2015 年 8 月 图 学 学 报 August 2015 第 36 卷 第 4 期 JOURNAL OF GRAPHICS Vol.36 No.4 依 托 技 能 竞 赛 和 考 试 提 升 机 械 制 图 创 新 教 育 许 国 玉 1, 张 梦 2, 兰 朝 凤 (1. 哈 尔 滨 工 程 大 学 机 电 工 程 学 院, 黑 龙 江 哈 尔 滨 150001; 2. 哈 尔 滨 工 业 大 学 能 源 科 学 与 工 程 学 院, 黑 龙 江 哈 尔 滨 150001; 3. 哈 尔 滨 理 工 大 学 电 气 与 电 子 工 程 学 院, 黑 龙 江 哈 尔 滨 150080) 摘 要 : 针 对 机 械 制 图 创 新 教 育 的 改 革 需 求, 提 出 依 托 技 能 竞 赛 和 考 试 促 学 促 教, 一 是 促 进 学 生 主 动 混 合 式 学 习 机 械 制 图 和 参 加 科 技 创 新 活 动 ; 二 是 引 导 教 师 改 革 课 程 体 系 课 程 内 容 教 材 教 学 模 式 和 助 学 模 式 结 果 表 明, 依 托 技 能 竞 赛 和 考 试 促 学 促 教 有 利 于 提 高 学 生 学 习 效 果 创 新 能 力 和 实 践 技 能, 有 利 于 培 养 高 技 能 创 新 人 才 关 键 词 : 机 械 制 图 ; 创 新 教 育 ; 技 能 竞 赛 ; 技 能 考 试 ; 高 技 能 创 新 人 才 中 图 分 类 号 :G 642.0 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :2095-302X(2015)04-0631-07 3 Improving Innovative Education for Mechanical Drawing by "Skill Competition and Skill Examination" Xu Guoyu 1, Zhang Meng 2, Lan Chaofeng 3 (1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin Heilongjiang 150001, China; 2. School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin Heilongjiang 150001, China; 3. College of Electrical and Electronic Engineering, Harbin University of Science and Technology, Harbin Heilongjiang 150080, China) Abstract: Aiming at the demand for innovative education reform on mechanical drawing, "Promoting studying and teaching by the competition and examination" is put forward. On the one hand, the students' are promoted to study the curriculum by initiative "blended learning" and to participate in the innovative activity of science and technology. On the other hand, teachers are guided to reform the curriculum system, content, teaching material, teaching mode and aided learning mode. The results show that "Promoting studying and teaching by the competition and examination" is good for improving learning effect, innovative ability and practice skills of student, and ultimately it is contribute to the cultivation of high-skilled creative talents. Keywords: mechanical drawing; innovative education; skill competition; skill examination; high-skilled creative talents 培 养 高 技 能 创 新 人 才 是 由 中 国 制 造 跨 越 为 中 国 创 造 的 重 要 环 节 之 一, 机 械 制 图 可 应 用 于 船 舶 制 造 环 境 工 程 土 木 建 筑 轮 机 工 程 动 力 机 械 与 装 备 机 械 制 造 及 其 自 动 化 电 子 产 品 收 稿 日 期 :2015-03-30; 定 稿 日 期 :2015-04-22 基 金 项 目 : 黑 龙 江 省 教 育 厅 教 改 资 助 项 目 (JG2013010173);2014 哈 尔 滨 工 程 大 学 基 础 课 程 教 学 改 革 研 究 项 目 作 者 简 介 : 许 国 玉 (1960 ), 女, 山 东 招 远 人, 教 授, 硕 士 主 要 研 究 方 向 为 工 程 图 学 虚 拟 制 造 及 仿 真 E-mail:xuguoyu@hrbeu.edu.cn
632 图 学 教 育 2015 年 核 装 备 化 工 机 械 与 装 备 等 工 程 专 业, 机 械 制 图 技 能 包 括 手 工 制 图 和 CAD 制 图 创 新 人 才 培 养 的 本 质 特 征 是 人 才 培 养 过 程 的 创 新 [1] 机 械 制 图 创 新 教 育 是 通 过 工 程 图 学 系 列 课 程 的 课 内 教 学 和 课 外 助 学 为 学 生 创 造 学 习 研 究 与 创 新 的 环 境 因 此, 依 托 机 械 制 图 相 关 技 能 竞 赛 和 考 试 ( 简 称 赛 考 ), 以 创 新 教 育 理 念 为 指 导, 探 索 和 改 革 将 机 械 制 图 第 一 课 堂 与 第 二 课 堂 有 机 结 合 优 势 互 补 的 机 械 制 图 创 新 教 育, 即 形 成 高 技 能 创 新 人 才 培 养 模 式 1 机 械 制 图 相 关 的 技 能 竞 赛 和 考 试 在 理 工 类 高 等 院 校 创 新 人 才 培 养 中, 作 为 机 械 制 图 第 二 课 堂 活 动 的 赛 考 是 其 第 一 课 堂 的 延 伸, 且 技 能 竞 赛 与 技 能 考 试 相 辅 相 成 发 挥 着 各 自 不 可 替 代 的 作 用 通 过 对 近 年 机 械 制 图 相 关 赛 考 分 析, 归 纳 考 评 概 况 如 表 1 所 示 1.1 机 械 制 图 相 关 技 能 竞 赛 目 前 主 要 的 机 械 制 图 相 关 竞 赛 有 : 世 界 技 能 大 赛 CAD 机 械 设 计 项 目 高 教 杯 全 国 大 学 生 先 进 成 图 技 术 与 产 品 信 息 建 模 创 新 大 赛 和 各 省 市 及 学 校 组 织 的 竞 赛 (1) 世 界 技 能 大 赛 CAD 机 械 设 计 项 目 竞 赛 : 中 国 组 队 参 加 了 2011 年 2013 年 和 2015 年 的 第 41 届 42 届 和 43 届 大 赛 该 竞 赛 涉 及 机 械 设 计 机 械 制 图 机 械 制 造 和 计 算 机 绘 图 等 课 程 内 容 (2) 高 教 杯 全 国 大 学 生 先 进 成 图 技 术 与 产 品 信 息 建 模 创 新 大 赛 : 自 2008 2014 年 已 连 续 举 办 表 1 技 能 竞 赛 和 考 试 相 关 机 械 制 图 考 评 概 况 考 评 要 求 世 界 技 能 大 赛 CAD 机 械 设 计 项 目 高 教 杯 大 学 生 先 进 成 图 技 术 与 产 品 信 息 建 模 创 新 大 赛 全 国 CAD 技 能 等 级 考 试 1 级 2 级 3 级 根 据 零 件 图 完 成 零 件 考 评 内 容 建 模 装 配 建 模 爆 炸 图 演 示 动 画 仿 真 动 画 模 型 投 影 零 件 图 和 装 配 图 ; 渲 染 ; 数 据 输 入 及 输 出 ; 钣 金 建 模 ; 更 改 设 计 模 型 ; 零 件 测 绘 ( 测 绘 草 图 零 部 件 建 模 模 型 投 影 工 程 图 ) 内 容 包 括 钣 金 零 件 桁 架 结 构 及 其 组 件 焊 接 件 和 装 配 件 机 械 [2] 零 件 和 装 配 1 尺 规 绘 图 : 根 据 零 件 立 体 图 绘 制 零 件 图 ; 构 形 并 绘 制 轴 测 图 2 计 算 机 绘 图 : 根 据 零 件 轴 测 图 或 装 配 图 ( 拆 画 ), 绘 制 其 二 维 零 件 图 ; 根 据 已 知 的 二 维 零 件 图 轴 测 图 装 配 图 ( 装 配 草 图 ) 或 文 字 说 明 完 成 零 件 建 模 装 配 建 模, 最 终 生 成 二 维 工 程 图 二 维 绘 图 环 境 设 置 ; 圆 弧 连 接 ; 机 件 二 求 三 表 达 ( 两 视 图 求 剖 视 图 ); 零 件 图 ; 装 配 图 零 件 建 模 ; 装 配 建 模 ; 爆 炸 图 ; 渲 染 ; 曲 面 造 型 ; 模 型 投 影 二 维 零 件 图 和 二 维 装 配 图 零 件 建 模 及 零 件 参 数 化 和 变 量 化 设 计 技 术 ; 装 配 建 模 ; 爆 炸 图 ; 复 杂 曲 面 造 型 ; 模 型 与 场 景 渲 染 ; 动 画 制 作 ; 装 配 仿 真 与 运 动 仿 真 软 件 Inventor Pro/E SolidWorks 和 AutoCAD 等 AutoCAD 等 Creo(Pro/E) SolidWorks 等 Creo(Pro/E) SolidWorks 等 A3 图 纸 零 件 图 提 交 文 件 全 部 电 子 数 据 A3-A1 图 纸 JPG 渲 染 图 片 AVI 动 画 文 件 构 形 试 卷 二 维 零 件 图 三 维 模 型 爆 炸 图 DWG 图 形 文 件 三 维 模 型 爆 炸 图 模 型 投 影 工 程 图 三 维 模 型 模 型 投 影 工 程 图 渲 染 图 片 动 画 文 件 模 型 投 影 工 程 图
第 4 期 许 国 玉 等 : 依 托 技 能 竞 赛 和 考 试 提 升 机 械 制 图 创 新 教 育 633 了 七 届 2015 年 大 赛 宗 旨 为 : 贯 彻 创 办 世 界 高 水 平 大 学 的 精 神, 落 实 教 育 部 对 创 办 高 水 平 大 学 的 一 系 列 举 措, 建 设 世 界 一 流 有 特 色 的 大 学 提 高 中 国 大 学 国 际 竞 争 力 和 影 响 力 培 养 图 学 团 队 组 织 能 力 沟 通 能 力 合 作 精 神 快 速 应 用 知 识 和 技 能 的 能 力 ; 通 过 竞 赛 强 技 能 增 素 质, 促 进 大 学 生 的 知 识 能 力 素 质 全 面 协 调 发 展 ; 共 同 探 索 图 学 的 发 展 方 向 研 究 先 进 成 图 技 术 的 手 段, 创 新 成 图 载 体 的 方 法 [3] 为 迎 战 该 赛 事, 各 地 承 办 了 省 市 级 竞 赛, 且 全 国 百 余 所 高 等 院 校 组 织 了 校 内 选 拔 赛 1.2 机 械 制 图 相 关 技 能 等 级 考 试 全 国 CAD 技 能 等 级 考 试 在 培 养 多 样 化 人 才 传 承 技 术 技 能 促 进 就 业 创 业 和 充 分 发 挥 高 技 能 人 才 在 国 家 经 济 社 会 发 展 中 的 重 要 作 用 方 面 都 产 生 了 显 著 的 社 会 人 才 培 养 效 果, 其 机 械 制 图 相 关 技 能 等 级 考 试 包 括 工 业 产 品 类 一 级 ( 二 维 计 算 机 绘 图 ) 二 级 ( 三 维 几 何 建 模 ) 和 三 级 ( 复 杂 三 维 模 型 制 作 与 处 理 ) 考 试 2 技 能 竞 赛 和 考 试 的 启 迪 及 促 进 作 用 虽 然 参 加 世 界 技 能 大 赛 CAD 机 械 设 计 项 目 的 是 少 数 学 校 和 少 数 学 生, 且 参 加 国 内 技 能 竞 赛 和 技 能 考 试 的 学 生 也 不 是 学 习 本 专 业 的 全 体 学 生, 但 赛 考 的 考 评 内 容 及 技 能 要 求 ( 如 表 1 所 示 ) 引 发 工 程 图 学 教 育 工 作 者 和 理 工 类 学 生 的 思 考, 开 启 了 高 等 院 校 师 生 面 向 工 业 界 面 向 世 界 面 向 未 来 的 窗 口 因 此, 启 迪 促 进 学 生 自 主 建 构 知 识 体 系 和 技 能, 启 迪 促 进 教 师 深 化 教 学 改 革, 即 以 赛 考 促 学 促 教 2.1 以 技 能 竞 赛 和 考 试 促 学 依 托 赛 考, 可 促 进 学 生 主 动 混 合 式 学 习 (Blended Learning 或 Blending Learning) 机 械 制 图, 所 谓 Blending Learning 是 将 传 统 学 习 方 式 的 优 势 与 E-Learning( 即 数 字 化 或 网 络 化 学 习 ) 的 优 势 相 结 合 ; 其 既 可 发 挥 教 师 引 导 启 发 监 控 教 学 过 程 的 主 导 作 用, 又 可 充 分 体 现 学 生 作 为 学 习 主 体 的 主 动 性 积 极 性 与 创 造 性 [4] 组 织 大 学 生 参 加 各 级 竞 赛 ( 国 赛 省 市 赛 校 赛 ) 和 全 国 CAD 技 能 等 级 考 试, 为 学 生 搭 建 创 新 学 习 交 流 和 展 示 个 人 才 能 的 平 台 提 升 学 生 高 技 能 创 新 水 平 通 过 第 二 课 堂 学 习 和 参 与 课 外 相 关 创 新 活 动, 从 思 想 上 解 决 学 生 为 什 么 学 习 机 械 制 图 的 问 题, 使 学 生 重 视 学 习 并 认 真 夯 实 制 图 基 础 知 识 和 技 能, 提 高 工 程 意 识 和 创 新 意 识 ; 从 专 业 上 引 导 学 生 关 注 专 业 对 机 械 制 图 需 求, 解 决 学 生 如 何 应 用 机 械 制 图 知 识 和 技 能 的 问 题, 使 学 生 掌 握 制 图 基 本 知 识 国 家 标 准 手 工 绘 图 等 方 法 和 要 领, 提 高 学 生 计 算 机 三 维 设 计 的 理 念 和 技 能, 激 发 学 生 创 新 热 情 及 参 加 科 技 创 新 活 动, 提 高 学 生 机 械 制 图 能 力 工 程 素 质 和 创 新 能 力, 并 结 合 专 业 实 施 科 技 创 新 和 研 究 2.2 以 技 能 竞 赛 和 考 试 促 教 教 师 依 托 赛 考, 调 研 分 析 和 跟 踪 国 内 外 人 才 培 养 对 机 械 制 图 创 新 教 育 的 需 求 最 新 国 家 标 准 先 进 教 学 及 助 学 的 经 验 ; 借 鉴 学 习 国 内 外 高 校 开 展 创 新 活 动 提 高 学 生 创 新 技 能 的 经 验 ; 以 创 新 教 育 为 主 线 不 断 深 化 机 械 制 图 教 学 改 革, 将 国 内 外 赛 考 考 评 要 求 及 理 念 融 入 到 机 械 制 图 创 新 教 育 中, 提 高 教 学 质 量 并 使 其 教 学 效 果 在 学 生 后 续 课 程 学 习 毕 业 设 计 考 研 和 就 业 等 环 节 中 发 挥 重 要 作 用 根 据 培 养 高 技 能 创 新 人 才 的 师 资 要 求, 教 师 需 不 断 学 习 与 提 高, 努 力 成 为 双 师 型 ( 教 师 和 工 程 师 ) 教 师, 加 强 师 资 专 业 技 能 储 备 3 机 械 制 图 创 新 教 育 的 改 革 对 策 以 创 新 教 育 理 念 为 指 导, 依 托 赛 考 构 建 工 程 图 学 创 新 教 育 立 体 化 教 育 资 源 和 学 习 环 境, 并 使 各 种 资 源 在 教 学 和 助 学 环 节 有 机 组 合, 产 生 聚 集 效 应, 提 升 机 械 制 图 创 新 教 育, 培 养 高 技 能 创 新 人 才 3.1 创 新 教 育 理 念 面 向 工 业 界 面 向 世 界 面 向 未 来, 强 调 学 生 为 中 心, 教 师 为 主 导 和 加 强 研 究 与 创 新 的 教 育 理 念, 教 师 应 以 建 构 主 义 学 习 理 论 情 境 认 知 学 习 理 论 人 本 主 义 教 学 理 论 和 多 元 智 力 理 论 等 现 代 教 育 思 想 为 指 导, 实 现 课 程 教 育 过 程 最 优 化 依 托 赛 考 促 学 促 教, 教 师 要 注 重 为 学 生 课 内 和 课 外 学 习 创 设 情 境 扩 大 学 生 的 知 识 面, 将 工 程 实 践 知 识 及 生 产 环 境 与 机 械 制 图 有 机 结 合 有 效 衔 接, 使 学 生 了 解 和 掌 握 本 专 业 生 产 制 造 工 艺, 提 升 分 析 问 题 和 解 决 工 程 问 题 的 理 性 思 考 能 力 及
634 图 学 教 育 2015 年 技 能, 促 进 理 论 学 习 向 实 践 能 力 的 转 化, 以 便 学 生 更 顺 利 地 学 习 和 理 解 机 械 制 图 内 容, 激 发 学 生 参 与 教 学 和 师 生 互 动 的 热 情 及 求 知 欲, 培 养 学 生 的 专 业 兴 趣, 强 化 培 养 学 生 的 工 程 实 践 能 力 创 新 能 力 和 可 持 续 发 展 能 力 高 技 能 创 新 人 才 培 养 是 一 个 复 杂 的 渐 进 过 程, 整 体 优 化 学 生 工 程 素 质 的 培 养 体 现 在 教 育 全 过 程 中 并 渗 透 到 教 学 的 每 一 个 环 节 教 育 应 该 把 学 生 培 养 成 富 有 灵 活 性 适 应 性 和 创 造 性 的 人 ; 在 课 内 与 课 外 创 造 一 种 围 绕 发 展 个 人 和 团 队 的 环 境 ; 强 调 多 元 性 差 异 性 创 造 性 和 开 发 性 3.2 课 程 体 系 和 内 容 改 革 课 程 体 系 和 教 学 内 容 是 大 学 人 才 培 养 的 主 要 载 体, 是 卓 越 计 划 的 指 导 思 想 和 先 进 工 程 教 育 理 念 付 诸 于 实 践 的 桥 梁 [5] 在 高 等 院 校 中, 除 极 少 数 院 校 专 门 开 设 CAD 软 件 课 程 外, 大 部 分 院 校 将 CAD 安 排 在 工 程 制 图 课 程 中, 其 主 要 侧 重 在 投 影 理 论 和 手 工 绘 图 训 练 方 面 计 算 机 二 维 绘 图 和 三 维 绘 图 多 是 穿 插 进 行, 时 间 有 限, 造 成 学 生 在 计 算 机 绘 图 特 别 是 计 算 机 三 维 绘 图 能 力 较 弱 在 大 部 分 中 等 院 校 中, 将 工 程 制 图 和 CAD 教 学 设 置 成 不 同 的 课 程 工 程 制 图 课 时 较 长, 而 且 普 遍 要 求 学 生 进 行 零 部 件 测 绘 ; CAD 课 程 多 在 机 房 边 授 课 边 上 机 练 习, 且 上 机 时 间 也 能 得 到 充 分 保 证 因 此, 中 等 院 校 学 生 手 工 绘 图 和 CAD 软 件 使 用 方 面 较 高 等 院 校 学 生 更 熟 练 [2] 由 此 可 见, 在 高 等 院 校 中, 需 要 对 大 学 生 加 强 创 新 技 能 方 面 的 培 养 要 培 养 高 技 能 创 新 人 才, 以 赛 考 为 导 向, 依 据 教 育 部 工 程 图 学 课 程 基 本 要 求, 对 机 械 类 专 业 制 图 课 程 采 用 分 段 式 工 程 图 学 基 础 + 机 械 制 图 + 计 算 机 绘 图 的 机 械 制 图 创 新 教 育 课 程 体 系, 如 图 1 所 示 学 生 在 不 同 阶 段 系 统 地 学 习 复 习 巩 固 提 高 和 强 化 所 学 到 的 机 械 制 图 知 识 及 技 能 应 用 数 字 信 息 技 术 将 工 程 生 产 实 践 知 识 与 机 械 制 图 教 学 内 容 有 机 结 合, 将 知 识 能 力 和 素 质 的 均 衡 发 展 体 现 在 其 课 程 体 系 和 课 程 内 容 中, 构 建 学 生 合 理 的 知 识 体 系 图 1 机 械 制 图 创 新 教 育 课 程 体 系
第 4 期 许 国 玉 等 : 依 托 技 能 竞 赛 和 考 试 提 升 机 械 制 图 创 新 教 育 635 借 鉴 国 内 外 竞 赛 考 评 要 求, 改 革 机 械 制 图 教 学, 继 续 削 减 画 法 几 何 中 复 杂 综 合 作 图, 重 点 培 养 学 生 的 空 间 形 象 思 维 能 力 构 形 能 力 和 形 体 表 达 能 力, 加 强 尺 规 绘 图 徒 手 绘 图 组 合 体 构 形 设 计 轴 测 图 绘 制 和 机 件 表 达 诸 环 节 基 本 功 训 练 ; 简 介 产 品 开 发 过 程, 培 养 学 生 设 计 制 图 能 力 而 非 单 纯 制 图 技 能, 强 调 表 达 设 计 过 程 与 加 工 工 艺 相 关 联 的 结 构 特 征 ; 加 强 零 件 构 形 设 计 教 学 环 节, 结 合 工 程 实 例 分 析 零 部 件 的 构 形 设 计 ; 强 化 应 用 制 图 标 准 表 达 零 件 的 训 练 ; 加 强 制 图 综 合 测 绘 教 学 环 节, 培 养 学 生 综 合 实 践 能 力, 鼓 励 应 用 三 维 软 件 与 AutoCAD 软 件 有 机 结 合 完 成 综 合 测 绘 建 模 及 模 型 投 影 工 程 图, 并 通 过 学 生 示 范 向 全 体 学 生 演 示 二 维 绘 图 三 维 建 模 及 虚 拟 装 配 效 果, 使 学 生 全 面 综 合 复 习 和 应 用 机 械 制 图 的 知 识 及 技 能 对 计 算 机 绘 图 教 学, 为 满 足 现 代 制 造 业 数 字 信 息 化 对 高 技 能 创 新 人 才 需 求, 从 教 学 内 容 及 软 硬 件 配 置 方 面 对 其 课 程 进 行 改 革, 以 分 段 式 安 排 AutoCAD 和 Creo (Pro/E 升 级 版 ) 软 件 教 学, 增 加 三 维 软 件 教 学 学 时 ( 改 革 前, 二 维 与 三 维 学 时 比 例 为 AutoCAD:Pro/E=22:10; 改 革 后, 其 学 时 比 例 为 AutoCAD:Creo=18:14), 强 调 AutoCAD 与 其 他 CAD 软 件 及 Microsoft Office 软 件 之 间 数 据 转 换, 使 计 算 机 绘 图 的 教 学 内 容 与 时 俱 进 更 加 完 整, 综 合 提 高 学 生 计 算 机 绘 图 和 三 维 建 模 能 力 空 间 想 象 能 力 创 新 能 力 和 图 示 图 解 能 力 ; 因 材 施 教 指 导 学 生 完 成 扩 展 课 外 题 目, 渗 透 CAD/CAE/CAM 理 念, 培 养 具 有 现 代 设 计 理 念 的 高 技 能 创 新 人 才 3.3 教 材 建 设 为 满 足 社 会 对 高 技 能 创 新 人 才 培 养 需 求 和 赛 考 需 求, 且 符 合 教 育 部 工 程 图 学 教 学 基 本 要 求, 以 分 段 式 安 排 工 程 图 学 基 础 及 工 程 图 学 基 础 习 题 集 和 计 算 机 绘 图 教 程 教 材 其 中 计 算 机 绘 图 教 程 采 用 最 新 国 家 标 准 且 以 分 段 式 介 绍 AutoCAD 2016 和 Creo 3.0 软 件 教 学 内 容, 以 AutoCAD 2016 为 例 介 绍 二 维 绘 图 功 能, 以 Creo 3.0 为 例 介 绍 三 维 建 模 爆 炸 图 演 示 动 画 和 模 型 投 影 工 程 图, 强 调 与 其 他 CAD 软 件 及 Microsoft Office 软 件 之 间 数 据 转 换 方 法 另 外, 教 材 附 光 盘, 内 容 包 括 演 示 文 稿 视 频 讲 解 和 知 识 拓 展 等 内 容 因 此, 计 算 机 绘 图 教 程 能 够 满 足 各 学 校 采 用 分 段 式 或 融 合 式 将 计 算 机 绘 图 内 容 安 排 工 程 图 学 课 程 体 系 中 的 需 求, 具 有 灵 活 性 3.4 数 字 化 资 源 建 设 教 师 以 模 块 式 和 积 木 式 建 设 并 丰 富 表 达 教 学 思 想 的 教 学 与 助 学 数 字 化 资 源, 包 括 BB 网 络 课 程 平 台 课 件 电 子 教 案 微 视 频 教 学 视 频 库 动 画 库 三 维 虚 拟 模 型 库 工 程 教 学 视 频 库 工 程 实 物 图 片 库 图 形 及 图 样 库 习 题 及 解 答 库 等 所 建 资 源 采 用 最 新 国 家 制 图 标 准 与 系 列 教 材 及 习 题 集 一 致, 且 符 合 学 校 人 才 培 养 方 案 ( 教 学 大 纲 和 教 学 进 程 ), 尤 其 是 多 媒 体 课 件 中 融 入 三 维 虚 拟 模 型 AutoCAD 图 形 和 数 字 化 资 源 库 的 资 源 且 适 度 融 入 双 语 元 素 3.5 教 学 模 式 和 助 学 模 式 改 革 为 学 生 营 造 学 习 与 创 新 环 境, 依 托 赛 考, 构 建 提 升 机 械 制 图 创 新 教 育 的 模 式, 如 图 2 所 示 教 师 要 激 发 学 生 的 求 知 欲 和 学 习 机 械 制 图 的 主 动 性, 促 进 学 生 重 视 机 械 制 图 的 学 习, 提 升 学 生 学 习 能 力 和 创 新 技 能, 打 造 具 有 进 取 精 神 和 高 凝 聚 力 的 科 技 创 新 人 才 3.5.1 教 学 模 式 改 革 提 高 教 学 质 量 和 学 习 效 率 是 现 代 教 育 的 基 本 要 求, 课 堂 是 人 才 培 养 的 主 战 场 [6] 教 师 要 充 分 应 用 现 代 数 字 信 息 技 术 改 进 课 堂 教 学 模 式, 为 课 堂 师 生 间 互 动 学 生 间 互 动 以 及 学 生 实 践 营 造 良 好 的 实 践 教 学 环 境 以 教 师 为 主 导, 激 发 学 生 积 极 思 维 和 参 与 教 学 活 动, 加 强 教 学 设 计 与 教 学 方 法 的 研 究, 采 用 任 务 驱 动 式 启 发 式 互 动 研 讨 式 学 生 示 范 式 案 例 式 和 激 励 创 新 式 等 教 学 方 法, 通 过 教 师 精 讲 学 生 练 习 学 生 讲 解 教 师 讲 评 的 师 生 互 动 教 学 过 程, 共 同 建 构 课 堂 创 新 与 实 践 的 学 习 环 境, 使 学 生 及 时 实 践 而 掌 握 机 械 制 图 知 识, 提 高 教 学 效 果 和 学 生 的 制 图 技 能 ; 培 养 学 生 问 题 意 识 鼓 励 学 生 探 索 问 题 解 决 问 题 和 创 新 思 维 ; 教 师 将 教 学 手 段 与 教 学 内 容 和 教 学 方 法 有 机 结 合, 应 用 全 新 的 数 字 化 多 媒 体 课 件 灵 活 且 有 效 地 对 不 同 知 识 点 与 教 学 内 容 融 合, 优 化 认 知 其 教 学 内 容 的 环 境 在 机 械 制 图 课 堂 教 学 中, 采 用 多 样 化 的 教 学 手 段 向 学 生 传 授 理 论 知 识 和 创 新 知 识 通 过 多 媒 体 课 件 视 频 动 画 和 图 片 等 数 字 化 媒 介, 呈 现 并 演 示 工 程 实 践 事 物 情 景 和 过 程 ; 采 用 三 维 虚 拟 模 型 交 互 演 示 和 AutoCAD 计 算
636 图 学 教 育 2015 年 图 2 提 升 机 械 制 图 创 新 教 育 模 式 机 绘 图, 师 生 间 和 学 生 间 交 流 制 图 问 题 更 直 观, 教 学 活 动 丰 富 多 彩 营 造 学 生 主 动 构 建 自 身 课 程 知 识 体 系 的 学 习 环 境, 使 教 学 效 率 和 教 学 质 量 都 有 质 的 飞 跃 同 时, 注 重 开 阔 学 生 学 习 计 算 机 三 维 建 模 和 二 维 绘 图 的 视 野, 促 进 学 生 课 外 自 主 学 习 参 加 科 技 创 新 的 研 究 计 算 机 绘 图 互 动 教 学 模 式 是 在 网 络 环 境 下 的 教 学 模 式, 其 教 学 全 程 在 网 络 多 媒 体 教 室 实 施 AutoCAD 和 Creo 软 件 的 教 学, 实 现 屏 幕 广 播 学 生 示 范 屏 幕 监 视 和 文 件 提 交 等 功 能 通 过 屏 幕 广 播 和 学 生 示 范 功 能, 学 生 由 学 生 机 能 清 楚 实 时 看 到 教 师 机 或 其 他 学 生 机 演 示 的 AutoCAD 和 Creo 软 件 操 作, 使 学 生 的 感 知 理 解 运 用 的 学 习 过 程 缩 短 学 生 示 范 有 利 于 教 学 相 长, 一 方 面, 学 习 能 力 强 的 学 生 起 到 示 范 辐 射 的 作 用, 激 发 全 体 学 生 学 习 兴 趣 和 积 极 思 维 ; 另 一 方 面, 教 师 可 及 时 掌 握 学 生 的 学 习 情 况, 有 针 对 性 地 对 学 生 指 导 和 改 进 教 学 3.5.2 助 学 模 式 改 革 课 外 助 学 环 境 对 课 堂 教 学 起 着 相 辅 相 成 的 作 用, 创 新 人 才 培 养 的 首 要 关 键 因 素 在 于 营 造 浓 郁 的 创 新 文 化 [1] 因 此, 要 重 视 开 放 式 教 育, 即 教 育 要 采 用 多 渠 道 和 多 形 式 (1) 培 养 大 学 生 图 学 应 用 能 力, 就 必 须 重 视 图 学 技 能 训 练 [7] 营 造 课 外 促 学 氛 围 和 以 点 带 面 传 帮 带 自 主 学 习 的 大 环 境, 使 广 大 学 生 重 视 学 习 机 械 制 图 相 关 知 识 及 技 能 教 师 指 导 学 生 社 团 和 科 协, 以 培 训 及 讲 座 的 形 式 组 织 学 生 参 加 机 械 制 图 相 关 的 课 外 学 习 与 创 新 活 动, 激 发 学 生 进 入 实 验 室 或 创 新 团 队 参 加 科 技 创 新 和 科 研 工 作, 不 断 提 高 学 生 参 加 科 技 创 新 和 课 题 研 究 的 能 力 (2) 以 赛 考 为 载 体, 组 织 全 校 学 生 参 加 各 级 制 图 竞 赛 ( 校 赛 省 市 赛 和 国 赛 ) 和 CAD 技 能 等 级 考 试, 将 不 同 学 科 的 知 识 和 技 能 融 合, 使 学 生 素 质 要 素 在 赛 考 实 践 活 动 中 综 合 化 形 成 依 托 赛 考 创 新 活 动 提 高 学 生 创 新 技 能 的 机 制, 一 年 两 次 全 国 CAD 技 能 等 级 考 试 及 培 训, 一 年 一 次 定 期 组 织 制 图 校 赛 参 加 省 市 赛 和 国 赛, 并 加 强 赛 前 和 考 前 的 指 导 构 建 赛 考 资 源 库, 包 括 试 题 库 经 验 交 流 信 息 库 创 新 作 品 库 专 题 练 习 作 品 库 和 关 键 问 题 解 答 库 等, 使 参 加 赛 考 的 学 生 课 外 学 习 内 容 既 有 传 承 又 有 创 新 (3) 采 用 多 渠 道, 实 现 师 生 间 和 教 师 间 网 上 互 动 教 师 建 设 BB 网 络 课 程 平 台, 主 要 包 括 课 程 相 关 项 目 课 程 资 料 创 新 作 品 展 示 全 国 CAD 技 能 等 级 考 试 和 先 进 成 图 技 术 与 产 品 信 息 建 模 创 新 大 赛 等 模 块, 融 入 更 多 的 设 计 元 素 现 代 表 达 元 素 和 双 语 元 素 主 讲 教 师 为 所 授 班 级 学
第 4 期 许 国 玉 等 : 依 托 技 能 竞 赛 和 考 试 提 升 机 械 制 图 创 新 教 育 637 生 开 设 账 户, 实 现 师 生 之 间 网 上 资 料 传 递 讨 论 和 展 示 学 生 创 新 作 品 ( 如 三 维 创 新 作 品 ) 等 课 外 助 学 互 动 活 动, 促 进 学 生 课 外 创 新 活 动 和 创 新 能 力 培 养, 弘 扬 研 究 与 创 新 精 神, 促 进 学 生 自 主 学 习 研 究 与 创 新 ; 学 生 可 利 用 助 学 资 源 预 习 学 习 和 复 习, 且 扩 展 其 课 程 的 知 识 面, 达 到 因 材 施 教 的 效 果 另 外, 教 师 与 学 生 建 立 微 信 QQ 联 系 并 与 所 授 班 级 其 他 课 程 教 师 建 立 QQ 群 一 方 面, 教 师 答 疑 解 惑, 便 于 学 生 与 教 师 互 动 交 流, 提 高 学 生 学 习 效 率 和 学 习 质 量 ; 另 一 方 面, 教 师 能 及 时 得 到 来 自 学 生 和 其 他 课 程 教 师 的 教 学 反 馈 信 息, 有 助 于 改 进 机 械 制 图 创 新 教 育 的 各 个 环 节 3.6 以 评 促 学 全 面 考 核 学 生 注 重 考 核 学 生 对 知 识 的 综 合 应 用 能 力 研 究 能 力 和 创 新 实 践 能 力, 采 用 多 样 化 的 考 核 方 式 对 学 生 平 时 作 业 及 表 现 成 绩 进 行 综 合 评 定, 包 括 平 时 作 业 平 时 课 堂 示 范 课 外 创 新 设 计 及 最 后 考 试 成 绩, 每 次 实 践 情 况 计 入 平 时 成 绩, 从 而 促 进 学 生 提 高 创 新 技 能 4 机 械 制 图 创 新 教 育 改 革 效 果 依 托 赛 考 改 革 机 械 制 图 创 新 教 育, 既 符 合 高 等 院 校 理 工 类 工 程 图 学 课 程 要 求, 又 满 足 高 等 教 育 培 养 高 技 能 创 新 人 才 需 求 所 培 养 的 大 学 生 基 础 宽 厚 创 新 能 力 强 技 能 水 平 高 通 过 CAD 考 评 对 学 生 本 科 读 研 或 就 业 影 响 和 制 图 竞 赛 对 学 生 本 科 读 研 或 就 业 影 响 信 息 反 馈 调 查 表 的 调 查 结 果 表 明 : 大 一 学 生 基 本 了 解 赛 考,90% 学 生 认 为 赛 考 提 升 了 对 工 程 图 学 的 学 习 兴 趣, 促 进 自 主 储 备 相 关 知 识 和 创 新 技 能 ; 大 二 和 大 三 学 生 凭 借 自 己 的 图 形 设 计 能 力 表 达 能 力 工 程 素 质 进 入 实 验 室 或 创 新 团 队 人 数 增 加 了 50%, 支 持 其 他 科 创 竞 赛 和 课 程 教 学 ( 如, 学 生 通 过 3D 打 印 为 机 械 制 图 教 学 制 作 实 物 模 型, 解 决 学 生 难 以 理 解 形 体 问 题, 使 学 生 了 解 现 代 制 造 技 术, 激 励 科 技 创 新 与 实 践 ); 参 加 全 国 CAD 技 能 等 级 考 试 和 竞 赛 的 学 生,90% 学 生 熟 练 掌 握 了 相 关 CAD 软 件 和 制 图 知 识 而 有 利 于 后 续 课 程 学 习 读 研 及 科 研, 且 90% 学 生 认 为 CAD 技 能 考 试 对 就 业 影 响 很 大 ;50% 参 加 技 能 竞 赛 学 生 曾 参 加 过 全 国 CAD 技 能 等 级 考 试,50% 参 加 技 能 竞 赛 学 生 成 为 科 技 创 新 骨 干 和 技 能 竞 赛 及 考 试 的 宣 讲 人 ;90% 参 加 全 国 竞 赛 学 生 成 为 社 会 用 人 单 位 的 高 技 能 创 新 人 才 5 结 论 在 理 工 类 高 等 教 育 中, 依 托 赛 考 促 学 促 教 提 升 了 机 械 制 图 创 新 教 育, 具 有 可 持 续 发 展 的 促 进 作 用, 将 课 内 教 学 与 课 外 助 学 有 机 结 合, 使 制 图 知 识 与 工 程 实 际 设 计 及 制 造 联 系 更 加 紧 密, 形 成 培 养 高 技 能 创 新 人 才 的 有 效 途 径 学 生 创 新 热 情 和 创 新 意 识 得 以 提 高, 学 习 的 积 极 性 和 主 动 性 得 以 提 升 学 生 在 实 践 并 感 受 研 究 与 创 新 魅 力 的 同 时, 拓 宽 了 专 业 知 识 及 视 野 学 生 手 工 与 计 算 机 绘 图 及 建 模 诸 技 能 全 面 提 高, 科 技 创 新 能 力 和 科 研 能 力 增 强, 从 而 支 持 学 生 后 续 课 程 学 习 创 新 活 动 和 就 业, 符 合 高 等 教 育 需 要 和 教 育 国 际 化 趋 势, 在 培 养 高 技 能 创 新 人 才 方 面 效 果 显 著 随 着 三 维 CAD 技 术 的 发 展, 其 三 维 工 程 图 样 及 规 范 将 更 加 实 用, 高 等 教 育 要 与 时 俱 进, 不 断 深 化 改 革 机 械 制 图 创 新 教 育, 提 高 学 生 机 械 制 图 技 能 和 创 新 能 力, 为 现 代 制 造 业 输 送 大 批 高 技 能 创 新 人 才 参 考 文 献 [1] 郭 广 生. 创 新 人 才 培 养 的 内 涵 特 征 类 型 及 因 素 [J]. 中 国 高 等 教 育, 2013, (5): 12-15. [2] 邓 学 雄, 熊 志 勇, 刘 林, 等. CAD 大 赛 与 我 国 CAD 教 育 现 状 分 析 [J]. 图 学 学 报, 2013, 34(1): 111-114. [3] 教 育 部 高 等 学 校 工 程 图 学 教 学 指 导 委 员 会, 中 国 图 学 学 会 制 图 技 术 专 业 委 员 会, 中 国 图 学 学 会 产 品 信 息 建 模 专 业 委 员 会. 关 于 举 办 第 八 届 全 国 大 学 生 先 进 成 图 技 术 与 产 品 信 息 建 模 创 新 大 赛 的 通 知 [EB/OL]. [2015-04-03]. http://jdxy.kmust.edu.cn/html/dbjfhgjbfh txds/tzgg/2015/04/03/1bdf89e2-64d3-4b41-83e4-83ec5a ab088c.html. [4] 何 克 抗. 从 Blending Learning 看 教 育 技 术 理 论 的 新 发 展 [J]. 中 国 电 化 教 育, 2004, (3): 5-10. [5] 林 健. 注 重 卓 越 工 程 教 育 本 质 创 新 工 程 人 才 培 养 模 式 [J]. 中 国 高 等 教 育, 2011, (6): 19-21. [6] 刘 延 庆. 坚 持 科 学 发 展 观, 不 断 提 高 高 校 教 育 教 学 质 量 [J]. 江 苏 高 教, 2008, (1): 76-78. [7] 李 怀 健, 王 剑 平, 张 琪, 等. 基 于 成 图 与 建 模 创 新 大 赛 的 思 考 [J]. 图 学 学 报, 2013, 34(3): 134-137.