混合式教學(xué)方法在工程制圖課程中的應(yīng)用

呂秋娟

[摘要]隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展，為了充分發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)方法和網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢，在工程制圖課程教學(xué)中采用MOOC+SPOC的混合式教學(xué)方法。利用國家級中國大學(xué)MOOC平臺的優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)資源，將MOOC課程資源與課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合;通過在線測試評估系統(tǒng)，使學(xué)員及時(shí)了解線上學(xué)習(xí)知識點(diǎn)的掌握程度。實(shí)踐結(jié)果表明，這種教學(xué)方法不僅提高了學(xué)員學(xué)習(xí)工程制圖課程的積極性和主動性，同時(shí)也進(jìn)一步拓展了課程教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度。

[關(guān)鍵詞]MOOC;SPOC;工程制圖

[中圖分類號]TB23

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]2095-3437（2020）04-0078-03

一、概述

隨著互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺的發(fā)展，MOOC（massive open online courses）為高等學(xué)校課程的課堂教學(xué)改革提出了新思路，為學(xué)生接受新事物帶來了新方法和新手段。MOOC課程的優(yōu)勢體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，MOOC具有豐富、免費(fèi)的優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)資源;第二，MOOC課程平臺具有交互性友好、方便使用、學(xué)生易于操作的特點(diǎn);第三，MOOC課程克服了傳統(tǒng)課堂教學(xué)中時(shí)間和空間的限制，學(xué)生可以自由安排時(shí)間，隨時(shí)隨地進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)，也可以隨時(shí)進(jìn)行知識點(diǎn)的回顧和復(fù)習(xí)。

隨著MOOC平臺的發(fā)展，開始階段，MOOC課程學(xué)習(xí)的人數(shù)較多，課程任務(wù)的完成情況較好，但隨著課程的推進(jìn)，特別是隨著課程內(nèi)容難度和深度的增加，放棄學(xué)習(xí)的學(xué)生人數(shù)會不斷增加，特別是那些自學(xué)能力和自我控制能力較弱的學(xué)習(xí)者，他們無法按照MOOC課程的時(shí)間安排及時(shí)完成教學(xué)內(nèi)容，這種學(xué)習(xí)過程無法達(dá)到高等學(xué)校規(guī)定的課程學(xué)習(xí)目標(biāo)。

SPOC（small private offline course）是小規(guī)模限制性課程，是MOOC的創(chuàng)新之一，它是由加州大學(xué)伯克利分校的阿曼多·?？怂梗ˋrmando Fox）教授率先提出的，加州大學(xué)伯克利分校也是最早將SPOC模式應(yīng)用于課程教學(xué)的學(xué)校。SPOC因?yàn)椤靶　钡膬?yōu)勢，在學(xué)習(xí)中更容易產(chǎn)生好的學(xué)習(xí)效果。這種教學(xué)方法克服了MOOC課程由于人數(shù)眾多、監(jiān)督性不強(qiáng)、學(xué)習(xí)過程難以繼續(xù)的缺點(diǎn)，因而更受學(xué)員的歡迎。MOOC+SPOC的混合教學(xué)方式，既吸取了MOOC的優(yōu)點(diǎn)，又能彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足。

為了提高課堂教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，在采用SPOC教學(xué)方法時(shí)，通常需要與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相結(jié)合。國內(nèi)外許多一流大學(xué)都嘗試過在教學(xué)中采用SPOC模式，以提高教學(xué)質(zhì)量，例如斯坦福大學(xué)、西安交通大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等。

二、混合式課堂教學(xué)方法

工程制圖課程是工程圖學(xué)課程的深化和延續(xù)，它更加注重圖學(xué)理論與實(shí)踐的結(jié)合，其目的是培養(yǎng)學(xué)員的空間想象能力、空間思維能力、繪制和閱讀工程圖樣的能力，這是火箭軍工程大學(xué)（以下簡稱“本?！保┙鼨C(jī)類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。目前該課程教學(xué)內(nèi)容多，涉及的國家標(biāo)準(zhǔn)多、知識點(diǎn)多，但教學(xué)學(xué)時(shí)只有30學(xué)時(shí)，其中包括10學(xué)時(shí)的繪圖實(shí)踐。該課程一般在大學(xué)二年級第一學(xué)期開設(shè)，學(xué)員不具備本課程所需的前期知識，如金屬工藝、機(jī)械零部件設(shè)計(jì)及加工等基礎(chǔ)知識。在目前的課堂教學(xué)中，我們采用教員講、學(xué)員聽、課下練的教學(xué)方法。由于多數(shù)學(xué)員缺乏基本的工程意識，難以理解零件圖和裝配圖中的國家標(biāo)準(zhǔn)要求，學(xué)員反映工程制圖課程難學(xué)，學(xué)習(xí)的積極性和主動性不足，學(xué)習(xí)效率不高;教員在教學(xué)中也難以在教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度上進(jìn)行拓展。為了了解學(xué)員對目前課堂教學(xué)方法的評價(jià)和認(rèn)可度，教員采用了問卷調(diào)查法，設(shè)置了10個(gè)反映課堂教學(xué)方法、教學(xué)效果和學(xué)員學(xué)習(xí)情況的題目，在課程開課前對學(xué)員進(jìn)行問卷調(diào)查。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，49%的學(xué)員表示想學(xué)習(xí)MOOC課程，但是無法篩選和自己專業(yè)教學(xué)要求相符的內(nèi)容，具體如圖1（a）所示;54.7%的學(xué)員都想改變現(xiàn)有的教學(xué)方法，具體如圖1（b）所示。大多數(shù)學(xué)員表示需要教員作為學(xué)習(xí)活動的組織者和促進(jìn)者，有效引導(dǎo)他們自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，學(xué)員對教學(xué)過程和效果的最優(yōu)化期望較高，需要提高工程制圖課程基本知識的綜合應(yīng)用能力。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為了充分發(fā)揮現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，利用好MOOC平臺上國家級教學(xué)資源，充分發(fā)揮SPOC教學(xué)方法的教學(xué)特點(diǎn)，近幾年出現(xiàn)了一種新的教學(xué)方法，即基于MOOC的SPOC混合式教學(xué)方法。這種教學(xué)方法克服了目前教學(xué)方法的不足，可以充分調(diào)動學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)動力，讓學(xué)員對工程制圖MOOC教學(xué)資源進(jìn)行主動學(xué)習(xí)，有效地提高了課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)員的學(xué)習(xí)效率。

三、教學(xué)實(shí)踐過程

本學(xué)期工程制圖課程教學(xué)內(nèi)容包括零件圖、裝配圖兩大部分，而零件圖是基礎(chǔ)內(nèi)容。為了將傳統(tǒng)教學(xué)方法和現(xiàn)代化的數(shù)字資源結(jié)合起來，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，我們在教學(xué)中引入基于MOOC的SPOC混合式教學(xué)方法，將MOOC資源和課堂教學(xué)結(jié)合起來，利用中國大學(xué)MOOC平臺上國家級優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，在零件圖部分進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。

（一）課程概況

“工程圖”被譽(yù)為“工程界語言”。工程制圖是探討用工程圖表達(dá)工程產(chǎn)品與結(jié)構(gòu)的課程。它依托機(jī)械工程實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)員繪制、閱讀工程圖的基本技能，強(qiáng)化工程信息的圖形化表達(dá)與交流能力。該課程是學(xué)員進(jìn)入大學(xué)的工程技術(shù)第一課，不僅影響后續(xù)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，也關(guān)乎學(xué)員的崗位任職能力。通過課程學(xué)習(xí)，可以使學(xué)員掌握專業(yè)技術(shù)圖樣的基本知識，具備熟練繪制和閱讀本專業(yè)技術(shù)圖樣的能力，同時(shí)讓學(xué)員具備對常用專業(yè)設(shè)備及典型零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和表達(dá)的能力，培養(yǎng)學(xué)員靈活運(yùn)用所學(xué)知識分析處理問題的能力。這對提高學(xué)員深刻認(rèn)識機(jī)械制圖基本理論、基本方法、基本技能的重要性，加強(qiáng)學(xué)員繪制閱讀工程圖樣、空間形體的形象思維和創(chuàng)造性構(gòu)型設(shè)計(jì)的能力具有重要作用。

（二）充分利用優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源

各個(gè)工科院校開設(shè)的工程制圖課程，其教學(xué)內(nèi)容基本相同，開設(shè)的班次較多，學(xué)習(xí)的人數(shù)也較多;零件圖和裝配圖部分的內(nèi)容對繪圖實(shí)踐的次數(shù)和繪圖質(zhì)量要求高。因此，學(xué)員課前對相關(guān)知識的準(zhǔn)備非常重要，這部分內(nèi)容非常適合利用MOOC平臺的優(yōu)質(zhì)資源。我們將線上和線下課堂教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，采用混合式的教學(xué)方法，在教員的指導(dǎo)下，學(xué)員按照課程內(nèi)容要求既要完成課前線上MOOC平臺的內(nèi)容學(xué)習(xí)，還要按照任務(wù)要求進(jìn)行分組協(xié)作，共同完成，以提高學(xué)員的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。

在利用MOOC平臺的優(yōu)質(zhì)資源時(shí)，教員要按照課程內(nèi)容要求，進(jìn)行資源的整理與篩選。利用QQ群和微信發(fā)布課前學(xué)習(xí)資源，這些資源多種多樣，可以是微課、零件和裝配體的演示視頻、動畫、課件PPT、學(xué)習(xí)視頻的要求、學(xué)習(xí)中的注意事項(xiàng)等，主要以網(wǎng)址鏈接的形式向?qū)W生群進(jìn)行推送，具體如表1所示。教員經(jīng)過篩選推送的課前學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)要求，學(xué)員可以觀看教學(xué)資源或者學(xué)習(xí)教材中的相關(guān)內(nèi)容。線上學(xué)習(xí)后學(xué)員和教員可以積極討論，解決不懂的問題，具體如表2所示。從表中可以看出，學(xué)員采用這種方式后，能夠積極思考，隨時(shí)提出自己的疑問。因此，這種方式可以讓學(xué)員帶著問題去學(xué)習(xí)，教員要求學(xué)員及時(shí)搜集學(xué)習(xí)中遇到的問題，并做記錄，以便在課堂教學(xué)中有針對性地講解重點(diǎn)問題和內(nèi)容。通過這種方式，有助于培養(yǎng)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性和自主探索問題的能力，挖掘?qū)W員的學(xué)習(xí)潛力和學(xué)習(xí)主動性。

MOOC以視頻學(xué)習(xí)為主，SPOC教學(xué)方法中教員要充分利用好已有的教學(xué)資源輔助課堂教學(xué)。兩種教學(xué)方法相比，SPOC教學(xué)方法更加靈活，對教員的教學(xué)水平要求也更高。因此，將兩種模式結(jié)合起來，采用基于MOOC的SPOC教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，可以使教學(xué)方法更加豐富多樣。

（三）課后實(shí)踐課堂，拓寬學(xué)員獲取知識的廣度

工程制圖課程教學(xué)的中心是表達(dá)零件，教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)員的形象思維能力和空間想象能力。這些能力的培養(yǎng)，離不開感性認(rèn)識的積累及形象思維的啟發(fā)與誘導(dǎo)。為了幫助學(xué)員提高空間想象能力，拓展學(xué)員獲取知識的廣度，教員一方面要帶領(lǐng)學(xué)員走進(jìn)工廠，走進(jìn)車間，了解傳統(tǒng)的機(jī)械零件加工方法，先進(jìn)的數(shù)字化零件加工方法，對比各種方法的優(yōu)缺點(diǎn);另一方面，要在線上發(fā)布制圖課程中的新技術(shù)、新方法，比如3D打印技術(shù)在零件三維建模中的應(yīng)用;同時(shí)在課后實(shí)踐中引入三維幾何建模應(yīng)用技術(shù)，進(jìn)行輔助制圖和輔助思維，使傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代三維幾何建模相輔相成問。學(xué)員也可利用課程資源，如虛擬現(xiàn)實(shí)演示系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)裝配、拆卸系統(tǒng)等，這能滿足學(xué)員“廣度”方面的學(xué)習(xí)需求，拓寬他們的學(xué)習(xí)視野。

（四）線上與線下結(jié)合的自測環(huán)節(jié)

課程開課前，為了了解學(xué)員的基本情況，我們編寫了工程制圖課前問卷小程序，如圖2所示。為了了解學(xué)員線上自學(xué)中對知識點(diǎn)的掌握程度，教員編寫了在線測試和評估系統(tǒng)，要求學(xué)員在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成線上測試練習(xí)，如圖3所示。題目包括該部分知識點(diǎn)有關(guān)的選擇題，既有多項(xiàng)選擇題也有單項(xiàng)選擇題。在線測試程序?yàn)槭謾C(jī)端操作系統(tǒng)，方便學(xué)員隨時(shí)隨地進(jìn)行測試。測試結(jié)束后，學(xué)員不僅可以直接看到自己每一個(gè)題目的選擇結(jié)果，同時(shí)還可以選擇觀看每一個(gè)題目的知識點(diǎn)解析，明確知識點(diǎn)掌握的情況，以便及時(shí)查漏補(bǔ)缺，表3所示為某學(xué)員自己的測試結(jié)果。教員也可以登錄該平臺，查看每名學(xué)員的測試結(jié)果，找出普遍存在的問題，以便在課堂教學(xué)中有針對性地講解重點(diǎn)、難點(diǎn)，提高教學(xué)效果。

四、實(shí)踐效果

將MOOC+SPOC模式應(yīng)用于工程制圖課堂教學(xué)后，教學(xué)方式既吸取了MOOC的優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足。MOOC的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源在學(xué)員課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)中起到了重要作用。教員和學(xué)員在課前和課后交互的次數(shù)明顯增加，交流的問題不再是簡單地答疑和提問，還經(jīng)常涉及深層次的討論、內(nèi)容拓展、三維建模的形成方法等，這很好地彌補(bǔ)了課時(shí)的不足。線上教學(xué)+線下的教學(xué)模式，有助于教學(xué)的深度拓展。經(jīng)過線上平臺學(xué)員的學(xué)習(xí)，教員可以集中精力在課堂教學(xué)中講解線上課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及一些沒有覆蓋到的知識點(diǎn)。這種教學(xué)方法不僅有助于提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果，更有助于學(xué)員高質(zhì)高效地提高讀圖、制圖能力，對激發(fā)課堂教學(xué)活力能發(fā)揮積極的作用。借鑒學(xué)習(xí)不同院校工程制圖課程的教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容，選擇優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的準(zhǔn)備過程，對提升教師的教學(xué)技能和拓寬學(xué)員的知識視野十分有益。

[責(zé)任編輯：陳明]