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摘要：为探索出一条合理的教学模式、提升教学质量，在对机械制图课程特点进行分析的前提下，提出了基于工程教育理念的教学思路，并从具体的实施步骤、考核形式以及课程项目的设计等方面入手，提出了具体的实现措施。最后，为了验证教学效果，对两个班级进行了教学测试和效果比较；结果表明，采用工程教育模式之后，学生对知识点掌握的熟练程度、考试成绩以及学习体验等方面都有了较大程度的提升，说明工程教育模式和机械制图的课程特点是相适配的。为后续的课程教学提供了行之有效的参考依据。
关键词：工程教育；机械制图；教学模式；课程教学；教学测试
机械制图是中高职院校机电一体化及相关专业的基础课程。学生学好该课程，可以为后续的机械设计、专业实训以及毕业设计等方面提供规范化、标准化的制图输出。如何提升该课程的教学质量非常关键。近年来越来越多的研究表明，工程教育模式在提升课堂的学生参与度、激发学生的学习兴趣以及提升学习效率等方面均有比较显著的效果。例如：青岛理工大学郭世勇、支治等人在CDIO的教学理念下，制定了车辆工程专业核心课程培养方案，学生的实践能力有了比较明显的提升[1]；哈尔滨理工大学吴宝华、张辉等人结合CDIO的12个标准，对教师和学生的“教”和“学”进行了清晰的定义，并以化学实验课程为案例，分析了该教学理念的优势[2]；洛阳理工学院李洲稷、程广伟等在汽车构造课程的教学改革中，按照CDIO的思路，结合该课程的特点探索出了一条培养优质汽车工程师的模式[3]。由此可见，如果课程的培养目标和特点与工程教育理念相匹配，则可以以该理念和大纲标准为基准，设计对应的课程教学环节和项目体系，按照C-D-I-O的流程，把握各个教学环节，提升学生的实践动手能力。因此，本文以机械制图课程为研究案例，分析课程的特点并按照工程教育理念的模式设计教学流程，以期望达到进一步提升教学质量的目的。
1课程特点分析
对于机械制图课程而言，主要的教学内容包括：正投影基础理论、三视图对应规律、机件的图样画法等[4]。大多数机电一体化产品的设计和施工，就是根据上述知识点通过标准的绘图过程体现在工程图纸上，为机电产品后续的加工工艺编排、施工以及焊接等环节提供指导。因此，从课程的特点可以看出，机械制图课程是一门应用性很强的专业基础课程；课程教学目标是：学生能够在产品设计中，熟练运用课程中的知识点，达到规范作图的目的。
2课程教学思路
2.1教学理念
从课程的特点可以看出，机械制图是一门比较适应于工程教学理念的应用实践类课程。培养学生的工程实践和动手能力是课程教学的基本目标。因此，考虑到传统教学模式主要以老师讲授为主，学生在下面被动听课而容易出现感觉知识点抽象、学习积极性不高、知识留存率低以及学习疲惫等问题，拟对之做改变，改为以课内项目为主导，将知识点应用于项目操作中的主动学习方式。这样更有利于学生的学习体验和体系化建立课程知识体系。具体的教学思路是采取目前工程教育领域研究比较成熟的C-D-I-O流程设计教学框架[5，6]，即在教学过程中，按照实际工程中的产品出产流程进行一体化教学环节设计。
2.2实施步骤
在教学环节设计中，具体实施步骤如下：1）课时量调整。传统的机械制图教学中，采取的是理论教学与上机实验相结合的二元制教育模式。课程教学的课时量为48课时，在教学中，先完成40课时的理论教学，再进行8课时的上机环节。其存在的主要问题：一是理论课时过多，加上抽象的知识点导致学生学习效果不佳；二是虽然教学环节中有实验上机环节，但多是对教材上的一些零件三视图进行机械临摹，仅仅是训练了学生操作软件的能力，实践动手能力提升有限。因此，将原有的教学课时调整为24课时理论知识点教学、24课时工程项目实践；2）学生团队划分。将学生团队按照3～5人一组进行项目团队划分，为课程的项目制开展奠定基础。3）项目开展。各学生团队通过任务分工、协作、主动探索的形式开展具体项目。教师按照C（构思）-D（设计）-I（实现）-O（运行）的流程设计各个环节，并对各个环节进行质量监控。例如：在构思环节，学生团队需提供调研报告、方案分析报告等，为教师判断该环节的完成情况及项目的可行性分析提供参考依据。
2.3考核形式的多样化
在传统教学模式中，课程的考核形式主要以期末的卷面考核为主，平时成绩再按照一定系数计入总成绩中。这样考核模式虽然在一定程度上能够考核学生的能力，但考核的面比较窄，仅仅体现在知识点的记忆上，而学生的创新能力、实践动手能力、表达能力等方面无法考核。因此，在工程教育模式的理念下，实施考核形式的多样化，有助于从各个方面训练学生的综合能力。例如，在课程教学中的C（构思）环节，除让学生提交报告以外，还可以设置答辩环节，通过学生团队的答辩，可以让其对报告内容更加深入地了解，同时也能够在一定程度上训练其表达能力以及课程知识的融合能力。而教师可以针对答辩环节设置一定的评价标准，并将学生表现以一定分值比例计入最终成绩。
2.4课程项目的设计
从上述分析可知，课程的改革理念来源于在教学中开展课内项目。因此，需要对课程的项目进行设计。结合学校的实际情况以及课程的特点，项目的来源主要有：1）教师自主命题项目。即根据大部分学生团队的具体情况，教师从课题的难度、对知识点的涉及和应用程度、团队成员分工的任务量等方面综合考虑，拟定虚拟的设计项目，然后由学生团队进行选题。2）学生自主命题项目。部分学生团队由于参加了创新创业、学生项目制以及科技竞赛活动，故可以以这些平台为基础，自主确定具有良好创新性的项目；而教师只需要对题目进行审核，把握项目的难度、创新性即可。3）校企合作项目。依托学校与部分企业开展的校企生态建设，利用企业平台和资源为部分学生团队提供实际的校企合作项目，构建真实的产品设计场景。
3案例分析
为验证工程教育模式下机械制图课程的教学效果，以17级机电一体化专业的两个班级为研究案例进行分析。两个班级人数均为25人，分别定义为I班和II班；在教学实践中，I班采用传统以讲授为主的模式，II班采用CDIO工程教育模式；完成为期1学期的教学实践后，对两个班级的教学效果进行比较。
3.1考试成绩分析
I班和II班的考试成绩情况如表2所示。从表2所示的考试成绩分布情况来看，无论是高分段、良好段还是合格段（70～80），II班学生人数均比I班要多；不及格的，I班为7人，而II班仅为3人。说明从知识点的掌握情况来看，采取工程教育模式的II班要优于传统教学模式的I班。
3.2问卷调查
为了进一步了解不同教育模式下学生的学习体验，还设计了问题对学生进行了问卷调查。调查问卷采用匿名发放的形式，涉及对象为两个班级的全体学生。主要的问题有：1）通过本课程的学习，你觉得自己的知识掌握情况如何？2）你认为自己的实践动手能力有没有提升？3）你觉得自己能否熟练地进行课程知识应用？4）你对目前的课程教学模式认可度如何？4个问题问卷调查结果分别如图1～4所示。从图可见，在知识的熟练掌握程度上来看，II班比I班高出近20%；认为学完该课程后，自己实践动手能力有较大提升的学生，II班比I班多28%；而觉得自己能够熟练应用课程知识的学生比例，II班比I班高20%；对当前的课程教学模式的认可度来看，II班为60%，I班为28%。从这几个方面可知，由于工程教育模式注重学生的学习体验，因此在学习效果上，采取工程教育模式的II班要明显优于传统教学模式的I班。综上，无论从两个班的学习成绩还是学生的问卷调查情况均可以看出，由于机械制图的课程特点与工程教育理念相适配，故采用CDIO的教学模式取得了良好的课程教学效果。
4结论
结合机械制图的课程特点和培养目标，采取了目前在工程教育模式领域中应用较为广泛的CDIO教学模式，并制定了详细的实施步骤和项目设计；最后，通过了教学实践并追踪了教学效果，良好的结果表明机械制图与工程教育理念相适配，能够较好地提升课程教学质量。下一步的工作，是对此教学模式进一步优化，并推广应用到所有班级的机械制图课程教学中。
参考文献：
[1]郭世勇，支治.CDIO工程教育模式在车辆工程专业的实践应用[J].科教文汇，2019（4）：83-85.
[2]吴宝华，张辉.工程教育模式在高校化学实验教学中应用的路径研究[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2018（7）：71-72.
[3]李洲稷，程广伟，陈智勇.基于CDIO工程教育模式的汽车构造课程改革探索[J].中国教育技术装备，2018（10）：97-99，104.
[4]刘朝儒，吴志军，高政一，等.机械制图[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.
[5]张闻芳，胡庆春.基于CDIO人才培养模式的机械电子工程专业教学改革与实践[J].科技风，2018（36）：298.
[6]安达，张建光，韩媛媛，等.浅谈CDIO模式下学生评价体系的建立与探究[J].课程教育研究，2018（51）：25.
作者:秦艳 单位:江苏联合职业技术学院淮安生物工程分院
