工程教育下工程制图课程改革研究

【摘要】文章介绍了工程教育专业认证的内涵，以《工程制图》为例，探讨在工程教育专业认证的背景下，如何针对不同专业学生培养的要求，改革制图课程的教学思路和方法：以学生为中心的教育理念，以学生为首要服务对象；以产出导向（目标导向）为教育取向。面向不同专业的课程体系优化：研究不同专业类别的应用和发展，确定体现专业特色的教学内容；针对不同专业讲授各自专业的图学标准；针对不同专业，开展专业绘图软件的学习。

【关键词】专业认证；工程制图；课程改革

一、工程教育专业认证

工程教育认证是国际通行的工程教育质量保证制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。由于经济全球化带来工程人才的跨国流动，急需建立专业资格与学历教育互认体系。1989年生效的华盛顿协议使各国工程专业认证趋于等效，各国认证组织签订互认协议，相互承认专业点及其所授学历、学位。国内高校2014年提交专业认证申请362项，受理138项，进校考察111项，通过率80.4%。2015年受理数量增长至158项。工程教育认证的评判标准是专业培养的全部学生的学习成果，而不是部分“代表性成果”。专业认证强调工程教育的基本质量要求，它是一种合格评估。社会需求是多样性的，培养工业界、企业界所需求的、多样性的不同类别、不同层次的工程技术人才就是进行专业认证的目的。专业认证主要遵从以下三个原则：以学生为中心的教育理念，以学生为首要服务对象（Students-centered）；以产出导向（目标导向）为教育取向（Outcome-based）；持续改进的质量文化（ContinuousQualityImprovement)。[1]教学的目标应当围绕学生的培养，教学内容要根据对学生的期望而设计；以是否有利于学生达成预期目标为判断师资与其它支撑条件的原则；将对学生表现的评价定为评价的焦点，由毕业要求的达成支撑培养目标的达成。被认证专业必须通过举证证明可以期望每个合格毕业生达成目标要求；培养目标与毕业要求必须对日常教学活动起到导向作用，并有利于每个承担教学任务的人明确责任；对毕业要求与培养目标达成度的评价必须分解为对学生整个学习过程中的全程跟踪与进程式评估。

二、基于专业认证的工程制图课程改革

《工程制图》是理工类本科生必修的一门重要技术基础课，是理论与实践紧密相结合的课程，教学目的是培养学生的空间想象力、读图和绘制机械图的能力。作为入学后的第一门专业技术基础课程，它对训练学生掌握专业技术课程的学习方法，培养学生的严谨作风和认真负责的态度都有重要的作用。学习该课程的主要目标是：（1）掌握并应用正投影法的基本原理来表达物体。（2）绘制和阅读工程图样。（3）培养空间想象、构思和造型能力。概括起来就是培养具有熟练绘图与读图技能的技能型人才，具有良好的空间到平面、平面到立体思维模式，有一定构造能力的创新型人才。该课程的学习，直接影响到后续的专业课程的学习以及学生是否能够胜任以后本专业的工作。

1、以学生为中心的教育理念，以学生为首要服务对象

（Students-centered）基于专业认证的要求，我们对教学环节进行了反向设计，培养目标是对毕业生在毕业后5年左右能够达到的职业和专业成就的总体描述，是专业人才培养的总纲，它是构建专业知识结构形成课程体系和开展教学活动的基本依据。毕业要求（或称毕业生能力）是对学生毕业时掌握的知识和能力的具体描述，包括学生通过本专业学习掌握的技能、知识和能力，是学生完成学业时应该取得的学习成果。教学的出发点不是教师想要教什么，而是学生达到目标需要学什么。以材料专业为例，本门课程支撑的毕业要求指标点主要有以下两点：第一，掌握机械、电子、信息技术等工程基础知识和基本原理，能分析简单机电装备的工作原理，并对简单故障进行分析判断；第二，具备运用合适的绘图软件正确表达机械部件、设备结构的能力。针对该指标点，我们将《工程制图》课程教学目标设定为：第一，掌握工程制图的基础知识，培养学生的形象思维和空间想象能力以及解决复杂工程问题的能力。第二，掌握绘制和阅读工程图样的基本技能和方法，并能查阅机械设计手册中的有关内容。掌握计算机绘图的基本方法，能够熟练运用CAD软件绘制工程图样。培养学生具有应用机械制图及计算机绘图的方法解决相关专业复杂工业设计制图的能力。[2]

2、以产出导向（目标导向）为教育取向（Outcome-based）

工程教育专业认证代表着一种新的教育理念：过去我们的教育主要强调的是教师如何教好，而工程教育认证主要强调的是学生如何学好。形成成果导向教学设计流程：由国家社会及教育发展需求、行业产业发展及职场需求和学校定位及发展目标来决定培养目标和毕业要求，进而决定指标点的设定。根据指标点修改课程体系以及教学要求和教学内容。由教学评价来反映学生发展及家长校友期望。我们需要重构培养方案，也就是优化知识结构，即知识及知识间的联系。大学阶段的教学方式不能等同于中学阶段，专业教育不能等同于基础教育。我们不能只见大树不见森林，要让学生懂得学什么，为什么，干什么。不能教的糊涂，学的糊涂。在大学教育过程中，由通识教育课到学科基础课，再到专业基础课，最后到专业课程，我们要建立有效地横向及纵向发展思路。改革课堂教学，由知识课堂转变为能力课堂，灌输课堂转变为对话课堂，封闭课堂转变为开放课堂，共性培养转为因材施教，终结评价转为发展评价。

3、持续改进的质量文化（ContinuousQualityImprovement）

针对专业认证的要求，为了实现持续改进，将教学管理制度进行相应的改进。改进的基础就是常态性的评估与评价，对每一个常规教学活动都进行评估。持续改进的实现有赖于有效的质量监控与反馈机制。在此过程中每个教师在持续改进中均承担责任，而且持续改进的效果是通过学生表现来体现的。我们对课程定期做出适当的记录，以便评估学生能力的取得程度：定期对试卷的题目难度、题目数量、规范性和试题结构合理性进行评价与记录；对考试成绩以及试卷中所有试题进行详细的分析整理，了解学生对课程知识点、指标点的掌握情况，评估学生能力取得的程度。评估的结果被系统地加入项目持续改进中：将上一届学生对知识点、指标点的掌握情况及不足之处，在下一届教学中有针对性的改进，依次针对近年来的组合体尺寸标注和标准件的画法等知识点进行了加强巩固，重点加入到下一届学生的教学与实践训练中。充分利用其他可用的协助持续改进的资源：主要通过平时的作业，绘图训练，绘图软件的上机练习等方式，加强对学生掌握知识点、指标点薄弱环节的训练，以保证达到持续改进的目的。

三、面向不同专业的课程体系优化

1、研究不同专业类别的应用和发展，确定体现专业特色的教学内容

在工程教育专业认证的大背景下，针对陕西科技大学的专业类别，将工程制图课程划分为3大专业类别：化工材料类、电气类和工程管理类。研究不同专业类别工程图学方面的应用和发展，确定能够体现专业特色的教学内容。比如，对于电气类专业，在讲机件的表达方法时，可结合芯片实物引导学生分析其表达方法、绘制相应图样。对于计算机专业，在讲计算机绘图的镜像和移动等内容时，可以适当加入计算机图形学方面的知识，增加学生的学习兴趣。

2、针对不同专业讲授各自专业的图学标准

调研和确定各类专业工程图学方面的“三化”（标准化、系列化、通用化），改变传统教学环节中只强调机械行业“三化”标准的缺点，针对不同专业讲授各自专业的图学标准。

3、针对不同专业，开展专业绘图软件的学习

改变传统计算机绘图只讲授AutoCAD的现状，针对不同专业，开展专业绘图软件的学习，使学生能够熟悉和应用专业绘图软件。

【参考文献】

[1]李志义.解析工程教育专业认证的持续改进理念.中国高等教育，2015.15.

[2]王延亮，刘妍，司海燕.专业认证背景下的“计算机地图制图”课程教学改革.测绘工程，2013.6.

作者：张曼 徐英英 杨勇强 单位：陕西科技大学机电工程学院