资源共享，优势互补

三、结论与展望

“新工科”建设对图学课程教学提出了更高要求，深化教学改革的重要内容是改革教学方法和手段，它与教学内容及课程体系的改革是相辅相成、互相促进的。教育领域中将面向工程纳入工程图学课程体系可以突破传统图学教学瓶颈， 激发学生学习兴趣和积极性，为学生解决工程技术问题提供技术支撑，适应现代工程应用场景，满足“新工科”建设需要。同时引入现代教学媒体，将多种媒体进行优化组合的教学模式，经实践检验是图学界公认的最佳教学手段，跨校修读教学平台也是引导学生自主学习的一种有效手段，可以提高学生学习的积极主动性和自学能力。

转变教育观念是改革成功的关键，必须把传统教育观念中陈旧和僵化的东西去掉，让学生真正成为学习的主体，教师只充当学生学习的引导者。面对现代工程设计对图学教育的需求，教师必须在教学改革中树立新教育理念，变过去以“传授课本知识”的教学思想意识变为培养学生“学习和创造能力”为主的教学思想，重视学生工程素质和创新能力的教与学，重新构建课程体系。

总之，通过对工程图学课程教育观念、教学内容、教学方法、教学手段和考核方式等内容的改革，转变教育观念，重新构建面向“新工科”的工程图学课程体系，基本实现了《工程制图》与多种应用软件的有机融合，在教学活动中实现了素质教育和创新能力的培养，将知识传授、能力培养（徒手绘图、尺规绘图、计算机绘图能力以及构型设计能力）和素质提高（工程、创新、美学等）有机结合起来，培养出“重人品、厚基础、强能力、宽适应”的高素质应用型人才，以适应高等工程教育的新形势和满足社会对人才的需求。

参考文献：

1.沈丽萍  土木工程制图课程教学改革与实践尝试.建筑工程.2021年第6期.107.

2.王志勇  探索中国传统文化在土木工程制图教材的融入.科学新生活. 2024年第13期.40.

基金项目：1.2021中国建设教育协会（课题批准号：2021139建教协[2021]94号 ）2.2022辽宁省教育厅（辽教通[2022]166号）3.2024中新国际工程学院本科教育教学和人才培养研究立项课题