电气工程制图课程改革研究

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电气工程制图课程改革研究

摘要:自从大力弘扬“工匠精神”被写入政府工作报告以来,对工匠精神的培养已经成为社会关注的热点问题。高等院校作为专业人才培养的重要基地,不但需要将工匠精神培育与思想政治教育工作完美结合,还需要在专业课程教学中确立工匠精神的培养目标。电气工程制图课程作为理论和实践并重的专业基础课,是开展以工匠精神培养为目标的课程试点的良好载体。通过对教学大纲、课堂教学、实践环节以及课程考核四个方面的深入研究和改革,使工匠精神培育贯穿课程始末,注重在潜移默化中对学生思想价值观和专业学术技能的渐进式、渗入式培养,为高等院校开展工匠精神培养提供多元化的思路和方法。

关键词:工匠精神;电气工程制图;课程改革;潜移默化;实践环节

0引言

工匠精神是中国从“制造大国”走向“制造强国”发展的重要精神支撑。[1]工匠精神既包含从业人员精益求精的工作态度和工作理念,也包含其孜孜不倦的创新与实践精神。[2,3]工匠精神的培养,不仅是企业人才培养的目标,更是高等院校人才培养的重要使命。[4]工匠精神的培育是一个长期的过程,既需要思想政治教育,也需要课程文化教育。高校领导层、学生工作者和思政课教师主要通过加强学生的思想认识来培养学生的工匠精神。而高校专业课教师,则需要在教学和实践等环节中逐渐渗入工匠精神,使学生充分体会并理解工匠精神的内涵。教师要引导学生自觉摒弃目的性较强、心浮气躁的学习态度,鼓励学生深入理解对待知识和技能精益求精、不断进取和创新的学习理念,随着课程学习的推进,使工匠精神成为学生学习、思考和处理问题的新常态。工程制图类课程与实际应用联系紧密,既具有系统的理论体系,又具有较强的实践环节。[5,6]该课程作为工科专业的必修基础课,一般设置在大学一年级。无论从课程本身的内容及特点,还是从课程的开设时间来看,工程制图类课程都是培养学生形成精益求精、求实创新、追求卓越的工匠精神的良好载体。本文结合电气工程制图课程的教学体系,对如何在教学过程中培养学生的工匠精神进行探讨,并提出一些课程改革方案,希望能够为新时代工匠精神的培养尽微薄之力。

1在教学大纲中树立工匠精神培养目标

电气工程制图是高等院校电气工程类专业的基础课程,与传统的通识性工程制图课程相比较,该课程教学大纲中培养目标和教学内容都与专业联系紧密,能够结合专业应用展开教学,激发学生的学习兴趣,为后续专业类课程打下基础。但是,传统的培养目标多设定为学生空间思维能力和绘制阅读图样能力的培养,这些培养目标注重学生对知识的掌握情况,而忽视了学生精神意识层面的自我提高。这就导致学生在课程学习过程中只为了知识点或者考试而被动学习,失去了自主学习、自我提高的精神追求。针对此种情况,要想在课程过程中培养学生的工匠精神,需要在教学大纲中将工匠精神确定为培养目标,同时把教学内容的传授与精神追求的培养相结合,从而使学生对待课程学习如同对待自我提高,将学习知识作为一种自我完善、不断进取的精神追求。将工匠精神培养作为目标的电气工程教学大纲与传统教学大纲的比较如表1所示,二者的区别主要在于前者注重学生精神层面追求和自身处理问题能力的培养,而后者主要强调学生对知识的掌握和技能的应用。从长远看,对学生精神追求的培养将更有利于学生自身能力的提高,能够为学生走入社会、进入企业后有出色的表现提供强大的精神支撑。

2在课堂教学过程中渗入工匠精神

将工匠精神培养列入课程教学大纲,只能对课程实施起到方向引导作用,而学生工匠精神的培养,需要教师发挥“言传身教”的作用,[7]在课堂教学过程中渗入工匠精神,使学生在潜移默化中将这种精神追求作为个人课程学习的新常态。

2.1任务引导式教学过程

工匠精神从思想层面看,是指对待工作学习保持认真、负责、热爱的态度和精神理念;从行为层面看,是指对待工作学习要持续专注、注重细节、勇于创新;从目标层面看,是指要把工作学习作为一种追求和信仰,而不是达到某种目的的工具。因此,在教学过程中,不能让学生把学习知识作为思想包袱,应该让学生能够发现学习知识的乐趣,保持对知识的渴望以及对知识掌握程度的精益求精的追求。任务引导式教学过程,将传统的课前预习、课上听讲、课下复习的学习模式转化为以某一个明确的知识点为掌握目标的任务学习模式,这既是学生学习知识的途径,也是教师自我提升的方法。教师在布置好任务后,为学生提供知识的学习和检索途径,包括教材、多媒体课件、课外图书资料、互联网+等方法,由学生以该任务为目标,自主查询需要的内容,不断围绕该任务扩展知识体系,追求对知识点的深入透彻理解。同时,教师需要充分发挥工匠精神,更深入地理解知识点的内涵,努力发掘与知识点相关的文化、历史、应用等信息,做到对知识和教育能力的精益求精。当学生把任务成果汇集于课堂,彼此分享不同角度的学习成果时,教师则要发挥引导作用,要能够准确把握学生对任务的完成和对知识的理解情况,在综合学生学习的全部信息后,给出简洁明了的总结和更深层次的知识引申。在这个过程中,教师既要充分肯定学生的学习成果和学习态度,又要让学生感受到教师不断追求卓越的榜样作用,鼓励学生在下一次任务中能够更充分地发挥精益求精的学习精神。

2.2以学生为主体的自主课堂教学

传统的电气工程制图,无论采用多媒体、板书还是网络平台等教育教学方法,都难以摆脱教师在课程教学中的主体位置,而在基于工匠精神培养的课程教学中,应该充分发挥学生作为主体的自主课堂教学。在这样的课堂上,所有知识的交互过程,都是以学生对知识的主动学习和主动应用为基础逐渐展开的,这种主动性就是对知识的一种精神追求,加以引导和延伸,就是转化为工匠精神的源动力。由于学生在中学阶段习惯于被动接受知识,要在大学课堂中激发其主动学习的能力,需要教师在教学过程中循序渐进地帮助学生树立这样一种学习态度和学习习惯。例如,在几何要素投影的课堂教学中,教师可以对知识点进行部分讲解,后续的类比性内容则由学生作为主体来完成讨论学习和讲解工作;在工程图样表达方法的课堂教学中,则由学生主动去发现和提出需要进行图样表达的形体,通过讨论得出三视图表达的不足,进而激发学生学习新表达方法的兴趣,让学生自主学习,解决自己提出的问题,在实际应用过程中掌握知识。以学生为主体的自主课堂教学,仍然离不开教师的指导和总结。教师在课堂教学过程中,应该更多注重学生学习积极性的培养,激发学生能够主动去学习,引导学生不断提高对自我学习能力的要求,逐渐使学生养成追求卓越,勇于发现问题和不断创新的学习态度。

3在实践环节着重培养工匠精神

高等院校工匠精神的培养,从本质上看,就是对理性的培养,包括技术理性和价值理性两个方面。[8]在课程教学过程中对学生循序渐进、潜移默化的影响以及教师的榜样力量都是强调从价值理性方面培养学生的工匠精神。价值理性是培养工匠精神的保障,而技术理性则是培育工匠精神的直接体现。电气工程制图课程中,对技术理性的培养主要体现在实践环节。

3.1仪器绘图实践环节

仪器绘图主要培养学生通过绘图仪器绘制工程图样的能力,在电气工程制图课程的实践环节中占有很大比重。相比计算机绘图和建模而言,仪器绘图修改和编辑缺乏灵活性,需要学生有熟练的绘图技能和扎实的知识体系。因此,工程图样相对于学生,就像产品相对于工匠,只有不断提升自身的绘图技能,加强对知识的应用能力,才能够绘制出合格、优秀甚至是完美的工程图样。在实践环节训练学生的仪器绘图能力,则同工匠生产产品相同,需要学生对图样有一种精雕细琢、精益求精的追求。这种追求,在课程之初,来自于教师的引导,教师可以用参观工厂、分析生产设计流程、列举正面和反面示例等方式,让学生在心理上对工程图样的重要性产生认同,自发地产生绘制完美工程图样的欲望。随后,教师要展示优秀的工程图样供学生观摩、比较,为学生对工程图样的追求设定一个较高的目标。经过教学实践,大部分学生能够主动为提升工程图样质量和正确性而付出不懈的努力。为绘制优秀的工程图样,学生会反复绘制同一张图样,不断修正并提高,直到图形表达、图线质量、图面布局、尺寸标注等都达到较高标准。这个过程,就是对技术的认可和追求,也可以视作是工匠精神在学生阶段的初步体现。

3.2电气电子绘图实践环节

电气工程制图课程中电气电子图样是与专业应用和学生工作就业联系最紧密的内容,为培养被企业和社会认同的有专业能力的技术人才,电气电子绘图实践环节需要着重培养学生对知识的应用和创新能力。通过课堂教学和仪器绘图实践环节对学生思想认识和操作技能的培养,能够初步帮助学生建立工匠精神的思想雏形,即对课程知识重要性的高度认同以及对绘图技能的较高追求。在电气电子绘图实践环节,前期对学生工匠精神的培养会有较好的体现,学生会在教师给定实践课题之后,积极主动完成、完善实践课题,并反复修改实践方案和图样布局,为提高自己的知识应用能力而不懈努力。教师在此阶段的任务除了辅导学生巩固知识,提高电气电子图样的绘制能力外,还要让学生认识到创新的重要性。电气电子图样一般采用计算机软件绘制,便于修改和编辑,通过调整电子元件的位置以及电路的连接方式等,都可能产生具有新功能的电路控制图样。因此,电气电子绘图实践环节非常适合为大一学生进行创新能力萌芽训练。通过该实践环节,不但要让学生的专业技能有所提高,还要让学生初步体会到创新的作用和意义,为今后能够进行创新设计打下基础。

3.3课程设计综合实践环节

课程设计是电气工程绘图课程的综合实践环节,也是学生弥补课堂知识、提高实践操作能力的有效途径,[9,10]在以培养学生尊重技术、追求卓越的工匠精神为目标的课程改革中,该环节显得尤为重要。课程设计环节需要学生完成资料检索、知识系统化、实际测绘、功能创新等多种技能的综合应用。因此,课程设计环节是持续培养学生追求精湛技能和崇尚知识理念的重要阶段。亚里士多德认为“实践是一种超越于一般规则应用的能力培养”。[11]通过实践,知识价值能得到充分体现,工匠技能会得到稳步提升,创新能力将产生新的超越。在课程设计环节中,对学生知识、技能以及创新的培养都有较好的体现。首先,是选题,课程设计要选择与实际紧密结合的题目,例如生活或工程常用机械的零部件及控制系统测绘,既满足机械图样的要求,又注重电气图样的培养;其次,是任务,课程设计任务要明确,仪器绘图、计算机绘图、电气电子图样的内容及要求都应该有详细的描述,方便学生有的放矢,进一步提升绘图技能;第三,是考评,课程设计不能只看图样的正确性和完美性,还要考查学生在各阶段的完成情况,包括主动获取知识的能力,对知识点的理解程度,与之前实践环节比较绘图技能的提升程度,基本的创新意识等。通过课程设计环节的培养,可以进一步加强学生的自我学习能力,提升学生的专业绘图技能,引导学生坚持对课程学习和实践技能的细致追求,帮助学生初步确立技术至上和勇于创新的基本理念。

4在课程考核中体现工匠精神

传统的课程考核多是以考试定成绩,形式单一、目标僵化,难以全面体现学生的学习效果和学习能力,也无法衡量学生思想理念的进步。因此,以工匠精神培养为目标的电气工程制图课程改革,要突破原有考核方式的限制,结合能力培养和思想培养的双重目标,采用多维度综合考核的方式,实现对学生的全面考核。将课程考核分为技术能力考核和价值观念考核,由于价值观念的考核重点在于培养学生内在的理念,较难形成量化标准,因此将它在考核总成绩中的比例设定为20%,而技术能力考核在总成绩中的比例为80%。技术能力考核分为过程考核、期末考试和答辩考评三部分,具体方法如表2所示。

5结语

工匠精神的培养是长期积累与沉淀的过程,不但要注重思想认识层面的教育培养,更要注重日常课程学习对学生潜移默化的影响。作为从事一线教学的专业基础课教师,笔者以电气工程制图课程为依托,将工匠精神培养列入课程培养目标,对课程改革提出了建议,希望通过课堂教学、实践演练和教师言传身教的综合作用,培养学生对待学习的热爱与执着,对待技术技能的专注与创新,对待品质和目标的精益求精和追求卓越,力争使工匠精神逐渐成为学生认识和处理问题的常态化表现。

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作者:周甲伟 单位:华北水利水电大学机械学院