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【关键词】卓越工程师；机械制图；实践能力；创新意识
"卓越工程师"培养计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》由教育部推出的一项重大的教育改革试点项目，旨在为培养工科专业学生提出其应达到的知识、能力与素质的专业要求。借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，创建具有中国特色的工程教育模式，通过教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型的优秀工程师[1]。
培养既有扎实实践能力又有创新能力技术人才在国内外受到众多工程院校的重视，美国的欧林工学院[2]，就是典型代表。它将跨学科教育和基于项目理念贯穿整个教育过程，在工程教育领域提供良好借鉴。国内多所院校针对"卓越工程师计划"开展教育教学探索，取得丰硕的成果[3-5]。
机械制图课程是工科类院校培养工程技术人员的专业基础课，传统的机械制图课程主要培养学生具有读图、绘图的能力[6]，随着科学技术的发展，现在的机械制图课程需要将学生培养成既具有读图、绘图的基本工程能力，又要具有较高的创新实践能力的人才，以适应飞速发展的现代科技社会。
1. 现有机械制图教学中存在的问题
知识是能力的基础，掌握了知识不等于有了能力，能力只有在不断实践中形成，因此合理的知识结构和实践体系是机械制图课程的关键。现有制图教学体系中普遍存在的问题如下：
1.1 现有的教学体系体现的是知识的完整性和系统性，在知识点的安排上仍旧延续传统的教学模式和习惯，堂上授课学时52学时，2课时测绘，2课时上机实践共56学时。现有的非机械类机械制图课程知识点及课时分配如表1所示。偏离"卓越工程师"计划的主线，在能力的培养和创新性培养方面不够突出。
1.2 现有实验教学环节和内容较少，内容单一，由于课时的限制只涉及一些简单的计算机绘图和测绘实验。缺乏激发学生积极主动动手和动脑参与的机会，缺乏各个知识点之间的融会贯通。更无法将所学习的知识点与分析、解决生产实际问题相联系。
1.3 现行的课程教学内容，虽然积累了前期课程建设成果，但在很大程度上仍保留着传统的课程内容体系，又限于课时安排和教学大纲的限制，灵活性不足，缺少学生自主的研究性学习内容和训练环节，加之学生主动学习的积极性不高，使得学习效果不理想，即"能力"的培养方面比较欠缺。
1.4 教材是学生学习的主要参考资料也是教师授课的主要依据。目前使用的教材能够较好地保持知识的系统性和完整性，但在能力培养和创新性培养方面不够突出，并且缺乏较好的实践或实验教材配套。
1.5 考核制度的单一性。目前"机械制图"课程的考核制度仍旧停留在期末卷面统一考核制度，考核的范围局限在基本的理论知识的理解和应用。缺乏对学生能力和创新思维的评价。
2. 教改的目标和改革方案的探讨
"卓越工程师"的培养是在一定的教育思想和教育理论指导下，为实现一定的培养目标，在培养过程中采取某种能够稳定培养学生掌握系统的知识、能力、素质的结构框架和运行组织模式。因此，本研究通过针对天津大学机械制图课程改革，探索在教学实践过程中如何设计合理的知识结构、实践平台、考核制度等关键问题，摸索出一套适应高层次创新性人才培养的组织模式和实践方法。
项目建设的宏观目标是培养一大批创新能力强、适应我国经济社会发展需要的工程技术人才，为我国走新型工业化道路和建设创新型国家提供坚实的人才支撑和智力保证。微观上实现用先进的教学手段和教学内容激发学生的学习积极性、主动性和创造性，从考核"学习成绩"向评价"学习成效"转变，引导学生从注重"考试结果"向注重"学习过程"转变，增强学生学习的主动性，提高学生的创新研究能力和工程实践能力。
紧密结合"卓越工程师"培养计划对"机械制图"课程的要求，在吸收引进国内外著名大学经验的基础上，根据机械类和非机械类本科生学习和就业的要求和课程的学时和综合能力培养方案的要求，制订出新的教学大纲和实验教学大纲；从"能力"培养出发，合理安排理论教学内容和实践教学内容。
根据课程的需求不断改革教学方法和教学手段。针对"机械制图"课程理论性和实践性均较强的特点，在堂上应着重讲解基本的理论问题，注重教学内容的精选，给学生留有一定的思维空间，活跃学生的学术思想，并充分利用现代教育技术，实现教学方法和教学手段的现代化，深入开展大学生的研究性学习，为激发其独立思维和创新精神提供有利条件。本研究实施过程中主要结合教师在科研工程实践中的课题进行,结合先进的设计、分析软件和教学设施，将工程实践课题与制图课程主要理论相结合，提高学生的学习兴趣，增强学生的时间创新能力。
根据"能力""创新"培养的基本目标，进一步加大实验教学的改革力度，去除已有相对落伍的实验项目，更新和改造符合"能力""创新"培养目标要求的实验项目，使之成为综合性和设计性实验项目。通过"组合体拼装实验"将基本立体、截切立体、相贯立体、组合体和图样画法等内容贯穿于相关实践教学中，突出课程体系的有机衔接。学生可通过自创或按一定要求拼装多个模块成为一个有效的模型，进行徒手投影表达、计算机绘制造型。
课题组针对"能力"培养方案修订传统的教材。以应用型本科人才培养为目标，重点突出实际应用能力和创新能力的培养，凝练系统的理论知识，补充适应能力培养和提高创新思维的实践内容。
进行考核制度的调整。保留并缩减理论知识的考核，在此基础上增加能力与创新思维的评价制度，通过针对项目的工程型作业进行学生创新性思维和实践能力的考核。考核内容主要包括理论基础能力、实践创新能力、设计工具运用能力三部分。其中基础能力部分主要涉及机械制图必要的理论知识，侧重于点而不是深度，考核形式为试卷笔答。其次，实践创新能力为结合设计课题的项目作业，可以是小组共同完成，考核形式为讲解、答辩。设计工具应用能力，包括测绘中工具的使用与计算机能力的适用，主要是上机测试。
3. 结论
通过近两个学年的教学改革试点，不论从教学效果还是学生能力方面均有了较大程度的提高，体现在以下几个方面：
3.1 学生的期末总评成绩有较大幅度的提高，85分以上的同学占全班总人数的85%以上，不及格率由原来的10%降低到0.5%以下。学生从原来的一味重视考试成绩，变为既重视成绩又重视自身能力的提高。
3.2 学生的创新实践能力显著提高。通过平时实践能力的锻炼，学生在遇到学习难点时，不再愁眉不展或追着老师问，而是自觉找资料，找工具努力自行解决问题，既提高了学习的兴趣又提高了学习能力。
参考文献
［1］ 卢照辉，刘永户，汤丹，孙炜，崔轶，我系工程管理专业培养计划的研究与实践，中国教育科研杂志，2010,2(6),97-98
［2］ 李曼丽，独辟蹊径的卓越工程师培养之道，大学教育科学，2010,2,91-94
［3］ 魏克湘 刘迎春 董丽君 黄麓升 谌新年，工程应用型人才培养实践教学体系的研究与实践，中国大学教学，2011,1,74-76
［4］ 刘声，盛选禹，高校工科学生机械制图教学中的一些变革,科技信息，2007,22,106
［5］ 李博，培养卓越工程师：比较视野下工程硕士培养模式创新，理工高教研究，2010，8,29(4),79-88.
［6］ 林刚，机械制图教学中对学生实践能力的培养，新课程研究，2010,7,165-166
"卓越工程师"培养计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》由教育部推出的一项重大的教育改革试点项目，旨在为培养工科专业学生提出其应达到的知识、能力与素质的专业要求。借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，创建具有中国特色的工程教育模式，通过教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型的优秀工程师[1]。
培养既有扎实实践能力又有创新能力技术人才在国内外受到众多工程院校的重视，美国的欧林工学院[2]，就是典型代表。它将跨学科教育和基于项目理念贯穿整个教育过程，在工程教育领域提供良好借鉴。国内多所院校针对"卓越工程师计划"开展教育教学探索，取得丰硕的成果[3-5]。
机械制图课程是工科类院校培养工程技术人员的专业基础课，传统的机械制图课程主要培养学生具有读图、绘图的能力[6]，随着科学技术的发展，现在的机械制图课程需要将学生培养成既具有读图、绘图的基本工程能力，又要具有较高的创新实践能力的人才，以适应飞速发展的现代科技社会。
1. 现有机械制图教学中存在的问题
知识是能力的基础，掌握了知识不等于有了能力，能力只有在不断实践中形成，因此合理的知识结构和实践体系是机械制图课程的关键。现有制图教学体系中普遍存在的问题如下：
1.1 现有的教学体系体现的是知识的完整性和系统性，在知识点的安排上仍旧延续传统的教学模式和习惯，堂上授课学时52学时，2课时测绘，2课时上机实践共56学时。现有的非机械类机械制图课程知识点及课时分配如表1所示。偏离"卓越工程师"计划的主线，在能力的培养和创新性培养方面不够突出。
1.2 现有实验教学环节和内容较少，内容单一，由于课时的限制只涉及一些简单的计算机绘图和测绘实验。缺乏激发学生积极主动动手和动脑参与的机会，缺乏各个知识点之间的融会贯通。更无法将所学习的知识点与分析、解决生产实际问题相联系。
1.3 现行的课程教学内容，虽然积累了前期课程建设成果，但在很大程度上仍保留着传统的课程内容体系，又限于课时安排和教学大纲的限制，灵活性不足，缺少学生自主的研究性学习内容和训练环节，加之学生主动学习的积极性不高，使得学习效果不理想，即"能力"的培养方面比较欠缺。
1.4 教材是学生学习的主要参考资料也是教师授课的主要依据。目前使用的教材能够较好地保持知识的系统性和完整性，但在能力培养和创新性培养方面不够突出，并且缺乏较好的实践或实验教材配套。
1.5 考核制度的单一性。目前"机械制图"课程的考核制度仍旧停留在期末卷面统一考核制度，考核的范围局限在基本的理论知识的理解和应用。缺乏对学生能力和创新思维的评价。
2. 教改的目标和改革方案的探讨
"卓越工程师"的培养是在一定的教育思想和教育理论指导下，为实现一定的培养目标，在培养过程中采取某种能够稳定培养学生掌握系统的知识、能力、素质的结构框架和运行组织模式。因此，本研究通过针对天津大学机械制图课程改革，探索在教学实践过程中如何设计合理的知识结构、实践平台、考核制度等关键问题，摸索出一套适应高层次创新性人才培养的组织模式和实践方法。
项目建设的宏观目标是培养一大批创新能力强、适应我国经济社会发展需要的工程技术人才，为我国走新型工业化道路和建设创新型国家提供坚实的人才支撑和智力保证。微观上实现用先进的教学手段和教学内容激发学生的学习积极性、主动性和创造性，从考核"学习成绩"向评价"学习成效"转变，引导学生从注重"考试结果"向注重"学习过程"转变，增强学生学习的主动性，提高学生的创新研究能力和工程实践能力。
紧密结合"卓越工程师"培养计划对"机械制图"课程的要求，在吸收引进国内外著名大学经验的基础上，根据机械类和非机械类本科生学习和就业的要求和课程的学时和综合能力培养方案的要求，制订出新的教学大纲和实验教学大纲；从"能力"培养出发，合理安排理论教学内容和实践教学内容。
根据课程的需求不断改革教学方法和教学手段。针对"机械制图"课程理论性和实践性均较强的特点，在堂上应着重讲解基本的理论问题，注重教学内容的精选，给学生留有一定的思维空间，活跃学生的学术思想，并充分利用现代教育技术，实现教学方法和教学手段的现代化，深入开展大学生的研究性学习，为激发其独立思维和创新精神提供有利条件。本研究实施过程中主要结合教师在科研工程实践中的课题进行,结合先进的设计、分析软件和教学设施，将工程实践课题与制图课程主要理论相结合，提高学生的学习兴趣，增强学生的时间创新能力。
根据"能力""创新"培养的基本目标，进一步加大实验教学的改革力度，去除已有相对落伍的实验项目，更新和改造符合"能力""创新"培养目标要求的实验项目，使之成为综合性和设计性实验项目。通过"组合体拼装实验"将基本立体、截切立体、相贯立体、组合体和图样画法等内容贯穿于相关实践教学中，突出课程体系的有机衔接。学生可通过自创或按一定要求拼装多个模块成为一个有效的模型，进行徒手投影表达、计算机绘制造型。
课题组针对"能力"培养方案修订传统的教材。以应用型本科人才培养为目标，重点突出实际应用能力和创新能力的培养，凝练系统的理论知识，补充适应能力培养和提高创新思维的实践内容。
进行考核制度的调整。保留并缩减理论知识的考核，在此基础上增加能力与创新思维的评价制度，通过针对项目的工程型作业进行学生创新性思维和实践能力的考核。考核内容主要包括理论基础能力、实践创新能力、设计工具运用能力三部分。其中基础能力部分主要涉及机械制图必要的理论知识，侧重于点而不是深度，考核形式为试卷笔答。其次，实践创新能力为结合设计课题的项目作业，可以是小组共同完成，考核形式为讲解、答辩。设计工具应用能力，包括测绘中工具的使用与计算机能力的适用，主要是上机测试。
3. 结论
通过近两个学年的教学改革试点，不论从教学效果还是学生能力方面均有了较大程度的提高，体现在以下几个方面：
3.1 学生的期末总评成绩有较大幅度的提高，85分以上的同学占全班总人数的85%以上，不及格率由原来的10%降低到0.5%以下。学生从原来的一味重视考试成绩，变为既重视成绩又重视自身能力的提高。
3.2 学生的创新实践能力显著提高。通过平时实践能力的锻炼，学生在遇到学习难点时，不再愁眉不展或追着老师问，而是自觉找资料，找工具努力自行解决问题，既提高了学习的兴趣又提高了学习能力。
参考文献
［1］ 卢照辉，刘永户，汤丹，孙炜，崔轶，我系工程管理专业培养计划的研究与实践，中国教育科研杂志，2010,2(6),97-98
［2］ 李曼丽，独辟蹊径的卓越工程师培养之道，大学教育科学，2010,2,91-94
［3］ 魏克湘 刘迎春 董丽君 黄麓升 谌新年，工程应用型人才培养实践教学体系的研究与实践，中国大学教学，2011,1,74-76
［4］ 刘声，盛选禹，高校工科学生机械制图教学中的一些变革,科技信息，2007,22,106
［5］ 李博，培养卓越工程师：比较视野下工程硕士培养模式创新，理工高教研究，2010，8,29(4),79-88.
［6］ 林刚，机械制图教学中对学生实践能力的培养，新课程研究，2010,7,165-166