培养创新人才是跨世纪高等教育的重大责任。工程制图是理工科院校必修的技术基础课, 既有系统理论又有较强的实践性, 用“图”和“形”把多门学科有机地结合在一起, 是培养学生动手能力、实践能力和工程素质的第一重要阶段, 因而在学生创造性思维能力和创造性精神的培养上, 具有其他学科不可替代的作用。多年来, 天津商业大学工程制图教学团队一直致力于课程内容和课程体系的改革, 积极参与改进教学方法和教学手段的研究与实践, 积极探索工程制图课程的教育思想与方法。促进了课程的建设和发展。不仅对学生创新精神和实践能力的培养起到了积极作用, 而且初步形成了工程制图课程在课程建设、人才培养中一个鲜明的特色。
1 指导思想
以科学发展观作为指导, 更新观念, 按照天津商业大学人才的培养目标“商学素养与专业能力结合、知识学习与实践能力并重、诚信做人与创新能力兼备的复合型创业型应用人才”, 提出了工程制图课程的改革思路:以质量为核心, 基础理论与实践并重, 教研相长, 学能并进, 大力推进学科竞赛和科研训练, 将创新意识、创新方法、创新训练渗透工程制图教学全过程, 提高学生的创新能力和综合素质。教师运用启发式教学, 合理使用教学方法和教学手段, 做到由传授型教学方法向研究型教学方法转变, 亦即:由传授知识为主要内容的传授型教学向传授知识、培养能力和素质相结合, 以培养学生创新能力为主要特征的研究型教学方式转变。
2 创新能力培养的具体措施
2.1 构建教学内容的创新体系
课程体系应具有科学性和系统性, 课程内容应符合各专业的教学计划和对该课程的教学基本要求。通过国内外的教学经验总结和教学实践, 提出了在加强学生“三基” (基本理论、基本知识和基本技能) 的基础上, 必须强化学生的创新意识、创新思维和创新能力培养的教学理念。新的课程体系是基于高等教育对高素质人才培养的要求, 以增强学生的工程意识、培养工程文化素质和树立创新设计的思维为出发点, 建立以贯彻工程制图最新标准、形体表达、创新构型设计为主线, 以工程制图的图示理论、图示基本知识、图示基本技能为基础, 以培养徒手绘图、尺规绘图与计算机绘图三种能力, 具有创新设计意识和掌握创新构型原则、方法为目标的教学体系。突出投影理论, 投影制图, 加强了制图与工程设计及实践的关联, 拓宽了图样范围, 充分体现了教学内容的基础性、先进性和科学性。实现了三维零部件结构设计与绘图的统一, 个人学习与分组合作相结合, 课堂讲授与实践、讨论和学习心得相结合, 培养了学生对图形和结构的理解、认识和表达的工程素质。
2.2 建设优质的立体化资源
传统的制图课教学有太浓的严肃气氛, 太多的条条框框, “满堂灌”教学限制了学生的思维, 束缚了学生的想象力。因此, 制图教师应营造一个有利于培养学生创新精神的环境, 建立全套与之配合的教学手段和教学资源, 使枯燥、抽象化的传统教学内容变得更加形象化、可视化, 方便自主学习, 从而提高教学效果和质量。
(1) 多元化综合教学法[1]。
教学方法要服务于教学内容、教学目的。制图课程组经过多年的努力, 总结出适应不同学生、不同内容的教学方法, 提高学生的积极性和主观能动性, 使课堂成为学生主动发现、获取知识、提高能力的地方。将以教师讲授为中心的单一模式, 转变为以学生为中心的多元化教学模式, 成功地将启发式、讨论式、案例式、渗透式教学法与形象思维和逻辑思维有机结合并引入工程制图多媒体教学中, 编入教学大纲, 列为基本要求。在教学中提倡精讲多练, 边讲边练, 讲练结合的教学方法;授课中造就教学的互动性;授课中营造教学的互动性和民主氛围, 激发学生的创新欲望, 培养学生的发散思维。在学习组合体和零件图视图方案的表达时, 就重点应用了讨论式的教学方法。
(2) 现代化的教学手段。
设计直观教学情景, 激发学生空间想象力, 是培养创新能力的重要手段。在教学中, 除了应用恰到好处的模型、挂图演示来激发学生探寻知识奥秘的浓厚兴趣外, 更主要的是使用现代化的教学手段。经过老师们几年的共同努力研制出“画法几何CAI”课件, 鲜艳的色彩, 栩栩如生的动画, 取得了很好的教学效果。“画法几何及机械制图网络课程”, 实现了教学资源共享, 除此之外还创建了“三维立体图”图库, “智能化的习题测试系统”、建立了虚拟的教学和零部件“模型库”以及“电子教案”、“素材库”、样卷及标准答案、作业解答等教学资源, 开展多媒体教学及互动式的课堂讨论;课堂外以纸质、多媒体、网络资源进行课程预习、复习、练习和讨论。教学资源及教学手段的灵活使用, 为学生创造了良好的学习环境, 调动了学生的学习积极性, 有效地提高教学质量和效率。
(3) 为学生提供精品教材。
教材不仅是知识的载体, 更应该是传导某种理念的平台;不仅是对学生进行理论教学的蓝本, 更是培养学生能力的砺石。一部好的教材起着优化教学内容, 提高教学效率, 保证教学质量的关键作用。因此应注重传统图学理论与现代科学技术及应用紧密结合, 在充分教改实践的基础上突破传统教学内容、体系和教学方法的限制, 将教改成果应用于教材的编写, 使整合的教学内容和体系符合高素质创新人才培养的需求。天津商业大学与其它院校合作主编了国家“十五”规划教材 (现已评为国家“十一五”教材) 《工程制图》及《工程制图习题集》, 编写了校内辅导教材《制图课程设计指导书》、《机械制图竞赛辅导习题》等。除此之外, 还向学生提供了精品教材《工程制图》、双语教材《Engineering Graphics》等许多课外参考教材, 为学生学习提供了优质、丰富的学习资源。
2.3 为学生创新、实践活动搭建平台
创新能力是在创新活动中培养出来的, 而创新能力的获得与提高, 要通过后天的勤奋、刻苦和严格的训练才能达到目的。创新能力一般是动手能力的升华和综合体现, 所以必须强化实践教学环节[2]。
(1) 创新教学理论与教学体系密切结合。
创造性思维是创造力的核心, 在制图教学过程中要使教学过程有利于创造性思维的培养。选择习题时可以让学生做答案不唯一的练习、如一求三、或多解的二求三, 可以充分发挥学生的创造想象力, 训练其创新思维。在课堂实践教学中, 加强手工仪器绘图、零件测绘、草图训练、计算机绘图和形体构思训练。
(2) “竞赛引领”, 第一课堂与第二课堂密切结合。
学科竞赛是开展创新人才培养的重要途径, 以积极开展学科竞赛和课外科技学术活动竞赛为载体, 夯实基础, 整合课内外实践教学环节, 丰富第二课堂活动, 培养学生实践能力和创新能力。学校把学科竞赛活动纳入培养计划, 建立有效的激励机制, 如竞赛获奖可以获得第二课堂学分, 在学生的综合评定和奖学金评定中也有相应的加分等奖励政策, 鼓励学生参加各级、各类学科竞赛, 以赛促课、以赛促训、以赛促用、以赛促新。
(3) 以科研项目为支撑, 使知识获取与拓展密切结合。
加强教学与科研的结合。将科学研究引入教学中, 在教学中培养学生的科研精神, 训练学生的科研素质, 同时教师的科研项目也是学生知识获取和拓展非常好的实践途径。天津商业大学鼓励、支持和指导学生的创新活动。学生从大二就可以参加教师的科研项目和SRT (大学生研究训练) 项目, 真题真做, 实行导师负责制, 项目结题后, 根据相应的成果学生可以获得相应的综合素质学分, 以及可取代实验、课程设计、实习等实践学分, 教师的科研项目也常常成为学生毕业论文研究的课题。学校为学生创新人力的培养提供了宽松、自主和进取的成长环境。
(4) 加强创新型师资队伍建设。
要培养学生的创新意识, 教师作为教学中的主导者, 必须具备创新意识和现代的设计思想。因此, 要健全教师队伍建设与发展机制, 包括管理机制、培养机制、激励机制。工程制图作为技术基础课, 涉及全校的多个专业, 长期以来, 由于制图教师担任的教学任务繁重, 教师自身缺乏工程实践的机会, 缺乏工程设计的能力, 只能将制图本身的知识传授给学生, 不能将先进的设计思想融入教学当中, 因此应不断提高教师的政治素质、业务素质和文化修养, 树立终身学习的自觉性, 不断更新和拓宽自己的知识领域。天津商业大学为教师能力和素质的提高创造了多种机会和条件。以科研促进教学, 充实、丰富、更新教学内容, 掌握学科发展动态, 使教师能够掌握更多与教学内容相关的创新思维训练的素材, 并融入教学的全过程。并将先进的设计思想传输给学生, 形成教学科研相互促进的良性机制。
(5) 推行开放多元化的考试方法。
考试对学生的学习和教师的教学都具有导向作用。推行多元化的考试方法, 有利于学生创新精神的培养。可以将书面试卷性考试和综合性设计题目结合起来, 笔试成绩和口试成绩结合起来。让学生注重空间思维的训练, 以提高画图、看图的综合能力, 避免抄袭作业和死记硬背, 以增加学生主动性学习, 有利于高素质创新人才的培养。
3 实践效果
经过多年的教学实践与探索, 我校工程制图课程的教学改革取得了丰硕的成果。
2005年《画法几何及机械制图》被评为市级精品课程。教师在《工程图学学报》、《教学研究》等学术刊物上发表多篇教研论文, 指导参与科研或SRT的学生在学术刊物上发表科研论文9篇, 其中2篇被EI收录。教师获奖24人次, 指导学生参加全国、市级竞赛获奖75人次。教师多人次在校内做了教学经验介绍和交流。2008年获天津商业大学教学成果奖, 教学改革思想和改革成果起到了良好的示范和辐射作用。
4 结语
实践证明:在制图教学过程中, 既要重视知识结构和科学素养的培养, 还要重视实践能力和创新能力的培养, 特别是创新能力的培养, 这样才能使人才具有更强的社会适应性和发展潜能。当然学生的创造意识和创新思维能力不是一朝一夕就能具备的, 要经过长期有意识的训练和平时各种知识结构的积累沉淀, 以及实践活动, 才能培养提高。这不是单纯的一门课程就能达到目标, 而是需要各科教师不断身体力行, 锲而不舍, 共同探索, 共同营造创新教学的良好氛围, 才能达到我们预定的培养目标。
摘要：加强大学生创新能力是当前教育改革的重要课题。工程制图作为工程界的共同语言, 在学生的创新思维和创新能力的培养上, 具有其他学科不可替代的作用。文章结合工程制图课程教学实践, 对学生创新能力的培养从构建创新教学体系、建设优质的立体化教学资源、强化实践环节和师资队伍建设等几个方面进行了论述, 取得了较好的效果。
关键词：工程制图,创新思维,创新能力,教学理念
参考文献
[1] 仝基斌.工程制图教学方法的研究[J].安徽工业大学学报 (社会科学版) , 2005 (4) :120～122.
[2] 孙克辉, 曾旭日, 盛利元, 等.理科大学生科技创新人才培养模式的探索与实践[J].高等理科教育, 2004 (1) :58～59.