生物工程專業(yè)學(xué)生工程意識的培養(yǎng)研究論文
摘要：
工程意識是人們在工程活動中展現(xiàn)出的一定的態(tài)度、觀點(diǎn)、意念。對工科專業(yè)學(xué)生來說，牢固的工程意識是激勵、調(diào)節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)的重要因素，是工科學(xué)生必備的素質(zhì)之一。工程制圖作為生物工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，對學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)起著不可缺少的作用。該課程教學(xué)過程中的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作的組合訓(xùn)練，能逐步培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識層次、社會關(guān)系層次、價值觀層次的工程意識。
關(guān)鍵詞：工程意識；工程制圖；綜合訓(xùn)練
在工科專業(yè)學(xué)生的教育中，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識是一個非常重要的環(huán)節(jié)。但是，由于受到培養(yǎng)時間限制、實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏、實(shí)踐課程開設(shè)難度高等問題的影響，目前工科專業(yè)學(xué)生普遍存在工程意識薄弱的問題。[1]然而缺乏工程意識已經(jīng)成為制約工科學(xué)生繼續(xù)升學(xué)、擇業(yè)、就業(yè)的重要因素之一。所以在學(xué)生培養(yǎng)環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)工程意識是當(dāng)前工科學(xué)生培養(yǎng)的當(dāng)務(wù)之急。
根據(jù)國家十三五規(guī)劃和教育部建設(shè)高水平一流大學(xué)的要求，我校生物工程專業(yè)作為教育部特色專業(yè)和陜西省名牌專業(yè)，對學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的主要內(nèi)容是：學(xué)生身心健康，知識結(jié)構(gòu)合理，有健全的人格、高尚的人文情懷和社會責(zé)任感，有一定的批判思維與創(chuàng)新能力、科學(xué)研究能力、語言文字表達(dá)能力、終身學(xué)習(xí)能力和組織管理能力，具有工程意識、國際視野和團(tuán)隊(duì)合作精神。對于生物工程專業(yè)來說，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識就是培養(yǎng)學(xué)生掌握生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理、工藝技術(shù)過程和工程設(shè)計(jì)的基本理論和基本技能，受到生物技術(shù)與工程等方面的系統(tǒng)訓(xùn)練，具備一定的工程素質(zhì)。培養(yǎng)目標(biāo)要求生物工程專業(yè)學(xué)生的工程意識培養(yǎng)需要貫穿整個培養(yǎng)環(huán)節(jié)。
生物工程學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃中工程相關(guān)課程主要有：工程制圖、化工原理、生物反應(yīng)工程、生物分離工程、生物工程設(shè)備、生物工程綜合大實(shí)驗(yàn)。在這些課程中，工程制圖作為生物工程專業(yè)學(xué)生大二開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生最先接觸到的工科類課程。因此在工程制圖課程的教學(xué)過程中如何開啟學(xué)生工程意識的培養(yǎng)模式就成為建立學(xué)生工程意識培養(yǎng)的關(guān)鍵。
工程制圖是生物工程專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，主要講授繪制和閱讀工程圖樣的原理和方法，既有完整的系統(tǒng)理論又有較強(qiáng)的實(shí)踐性，對培養(yǎng)生物工程專業(yè)學(xué)生必要的工程意識和必備的工程素質(zhì)起著無可替代的作用。[2]本門課程主要內(nèi)容包括制圖的基本知識與技能、正投影的基礎(chǔ)知識、立體的投影、軸測圖、組合體、機(jī)件常用的表達(dá)方法、標(biāo)準(zhǔn)件和常用件、零件圖和裝配圖。通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握用正投影法圖示空間幾何形體和圖解空間幾何問題的基本理論和方法；培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間想象力和空間構(gòu)思能力；使學(xué)生具備一定的繪制和閱讀機(jī)械圖樣的能力，從而為后繼工程類課程的學(xué)習(xí)，從事工程技術(shù)工作及科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；同時，本課程在培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)方面都發(fā)揮了重要的作用。
近年來，本課程組在工程制圖一線教學(xué)和相關(guān)科研領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)累積的基礎(chǔ)上，認(rèn)真分析生物工程專業(yè)的要求和工程制圖課程特點(diǎn)，對如何有效發(fā)揮該課程在培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和工程設(shè)計(jì)能力作用方面進(jìn)行了有益的探索和實(shí)踐。
一、培養(yǎng)對工程理解而形成認(rèn)識層次的工程思維習(xí)慣。
工程圖樣是工程師的“語言”，標(biāo)準(zhǔn)化的“語言”是其能夠在工程技術(shù)人員之間溝通和交流的前提，工程圖樣的標(biāo)準(zhǔn)化就是國家標(biāo)準(zhǔn)。因此，工程制圖課程首先要給學(xué)生介紹的就是國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于圖紙幅面及格式、比例、字體、圖線及尺寸標(biāo)注的基本規(guī)定。通過了解國家標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定，使學(xué)生掌握常用的幾何作圖方法，做到作圖正確、圖線分明、字體工整、整潔美觀。培養(yǎng)學(xué)生整體思維習(xí)慣，逐步掌握點(diǎn)、線、面、體、正投影、軸側(cè)投影關(guān)系，以及三視圖讀圖、構(gòu)圖、制圖的方法。在基本體的基礎(chǔ)之上掌握組合體三視圖、剖視圖、斷面圖的繪制方法和尺寸標(biāo)注。結(jié)合生物工程設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)工程制圖與其他生物工程相關(guān)專業(yè)課程的聯(lián)系。例如，在講授標(biāo)準(zhǔn)件、常用件、零件圖、裝配圖表達(dá)方法、尺寸標(biāo)注時，可以聯(lián)系化工原理單元操作部分零部件的設(shè)計(jì)和生物工程工廠設(shè)計(jì)相關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)和構(gòu)圖等內(nèi)容。
二、培養(yǎng)在工程實(shí)施交往過程中形成的工程實(shí)踐意識。
工程就是科學(xué)的某種實(shí)踐應(yīng)用，所以實(shí)踐能力在工程實(shí)施過程中是非常重要的一種能力。工程實(shí)踐意識的培養(yǎng)對工程意識的建立也必不可少。在工程制圖的`教學(xué)過程中學(xué)生的實(shí)踐意識可以通過幾個層次來培養(yǎng)。以工程制圖習(xí)題冊為小作業(yè)來鞏固學(xué)生對課堂知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為大作業(yè)來建立學(xué)生的實(shí)踐意識。在實(shí)驗(yàn)課程中，將圖線訓(xùn)練、圓弧連接、軸測圖繪制和螺紋緊固件連接畫法作為工程制圖基本理論的實(shí)踐訓(xùn)練。以組合體木模測繪及尺寸標(biāo)注、木模剖視和零件圖繪制作為工程制圖綜合實(shí)踐意識訓(xùn)練。在三視圖、軸側(cè)投影圖繪制和尺寸標(biāo)注的訓(xùn)練中增加學(xué)生親自制作紙質(zhì)模型環(huán)節(jié)。通過學(xué)生自己制作不同類型模型鍛煉學(xué)生空間想象和思維能力，提高其動手能力；在模型制作過程中深化學(xué)生工程實(shí)踐意識，加深學(xué)生對生物工程零件、設(shè)備、管道設(shè)計(jì)和布置的理解。
三、培養(yǎng)遵循社會規(guī)范所體現(xiàn)出來的社會關(guān)系層次的工程意識。
社會是人與人組成的彼此相依的存在形式，社會關(guān)系是人們在共同的實(shí)踐活動過程中所結(jié)成的相互關(guān)系。工程意識在社會關(guān)系層次的體現(xiàn)就是在實(shí)施工程活動時社會規(guī)范允許下的交流與合作。為了建立學(xué)生在工程實(shí)踐過程中的社會關(guān)系層次上的工程意識，在工程制圖的教學(xué)過程中，教師可在課后設(shè)置一些生物工程相關(guān)的設(shè)備零件設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練作業(yè)，讓學(xué)生分小組完成。例如在制作模型繪制投影圖環(huán)節(jié)中，小組成員合作完成任務(wù)，通過構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)行這個過程系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。利用模型設(shè)計(jì)制作及繪圖綜合訓(xùn)練，使學(xué)生體會在整個工程項(xiàng)目實(shí)施過程中人與人之間的社會關(guān)系的作用。
在交流和合作中共同完成設(shè)計(jì)繪圖項(xiàng)目，既要發(fā)揮個人的特長，又必須合作。整個過程在國家標(biāo)準(zhǔn)的指引下，可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，在動手制作之前的構(gòu)思、設(shè)計(jì)可以訓(xùn)練學(xué)生的空間想象能力，討論的過程訓(xùn)練學(xué)生溝通交流能力，制作的過程訓(xùn)練學(xué)生動手能力和將平面向立體轉(zhuǎn)化的能力，構(gòu)圖、繪圖的過程訓(xùn)練學(xué)生把立體轉(zhuǎn)化成平面的能力，尺寸量取和標(biāo)注訓(xùn)練學(xué)生對國家標(biāo)準(zhǔn)的理解能力。這個社會關(guān)系層次的工程意識綜合訓(xùn)練對學(xué)生今后從事工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，甚至其他工程領(lǐng)域的工作來說都是非常重要的。
四、追求工程精益求精而具有的價值觀層次的工程意識。
實(shí)踐活動中的工程意識由認(rèn)識層次、實(shí)踐層次、社會關(guān)系層次和價值觀層次組成。價值觀是基于人的一定思維感官之上做出的認(rèn)知、理解、判斷，是人認(rèn)定事物、辨明是非、從事實(shí)踐活動的一種思維或取向；在不同的社會活動中，不同范疇里有不同的價值觀念。在工程領(lǐng)域，工程意識的價值觀就是在工程活動中體現(xiàn)的思維方式的綜合反應(yīng)，追求工程完美高效的價值觀層次工程意識是工程意識的最高層次。工程制圖的最終目的就是訓(xùn)練學(xué)生在工程圖學(xué)范疇內(nèi)系統(tǒng)化工程價值觀層次的思維方式。在課程講授過程中，采用生物工程類零件圖形實(shí)例案例（如緊固件、齒輪、軸、軸承）教學(xué)方式，將國家標(biāo)準(zhǔn)、畫法幾何原理、技術(shù)制圖、機(jī)械制圖中的技術(shù)手冊查閱方法系統(tǒng)地聯(lián)系起來。在學(xué)生實(shí)踐制圖訓(xùn)練過程中，設(shè)計(jì)上要求目的明確，繪圖上要求方法正確，尺寸上要求標(biāo)注準(zhǔn)確，逐步樹立學(xué)生追求精益求精的價值觀層次的工程意識。
伴隨著現(xiàn)代科技與社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，有關(guān)工程意識的內(nèi)涵正在不斷擴(kuò)充，學(xué)生工程意識的培養(yǎng)是一個長期的系統(tǒng)的過程，需要根據(jù)生物工程工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的需求來不斷地加以調(diào)整和完善。特別是生物工程工廠設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)、管道設(shè)計(jì)已經(jīng)不單單是畫圖能解決的問題。因此，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案，好的設(shè)計(jì)圖紙，是很多意識形態(tài)領(lǐng)域共同作用的結(jié)果。所以培養(yǎng)學(xué)生工程意識的過程已經(jīng)不是一個孤立的體系，它需要通過實(shí)踐意識、安全意識、質(zhì)量意識、經(jīng)濟(jì)意識、創(chuàng)新意識、協(xié)作意識、環(huán)保意識、職業(yè)道德意識的協(xié)同作用。所以在工程制圖的教育教學(xué)過程中，要通過制圖實(shí)踐中構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作的組合訓(xùn)練，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性，使其逐步形成認(rèn)識層次、社會關(guān)系層次、價值觀層次的工程意識，這是非常必要的。
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