朱澤陽(yáng)，馬彪，郭勤，宋江

(新疆理工學(xué)院，新疆 阿克蘇 843100)

0 引言

化工制圖課程是一門主要研究繪制和閱讀化工圖樣的理論與技術(shù)的課程，是能源化學(xué)工程專業(yè)本科一年級(jí)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。化工制圖課程需要學(xué)生掌握投影理論基礎(chǔ)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于機(jī)械制圖的相關(guān)規(guī)定、圖樣的表達(dá)以及繪圖技巧，學(xué)生利用掌握的知識(shí)能夠獨(dú)立地準(zhǔn)確繪制出工件的零件圖和裝配圖，能夠閱讀和繪制出工藝流程圖、化工設(shè)備圖等工程圖樣，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ桃庾R(shí)，提高空間思維能力和邏輯推演能力，養(yǎng)成認(rèn)真負(fù)責(zé)的學(xué)習(xí)態(tài)度，因此學(xué)好該課程對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)尤為重要，且有利于工科類工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。然而，由于課程體系的調(diào)整和培養(yǎng)目標(biāo)、方案的改革，僅靠傳統(tǒng)的教學(xué)模式無(wú)法在有限的課堂中保證較好的教學(xué)質(zhì)量，更無(wú)法達(dá)到企業(yè)的需求，因此改革勢(shì)在必行。

本文針對(duì)新疆理工學(xué)院能源化學(xué)工程專業(yè)本科生的化工制圖課程的教學(xué)現(xiàn)狀與不足，進(jìn)行了深刻思考，以提高學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)為前提，以培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才為目標(biāo)，提出新的教學(xué)模式與教學(xué)手段OGPEE，以期提升教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)有工程意識(shí)的創(chuàng)新思維應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。

1 化工制圖課程教學(xué)實(shí)施過(guò)程中的主要痛點(diǎn)問(wèn)題剖析

1.1 培養(yǎng)方案中減少了理論學(xué)時(shí)數(shù)，但課程內(nèi)容知識(shí)面廣，學(xué)生基礎(chǔ)薄弱

高校教育改革，加強(qiáng)了實(shí)踐教育，增加了課程中實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)數(shù)，這無(wú)形中壓縮了理論教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)，但化工制圖課程知識(shí)點(diǎn)繁多，內(nèi)容知識(shí)面廣，主要包括制圖的基本知識(shí)、投影理論、零件圖與裝配圖，然而大一學(xué)生的基礎(chǔ)各異，甚至有些學(xué)生第一次接觸工程圖學(xué)，基礎(chǔ)薄弱，這部分內(nèi)容對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)抽象且難以理解，在傳統(tǒng)授課模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況不理想。課程中還包括化工設(shè)備圖、化工工藝圖，這部分內(nèi)容專業(yè)性強(qiáng)，同學(xué)們學(xué)會(huì)了書(shū)本上的工藝圖和設(shè)備圖，但不能做到舉一反三，將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到相關(guān)企業(yè)中去，教與學(xué)都沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的預(yù)期。

1.2 教學(xué)模式和教學(xué)手段較為單一

傳統(tǒng)教學(xué)模式主要包括教師教(PPT + 板書(shū))學(xué)生學(xué)(聽(tīng)課+作業(yè))，單一的教學(xué)手段無(wú)法形象地展示二維平面圖形和三維空間立體之間相互轉(zhuǎn)換的魅力，導(dǎo)致學(xué)生理解困難且學(xué)習(xí)興趣不高。在課中學(xué)生面對(duì)困難的空間幾何問(wèn)題，容易出現(xiàn)走神、放空現(xiàn)象，作業(yè)也有明顯的抄襲跡象，個(gè)別學(xué)生考前突擊復(fù)習(xí)只為能拿到及格分?jǐn)?shù)。這種教學(xué)方式不僅無(wú)法實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合，而且大大削弱了對(duì)學(xué)生工程意識(shí)與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)以及空間想象能力的提升[1]。

1.3 教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)脫節(jié)

教材版本雖然不斷在更新，部分內(nèi)容也做了相應(yīng)的補(bǔ)充和完善，但絕大部分教學(xué)實(shí)例、零件圖和裝配圖都是沿用了幾十年的“經(jīng)典”工程圖樣，化工工藝流程圖與化工設(shè)備圖也表述的是陳舊的工藝，其中不少的圖樣與工藝已經(jīng)加以優(yōu)化，甚至不再沿用。換言之，學(xué)生學(xué)到的知識(shí)中有些內(nèi)容已經(jīng)是過(guò)時(shí)的，這樣實(shí)習(xí)和工作的學(xué)生無(wú)法掌握到工作一線的真實(shí)情況，這會(huì)削弱對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的鍛煉，那么教學(xué)資料、授課內(nèi)容與實(shí)際化工生產(chǎn)如何貼合，便成了授課教師需要思考和解決的問(wèn)題[2]。

1.4 課程思政內(nèi)容不完善

專業(yè)課程中需要有機(jī)融入思政元素，應(yīng)與思想政治課程并排前行，共同秉承立德樹(shù)人的理想信念。目前，化工制圖課程中的思政內(nèi)容還不夠完善，思政元素還需要進(jìn)一步甄選，力求做到貼切，突出育人價(jià)值。

2 化工制圖課程教學(xué)改革新思路

2.1 重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，梳理邏輯鏈

一部分學(xué)生認(rèn)為化工制圖課程知識(shí)點(diǎn)繁多，每次看到練習(xí)題都要花大量的時(shí)間去捕捉解決問(wèn)題的切入點(diǎn)[3]，這里將書(shū)本上的內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，知識(shí)不再按照章節(jié)來(lái)劃分，而是將所有繁多的內(nèi)容按照知識(shí)點(diǎn)體系歸納為6 個(gè)板塊，知識(shí)點(diǎn)板塊簡(jiǎn)圖如圖1(a)。重構(gòu)后的每個(gè)模塊都有相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)框架，這便可以幫助學(xué)生理順內(nèi)容關(guān)系，讓學(xué)生快速的找到需要的知識(shí)點(diǎn)并將其應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。當(dāng)然，部分同學(xué)僅靠知識(shí)點(diǎn)體系的內(nèi)容還是無(wú)法快速入手，接著教師將知識(shí)點(diǎn)邏輯關(guān)系進(jìn)行梳理，串聯(lián)成一條條相關(guān)邏輯鏈條，圖1(b)為一個(gè)示例。圖中為第二板塊投影理論與表達(dá)的第19 個(gè)知識(shí)點(diǎn)的邏輯鏈條，如圖要理解新知識(shí)(點(diǎn)在平面上)，通過(guò)將知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用已經(jīng)學(xué)過(guò)和掌握的簡(jiǎn)單知識(shí)(直線上的點(diǎn)+ 該線在平面上)，根據(jù)邏輯關(guān)系進(jìn)行推演掌握新的知識(shí)點(diǎn)，最終求解平面上點(diǎn)的問(wèn)題。

圖1 化工制圖課程知識(shí)點(diǎn)整理

上述的知識(shí)點(diǎn)重構(gòu)和邏輯鏈條推演常被貫穿在課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后復(fù)習(xí)三個(gè)環(huán)節(jié)中。在課前預(yù)習(xí)時(shí)，教師將用來(lái)解決新問(wèn)題的相關(guān)邏輯鏈條發(fā)送至線上教學(xué)平臺(tái)，同學(xué)們根據(jù)發(fā)放的邏輯鏈條分小組推敲問(wèn)題，并鼓勵(lì)學(xué)生做成微課翻轉(zhuǎn)的形式，將推理微視頻共享到學(xué)習(xí)群中。若個(gè)別同學(xué)根據(jù)邏輯鏈條還未解決新問(wèn)題，可以觀看學(xué)習(xí)群里其他學(xué)生的推理視頻或者去請(qǐng)教同學(xué)后再錄制視頻，這樣學(xué)生在課前就能自行掌握學(xué)習(xí)新知識(shí)的方法，這大大提高了學(xué)生的邏輯推理能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。課堂中教師選擇一組同學(xué)講解自己的推演思路，教師加以點(diǎn)評(píng)與剖析，幫助學(xué)生徹底掌握新知識(shí)。課堂中貫徹OGPEE 教學(xué)策略，以問(wèn)題為牽引，鼓勵(lì)學(xué)生以小組形式討論或個(gè)體獨(dú)立思考的形式主動(dòng)解決問(wèn)題，由此形成的課堂有效互動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題和自主解決問(wèn)題的能力。課后學(xué)生在做練習(xí)題時(shí)，學(xué)生看到圖形和問(wèn)題能準(zhǔn)確通過(guò)知識(shí)點(diǎn)體系和邏輯鏈條迅速找到解決問(wèn)題的切入點(diǎn)，學(xué)生肯定地說(shuō)，這種方法不僅大大減少了學(xué)習(xí)壓力，并決定在其他課程中對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，梳理邏輯關(guān)系，還培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，打破了個(gè)體學(xué)習(xí)的局限性。

2.2 基于OGPEE 教學(xué)模式，開(kāi)展教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)

培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)僅靠傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)手段是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，為適應(yīng)新疆能源化工產(chǎn)業(yè)，對(duì)本校能源化學(xué)工程專業(yè)大學(xué)一年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行學(xué)情分析，最終提出OGPEE 教學(xué)理念，并將該教學(xué)模式貫穿學(xué)生學(xué)習(xí)的課前、課中、課后三個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生明確表示該方法有利于學(xué)習(xí)全過(guò)程，課前預(yù)習(xí)沒(méi)有那么困難了，知識(shí)點(diǎn)在課堂上就能基本掌握，課后作業(yè)花費(fèi)的時(shí)間也少了很多。

“O”代表的是Objective。每節(jié)課都要明確這堂課的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)，目標(biāo)不是簡(jiǎn)單的列舉和陳述，需要圍繞目標(biāo)有目的地開(kāi)展“課前+課中+課后”，來(lái)實(shí)現(xiàn)本堂課的教學(xué)目標(biāo)。

“G”代表的是Group。大一學(xué)生僅憑看書(shū)或教師發(fā)送的學(xué)習(xí)目標(biāo)是無(wú)法達(dá)到學(xué)習(xí)效果的，學(xué)生花費(fèi)了大量時(shí)間，若多次發(fā)現(xiàn)預(yù)習(xí)效果并不理想，自然不喜歡預(yù)習(xí)，降低了學(xué)習(xí)興趣。這里鼓勵(lì)學(xué)生分小組完成課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，課前學(xué)生了解學(xué)習(xí)目標(biāo)，小組依靠知識(shí)點(diǎn)體系和邏輯鏈條完成預(yù)習(xí)內(nèi)容并分享于學(xué)習(xí)群中，課中拋出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，分小組解決問(wèn)題，課后學(xué)生小組之間互相監(jiān)督完成復(fù)習(xí)任務(wù)再次鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。小組學(xué)習(xí)不僅大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與感，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，相互學(xué)習(xí)和督促，形成良好的學(xué)習(xí)共同體。

“P”代表的是Participate 和Practice，第一個(gè)“E”代表的是Exam，課中教師要牢牢把握P 與E 的有機(jī)結(jié)合。上課的第一環(huán)節(jié)是前測(cè)(E)，首先在智慧樹(shù)或者雨課堂上列出幾道題來(lái)測(cè)試學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，將課中的講授重點(diǎn)放在學(xué)生還未掌握的知識(shí)點(diǎn)上，引入知識(shí)點(diǎn)體系和邏輯鏈條，遵循OBE 教學(xué)理念，合理設(shè)置練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生理解概念和推演新知識(shí)，讓學(xué)生積極參與到互動(dòng)式教學(xué)中來(lái)。課程快結(jié)束時(shí)再次設(shè)置問(wèn)題進(jìn)行測(cè)試(E)，觀看各個(gè)知識(shí)點(diǎn)得分率，對(duì)掌握不到位的知識(shí)點(diǎn)有目的的布置課后作業(yè)。

第二個(gè)“E”代表的是Enterprise。作為一所應(yīng)用型大學(xué)，一再?gòu)?qiáng)調(diào)堅(jiān)持學(xué)用結(jié)合，做到學(xué)以致用。能源化工工程學(xué)院與多家化工企業(yè)達(dá)成合作協(xié)議，并達(dá)成學(xué)校與企業(yè)共同發(fā)展的協(xié)作意向。教師深入企業(yè)了解企業(yè)的生產(chǎn)工藝和化工設(shè)備，并拍攝了相關(guān)的設(shè)備，將某企業(yè)中CS2生產(chǎn)工藝流程圖、合成氨工藝流程圖、反應(yīng)器的裝配圖等作為教學(xué)案例融入到課堂中進(jìn)行講解，替換掉書(shū)本上老舊的“經(jīng)典”例子，這不僅讓學(xué)生了解了現(xiàn)今工藝的真實(shí)情況，對(duì)今后的實(shí)習(xí)和工作大有幫助，而且為培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)。

2.3 重視計(jì)算機(jī)軟件繪圖教育

除了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，還對(duì)本專業(yè)學(xué)生加強(qiáng)了計(jì)算機(jī)繪圖教育訓(xùn)練。在課程中加入了16 學(xué)時(shí)的計(jì)算機(jī)繪圖學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握CAD 軟件的基本操作和圖形編輯方法，并完成工程圖樣的繪制。在后續(xù)課程中(化工原理課程設(shè)計(jì)、化工設(shè)備設(shè)計(jì)等)要求學(xué)生提交CAD 圖紙作為作業(yè)，持續(xù)鍛煉和提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖本領(lǐng)。

2.4 以賽促學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

以賽促學(xué)，以學(xué)促行[4]。為了激起學(xué)生對(duì)化工制圖課程的學(xué)習(xí)興趣，也為了延伸學(xué)生們的學(xué)習(xí)成果，積極培養(yǎng)和組織學(xué)生參加各類大賽，如全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽、全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽。同時(shí)本學(xué)院也組織開(kāi)展校級(jí)CAD 建模大賽，讓學(xué)生了解全國(guó)大學(xué)生A 類競(jìng)賽的規(guī)則，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和化工專業(yè)素養(yǎng)。通過(guò)比賽，教師與學(xué)生共同建立了“CAD 學(xué)習(xí)幫”，教師幫學(xué)生，高年級(jí)幫低年級(jí)學(xué)生，形成了“師生幫，生生幫”的良好學(xué)習(xí)氛圍，本學(xué)院教師與去年獲獎(jiǎng)的同學(xué)一起指導(dǎo)和幫助今年的參賽同學(xué)獲得了全國(guó)二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。

2.5 合理融入課程思政

如果說(shuō)教會(huì)化工制圖課程的知識(shí)稱作“教書(shū)”，那么用化工制圖課程教會(huì)學(xué)生如何做人便可為“育人”，為了更好地實(shí)現(xiàn)專業(yè)課知識(shí)教育和思想政治教育的融合，就必須要做好“教書(shū)”和“育人”，加強(qiáng)思政建設(shè)的探索與實(shí)踐，并構(gòu)建了該課程的思政內(nèi)容體系[5]。因此，課題組明確該課程的思政育人目標(biāo)，在理論課教育中嵌入大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技興國(guó)的使命擔(dān)當(dāng)，培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的工程態(tài)度，錘煉學(xué)生致死不渝的愛(ài)國(guó)情懷。如教師在講授國(guó)家關(guān)于繪圖的相關(guān)規(guī)定時(shí)，融入了嚴(yán)格遵守法律法規(guī)的重要性，這不僅讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到工程圖樣的繪制不可忽視國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也提高大一新生要遵守日常行為準(zhǔn)則、道德與規(guī)范的意識(shí)。

3 結(jié)語(yǔ)

在線上智慧教學(xué)平臺(tái)與線下課堂有機(jī)結(jié)合的基礎(chǔ)上，在課前、課中、課后三個(gè)重要環(huán)節(jié)中實(shí)施了以學(xué)生為中心的OGPEE 教學(xué)策略，將書(shū)本上碎片化的內(nèi)容重構(gòu)為六大知識(shí)模塊，并給每個(gè)細(xì)化的知識(shí)點(diǎn)賦予邏輯鏈條，引導(dǎo)學(xué)生自己思考解答問(wèn)題，很大程度上提升了教與學(xué)的效果，優(yōu)化了學(xué)習(xí)氛圍。對(duì)于教師，課前就可以掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度，課中有的放矢，根據(jù)學(xué)習(xí)情況有策略的開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，結(jié)尾再次進(jìn)行課堂小測(cè)試，根據(jù)學(xué)習(xí)效果布置課后作業(yè)，并將化工產(chǎn)業(yè)實(shí)際問(wèn)題作為教學(xué)案例，形成“測(cè)-教與學(xué)-再測(cè)-完成作業(yè)-應(yīng)用提升”的教學(xué)閉環(huán)，有效提升了學(xué)生自我學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、解決工程問(wèn)題的能力。對(duì)于學(xué)生，互動(dòng)不再僅限于課堂的師生互動(dòng)，更多的變成了線上線下的生生互動(dòng)，使學(xué)生更好地掌握繪制工程圖樣的技術(shù)，為學(xué)生更好地學(xué)習(xí)其他課程提供了有效方法，同時(shí)鍛煉了學(xué)生思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，大力培養(yǎng)有扎實(shí)學(xué)識(shí)、有創(chuàng)新理念、有團(tuán)隊(duì)意識(shí)的工程應(yīng)用型人才。