工科应用型高校“工程图学”教学新模式的探索与实践

北京石油化工学院是一所行业背景深厚、工程实践特色鲜明的北京市属院校，自1978年建校起就有“工程图学”这门课。它是面向北京石油化工学院机械工程、机械电子工程、机器人工程、过程装备与控制工程等专业、约1200名大一学生开设的一门既有理论又有实践的技术基础必修课，是工科学生职业素质培养的第一门课程,对学生遵守工程规范起着重要作用，尤其是为工程专业认证以及一流专业建设起到重要支撑。工程图学教学团队一直坚持不懈探索适合应用型人才培养的教学模式与教学方法，近年来在新工科背景下工程图学课程群建设基于北京石油化工学院高素质应用型人才培养目标的定位，确立了“知识学习、习惯培养、能力提升”为理念，以学生为中心，结合专业毕业达成指标要求，反向设计知识、能力、素养一体化的教学目标，构建基于图学核心能力和工程师素质培养的课程体系，课程设置由过去的大一延续到大三，新开设“先进成图技术应用与创新”选修课，增加课程的挑战度，对学有余力和对制图感兴趣的学生深度培养，在内容和形式上保证了学生能力培养的“连续化”。遵循应用型院校学生认知习惯，重构以“基本体”为切入点， “轴测图”贯穿始终，“换面法” 碎化的课程内容框架，不断探索课程思政方法路径，将思政元素融入教学内容中，全程开展浸润式课程思政。主编出版新形态教材5部，在“学堂在线”平台上线《机械制图Ⅰ》《机械制图Ⅱ》2门慕课，依托信息技术积极开展适合应用型人才培养的线上线下混合式教学，取得了显著成果。

“黄金分割”课堂教学模式就是对课堂时间进行黄金比例分割，即：约三分之一时间开展“翻转课堂”教学活动，约三分之二时间教师精讲。每次课前都在云班课里推送本次课的课件和慕课链接，发布自主学习题目，着力培养学生自主学习能力。课中约三分之一时间借助云班课平台开展同伴互教、展示讨论、分组探究、做中学等活动，激发学生学习兴趣，提高学生课程参与度。约三分之二时间教师以问题驱动、案例分析法、传统的木模与三维造型和3D打印等现代技术相结合、引入工程案例这些方法激发学生求知欲和提高空间想象能力及应用能力。课后将真实工程案例以项目的形式由学生在线下进行主动探究实践。提供难度不同的实践项目供选择。项目实践包括个人独立实践、小组协作实践、小组展示组成。云教材和慕课构成的立体化线上资源，辅助学生完成自主实践。运用云班课、微信等实现对学生跨时空的个性化辅导。

按照学生的认知能力和个性化需求将实践教学划分为基础实践模块和能力提升模块，在大一到大三分阶段分层次课内与课外同时进行。解决了制图课程与其他课程的有序衔接问题，为学生提供了不断上升的发展空间。

创建“制图手工工作坊”，指导学生自主拼接100多种“拆分式组合体和轴类零件实训教学模型”及“榫卯”等构件，将工程实践和传统文化引入课程教学活动之中。搭建学生竞赛、URT项目训练、“绘图会友”社团活动、认证考试多维发展的平台。以赛促学，社团学员开展拆画鲁班锁、设计榫卯等构件活动，既提升图学思维能力，又传承了优秀的传统文化。教师的科研队伍吸纳那些对科研感兴趣的本科学生进来，在参与科学研究过程中，提高了学生运用图学和其他相关学科知识综合解决工程问题的能力。

聚焦课程目标，细化评分标准，评价主体为老师和学生共同参与，期末试卷由学生分组出题，老师检查、修改，最后由课程负责人组卷。评价方式有学生自评、组内互评、组间评价、教师评价，第三方评价。评价要素包括：平时（展示讨论、期中考试、习题作业）占２０％+绘图实践（大作业，构型设计、项目总结）占２０％+线上活动（过程测试、自主学习等）占1０％+期末考试占5０％，将工程素质和自主学习的培养纳入考核指标并且量化，提高对学生作品规范性、严谨性要求。教学过程中利用大数据实时反馈学生学习投入情况和效果。结课后教师要撰写试卷分析、目标达成度分析、课程总结，找出本次教学中存在的不足，在下一次教学环节中进行持续改进。

经过2020年“疫情”期间的全程线上教学实践后，北京石油化工学院“工程图学”老师们认识到：对于应用型院校低年级学生，尤其是大一学生，完全的课堂翻转并不适合。因为对于刚刚步入大学校门的新生，大学的学习生活跟高中时代很不同，仅仅每次课的知识量、学习节奏就相差太多。完全依靠课前自主学习，会给学生构成较大负担，影响学习效果。开展互联网+“黄金分割”课堂教学模式实践后，课堂上师生充分互动，既调动了学生学习的积极性，促进学生主动去“学”，也调动了教师“教”的热情。学生的自主学习习惯和能力得以培养，学生学习兴趣和劲头以及团队合作意识、创新意识都得以提高，中国优秀的传统文化得以传承，有效提升了教学水平，达到了较好的教学效果。

编辑 | 王皎