教学成果鉴定书

1、教学成果鉴定书项目名称： 工程图学类课程建设 与教学方法手段创新实践 项目主持人： 王 兰 美 学校名称： 山 东 理 工 大 学 通讯地址： 山东省淄博市张周路12号 联系电话：组织鉴定单位： 全国高等学校教学研究中心 鉴定日期： 二八年十二月十五日 项目名称工程图学类课程建设与教学方法手段创新实践项目主持人 王 兰 美项目组成员殷昌贵 葛文庆 魏峥 张英 孙玉峰 马智英 郭业民 刘剑平 邢自聪 孙永进王延周 赵继成 于文强 杨绪利 马金英 李腾训 鲁善文 于春战 成果简介（主要改革成果和实践效果；特色及创新点；成果水平和实际推广应用价值等）本成果的研究与实践始于

2、2005年。源自国家精品课程“画法几何及工程制图”建设、省级教学团队、省级试点课程、省级基础学科建设专项基金、国家“十一五”规划教材选题等多个项目。该成果以“知识学习综合运用能力提升素质内化”为宗旨，按“螺旋上升，纵向递进”的建设原则，构建了工程图学类系列课程内容体系。纵向延伸设计了实验实践项目。实践了“传授方法，启迪智慧”的课堂教学方法、强化“呆气”提升“灵气”的工程素质训练方法以及过程、结果、能力 “三合一”的课程考核评价方法。建成了国家精品课程网站和其他网络课程，形成了“自建、共享、合作” 完善实验教学手段新模式，丰富了教学资源。并在“螺旋式上升、梯次递进”教学改革过程中，提升了教学团队

3、个体和整体的水平。主要成果如下：一、课程内容体系构建与教材建设 1. 构建了工程图学类系列课程内容体系研究分析了学生现状与现代工业生产要求，提出了“三·二三二”现代工程设计思维过程。通过对工程图学类课程分支与内涵、课程教学活动目的分析探讨，提出了工程图学课程对学生“三种能力、一种素质”（工程设计图示能力、空间思维能力、设计创新能力和工程综合素质）的培养功能。以强化学生“三种能力、一种素质”为目的，构筑了支撑“三·二三二”设计思维过程的工程图学类课程教学内容体系。以教学内容螺旋式上升为原则，创新了画法几何及工程制图内容体系。如由工程技术概述导出必具三种绘图能力；以体为对象介绍

4、投影方法，抽象几何元素；充实了构型设计方法；增设观察思考栏目；设计了知识学习、运用、转化梯次升级的思考题等。以知识结构梯次递进为原则，纵向延伸构建了AutoCAD、SolidWorks三维计算机辅助设计、Visual Basic.NET程序设计、UG-NX等课程内容体系。案例关联，梯次设计，名实相符、内容无重叠、无空白、术语概念统一，将现代工程图学类课程纵向贯通，满足梯次递进的、支撑“三·二三二”设计思维过程的能力培养要求。以课程内容横向拓展为原则，构建了新的建筑、化工、道路工程类等工程制图课程体系。满足了对应专业工程制图教学内容亟待更新的需求。以知识学习、运用、能力素质内化的层级提

5、升为原则，纵向延伸设计了计算机图形学类课程的实验项目，把软件绘图、编程绘图，二维绘图、三维造型设计及工程图样生成、图形学原理、计算机语言程序设计、接口技术等课程的教学内容知识点链接运用，如Visual Basic.NET程序设计中引入图形学算法对目标对象进行编程、接口转换、AutoCAD图形显示、SolidWorks或UG-NX三维造型、虚拟装配干涉检验、工程图生成。构筑了由知识性学习导向研究性学习的框架。2.系列教材建设教学内容的载体是教材。它直接反映教育目的和培养目标，教材建设是提高教学质量的关键环节。我们优化体系，精选内容，编写出版了12部教材和2个讲义。出版了配套习题集5本，CAI课件

6、8个。 国家“十一五”规划教材画法几何及工程制图； 国家“十一五”规划教材机械制图； 国家“十一五”规划教材建筑工程制图； 国家“十一五”规划教材Visual Basic.NET程序设计教程； 教育科学“十五”国家规划课题研究成果三维计算机辅助设计SolidWorks实用教程； 其他教材机械制图实验教程、AutoCAD2006基础教程及上机指导、土木工程制图、AutoCAD2008工程制图与上机指导、UG-NX3基础教程、SolidWorks设计与应用教程、UG-NX5基础教程及相关配套习题集、CAI课件。系列教材涵盖工程图学各分支课程，理论系统，与实践有机结合，体现了产品设计由传统二维向现代

7、三维转化的趋势。形成了能够满足现代“三·二三二”工程设计思维过程所需“三种基本能力”的从初级到高级培养的完整教材体系。二、教学方法、教学手段改革以强化课程对学生“三种能力、一种素质”培养为目的，对教学方法、教学手段进行了研究改革与实践。1.传授方法、启迪智慧的教学方法研究“好的教育不是传授知识而应是传授方法传授获得知识和使用知识的方法”。“教育的最高境界是启迪智慧”。如何以知识为载体传授方法、启迪智慧是教学方法研究的重点。 研究了教学内容与教学方法的针对性。实践形成了与不同的教学内容适应的对应教学方法；例如画法几何综合题目，对学生来讲本来就“山重水复”，当然不能再“故设谜团”； 对相

8、贯线、截交线形状渐变这些抽象问题，从工程案例抽象模型，并设计动画展示渐变过程；以曲面形成方法为切入点，讲解作图方法；比如剖视就可以“故设谜团”，让学生自己想出剖视的表达、并多例比较想象剖切方法进而导引出国标的制定，加深对标准的理解，提高执行标准的自觉性；零件表达可“开门见山”直奔主题并采用讨论式。 研究实践了以教学内容为载体的“传授方法、启迪智慧”的思维训练方法：例如画法几何综合问题，都是综合约束或多条件约束题目，分别可采取分解约束或逐个满足约束的分析方法、轨迹法、逆推法，分析找出最多量解题思路，再比较分析优选解题方法，培养梳理解决纷乱复杂问题的能力、优选习惯与思维方法；利用组合形体分析，培养

9、学生把复杂问题分解为简单问题的思维方法即“化整为零、积零为整”的分析解决问题的方法；构型设计给出“单面视图”约束或多形体约束并重视答案的多量和特异以激发想象培养发散思维，启发功能联想，训练培养工程创新思维等。再引申反证工程图表达形体必须唯一确定，使学生高度认识工程图样100%绝对正确的重要性以培养工程素质。训练脚踏实地的“呆气”， 培养异想天开的“灵气”：对于工程技术人员来讲，“呆气就是下笨功夫、严谨细致、扎扎实实、积极动手、吃苦耐劳的工程素质；“灵气”是创造性思维能力。“呆气”保质量，“灵气”保创新。工程图样的高质量绘制就是训练“呆气”的最好方法，也是培养“灵气”的辅助手段。2.建设国家精品

10、课程网站，带动教学手段提升结合课程内容体系改革，将现代多媒体技术以及网络运用到教学中，实现了教学手段的不断提升。CAI课件系统升级研发：使“空间 平面”思维过程可视化，实现教学经验、思维过程的广义积累与叠加为设计要求，对我们2000年开发的助教型、助学型、创新与工程能力培养型、测评型课件构成的CAI辅助教学系统进行了升级。网络资源建设：网络具有信息量大、知识面广、操作敏捷、资源共享等特点。课程建设从2000年就开始应用网络，2003年建设了课程网站（），以网站为基本条件，2004年建设成首批山东省精品课程，2006年建设成国家精品课程。还建成了建筑制图网络课程。3.借助课程“实践性强，与工程实

11、际密切联系”的优势，强化培养工程综合素质。实验项目创新：我们设计了四类实验，可以开出23个实验项目。实践教学手段建设“自建、共享、合作”模式。由原来自建变为“自建、共享、合作”模式，和其他课程共享学校的“工程实训中心”、“机械设计”实验室。与Siemens PLM Software公司合作开展GO PLM计划，获赠NX全模块软件200套，硬件条件发生了质的提升。满足了实验要求。4.注重过程的“三合一”考核评价方案对考试方式、方法进行了改革实践，形成了“过程性、结果性、能力性三合一”的课程考核评价方案。该方案改变了多年一贯的“一次性”考试的结果性评价方式，实现了对学生“学习过程的监督、学习结果的

12、测评、能力成长的考核”的综合评价。对学生的学习和发展以及对教师的教学都具有明显的导向作用。三、建成了省级“工程图学”教学团队我们严把新进教师质量关，新进教师必须具有博士、硕士学位且要经过严格考核，建成了一支高学历、高素质的教师队伍；我们提倡教师要有“一丝不苟、严谨治学”的“呆气”和“教法灵活、启迪智慧”的“灵气”，苦练教学基本功；我们对老教师实行定期进修制度，进行知识更新；对青年教师帮、带结合，严格管理，实行“导师制、许可制、过程监督制”，不断提高其教学水平。我们安排全体教师参与研究构建课程内容体系、编写系列教材、研发教学课件、探讨并实践新的教学方法，使老师们提升了教育理念，精通了课程内容，熟

13、练掌握了现代教育技术和教学方法，每一位教师和整个团队的教学水平大大提高。我们倡导团队成员要相互学习、激励，相互督促、支持，成员的归属感、团队的凝聚力大大增强，形成了榜样、成就、友谊等多因素互驱互动和终身学习、潜心研究、勤于实践的团队文化，建成了一支学习型、研究型的教学团队。在每年一次的教学评价中，学生评价优秀率达100%。老师们有多人次获学校教案展评奖、教学质量奖、教学优秀奖、青年教师竞赛一、二、三等奖以及“学生心中最爱的老师”奖。团队被评为山东省教学团队，团队带头人王兰美被评为山东省教学名师，担任教育部工程图学教学指导委员会委员。四、主要创新点1. 2006年画法几何及工程制图被评为国家精品

14、课程。2. 首次提出了“螺旋上升、梯次递进”的工程图学类课程内容体系建设原则、 “三种能力、一种素质”课程培养功能和“三·二三二”设计思维过程。纵向延伸，构筑了支撑现代“三·二三二”设计思维过程的工程图学系列课程内容体系。针对专业，横向拓宽建设了并列课程。3. 提出并运用“知识学习综合运用能力提升素质内化”的层级提升原则，纵向贯通设计了工程图学类课程实验项目，把多门课程知识点链接运用，构筑了研究性学习框架，使学生做到了有知识且“会用”，不断提高学生的实践能力和工程素质。4. 编写出版了门类齐全、内容先进的工程图学类课程系列教材12部。其中，“十一五”国家规划教材4部，“十五

15、”国家课题成果1部。纵向落实了螺旋上升、梯次递进原则；横向解决了对应专业教学内容陈旧，CAI资源匮乏问题。满足了不同的教学需求。5. 提出并实践了“传授方法，启迪智慧”思维能力培养方法，首次提出并实践了强化“呆气”，提升“灵气”的工程素质训练方法以及“过程性、结果性、能力性三合一”的课程考核评价方法，教学效果明显提高。6. 建成了国家精品课程网站和其他网络课程，形成了“自建、共享、合作” 完善实验教学手段新模式，丰富了教学资源。7. 先后有南京大学、西北工业大学等26所高校的33名教师来我校参加培训，并应邀前往清华大学、内蒙古工业大学、兰州理工大学承担CAD师资培训教学任务，有61所院校的11

16、1名教师接受了培训。总共有87所高校的144名教师及许多企业的技术人员参加培训，带动了其它高校（特别是西部地区）CAD教学水平提升和企业CAD技术的应用。五、推广应用1.校内应用情况新的课程内容体系把构形设计有机溶入整个课程，用设计案例来表述设计方法步骤，紧密结合工程实际，引导学生从设计角度思考表达，主动思维意识增强；新的教学方法，把教学推进到了“传授方法、启迪智慧”的高层次；新的教学手段，降低了知识理解难度，课堂信息容量增大，保证了学时减少内容增多的教学质量；新的实验实践项目，构筑了研究性学习框架，带动了知识学习、运用、能力素质内化的层级跃升；新的课程考核方法，落实了过程监管，学生到课率高，

17、作业按时提交率达96%，补交率达3.5%，结果性评价绩点提升4%，不及格率下降80%（试卷采用题库随机自动命题难易程度相同）。据后继课程的调查以及对受教学生的调查反映，学生的读图能力、设计能力较往届生大有提高；获全国创新设计大赛等奖项较往届生增多；求职面试中表现绘图能力强，用人单位喜欢接收；已获得UG-CAD认证工程师人数3000多人，有3人直接授聘UG-CAD认证培训师。全体教师在参与研究构建课程内容体系、编写系列教材、研发教学课件、探讨并实践新的教学方法过程中，提升了教育理念，精通了课程内容，熟练掌握了现代教育技术和教学方法，提高了每一位教师和整个团队的教学水平，在每年一次的教学评价中，学

18、生评价教师的优秀率达100%。尤其对青年教师来说，以前是不可能达到的。此外，由于本课程的率先垂范，学校作为示范积极推广，极大地调动了全校教师课程建设的积极性和对现代教育技术的掌握、运用，推动了全校的课程建设。 2.全国推广应用情况（1）我们编写出版的12部教材均全国发行。累计发行70余万册。画法几何及工程制图被定为相关专业研究生考试指定参考书。机械制图为山东省专升本考试指定参考书。三维计算机辅助设计SolidWorks实用教程、UG-NX基础教程被中国工程图学会指定为“CAD认证工程师”资格考试指定教材。（2）我们研发的教学课件被华南理工大学、北京农业工程大学、河南科技大学、山东科技大学、青岛

19、理工大学、东北林业大学等80余所学校应用。（3）先后有南京大学、西北工业大学等26所高校的33名教师来我校参加培训，并应邀前往清华大学、内蒙古工业大学、兰州理工大学承担CAD师资培训教学任务，有61所院校的111名教师接受了培训。总共有87所高校的144名教师及许多企业的技术人员参加培训，带动了其它高校CAD教学水平提升和企业CAD技术的应用。（4）我们建设的画法几何及工程制图国家精品课程网站（），资源丰富、包含了课改的全部内容，通过互联网，辐射全国。（5）因课程建设在国内的影响，2006年画法几何及工程制图被评为国家精品课程，是当时机械类惟一一门“211”大学以外的国家精品课程；王兰美教授被

20、教育部聘为工程图学教学指导委员会委员，是委员会内惟一的“211”大学以外的普通教师。（6）积极参加国内外学术交流会议，并多次作大会重点发言。项目成果材料目录一、出版的著作 1. 国家“十一五”规划教材画法几何及工程制图、画法几何及工程制图习题集，王兰美等，机械工业出版社，2008 2. 国家“十一五”规划教材机械制图、机械制图习题集，王兰美等，高等教育出版社，2007立项 3. 国家“十一五”规划教材建筑工程制图、建筑工程制图习题集、建筑工程制图课件，张英等，中国建筑工业出版社，2008 4. 国家“十一五”规划教材Visual Basic.NET程序设计教程，魏峥等，清华大学出版社，2008

21、 5. 教育科学“十五”国家规划课题研究成果三维计算机辅助设计SolidWorks实用教程，魏峥等，高等教育出版社，2007 6. AutoCAD2006基础教程与上机指导，张英等，北京理工大学出版社，2006 7. 建筑工程制图、建筑工程制图习题集、建筑工程制图课件，张英等，中国建筑工业出版社，2005 8. UG-NX3基础教程，魏峥等，机械工业出版社，2006 9. SolidWorks设计与应用教程附光盘，魏峥等，清华大学出版社，2007 10. UG-NX5基础教程，魏峥等，机械工业出版社，2008 11. 机械制图实验教程，王兰美等，山东大学出版社，2005 12. 土木工程制图、

22、土木工程制图习题集，张英等，人民交通出版社，2007 二、完成的论文1OpenGL及其在VC+下的开发应用，王兰美，武汉大学学报，2006.82Study and Practice on Stereo-Teaching Sytem of Graphics Course，王兰美，PROCEEDINGS 8TH CHINA-JAPAN JOINT CONFERENCE ON GRAPHICS EDUCATION，2007.73CULTIVATION OF SPACE IMAGINATION IN THE TEACHING PROCESS OF ENGINEERING GRAPHICS，王兰美，PR

23、OCEEDING of 13th ICGG，2008.8 4CONSTRUCTION AND REALIZATION OF A STEREO TEACHING SYSTEM FOR ENGINEERING GRAPHICS，王兰美，PROCEEDING of 13th ICGG，2008.85基于LISP语言的试题库标准答案及控制程序设计与开发，殷昌贵、王兰美，东华大学学报，2006.10 6蜗轮蜗杆减速箱拆装动画的设计与制作，殷昌贵、王兰美，机械设计与制造，2006.67机械制图测绘CAI的开发研究，殷昌贵、王兰美，农机化研究，2005.38机油泵拆装动画的设计与制作，殷昌贵、王兰美，机床与液压，2005.59基于AutoLISP的轴类零件3D造型参数化设计系统研究，殷昌贵、王兰美，东华大学学报，2005.1010图学课程教学内容体系、教学手段及教学模式研究，殷昌贵、王兰美，工程图学学报2006增刊，2006.1211斜齿圆柱齿轮正等测图在AutoCAD中的一种近似画法，殷昌贵（2排2），上海大学学报2005增刊，2005.812基于WEB工程制图网络学习系统，葛文庆，教育信息化，2006.913校本教学研究的动因及特征探讨，葛文庆，中国高教研究，2006.1014工程制图模型虚拟实验系统研究与实现，葛文庆，中国石油大学学报（自然科学版），200