工程制圖與CAD基礎(chǔ)混合式課程建設(shè)與教學改革探索

郭曉峰　于文妍　王斌　王昌

摘 要：以學生為主體，結(jié)合慕課在線教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)點，本文詳細介紹了工程制圖與CAD基礎(chǔ)混合式課程的建設(shè)思路，闡述了慕課網(wǎng)上平臺的搭建與設(shè)計，并重點介紹了相關(guān)的創(chuàng)新實踐活動，旨在為新時期下工程制圖課程教育教學新體系的改革提供參考和借鑒，實現(xiàn)培養(yǎng)高標準實用型人才的目的。實踐證明：混合式課程重構(gòu)了課堂教學，擴展和延伸了傳統(tǒng)教學的時間和空間，其讓課堂充滿彈性。

關(guān)鍵詞：工程制圖 慕課 教學改革

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（c）-0174-02

工程制圖與CAD基礎(chǔ)是針對理工科學生開設(shè)的一門與工程實際緊密結(jié)合的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其是一種用“圖形”來表達各種機器零部件內(nèi)容的工程語言[1-2]。這一特點要求學生在學習本課程過程中由二維平面投影圖可以想象三維實體的空間結(jié)構(gòu)，并不斷轉(zhuǎn)換思維方式。一般來說學生的空間想象能力存在差異，傳統(tǒng)、單一的授課方式很難讓一部分學生很快進入課程角色，這就需要改變傳統(tǒng)的教學方式和方法。

近年來，隨著大規(guī)模開放在線課程（Massive Open Online Course， MOOC）的興起，國內(nèi)許多教育研究者將傳統(tǒng)教學模式與慕課體系相結(jié)合，相繼開展了一系列教育教學改革的探索與嘗試[3-5]。目前，新型的教學方法和手段允許學生對課堂未及時理解的內(nèi)容進行二次或多次梳理和消化，這極大地擴展了傳統(tǒng)教學的時間和空間。在我們先前的研究中，針對工程制圖與CAD基礎(chǔ)教學過程中存在的諸多問題，從教學模式、課程設(shè)計和改革方案等方面開展了相關(guān)研究[6-7]?；诖?，在前期開發(fā)的工程制圖教育網(wǎng)的基礎(chǔ)上，本文詳細介紹了工程制圖與CAD基礎(chǔ)混合式課程的建設(shè)思路，闡述了慕課網(wǎng)上平臺的搭建與設(shè)計，并重點介紹了相關(guān)的創(chuàng)新實踐活動。

1 工程制圖慕課教學體系的搭建與設(shè)計

慕課完全顛覆了傳統(tǒng)教學，即將教師在課堂教授的知識，用網(wǎng)絡(luò)的形式傳授給學生，學生可以根據(jù)自己的需要，在任何時空通過自學來完成相應(yīng)課程的學習，并消化所學內(nèi)容[3]。按照慕課體系的要求，必須在網(wǎng)絡(luò)教學中以視頻為主要載體，涵蓋教師在課堂教學環(huán)節(jié)中的教與學活動，其是各種教學資源的有機組合。

1.1 工程制圖網(wǎng)上教育平臺

在過去的20年間，從工程制圖課程內(nèi)容體系教學改革、工程制圖分類教學改革到工程制圖多媒體教學改革、工程制圖網(wǎng)絡(luò)化教學改革、精品課程改革，這一系列的工程制圖課程改革使得這門課程有了長足的進步。目前，我們已經(jīng)搭建完成工程制圖教育網(wǎng)，其中涵蓋了海量資源，如工程制圖虛擬模型庫、課件庫、習題庫、習題答案庫、模擬試題庫、試題答案庫、教學日歷、教學大綱、教學計劃、課程介紹等，全方位服務(wù)于慕課的在線開放課程。

1.2 線上教學數(shù)據(jù)庫

在慕課教學體系中，課堂教學視頻是最核心的資源。在工程制圖網(wǎng)上教育平臺的基礎(chǔ)上，進一步對授課視頻、典型例題和教師點評等資源進行細化，以便將每堂課的知識點、重點完全表述出來，讓學生一目了然，掌握關(guān)鍵內(nèi)容。對于學生而言，線上教學數(shù)據(jù)庫的建立打破了傳統(tǒng)教學在時間和空間上的局限，學生可以根據(jù)自己的學習計劃，充分利用碎片時間和及時、準確的外部支持，有效地提升學習的廣度和深度。

1.3 線上討論、答疑和測試模塊

為了更好地引導學生線下學習，實現(xiàn)學習模式由老師講授為主導向?qū)W生為主導的轉(zhuǎn)變，慕課教學系統(tǒng)進一步增強了老師與學生之間的互動。針對每一章節(jié)的知識點，教師提出了具體的討論題目，并設(shè)計了相應(yīng)的練習，及時幫助學生消化每一章節(jié)的重點內(nèi)容。對于難點問題，學生可以在互動討論區(qū)與老師、同學進行交流，及時得到必要的外部支持。同時，學生可以在線提交作業(yè)、參加課程問卷和參與在線測試。

綜上所述，工程制圖慕課教學體系包含了工程制圖網(wǎng)上教育平臺、線上教學數(shù)據(jù)庫、線上討論、答疑和測試等多個模塊，形成了一個完整的、強大的工程制圖慕課在線教學資源庫。

2 混合式課程的創(chuàng)新實踐

2.1 課上教學

在課堂教學中教師進行制圖基本知識和理論的講授，主要包括制圖基本知識和技能、投影法基礎(chǔ)、立體的投影、組合體、機件的表達方法、標準件和常用件。課程中段安排進行零件測繪，開展繪制零件、標注尺寸及技術(shù)要求等實踐和理論相結(jié)合的學習活動，提高學生學習積極性和動手能力。

2.2 在線教學

在學習理論知識課程前安排認識學習，通過工程制圖網(wǎng)上教育平臺上的電子資源，學生自主在線查看教學日歷、教學大綱、教學計劃、課程介紹等信息，這可以讓學生了解學習工程制圖的目的、學習過程和學習方法；了解設(shè)備、零件、圖紙，搞清其關(guān)聯(lián)；在課程前段建立制圖的思維方式，要以主動思考為主，形成多個為什么。在課堂教學后，學生可以自由利用碎片時間查閱授課教師的課堂教學視頻，對其課堂上未充分理解的知識點進行再次消化和梳理。如遇到問題，學生可以在互動討論模塊與老師或同學進行交流，以便解答疑難。此外，學生還可以借助習題庫和模擬試題庫，掌握各章節(jié)的關(guān)鍵內(nèi)容，準確地了解自己的學習效果，做到查漏補缺。

2.3 課下實踐

眾所周知，機器零件千差萬別，樣數(shù)千奇百怪，想要短期內(nèi)掌握機械圖的表達方式，其難度可想而知。在課程后段安排學生去實驗室和實習單位參觀機械設(shè)備，了解機器的配合、裝配、技術(shù)要求等實用內(nèi)容，做到理論聯(lián)系實踐，真正學會機械圖的設(shè)計方法。

2.4 教學改革的評估與體系完善

工程制圖課程是理工科學校重要的基礎(chǔ)課程，也是后續(xù)課程、畢業(yè)設(shè)計以及工作中都要應(yīng)用的一門課程，其重要性不言而喻。對于本課程的教改，為慎重起見，每位授課教師均采用對比組的形式進行改革試點，即將部分參與教學改革的學生組和不參與教學改革的學生組的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。教學當中要收集相關(guān)資料，如學生產(chǎn)品設(shè)計資料；教學資料和模型；撰寫過程記錄；撰寫實習報告；收集學生的成績單；撰寫教師和學生的心得體會；撰寫教師評價和學生的自我評價；完成總結(jié)報告。分析所得的數(shù)據(jù)，開展教學改革總結(jié)，并修正教學實踐改革中所出現(xiàn)的問題和不足，完善改革措施，為全面推行新的教學體系做好充分的準備。

3 結(jié)語

工程制圖與CAD基礎(chǔ)的課程特點客觀上需要改變傳統(tǒng)的教學方式和方法。本文以學生為主體，結(jié)合慕課在線教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)點，充分利用在線資源，詳細介紹了工程制圖與CAD基礎(chǔ)混合式課程的建設(shè)思路，闡述了慕課網(wǎng)上平臺的搭建與設(shè)計，并重點介紹了相關(guān)的創(chuàng)新實踐活動。實踐證明：混合式課程重構(gòu)了課堂教學，擴展和延伸了傳統(tǒng)教學的時間和空間，其讓課堂充滿彈性。本文旨在介紹一種先進的教學方法和相關(guān)教學經(jīng)驗，為新時期下工程制圖課程教育教學新體系的改革提供參考和借鑒，使工程制圖的教育教學效果達到一個新高度，使學生學到真正本領(lǐng)，更加自信地面對后續(xù)課程的學習和未來的就業(yè)。

參考文獻

[1] 刁叔鈞.現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)對機械制圖教改的影響與作用[J].工程圖學學報，1999（4）：108-112.

[2] 晏群，劉念舒.工程制圖課程教學內(nèi)容與體系的教改實踐與思考[J].浙江工業(yè)大學學報，2000（28）：187-192.

[3] 韓錫斌，王玉萍，張鐵道，等.遠程、混合與在線學習驅(qū)動下的大學教育變革：國際在線教育研究報告《迎接數(shù)字大學》深度解讀[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2015（5）：3-11.

[4] 楊小蘭.“卓越班”工程制圖基本功力培養(yǎng)的項目式教改研究與實踐[J].化學工程與裝備，2013（1）：207-211.

[5] 郝詩明.面向21世紀工程制圖課程教改探討[J].長沙大學學報，2002（6）：89-91.

[6] 王斌，于文妍，蒙建國.以卓越工程師教育培養(yǎng)計劃為目標的工程制圖實踐教學方法研究[J].山東化工，2018，47（12）：172-174.

[7] 蒙建國，于文妍，王斌，等.以慕課與實踐教學相結(jié)合的機械CAD制圖教學方法研究[J].山東化工，2018，47（21）：153-155.