尚晓明 张娟利

（兴义民族师范学院物理与工程技术学院 贵州·黔西南 562400）

近年来，越来越多的企业反映高校工科毕业生尽管掌握了相关的理论知识，但是缺乏解决实际工程问题的诸多能力，大多数毕业生实践动手能力较弱。随着工程领域的发展，如何将理论型毕业生转化为实践型毕业生，培养具备一定专业级别的知识、能力和素质协调发展的创新型工科毕业生，是高等工程教育的改革热点[1]。

《工程制图》课程是一门研究绘制和阅读工程图样基本方法的基础技术课程，是各工科专业学生必修的一门基础课程，对实践性要求比较高，学生需要通过大量的实践训练，培养其空间想象能力和形象思维能力，并能运用于实际来解决相关的工程问题。以往的教学模式存在一些弊端，比如，在知识体系上，学生不能综合运用所学知识，脑海中只是单个的知识点，不能将所有知识点进行有机组合及运用；在目标体系上，教学目标与社会对毕业生的要求不匹配，学生不知道如何将所学知识或能力运用于实际工程问题；在教学方法上，课堂教学方法单一，普遍为理论授课，课后练习；在考核体系上，教学结果评估方法单一，普遍是以期末考试作为评估学生的唯一标准。传统的教学，不利于培养学生的创新思考能力和综合解决问题的能力。故如何在《工程制图》教学过程中将学生的理论知识与实践动手能力有机结合，使学生能将所学知识运用于解决实际工程问题呢？ CDIO工程教育模式为解决以上问题提供了有效手段[2]。

CDIO是国际工程教育与人才培养的创新模式，由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学组成的工程教育改革研究团队经过多年的探索研究而创立的工程教育理念。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate），以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，培养学生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力[3-5]。

本文借鉴CDIO工程教育理念，以汽车服务工程专业的《工程制图》课程为例，从教学目标、教学内容、教学方法和考核方式四个方面进行改革探索与实践，以期达到提升学生创新、实践能力和解决实际工程问题的目的[2]。

1 基于CDIO的《工程制图》教学目标的重塑

教学目标是课程内容、授课方式方法的方向标。在传统教学中，《工程制图》教学目标主要为理论知识的掌握和空间思维能力的培养。其中理论知识的掌握为核心，课程目标单一。导致学生学了，但是不知道怎么用，不能解决实际工程问题，并且未将课程思政元素加入到日常教学过程中。

为了保证教学目标的科学性、合理性、实用性和可实施性，按照CDIO的要求和导向，结合本校“地方性、应用型”的办学定位，参考工程认证标准中对毕业生的12条毕业要求，以及汽车后服务市场对应聘人员的能力需求，对原有的教学目标进行了重塑。构建了“知识目标—能力目标—素质目标—思政目标”的四阶式课程教学目标体系，具体内容如图1所示。由图1可知，知识目标要求学生通过全面的学习，掌握工程制图中设计的所有知识，能运用所学知识完成工程图样的阅读和绘制；能力目标要求学生通过课程的学习，具有一定的空间想象能力和形体表达能力；素质目标要求学生具有综合解决问题的能力、有工程思维的能力、有问题分析的能力和具备终生学习的能力；思政目标要求教师在课程讲授过程中加入思政元素，培养学生的工匠精神、民族自豪感、爱国主义情怀。

图1：《工程制图》课程目标体系

2 基于CDIO的《工程制图》教学内容的改革

2.1 教材的选择

本课程教材选用西北工业大学出版社2018年出版的《工程制图》，曾萍主编，是21世纪应用型人才培养“十三五”规划教材。本书包含制图基本知识、投影原理和理论、投影制图、测绘以及计算机绘图等方面的理论内容，并配有与主要理论内容相配套的习题集。该教材在保留传统、经典的制图课程教学内容体系的同时，结合工程图学课程当前的课程改革发展趋势，以项目驱动教学法对教材内容进行编排，充分激发了学生的学习兴趣，使其利用“碎片化时间”轻松掌握学习中的重点和难点，有很好的辅助课堂教学的效果[6]。

2.2 教学大纲的调整

在传统的教学大纲中只给出了课程目标及授课内容。授课内容、课程目标、毕业要求之间并未明确相互支撑关系，因此，我们对课程大纲进行了调整，明确授课知识点、授课方式和考核方式所支撑的课程目标，及对应的毕业要求指标点。

引入CDIO模式以后，课程将原有的知识体系按照知识的递进性分类整合为模块式结构，具体包括工程制图基础知识模块、能力及素质提升模块、思政教育模块贯穿整个工程制图授课全过程。具体如图2所示。

图2：《工程制图》教学大纲体系

2.3 教学内容的选择

根据CDIO人才培养计划的目的和要求，结合汽车服务工程专业人才培养的实际情况，对教材体系中的课程内容进行了选择，制定了符合CDIO人才培养目标的教学内容。授课内容如图3所示。

图3：《工程制图》教学内容

2.4 思政元素的引入

教育不仅是提高社会生产力的一种方法，也是造就全面发展的人的唯一方法。英国教育家赫伯特·斯宾塞指出，文化和精神是决定课程发展质量的灵魂。因此，要提高课程发展质量，就需要开展课程内涵建设，在课程讲授过程中注入精神文化和思想动能，而开展课程思政建设为课程文化建设提供了实践路径[7]。根据课程内容及特点，在《工程制图》课程讲授过程中加入了相应的思政元素。具体内容如表1所示。

表1：《工程制图》课程融入思政元素要点

3 基于CDIO的《工程制图》教学方法的改革

在传统的教学中，该课程主要采用教师课堂理论讲授为主的教学方式，学生对知识的学习以被动接受为主。按照CDIO的要求，为了提升学生的自主学习能力和综合问题解决的能力，对该课程教学方法进行了改革。

采用“课前导学—课中讨论—课后练习”的“三步式”教学模式开展《工程制图》课程的教学工作。

3.1 课前导学

每次开始新章节的学习之前，布置学生自学任务，要求每个学生预习下一章的内容，并以思维导图的形式总结下一章的知识点。思维导图的绘制，一方面可以强制要求学生进行课堂预习，并检测学生预习的效果；另一方面也可以锻炼学生的自学能力和总结概括能力。经过一个学期的实践，发现增加课前导学（绘制思维导图）环节，能很好的提高学生的课堂参与度，对提高课堂教学效率有很好的帮助。

3.2 课中讨论

课中讨论环节，主要指教师授课，学生分组讨论环节。教师授课采用项目式教学的方式，每个章节均设计有相应的工程项目，以项目导入的方式提出问题，其次讲授解决该项目所需知识点，再次进行项目的实施。学生分组讨论环节由教师提出工程问题，学生分组讨论，给出解决该工程问题的完整方案。

3.3 课后练习

课后总结部分，主要体现在学生掌握课堂所学知识，完成相应的课后习题作业，教师对学生完成课后作业时遇到的问题进行解答，训练学生综合运用所学知识，独立完成相关工程问题的能力。

4 基于CDIO的《工程制图》考核方式的改革

根据CDIO模式的人才培养目标和考核要求，修订传统只以结果知识性考核为主的考核方式，将过程考核与结果考核并重，基础知识考核与应用实践能力考核并重，个人业务能力与团队协作考核并重的综合考核方式，将学生发展成为完整的、成熟的、有思想的个体。具体如表2所示。

表2：《工程制图》考核体系

5 教学效果的评价

教学改革是否成功，需要通过教学结果来进行验证。《工程制图》课程改革实施以来，对2020级的51名学生授课，跟实施教学改革以前的2017级的学生成绩做对比，如图4所示，从图中可以看出，实施教学改革以后，全班总评成绩平均分有所提高，优秀、良好人数占比均高于改革前。改革后的课堂教学效果优于改革前，说明课堂教学改革是有效的。

图4：《工程制图》课堂教学效果评价

6 结论

针对当前汽车后服务市场对汽车服务工程专业的知识、能力、素质需求，借鉴CDIO工程教学理念，对《工程试图》课程教学模式进行了改革，构建基于CDIO的《工程制图》教学目标体系、教学内容体系、教学方法和考核方式体系。经过教学实践证明，基于CDIO的《工程制图》课堂教学改革，对学生基础知识掌握、能力及素质培养上有较好的效果，对培养适应现代工程行业发展需求的应用型人才具有重要意义。