材料类专业《工程制图实验》项目式教学改革探索与实践

周雪珍，田婷芳，周耐根 

（南昌大学材料科学与工程学院，江西 南昌 330031）

[摘  要]根据材料类专业的特点，对该学院《工程制图实验》课程进行了课程内容改革。以能力培养为主线，以教学模块形式构建系统性的实践教学体系，改革教学模式，采用项目教学法。教学实践证明改革可以激发学生兴趣，充分调动学生学习的自主性和积极性，更好地培养学生创造性思维的能力，提高学生的综合素质。

[关键词]工程制图实验；材料类专业；项目式教学；教学改革

[基金项目]该文系教育部首批“新工科”研究与实践项目“新工科背景下材料类专业工程实践能力多层次培养与评价体系建设”，2017年南昌大学校级教学改革研究课题“高校材料类专业制图课程实验教学改革探索”和2016年江西省高等学校教学改革研究省级课题（JXJG-16-1-68）的研究成果。

[作者简介]（1）第一作者：周雪珍（1962-），女，江西南昌人，工学学士，南昌大学材料科学与工程学院，副教授，主要从事稀土功能材料的合成与制备方向研究；（2）在职作者：田婷芳（1982-），女，江西九江人，工学博士，南昌大学材料科学与工程学院，讲师，主要从事固体氧化物燃料电池方向研究。

[通讯作者]周耐根（1974-），男，江西南昌人，工学博士，南昌大学材料科学与工程学院副院长，教授，博士生导师，主要从事材料科学与工程研究。

[中图分类号]G642.0  [文献标志码]A    

1. 引言

《工程制图》是工科院校本科生的一门必修基础课，其目的在于提升学生对空间几何形体构造的理解，使学生掌握图样阅读和绘制的基本技能 ^[1]。工程制图实验是重要的基础性实践教学环节，通过实验教学，使学生巩固所学的制图理论知识、领会国家制图标准，提高学生绘图和阅图的能力，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，为后续专业课程的学习打下良好的基础。

《工程制图》涉及知识面广，细节繁杂。但是由于材料类专业学分限制，可安排的课时有限。以往的教学实践中，我们采用分步教学，32学时理论课后配合16学时实验课。虽然保证了实验课时，学生具备基本识图和绘图能力，但是也出现了理论课形式单一，实验课时，学生对基础知识点记忆不清等问题。在有限的课时中，仅能学习绘图软件的基本操作，而忽视了规范表达等工程实践能力的提升。因此我们需要根据材料学专业特征，对《工程制图实验》教学进行内容和教学方式的改革[2]。

2. 工程制图实践教学改革实践与反馈

2.1实验教学模块化设计

我们以能力培养为主线，针对必需掌握的技能点，设计了“创新设计”、“实体测绘”、“计算机绘图”等三个主体式实验教学模块，构建了系统的实践教学体系。通过三个模块中六个项目的实验教学，涵盖了工程制图课程的主要知识点，同时给学生留下了一定探索空间，利于创造性思维能力、自主动手能力、表达能力的培养以及团队精神的培养。实验教学项目设置如表1所示。

表1. 工程制图实验项目设置

通过三个模块的设计，提高学生动手能力和空间想象能力。学生逐步练习使用二维、三维绘图工具，绘制二维图纸并将其转化成三维模型，最后将三维实体模型再次转化为二维图纸，并进行相应修改，符合制图相关标准和习惯。通过这样的综合实践练习，全面训练了学生各类绘图工具的使用以及空间想象能力。

2.2实验教学项目式实践

实验教学中，我们设计了内容相对复杂的“装配体测绘”、“二维零件图绘制”、“三维零件模型构建”三个项目，采用了项目式教学法，增强教学互动，让学生融入任务完成过程中，促进学生自主地、积极地学习和进行知识的建构，从而完成对知识的掌握和能力的培养的教学目标^[3-5]。

    针对每个项目，将学生分为4-5人的小组，围绕项目总目标，指导学生将项目分解为若干个小任务，细化每一步的任务要求和涉及的知识点。学生在完成每一个子任务的同时，逐步掌握相关的理论知识，提高动手能力，达到教学目标。在项目完成后，组织项目答辩，考察学生对相关知识点的掌握情况。

项目式教学过程中，学生成为教学的主体。在完成各个项目任务的过程中，小组成员发现问题，并通过共同讨论、查阅文献资料、与授课老师交流等方式，加深了对工程制图相关知识的认识，极大的提高了绘图实践能力。在项目实践中遇到问题、分析问题，解决问题，这样的学习过程，很好的激发了学生的学习兴趣，充分调动了学生自主学习的积极性。同时在教学过程中，教师只需要用少量课时进行原则性介绍，更多的时间可以根据各个项目组工作进展的情况给予指导，引导学生进行自主学习。

2.3实验教学改革反馈

通过三个模块六个项目式实验教学，教学效果良好。从课程目标达成来看，课程目标达成度都在0.8以上，反映学生学习成果不错；从实验报告、考核成绩及实验过程中的表现说明，绝大多数同学都能够掌握本门课程教学大纲所要求的内容，对工程制图的规则和技巧有所熟悉。

课程结束后，在对18级同学的问卷调查中，我们发现实验过程培养了学生的创新意识；工程推理和解决复杂工程问题的能力；实验和知识发现的能力；系统思维的能力；沟通交流的能力；特别是团队的合作精神。

对于项目式教学方法，在实验内容合理、调动学生学习兴趣、培养自主学习能力和培养团队协作的能力四个方面，学生认可度比较平均，说明该教学方法很好的平衡了理论知识的传授、实践技能的训练和综合能力的培养。在教学效果中，理论知识、思考方式、学习方法和实际应用技巧四个方面，57.1%的学生认为自己在实际应用技巧得到训练，表明通过实验教学改革，明显提高了学生的工程实践能力。

3. 小结

《工程制图实验》课程中改革传统教学内容，以教学模块形式构建系统性实践教学环节，同时采用“项目教学法”改革传统教学模式。以能力培养为主线，明确各个模块能力培养的要求，使得实践教学目的性、针对性更强，便于教学操作。建立了完整的工程制图实验环节教学体系，实现实践教学环节与理论教学内容全程结合，有效提高了学生的成图技能。

[参考文献]

[1] 孔祥民. 实验教学课程建设与改革的实践及思考[J]. 安徽工业大学学报(社会科学版), 2002, (1):135-136.

[2] 郑克玉,张蕾,鲍钰文,朱艳超,吴静.非机类工程制图课程“零适应期”教学改革研究[J]. 教育教学论坛, 2018, (38): 133-134.

[3] 杨国威．在制图测绘课程中开展项目教学法的研究明．职业圈, 2007, 13: 84-85.

[4] 胡琳. “工程制图”工程项目引入法实践教学模式的研究与实践[J]. 工程图学学报, 2010, 31(02):167-173.

[5] 吕秋娟.混合式教学方法在工程制图课程中的应用[J].大学教育, 2020, (04):78-80.

Exploration and Application of Project-based Teaching Reform of Engineering Drawing Experiment for Materials Major

Zhou Xuezhen, Tian Tingfang, Zhou Naigen

（School of Materials Science and Engineering, Nanchang University, Jiangxi, Nanchang, 330031）

Abstract: According to the characteristics of materials science and engineering majors, we carried out the course content reforming on Engineering Drawing Experiment in School of Materials Science and Engineering of Nanchang University. The systemic practical teaching system with modular teaching was built up by the teaching mode reform and project teaching method aiming at the capacity cultivation. Teaching practice proves that this reform can stimulate students' interest, fully mobilize students' ability of independent learning and creative thinking, and improve students' overall quality.

Keywords: Experiment of engineering drawing; Materials major; Project-based teaching; Teaching reform