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摘要：為探索出一條合理的教學模式、提升教學質量，在對機械制圖課程特點進行分析的前提下，提出了基于工程教育理念的教學思路，并從具體的實施步驟、考核形式以及課程項目的設計等方面入手，提出了具體的實現措施。最后，為了驗證教學效果，對兩個班級進行了教學測試和效果比較；結果表明，采用工程教育模式之后，學生對知識點掌握的熟練程度、考試成績以及學習體驗等方面都有了較大程度的提升，說明工程教育模式和機械制圖的課程特點是相適配的。為后續的課程教學提供了行之有效的參考依據。
關鍵詞：工程教育；機械制圖；教學模式；課程教學；教學測試
機械制圖是中高職院校機電一體化及相關專業的基礎課程。學生學好該課程，可以為后續的機械設計、專業實訓以及畢業設計等方面提供規范化、標準化的制圖輸出。如何提升該課程的教學質量非常關鍵。近年來越來越多的研究表明，工程教育模式在提升課堂的學生參與度、激發學生的學習興趣以及提升學習效率等方面均有比較顯著的效果。例如：青島理工大學郭世勇、支治等人在CDIO的教學理念下，制定了車輛工程專業核心課程培養方案，學生的實踐能力有了比較明顯的提升[1]；哈爾濱理工大學吳寶華、張輝等人結合CDIO的12個標準，對教師和學生的“教”和“學”進行了清晰的定義，并以化學實驗課程為案例，分析了該教學理念的優勢[2]；洛陽理工學院李洲稷、程廣偉等在汽車構造課程的教學改革中，按照CDIO的思路，結合該課程的特點探索出了一條培養優質汽車工程師的模式[3]。由此可見，如果課程的培養目標和特點與工程教育理念相匹配，則可以以該理念和大綱標準為基準，設計對應的課程教學環節和項目體系，按照C-D-I-O的流程，把握各個教學環節，提升學生的實踐動手能力。因此，本文以機械制圖課程為研究案例，分析課程的特點并按照工程教育理念的模式設計教學流程，以期望達到進一步提升教學質量的目的。
1課程特點分析
對于機械制圖課程而言，主要的教學內容包括：正投影基礎理論、三視圖對應規律、機件的圖樣畫法等[4]。大多數機電一體化產品的設計和施工，就是根據上述知識點通過標準的繪圖過程體現在工程圖紙上，為機電產品后續的加工工藝編排、施工以及焊接等環節提供指導。因此，從課程的特點可以看出，機械制圖課程是一門應用性很強的專業基礎課程；課程教學目標是：學生能夠在產品設計中，熟練運用課程中的知識點，達到規范作圖的目的。
2課程教學思路
2.1教學理念
從課程的特點可以看出，機械制圖是一門比較適應于工程教學理念的應用實踐類課程。培養學生的工程實踐和動手能力是課程教學的基本目標。因此，考慮到傳統教學模式主要以老師講授為主，學生在下面被動聽課而容易出現感覺知識點抽象、學習積極性不高、知識留存率低以及學習疲憊等問題，擬對之做改變，改為以課內項目為主導，將知識點應用于項目操作中的主動學習方式。這樣更有利于學生的學習體驗和體系化建立課程知識體系。具體的教學思路是采取目前工程教育領域研究比較成熟的C-D-I-O流程設計教學框架[5，6]，即在教學過程中，按照實際工程中的產品出產流程進行一體化教學環節設計。
2.2實施步驟
在教學環節設計中，具體實施步驟如下：1）課時量調整。傳統的機械制圖教學中，采取的是理論教學與上機實驗相結合的二元制教育模式。課程教學的課時量為48課時，在教學中，先完成40課時的理論教學，再進行8課時的上機環節。其存在的主要問題：一是理論課時過多，加上抽象的知識點導致學生學習效果不佳；二是雖然教學環節中有實驗上機環節，但多是對教材上的一些零件三視圖進行機械臨摹，僅僅是訓練了學生操作軟件的能力，實踐動手能力提升有限。因此，將原有的教學課時調整為24課時理論知識點教學、24課時工程項目實踐；2）學生團隊劃分。將學生團隊按照3～5人一組進行項目團隊劃分，為課程的項目制開展奠定基礎。3）項目開展。各學生團隊通過任務分工、協作、主動探索的形式開展具體項目。教師按照C（構思）-D（設計）-I（實現）-O（運行）的流程設計各個環節，并對各個環節進行質量監控。例如：在構思環節，學生團隊需提供調研報告、方案分析報告等，為教師判斷該環節的完成情況及項目的可行性分析提供參考依據。
2.3考核形式的多樣化
在傳統教學模式中，課程的考核形式主要以期末的卷面考核為主，平時成績再按照一定系數計入總成績中。這樣考核模式雖然在一定程度上能夠考核學生的能力，但考核的面比較窄，僅僅體現在知識點的記憶上，而學生的創新能力、實踐動手能力、表達能力等方面無法考核。因此，在工程教育模式的理念下，實施考核形式的多樣化，有助于從各個方面訓練學生的綜合能力。例如，在課程教學中的C（構思）環節，除讓學生提交報告以外，還可以設置答辯環節，通過學生團隊的答辯，可以讓其對報告內容更加深入地了解，同時也能夠在一定程度上訓練其表達能力以及課程知識的融合能力。而教師可以針對答辯環節設置一定的評價標準，并將學生表現以一定分值比例計入最終成績。
2.4課程項目的設計
從上述分析可知，課程的改革理念來源于在教學中開展課內項目。因此，需要對課程的項目進行設計。結合學校的實際情況以及課程的特點，項目的來源主要有：1）教師自主命題項目。即根據大部分學生團隊的具體情況，教師從課題的難度、對知識點的涉及和應用程度、團隊成員分工的任務量等方面綜合考慮，擬定虛擬的設計項目，然后由學生團隊進行選題。2）學生自主命題項目。部分學生團隊由于參加了創新創業、學生項目制以及科技競賽活動，故可以以這些平臺為基礎，自主確定具有良好創新性的項目；而教師只需要對題目進行審核，把握項目的難度、創新性即可。3）校企合作項目。依托學校與部分企業開展的校企生態建設，利用企業平臺和資源為部分學生團隊提供實際的校企合作項目，構建真實的產品設計場景。
3案例分析
為驗證工程教育模式下機械制圖課程的教學效果，以17級機電一體化專業的兩個班級為研究案例進行分析。兩個班級人數均為25人，分別定義為I班和II班；在教學實踐中，I班采用傳統以講授為主的模式，II班采用CDIO工程教育模式；完成為期1學期的教學實踐后，對兩個班級的教學效果進行比較。
3.1考試成績分析
I班和II班的考試成績情況如表2所示。從表2所示的考試成績分布情況來看，無論是高分段、良好段還是合格段（70～80），II班學生人數均比I班要多；不及格的，I班為7人，而II班僅為3人。說明從知識點的掌握情況來看，采取工程教育模式的II班要優于傳統教學模式的I班。
3.2問卷調查
為了進一步了解不同教育模式下學生的學習體驗，還設計了問題對學生進行了問卷調查。調查問卷采用匿名發放的形式，涉及對象為兩個班級的全體學生。主要的問題有：1）通過本課程的學習，你覺得自己的知識掌握情況如何？2）你認為自己的實踐動手能力有沒有提升？3）你覺得自己能否熟練地進行課程知識應用？4）你對目前的課程教學模式認可度如何？4個問題問卷調查結果分別如圖1～4所示。從圖可見，在知識的熟練掌握程度上來看，II班比I班高出近20%；認為學完該課程后，自己實踐動手能力有較大提升的學生，II班比I班多28%；而覺得自己能夠熟練應用課程知識的學生比例，II班比I班高20%；對當前的課程教學模式的認可度來看，II班為60%，I班為28%。從這幾個方面可知，由于工程教育模式注重學生的學習體驗，因此在學習效果上，采取工程教育模式的II班要明顯優于傳統教學模式的I班。綜上，無論從兩個班的學習成績還是學生的問卷調查情況均可以看出，由于機械制圖的課程特點與工程教育理念相適配，故采用CDIO的教學模式取得了良好的課程教學效果。
4結論
結合機械制圖的課程特點和培養目標，采取了目前在工程教育模式領域中應用較為廣泛的CDIO教學模式，并制定了詳細的實施步驟和項目設計；最后，通過了教學實踐并追蹤了教學效果，良好的結果表明機械制圖與工程教育理念相適配，能夠較好地提升課程教學質量。下一步的工作，是對此教學模式進一步優化，并推廣應用到所有班級的機械制圖課程教學中。
參考文獻：
[1]郭世勇，支治.CDIO工程教育模式在車輛工程專業的實踐應用[J].科教文匯，2019（4）：83-85.
[2]吳寶華，張輝.工程教育模式在高校化學實驗教學中應用的路徑研究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2018（7）：71-72.
[3]李洲稷，程廣偉，陳智勇.基于CDIO工程教育模式的汽車構造課程改革探索[J].中國教育技術裝備，2018（10）：97-99，104.
[4]劉朝儒，吳志軍，高政一，等.機械制圖[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.
[5]張聞芳，胡慶春.基于CDIO人才培養模式的機械電子工程專業教學改革與實踐[J].科技風，2018（36）：298.
[6]安達，張建光，韓媛媛，等.淺談CDIO模式下學生評價體系的建立與探究[J].課程教育研究，2018（51）：25.
作者:秦艷 單位:江蘇聯合職業技術學院淮安生物工程分院
