1、工程制图广东工业大学机电工程学院基于国际合作的工程制图多维教学资源建设与推广冯开平 莫春柳 唐西隆 李冰 唐超兰科学总结二一三年三月基于国际合作的工程制图多维教学资源建设与推广（科学总结）冯开平 莫春柳 唐西隆 李冰 唐超兰前言近年来，随着高等教育改革的深入，高等教育国际化的实施逐渐由“国家政府主导型”向“院校主导型”转变，高校成为推进教育国际化的主体。广东工业大学顺应高教改革浪潮，全力推进国际化教育，多年来坚持工程制图课程改革，践行国际化教学，在多个领域开展持久的国际合作，引进国外先进的教学理念、科学的课程体系设置和创新教学方法，探索本科专业基础课程国际化教学途径。基于持续深入国际合作的深厚
2、积淀，依托国家级精品课程建设成果，博采众家之长，构建独具特色的工程制图多维教学资源。通过多渠道积极推广建设成果，使其在更广阔的领域发挥积极作用。多维教学资源由系列教材、多媒体软件和开放的网络资源构成，注入更多适用于研究性学习、探究协作学习的互动内容，全方位、立体化的教学资源覆盖教学各个环节，呈现多维并重、相互渗透、互为补充的融合效应，基于国际合作的资源建设成果具有广泛的影响力和辐射力，得到国内外专家高度评价。1 基本内容1.1持续开展国际合作，为优质教学资源建设奠定坚实基础多年来，我系在工程制图教学中持续开展国际合作，选派多名教师到国外讲学、进修、参加学术会议。 截止 2012年，我系19人次
3、参加过国际图学教育研讨会，其中我系作为主办单位成功举办了第11届几何与图学国际会议（2004年，广州），会务各项工作以及展示的教学成果得到了来自三十多个国家的与会代表的高度评价。通过“请进来，走出去”，引进国外先进的教学理念和课程教学体系。从1998年到2012年，先后与波兰格但斯克工业大学、华沙工业大学、克拉科夫工业大学、德国不莱梅大学、德累斯顿工业大学、奥地利维也纳工业大学等进行了教学科研合作和交流，聘任多名外籍教授担任客座教授，并于2005年以来每年春季学期邀请来我校给本科生讲授工程制图、E-Learning、Usability等课程，指导学生实验和课程设计，与我校教师共同制定课程的教学
4、大纲、教学内容、教学手段和方法。积极开展双语教学，深化国际合作成果，目前我系先后有5名教师经过考核，获得我校双语教师资格。 (a) Gdansk工业大学教师在我校讲课 (b) Cracow工业大学Renada 教授讲课 (c) 华沙工业大学Witold 教授讲课 (d)不莱梅大学Friedrich教授讲课图1 聘请国外教授给我校本科生授课与波兰多所工业大学在工程制图资源建设方面开展实质性合作，如编写讲义，共同开发教学软件，如将我系自主开发的CAI软件移植为波兰语版（图2a），同时将格但斯克工业大学的透视投影原理网络课件移植为中文版本(图2b)。这些具体的工作使中双方互相了解中外教学理念和教学方
5、法的特点，互相学习，取长补短，共同提高。（a）我校CAI工程制图教学软件的波兰语版 （b）波兰软件的中文版图2 我校与波兰高校合作开发工程制图教学软件1.2 陆续出版系列教材课件，构建多维立体化教学资源工程制图多维教学资源由系列教材、多媒体软件、开放的网络教学资源构成（图3），全方位、立体化的教学资源覆盖了教与学的全过程。1.2.1 出版系列教材 近年来参考国外原版教材和国内经典教材，编著了英文讲义，出版和修订了数套系列教材（图4），分别是：1） 工程制图（第二版），2008年，华南理工大学出版社；2） 工程制图（第三版），2013年，高等教育出版社；3） 画法几何与机械制图（第二版），200
6、8年，第三版2013年，华南理工大学出版社；4） 土木建筑工程制图（第二版），2010年，华南理工大学出版社；系列教材贯彻最新国家标准及制图规范，内容编排符合认知规律，教学设计科学合理。经过数次修订完善，在各级教材评比中屡屡获奖。其中画法几何与机械制图第一版获中国工程图学学会优秀教材奖，2008年其第二版获得第8届全国高校出版社优秀畅销书二等奖，工程制图第二版获2007-2008年中南地区大学出版社优秀畅销书奖。2013年1月编写的工程制图系列教材被列为全国高等学校研究会立项“21世纪中国高等教育人才培养体系研究计划工程制图课程体系与教学内容的研究与实践”项目成果之一。图3 工程制图多维教学资
7、源架构 图4 正式出版的教材、配套学生版软件以及编著的英文讲义1.2.2 开发CAI软件针对不同的使用需求开发了助教型和助学型教学软件服务于课堂内外，分为教师版、学生版和英文版（图5）。尤其是应用VRML虚拟真实技术开发具有实时交互的CAI软件，提供了主动交互式和情境体验式学习模式，能有效训练学生的空间思维能力。例如，求截交线一直是教学中的难点，在教学中应用交互式CAI课件，可直观展示立体被不同位置平面截切的情况，学生通过课件的实时交互功能自由变换截平面的位置，从不同方向和不同角度实时观察立体被截切时的变化（图6），大大提高了学习效率和教学效果。图5 开发双语教学课件 图6 软件的实时交互-自
8、主变换截平面位置实时观察截交线变化1.2.3 开放资源 集结团队数年的教改成果，自主开发和陆续开放了以下优质网络资源（图7）：（1）工程制图网站：（2）立体表达虚拟现实系统：（3）工程制图专题学习网站 （4）齿轮油泵装配展示系统： （5）轴测图： （6）中波合作开发： （7）工程制图学习： 这些资源涉及课堂教学、案例分析、习题解答、思维训练、学习拓展、强化训练、在线测试、双语教学、远程教育等方面，一直发挥作用并有着广泛的影响。课堂实录视频资源作为面向社会开放的公共资源反响很好，既可以作为课堂教学的补充，同时也可用于继续教育和远程教育。图7 开放的优质网络资源1.3 独具特色的多维教学资源辐射面
9、广，影响力大基于国际合作的多维教学资源建设成果在国际上有一定的影响力，在国内也一直处于领先水平。教材多次再版，发行量逾20万套，教学软件不断完善升级，目前教师版软件用户量超过百所院校，覆盖十几个省市。通过多种渠道推广，如参加国内外学术会议，与国内外同行交流和推介资源建设成果，不断完善修订教师版课件，让用过该课件的教师都觉得实用、好用，以此扩大教材及网络资源的影响力，使多维教学资源在更广阔的领域发挥作用。2 创新点持续深入地与国外高校建立良性的合作机制，是工程制图课程多维教学资源建设的重要基础，经过近几年的应用实践，立体化、多元化和系列化教学资源呈现出多维并进、相互依托的融合效应，并形成鲜明的特
10、色。2.1先进的教育理念和创新的教学方法，得益于国际合作的深厚积淀持续深入的国际学术交流合作促进了工程制图多维教学资源建设。引入先进的教育理念和创新的教学方法，在资源建设中着力体现教学资源的科学性和先进性。通过与国外大学交换教材、互译软件、聘请客座教授来校讲课、参加国际学术会议、交流互访等方式，开阔团队教师国际化视野。借鉴国外同类教材，对现行教材提出整改建议和修订意见，使教材更符合国际化要求。2.2多维教学资源相互渗透，覆盖面广，各具特色基于国际合作的教学资源建设，紧紧围绕培养学生能力的教学目标展开，多维资源相互渗透，覆盖面广。以教师版为主的助教型课件主要服务于课堂教学，侧重课程体系的系统性和
11、教学设计的合理性，注重培养学生空间思维能力和想象能力，帮助学生构筑课程完整的理论架构。助学型课件作为课堂教学的有效补充，主要功能在于辅助学生有针对性地进行自主学习和研究性学习，拓宽学生的专业视野，培养创新和创造能力。各类教学资源各有所长，将各类教学资源有机融合，合理使用，可以从多种途径、多种方式、多角度、多层次培养学生空间想象能力、形象思维能力和自主学习能力，为后继课程培养学生工程意识和创新设计能力打下坚实的基础。2.3虚拟现实技术的应用，有助于空间几何概念的理解丰富了学生的想象力主动式交互的教学软件应用虚拟现实技术，极大丰富了软件的交互功能，为学生提供了可以实现人机交互的三维展示系统，帮助学
12、生理解基本概念，掌握教学难点，为培养学生的丰富的想象力和形象思维能力创造了条件，提供了良好的自主学习环境。3 实践效果3.1效果总结基于国际合作的多维教学资源建设在应用实践中产生辐射效应，在学生能力培养、学科建设辐射影响力和层次人才培养等方面发挥出巨大的作用，具体表现在：3.1.1学生综合能力得到提高，在广东省及全国学科竞赛中勇夺桂冠资源建设为学生打下了坚实的学科基础，也为学生创造力和想象力插上翅膀。2010年以来，我校学子多次在广东省和全国学科竞赛中摘得桂冠。2012年我校学子一举夺得“高教杯” 全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛和广东省CAD图形技能与创新大赛两项团体一等奖，个人
13、获奖40多人次，优异的成绩验证了多维教学资源建设在提高教学质量方面的巨大作用。3.1.2 多维教学资源建设成效显著，影响力大工程制图作为重要技术基础课，覆盖面大，受众多。截止2012年，工程制图系列教材发行量已愈20万册，与之配套的多媒体教师版软件被全国十几个省市一百多所院校用于课堂教学。由于多维教学资源用户多，反响好，影响大，得到广大师生和同行专家的高度评价。3.1.3应用人群层次丰富，为多层次人才的培养做出贡献工程制图多维教学资源除了为本科教学服务之外，还在多层次人才培养模式中发挥作用，例如远程教育、成人继续教育、岗位培训、公共教育等方面都可以采用多维教学资源作为平台。广东巨轮模具股份有限
14、公司和ABB新会低压开关有限公司等我校校外教学点，一直把工程制图多维资源作为职工入岗培训、技能培训、学历教育等继续教育平台，取得了良好的效果。 图5 制图学科竞赛获奖3.2实践效果评价3.2.1国内同行专家评价华南农业大学陶冶教授评价说：广东工业大学工程制图多维教学资源建设成果显著，曾成功举办过国际几何与图学学术会议。教学质量好，指导学生在广东省乃至全国制图大赛中屡获佳绩。华南理工大学姜立军教授评价说：广东工业大学在工程制图本科教学中长期开展国际合作，教学理念先进，尤其以丰富的教学资源和创新的教学模式见长，为制图教学改革实践奠定了基础。广州大学黄水生教授评价说：广东工业大学的工程制图教学资源建
15、设特色鲜明，在全国处于领先地位。该校长期开展国际交流合作，多元化教学资源互为支撑，使得教与学效果显著，相得益彰。从上可以看出我校教材建设和改革成果得到国内乃至国外的图学界专家的一致认可。3.2.2学生评价学校教学质量量化考核指标中对教材的评价包括“教材符合人才培养目标及本课程教学的要求，取材合适，深度适宜，份量恰当，内容更新较快”、“教材符合认知规律，富有启发性，深入浅出，便于学习，利于激发学生学习兴趣及各种能力的培养”、“教材使用效果好”等，从历年评教结果可以看出学生对教材、网络课件和视频教程效果非常认可。3.3 实践意义基于国际合作的工程制图多维教学资源建设，借鉴国外院校教学资源建设的经验，项目研究方法对提高质量工程建设水平具有一定的示范性，研究成果具有较强的推广价值，适用性强，受益面广，具有可持续性和和可操作性，可在高等院校同类课程中加以推广和应用。4 结论基于国际合作的工程制图多维教学资源建设与推广，具有广泛的影响力和辐射力。多维并重、全方位、立体化覆盖教与学全过程的教学资源互为依托，相互渗透，相互融合，注入更多适用于研究性学习、探究协作学习的互动内容，在提高教学质量、激发学习主观能动性以及培养学生综合能力等方面具有重要的现实意义和推广价值。
