《教育教学论坛》杂志社_编辑部【投稿】

 联系我们

点击这里给我发消息 韩编辑 984958817 点击这里给我发消息 韩编辑 984958817
联系电话:0311-80820729
 收录论文
面向创新型人才培养的工程制图课程改革
发布时间:2021-04-09 点击: 发布:《教育教学论坛》杂志社
面向创新型人才培养的工程制图课程改革
杨志凌    
华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京,102206
[摘 要]在高校课程体系中,工程制图课程具有向学生介绍工程思维的作用。为了适应培养创新型人才的需要,工程制图课程应该不断调整教学思路和教学方法,将先进技术手段引入课程教学和课后辅导,并且建立更加合理的考核评价体系,从而提高学生的创新能力和实践能力。
[关键词]工程制图;创新能力;教学改革;教育教学论坛
[基金项目]华北电力大学教改项目“创新型人才培养目标下的工程图学课程教材建设研究与实践”(2019-YB025)。
[作者简介]杨志凌(1972~),男,山东陵县人,华北电力大学能源动力与机械工程学院,副教授,研究方向为机械设计理论、设备故障预测与健康管理。
 
Curriculum Reform of Engineering Drawing for Cultivation of Innovative Talents
Zhiling YANG
School of Energy Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing, 102206
Abstract: Engineering drawing has the function of introducing engineering thinking to students in the course system of universities. In order to meet the needs of training innovative talents, the course of engineering drawing should constantly adjust teaching ideas and teaching methods, introduce advanced technology into course teaching and after-school guidance, and establish a more reasonable assessment and evaluation system, so as to improve students' innovation ability and practical ability.
Keywords: Engineering drawing; Innovative ability; Education reform.
 
创新型人才是具有创新意识、创新精神、创新能力并且能给社会带来创新成果的有着优秀品德、高度社会责任感的人才[1]。习近平总书记指出:“人才是创新的根基,谁拥有了一流的创新型人才,谁就拥有了科技创新的优势和主导权”。
高校肩负着培养高级创新型人才的使命,应当在教学中培养大学生创新意识、创新精神和创新能力,尽快建立创新型人才培养模式。高校课程的教学改革必须围绕着这一使命,积极采用新的教学理念,应用新的教学手段,探索新的教学方法。
1. 创新型人才的核心素质
什么是创新型人才,国内外专家学者有各自的观点和论述。美国心理学家J. P. Guilford认为,创新型人才具有以下8个特征:“高度的自觉性和独立性,不肯雷同;有旺盛的求知欲;有强烈的好奇心,对事物的运动机理有深究的动机;知识面广,善于观察;工作中讲求理性、准确性与严格性;有丰富的想象力、敏锐的直觉,喜欢抽象思维,对智力活动与游戏有广泛兴趣;富有幽默感,表现出卓越的文艺天赋;意志品质出众,能排除外界干扰,长时间地专注于某个感兴趣的问题之中”[2]。另一位美国心理学家Robert J. Sternberg认为创新型人才要“不墨守陈规,有开阔思想,富于批判和质疑的精神,合乎社会道德规范”[3]。国内的一些学者认为:创新型人才是指将自身的创新意识转变为实际行动, 并在这一过程中能够获得其创新成果的人才[4];创新型人才的思维特征为:直觉思维与逻辑思维相得益彰、发散性思维与规范性思维有机结合、展开性思维与整合性思维的相辅相成[5];创新型人才的行为表现为:善于发现问题、惯用理性思维、专注重点、注意细节、不断学习、人格健全[6]。
综合以上文献资料,创新型人才应当具备以下核心素质:
1)具有开放性思维。创新型人才的思维活跃,能够突破思维定式,摆脱惯性思维,采用逆向思维、发散思维、聚合思维、抽象思维等多种思维方法,提出新颖的、不同寻常的思路和方案。
2)具有敏锐的洞察力。创新型人才应当能够在工作生活中从一些司空见惯的现象或场景中发现存在的问题或者提炼出其中的规律,及时抓住一瞬而逝的灵感,这要求强大的观察力和良好的直觉。
3)具有扎实的专业知识。无论理论创新还是技术创新,都必须用扎实的专业知识为灵感提供支撑,否则只能是无源之水,无本之木。在良好专业背景的基础上,创新型人才能够继续拓展自己知识体系的深度和广度,从而用更宽广的视野来进行创新。
2. 工程制图课程的地位
在工科的学科体系中,工程制图是一门技术基础课,培养学生的空间想象能力、几何构型能力和形状结构表达能力。工程制图课程通常被安排在大学一年级,它不仅为学生学习后续专业课程培养画图和读图能力,而且首次给新生了引入了工程思维,即在相应的学科理论指导下,采用图解法、经验公式和实验方法解决实际工程问题。对于某些专业的学生,工程制图可能是唯一的一门具有工程思维的课程。
工程制图课程的基础性、实践性对于培养学生的动手能力至关重要。课程中提倡的形体分析法将复杂形体的几何构型过程分解为若干组成部分,每一部分是一个空间想象相对简单的形体,最后根据彼此的相对位置和邻接表面关系组合在一起。这种“化整为零,各个击破”解决复杂工程问题的思路非常有助于学生解决创新过程中的各种复杂问题。
工程制图作业中典型的“二求三”问题是根据已知的两个视图求第三个角度观察的新视图的形状,其中所体现的“换个角度看问题”的思路特别有利于学生培养自己的观察能力和工程直觉。另外一种典型的作业问题是根据一个已知视图想象多个可能的几何实体,然后绘制符合想象几何实体的两个视图,可以有效地培养学生的开放性创新思维。
3. 新的培养目标对课程教学的要求
高等学校的传统培养目标是培养研究性人才和应用型人才,创新型人才并不是高校从前的主要培养目标。针对创新型人才培养目标, 高校的传统专业课教学存在的问题主要表现为“四个缺乏”:1)教学内容和方法缺乏创新;2)缺乏创新实践平台;3)缺乏创新型教师;4)考核方式缺乏创新[7]。因此,应当围绕创新型人才的核心素质对高校课程进行以下方面的教学改革。
1) 课堂教学内容应当向“宽度”方向发展。加强本课程与相关课程之间的联系,让学生在学习本课程的同时,与其它课程的内容互相对照,融会贯通。
2) 课后作业内容要有“留白”。改变以往教师课堂教学包办全部教学重点和难点的教学方法,将一些难点问题留到课后的综合作业中,为学生布置阅读相应的辅助材料,让学生自行向课程的“深度”方向挖掘。
3) 改革课程考核方式。有条件的课程应当突破以知识点为中心的考核方式,采用项目、论文等多种考核方式,重点对学生的学习态度、解决问题的能力、对课程内容掌握的质量等方面进行评价。
4. 工程制图课程改革建议
1) 将计算机辅助三维造型技术引入工程制图课程教学中。工程制图课程的最大难点在于空间想象。学生在学习中的痛苦主要来自于不熟悉课程中涉及的形体,无法判断自己的空间想象是否正确。三维造型软件,例如SolidWorks和Invent,可以帮助学生正确理解视图,不断修正自己的错误理解,从而提高空间想象的正确率。
2) 将微课、微信等现代技术手段引入课后辅导中。通过建立微信群的办法,可以共享学习资料、微课、答疑语音、图片等信息,及时解决学生的疑问,缩短了师生之间的距离。微课等学习资料可以引导学生提前预习或者课后深入学习,将学习的自主权还给学生。
3) 要精心设计课程训练项目,并将课程训练项目的评价结果纳入课程考核中。工程制图课程的任务之一是教会学生正确地表达产品的形状、结构、尺寸等信息,因此必须根据学生的专业背景设计难易适当的课程训练项目。通过这些项目,可以让学生在动手实践中不断提高自己的创造力和执行力。
5. 总结
工程制图课程作为大学一年级开设的基础课程,在高校课程体系中承担着将学生引入工程思维的任务。面对加快建设创新型国家的战略目标,传统的工程制图课程不论在教学内容还是教学方法上都不能很好地满足培养创新型人才的需要。工程制图课程应该围绕着创新型人才的核心素质要求,不断调整教学思路和教学方法,将先进技术手段引入课程教学和课后辅导,并且建立更加合理的考核评价体系,提高学生的创新能力和实践能力。
 
参考文献
[1] 刘强珺. 高校创新型人才培养存在问题及对策研究[J]. 现代经济信息, 2019(16): 446.
[2] 冯薇. 我国高校创新型人才评价体系研究[D]. 河北工业大学, 2015.
[3] 苏梓梁. 创新型人才培养与我国大学制度研究[D]. 郑州大学, 2015.
[4] 赵汉宁. 新时期企业创新型人才的培养与维护[J]. 企业改革与管理, 2019(01): 81-82.
[5] 李伟, 李竹. 高校创新型人才的思维特征、形成机制与培养路径[J]. 江苏高教, 2017(11): 77-80.
[6] 任飏, 陈安. 论创新型人才及其行为特征[J]. 教育研究, 2017, 38(01): 149-153.
[7] 于子冬. 创新型人才培养模式下高校专业课教学改革策略[J]. 中共山西省委党校学报, 2017, 40(06):  117-119.