课程思政在工程制图课程中的教学模式探索
唐乐为 熊嫣 刘桂萍 谌霖霖
[摘 要]高校教育是指通过制订明确的教学目标、运用科学的教学方法来传授专业知识的社会活动。其教育目的不仅在于传授学生先进的科学理论知识、培养学生的专业创新能力，同时也应该培养学生将知识传授与价值引领相结合，从而增强自身的时代使命感，追求优良的道德品质。基于高校教育的反思，文章结合工程制图课程的制订初衷与当前国家的战略背景，做出如下思考：为了达到本科教育目的，加快构建“三全育人”格局，工程制图课程教师需要不断思考如何融入课程思政、多角度分析和完善课程教学内容和方式。文章针对当前的工程制图课程现状进行反思，提出以专业知识为基础、以国家战略为背景，加强学生文化素质培养的融合课程思政内容的工程制图教学模式。该课程思政教学模式的探索不仅为其他院校工程制图课程建设提供思路与参照，而且对新工科其他工程专业课程思政建设具有一定的参考意义。
[关键词]课程思政;工程制图;思政要素;工程制图教学;人才培养
[中图分类号]G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）06-0058-04
教育，是人类的一种特有的社会活动，包含了传授知识、传承技能、培养思维和树立品德等多种功能。而学校教育属于教育中特殊的一类，学校通过知识教育、素质和价值教育，不断培养能满足社会需求的人才，因此具有专门的职能部门、明确的教学目标和科学的教学方法。
关于思政教育价值的探讨，本科阶段集中体现在马克思主义基本原理概论等思政课程的建设上。韩振峰[1]总结了新中国成立70年来高校思政课程建设的发展历程，明确了思政课程立德树人的根本任务，展望了新时代思政理论课程建设的新局面。但是高校在专业课程的思政思考和探索上仍然存在不足：无法增强专业课程与思政课程的关联性，进而影响两者协同效应的发挥[2]。为了更好地形成本科课程间的协同创新机制，成永军提出了实现知识内化和注重价值引领的“大思政”教育工作格局[3]。在高校的教学育人过程中，教育者越来越关注教育过程中对于传授学生知识与培养学生品德的协同培养。
为了达到“大思政”的教育目的，加快構建“三全育人”的教育新格局[4]，工程制图课程教师需要不断思考如何挖掘现有教学素材中的思政要素，融入课程思政，多维度分析完善工程制图课程的教学内容和方式，实现知识传授和价值引领相互契合，激发学生的自主学习热情，使教育的功能在思维、知识和价值方面充分融合。
课程思政并非生搬硬套地将思政课程教学方式应用在专业课程上，关键在于采用科学发展观和方法论，阐明课程的知识要点和学科内涵，实现专业知识与思政课程二者融合，进而引发学生对知识点深层次的思考，最后达到知识内化和价值塑造功能。教师应以工程制图课程知识特点为基础，以国家重大战略和政策为背景，以科学发展观和方法论为依据，初步探索工程制图教学过程课程思政连接点内容的规划。设计以专业知识学习和工程制图课程知识点讲解相结合，将其作为工程制图课程思政教学的出发点，强调并突出立德树人和创新思维能力的共同培养。该思政教学课程作为工程制图课程教学内容的探索，以期为其他院校工程制图课程建设提供思路与参照，同时对新时代其他工程专业课程建设提供借鉴。
一、工程制图教学现状与难题
工程制图课程是高等专科院校一门面向工科专业学生的基础专业课程。作为大学的必修基础课程，工程制图课程为学生学习专业课程内容和从事后续设计工作提供了基础理论和研究方法[5]。
（一）工程制图教学现状
根据第八次图学教育现状调查结果[6]，2016年机械制图课程平均学时数比之前减少了12学时，降幅为12%。面对课程学时数减少和教学知识点不变的矛盾，必须改变现有的教育理念，引进先进的教学方法，以达到工程制图课程更高的教学目标。
基于当前工程制图教学的困境，国内部分学者进行了一些改善措施，如张京英提出了基于成果导向教育（OBE）的立体化制图教学新体系[7]。其采用“互联网+”的技术，搭建了全方位的“线上线下融合式教学平台”的新模式，解决了学时数有限、课外实践欠缺和学生学习动力不足的难题，为工程制图等基础课程的教学改革提供了一种有效的途径和方法。丁乔借鉴美国本科教育改革理念，研究了“以学生为中心”的机械制图混合式教学新模式[8]。在布鲁姆“掌握学习”理论的指导下，进行了混合式教学模式的探索和教学实践，结果表明学生的空间想象能力和动手能力显著提高。史俊伟总结了传统工程制图的教学问题，提出依托清华教育在线MOOC平台，围绕在线学习、课堂教学、实践教学和评教考核构建工程制图课程混合式教学模式[9]。工程制图慕课建设和应用[10]给学生提供了一种课外学习资源平台，与课堂教学相互补充，在一定程度上解决了学时数不足的工程制图课程教学问题。
近年来，工程制图课程的教学内容模式也出现了一些有益的探索[11-14]。于勇[11]讨论了基于模型定义技术的工程制图课程教学。该方法立足于全三维数字化定义的模型定义技术，可以扩展学生的知识宽度，同时激发学生对课程的兴趣。针对当前大学生的特点，王少钦[12]建设了适应时代发展需要的图学教学资源。结合微课、慕课、模型资源库、网络学习平台和图学社团建设，提供了多角度的工程图学课外学习和实践途径。薛立华[13]分析了工程制图课程新形态教材特点，结合大连理工大学《现代工程制图》（第二版）教材的建设实践经验，提出了基于“互联网+”的工程制图教材研发思路。
目前，工程制图课程的教学改革着眼于解决学时数限制与学生缺乏积极性两大根本问题，从教学理念（以学生为中心）、教学方法（慕课和网络平台）、教学资源（新形态教材和模型库）和教学体系（立体化教学）等角度出发，构建多维度的新型工程制图教学模式的探索，以达成新时代工程制图课程教学目标，同时提高学生主动学习的积极性。
（二）工程制图教学难题
根据工程制图教学改革实践的调研结果[8]，报告表明，在上述多维度构建新型教学模式的探索下，学生空间想象能力和动手能力均得到了大幅度提高（>50%），但是教学改革对培养学生自主学习能力和严谨学习态度的反馈仍较低。虽然学习成绩在一定程度上可以反映教学效果和评价学生知识能力[9]，但学习成绩对比不能作为教学改革效果的唯一评价标准[7]。而且，学生主动学习的能力和学习兴趣也不能完全依据学习成绩来评判。综上所述，如何进一步提高学生对工程制图课程主动学习的热情是当前制图教师需要思考的难题。
回归到教育的基本功能，知识传授和价值引领相互协同才能全面提升学生的学习热情和学习效果。目前，本科生教学的目标更注重于对知识能力型人才的培养，而对学生德育和素质培养方面的关注较为欠缺[4]。在新形势下，需要将价值引领、立德树人不断融入本科生教学活动中，最终实现“三全育人”的培养目标。赵臣[15]分析了医学专业课程思政实践教育对课程兴趣的影响，通过培养理想信念，能够显著提高学生对医学类相关课程的学习兴趣。可见，如何通过课程思政的教学方法，确定工程制图课程的潜在思政要素，并将其融入工程制图课程教学和互动过程，进而提升学生对工程制图课程自主学习的热情，成为当前工程制图课程思政改革的出发点。
二、工程制图课程思政要素初探
工程制图课程思政的要义是将马克思主义的科学发展观和方法论应用到工程制图课程的教学课程设计和课堂教学过程中，以达到协助课程知识学习、通过价值引导培养健全人格的工科人才的教学目标。由于课程思政采用潜移默化的教育方式，需要专业教师深入挖掘工程制图课程的思政要素和学科内涵。
如图1所示，工程制图课程是工科基础专业课，课程教学内容一般分为画法几何、制图基础、机械制图等五部分[5]。
融入课程思政的工程制图课堂教学新模式包含了专业知识的讲授和课程思政的有效融入。应在现有工程制图课程知识体系中，寻找并确定有效的课程思政元素，合理安排讲课内容，从而激发学生课程学习的内驱力，培养科学认知思维和自主学习能力，最终达到知识内化和能力提升的目的。配合课堂教学，需要同时展开慕课教学、网络课程平台讨论和交流、虚拟模型库建模训练和课外比赛实践。湖南大学工程制图教研组于2019年在爱课程平台开设了线上工程制图慕课课程，参加学习的人数超过7000人，学生在线评价均反映慕课是课程教学的有效补充。
网络课程讨论平台采用爱课程慕课平台的讨论区和校内课程中心网页登录的互动栏目，校内外学习者通过两个平台针对教学内容进行留言讨论，教师负责解答难点问题。
笔者结合湖南大学工程制图课程内容和教学规划，针对画法几何和组合体的视图画法两点思考进行阐述和交流。
（一）基于科学认知的课程思政思考
换面法是用设立新投影面代替原投影面，使几何元素的新投影处于有利解题位置的方法[16]。在换面法教学过程中，以照镜子（如图2）为例，形象说明换面法概念和特点。假想学生面前有一个绕轴线自由转动的镜面，通过改变镜面角度，最终可以找到一个合适的镜面角度，使得投影得到所需要确定的几何元素特征。
从教学实践和课后作业情况，可以推断多数学生能够从镜面实例中理解换面法的基本概念。这时教师已经完成了换面法概念的知识传授。通过借助形象化的生活实例，缩短学生与课程知识点之间的距离，提高学生的学习兴趣。
基于对换面法知识的学习，结合课程思政的角度，分析意识（观察角度）对客观世界的反映特点，可以加深学生对于换面法本质特征的思考。意识的能动作用体现在人积极反映世界与改造世界的能力。具有不同意识的人能够从多角度反映客观世界的不同特征。然而，客观世界不以人类的主观意识而改变。只有通过多角度、全方位的思考，才有可能反映和理解客观世界的真实特点。
另外，在轴测图教学实践中，教师应重点强调科学认知中的全局观。以识读三视图以及识读零件形状特征为基础，统筹把握绘制出具有立体感的轴测图。
（二）基于国家战略的课程思政思考
第二个思考来源于圆球表面取点和线知识点的讲解。如果将地球近似用圆球体表示，那么地球表面各点可以用圆球取点（纬圆法）的方法求得。用圆球表面点表示地球上的各个城市，连接相关城市形成曲线，结合国家“一带一路”倡议，进行圆球表面取点和线的课程思政教學设计。
根据“一带一路”倡议，截取“一带一路”路线的部分线路，给出地球三视图中正视图的投影，求其他视图的相应投影（图3）。通过圆球表面求点的知识点与国家“一带一路”倡议相互结合，增强学生的国际视野和荣誉感，提高学生的爱国情怀。这能在一定程度上预防和减少大学生“空心病”的产生，促进大学生树立更高的目标和理想。进一步，将高目标转化为学习的内驱力，正反馈加强学生自主学习能力和社会责任感。
类似地，把提升国家高精密加工能力的国家战略研究方向介绍与加工精度、表面粗糙度等教学内容相结合，这既丰富了教学内容，又为本科一年级学生后续研究内容的选择奠定一定的基础。
（三）基于文化认同的课程思政思考
优秀的传统中华民族文化是人类文化发展的瑰宝之一。古诗词是中华民族文化的代表，通过引入古诗词讲解工程制图的相关知识点，能有效增强学生对我国传统文化的自豪感，实现课程思政的目的。以下用视图表达的例子进行说明。
在组合体的视图表达章节中，需要选取主要特征面作为组合体的主视图，反映其长度和高度方向的特征。相应的左视图表达宽度方向，对应于投影面远近方向。通过教学实践，教师在讲解该知识点时引用苏轼《题西林壁》中“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”一句，从不同的观察角度描述庐山的风景，给出了相应的形状特征。这样清晰地表达了组合体视图表达的知识点内容，同时加强了学生对我国传统文化的关注和认可。
这样，基于工程制图课程的特点，我们提出三种课程思政教学要素的有效融入模式，分别从科学认知思维、国家重大发展战略和文化认同三个角度，给出了一个课程的典型教学实例，并进行探讨和交流。
三、工程制图课程思政评价
从以上的分析中可得知，课程思政模式主要采用隐形教学方式，对学生的价值追求和品德塑造施加正向影响。可见，课程思政效果很难通过量化指标进行评价，主要原因表现在以下两个方面：1.教师个体的差异。首先，不同课程的课程属性决定了课程的思政要素特点，无法依据同一标准衡量;其次，同一课程的教师也会因为人生阅历、教学经验、思维水平和科研方向的不同，而对课程思政内容的理解和思考程度产生差异。2.学生个体的差异。课程思政的教学效果主要体现在对学生价值观、品德和社会责任感等思想层次的影响上。但这种影响通过常规考试试题的形式无法体现。调查问卷和学生评教[17]等方式能够在一定程度避免形式化的教学评价，真实反映学生在思想层面的收获和感受。
图4反映了2019年学期工程制图课程思政教学实践班学期中和学期末教学效果的反馈对比情况。其中，画法几何部分内容主要结合科学认知能力培养的课程思政，学期前后百分率变化较小;爱国情怀培养目标在学期前后变化最大，依赖于对国家重点战略和我国研究前沿的讲解;基于文化认同的课程思政要素主要体现在后半学期，从评价反馈中可以看出，经过后半学期的课程学习，学生对传统文化的认同度有了较大的提升。
四、工程制图课程思政教学模式初探
融入课程思政内容的工程制图教学，一方面以专业基础课知识点为主要讲解内容;另一方面，结合当代大学生特点，开展基于价值引领的协同育人模式。在教学过程中，两方面不能泾渭分明，需要相互渗透和融合。在知识点清晰无误的讲解中，“润物细无声”地对学生思想品德进行引导和提升，这样才能实现全面人才培养的教学目标。
如图5所示，笔者通过设立课程思政目标，挖掘工程图学课程符合目标的课程要素，围绕科学认知思维、国家重大战略和中华文化认同三方面课程思政要素进行教学设计，最后提出采用调查问卷和学生网络评教相结合的方法，评价课程知识、能力和价值层面的收获和体会。得到进一步反馈，可指导课程思政目标的更新和修改。调查问卷的设计以课程思政目标为指导进行设置。
五、结论
本文对当前工程制图课程的教学模式进行探索，通过构建知识传授与课程思政融合的方式，尝试将知识传授与价值引领相结合，克服机械制图课程平均学时数减少的难题，提高学生学习的内驱力，提高学生对课程学习的兴趣，增强其对自身时代使命的感悟，从而形成终身学习的能力，实现当代人的价值追求。
通过一学期的课程思政教学实践，基于学生关于工程制图课程教学反馈问卷的调查结果，得到如下三点结论。
1.结合课程思政的工程制图课程教学能在一定程度上提高学生的科学认知能力、爱国情怀和文化自信。
2.课程思政在以上三方面的提升效果与教师对课程思政要素的理解、识别和提取有关。
3.课程思政在工程制图课程中的教学效果需要通过学生填写调查问卷进行反馈，从而进一步修改和完善工程制图课程的课程思政教学内容。
[ 参 考 文 献 ]
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[责任编辑：陈 明]
