《工程制圖》課程線上線下混合式教學(xué)模式探索

吳黃懿 周方 余羅兼

摘? 要：混合式教學(xué)模式作為適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的一種新的教學(xué)模式，是當(dāng)今圖學(xué)教育研究的熱點(diǎn)，針對傳統(tǒng)《工程制圖》課堂現(xiàn)狀和教學(xué)存在的問題，基于慕課理念的《工程制圖》教學(xué)改革以泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為依托，通過整合傳統(tǒng)課堂教學(xué)和線上教學(xué)的優(yōu)勢，精心設(shè)計“線上線下”教學(xué)計劃，實現(xiàn)從“以教為主”向“以學(xué)為本”轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)學(xué)生自愿投入、形成認(rèn)知，拓展課堂維度，真正體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教育理念，促進(jìn)《工程制圖》課程教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)和提升，為類似課程開展混合式教學(xué)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：工程制圖? 混合式教學(xué)? 圖學(xué)教育? 教學(xué)改革

中圖分類號：G420? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）01（a）-0235-05

Abstract： As a new teaching mode adapted to the era of "Internet +"， hybrid teaching mode is a hot spot in the study of graphics education.In view of the traditional "engineering graphics" class status and the problems existing in the teaching， based on the lesson for the concept of "engineering graphics" teaching reform， which is based on extensive network teaching platform， by integrating the advantages of traditional classroom teaching and online teaching， elaborate design "online" teaching plan， implementation from "give priority to in order to teach" to "to learn"， guide students to join voluntary， formation of cognition， expanding class dimension， embody the "student-centered" education philosophy.The mixed teaching mode promotes the continuous improvement and improvement of the teaching quality of engineering drawing and provides reference for similar courses to carry out mixed teaching.

Key Words： Engineering drawing; Blended teaching; Cartographic education; The teaching reform

《工程制圖》是理工科專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)首先接觸的培養(yǎng)工程設(shè)計意識的技術(shù)基礎(chǔ)課程，在人才培養(yǎng)體系中占據(jù)重要地位。通過本門課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力和創(chuàng)新構(gòu)形能力，以達(dá)到提升學(xué)生繪圖和讀圖能力的教學(xué)目標(biāo)，對學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)及日后的工作都有積極的影響。

1? 傳統(tǒng)課堂教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容增加，授課學(xué)時減少

信息時代，數(shù)字建模與虛擬仿真已成為工程技術(shù)人員就業(yè)必備的能力要求，倒逼《工程制圖》課程教學(xué)除了傳統(tǒng)的手工繪圖，還需引入CAD作圖和數(shù)字建模的相關(guān)內(nèi)容，但隨著學(xué)分制改革和工程教育專業(yè)認(rèn)證的開展，《工程制圖》課程授課時數(shù)非但沒有增加，而且還在不斷縮減，由此引發(fā)的教學(xué)內(nèi)容和授課學(xué)時的矛盾，導(dǎo)致教師無暇顧及學(xué)生的差異性“一樣灌”，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，更談不上解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)[1-2]。

1.2 過程組織不合理，師生滿意度低

大部分高校將《工程制圖》課程集中設(shè)置在大一的第一學(xué)期，教師授課任務(wù)重，常以合班授課的形式出現(xiàn)，學(xué)生的差異性大，而教材、授課計劃和教學(xué)模式相對固化，仍采用以“PPT+粉筆”為主的教學(xué)手段。學(xué)生感覺《工程制圖》枯燥難懂，作業(yè)繁多，學(xué)習(xí)積極性低;教師感覺學(xué)生作圖質(zhì)量差，作業(yè)抄襲情況嚴(yán)重。師生雙方對目前這種傳統(tǒng)課堂的教學(xué)效果都不滿意。

1.3 自主學(xué)習(xí)意識薄弱，應(yīng)用型能力培養(yǎng)不足

傳統(tǒng)課堂理論講授占據(jù)了大量課時，學(xué)生“習(xí)慣”被“灌”，自主學(xué)習(xí)的意識薄弱?，F(xiàn)行課程體系對應(yīng)用能力的培養(yǎng)不足，實踐環(huán)節(jié)偏少，系統(tǒng)訓(xùn)練的缺乏導(dǎo)致會做題，但不會用，嚴(yán)重制約高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

1.4 教學(xué)模式刻板，考核方式陳舊

《工程制圖》是一門應(yīng)用實踐能力要求很強(qiáng)的課程，以課堂面授為主，學(xué)生理解困難，大部分高校仍采用以期末閉卷筆試確定成績的陳舊的考核方式，即使卷面成績不錯，也不能完全證明學(xué)生綜合應(yīng)用相關(guān)知識的能力，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、解決問題能力、創(chuàng)新能力和工程意識的培養(yǎng)與提高，在知識體系上也不能對后續(xù)專業(yè)課程進(jìn)行有效支撐，工程應(yīng)用能力難以增強(qiáng)。《工程制圖》傳統(tǒng)課堂課堂時間主要用于理論知識的講授，偏重學(xué)生的共性，忽視了專業(yè)和個體的差異性，“齊步走”的灌輸式教學(xué)使學(xué)生處于被動地位，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)得不到充分、有效的發(fā)展，要實現(xiàn)新時代創(chuàng)新人才的建設(shè)目標(biāo)，對課程教學(xué)模式的改革勢在必行。

2? 正確認(rèn)識“線上+線下”相結(jié)合的混合式教學(xué)模式

欣欣向榮的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”為《工程制圖》傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的改革打開了一扇窗，線上教學(xué)的優(yōu)勢顯而易見：（1）學(xué)生可以根據(jù)自身對知識點(diǎn)的理解情況決定反復(fù)學(xué)習(xí)的次數(shù)，有益于差異性教學(xué);（2）學(xué)生可以根據(jù)教師制定的線上學(xué)習(xí)計劃自主安排學(xué)習(xí)時間，處處可學(xué)、時時能學(xué)，提高了學(xué)習(xí)的自主性。

隨著線上教學(xué)的大規(guī)模開展，線上教學(xué)的不足也日益顯現(xiàn)：（1）部分學(xué)生認(rèn)為線上學(xué)習(xí)使各科教師都打起了他們課外時間的主意，增加了他們的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，產(chǎn)生抵觸情緒;（2）線上課程通常由多位教師共同錄制線上視頻，個別學(xué)生難與陌生教師產(chǎn)生共鳴;（3）部分學(xué)生在觀看線上教學(xué)視頻的同時，伴隨著聊天、玩手機(jī)和吃零食等行為，專注度低，學(xué)習(xí)效率低;（4）圖學(xué)類課程的問題都是“圖”的問題，交互平臺不利于圖形的編輯和討論，交流不暢使部分學(xué)生直接放棄了提問和交流;5.部分學(xué)生不按進(jìn)度參加線上學(xué)習(xí)，只是為了分?jǐn)?shù)“刷”視頻，作業(yè)質(zhì)量差。

可見圖學(xué)類課程的線上教學(xué)不能完全取代線下教學(xué)，采用線上教學(xué)資源與線下教學(xué)活動深度融合的混合教學(xué)模式方能取長補(bǔ)短，通過整合傳統(tǒng)課堂教學(xué)和線上教學(xué)的優(yōu)勢，實現(xiàn)從“以教為主”向“以學(xué)為本”轉(zhuǎn)變，將教師從重復(fù)講解中解放出來，把更多精力放在線下課堂討論和答疑環(huán)節(jié)，精心設(shè)計“線上線下”教學(xué)計劃，適度安排線上學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生自愿投入、形成認(rèn)知，拓展課堂維度，真正體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教育理念。

2.1 線上教學(xué)

線上教學(xué)不僅是上課地點(diǎn)發(fā)生了改變，關(guān)鍵是改變了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方式和教師以學(xué)生為中心的教學(xué)思維。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的時間安排上具有更靈活的自由度和更強(qiáng)的自主性，相對于“定時定量投喂”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，線上教學(xué)將會在高等教育的過程中起到越來越重要的作用[4-5]。

2.1.1 內(nèi)容碎片化

線上教學(xué)既非將原先課堂上講授的內(nèi)容直接錄制上網(wǎng)，也非將原先課堂的內(nèi)容拆成幾段錄制上網(wǎng)，而是基于全新制定的“線上線下”教學(xué)計劃，將知識點(diǎn)進(jìn)行提煉，精心設(shè)計的教學(xué)環(huán)節(jié)，具有點(diǎn)少、時短、易懂的特點(diǎn)。點(diǎn)少、將知識體系進(jìn)行“碎片化”處理，每段視頻只包含1～2個知識點(diǎn);時短：時長在控制在15min左右;易懂：課前預(yù)習(xí)視頻不拓展，課后講解視頻一對一。

2.1.2 學(xué)習(xí)自主化

依托泛雅教學(xué)平臺，學(xué)生根據(jù)線上教學(xué)計劃安排，限時完成課前預(yù)習(xí)、課前測和章節(jié)考試，系統(tǒng)自動評判，并對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，以便教師實時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對難點(diǎn)和重點(diǎn)予以針對性的講解。教師在課程推進(jìn)的不同階段，設(shè)置不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，初階理論為主時，采用“線上預(yù)習(xí)+線上復(fù)習(xí)”的模式，強(qiáng)化知識點(diǎn)的記憶，幫助學(xué)生構(gòu)建知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性;中階應(yīng)用為主時，采用“線上學(xué)習(xí)+課前討論+課后總結(jié)”的模式，強(qiáng)調(diào)課前小組討論，面授課堂通過分組匯報、集體討論等形式，完成小組任務(wù);高階案例分析為主時，采用“線上學(xué)習(xí)+案例研討+技能實操”的模式，強(qiáng)調(diào)課前案例分析，面授課堂通過案例研討，訓(xùn)練自主學(xué)習(xí)、同伴學(xué)習(xí)和實操的能力。通過線上學(xué)習(xí)自主化，提升學(xué)生自學(xué)和自我管控能力，線上學(xué)習(xí)“三階”教學(xué)模式如圖1所示。

2.2 線下教學(xué)

傳統(tǒng)課堂“老師講，學(xué)生聽”，教師“講”了很多，當(dāng)用到講過的內(nèi)容時，學(xué)生驀然回首，對“講”過的內(nèi)容卻只是“似曾相識”。前些年的教學(xué)改革一直在“講”上下功夫，但“單口相聲”再好，也存在容易造成課堂沉悶，不易調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性等問題。線上教學(xué)的引入，有效節(jié)省了課堂講授基礎(chǔ)知識點(diǎn)的時間，為實現(xiàn)從以“教”為中心轉(zhuǎn)向以“學(xué)”為中心的教學(xué)方法改革提供了保證。線上教學(xué)呈現(xiàn)的是一種教學(xué)方式的變革，但其教學(xué)效果很難達(dá)到校本課程的教育目標(biāo)，基于慕課理念的線下教學(xué)，更側(cè)重師生互動和問題的解決，絕不是線上講基礎(chǔ)和線下講復(fù)雜的簡單疊加，而是相互支撐的有機(jī)整體，通過構(gòu)建多元的課堂教學(xué)方式，注重知識間的關(guān)聯(lián)性和拓展性，才能真正調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，引導(dǎo)學(xué)生深度參與，提升教學(xué)效果。

2.2.1 課堂教學(xué)

學(xué)生從課堂教學(xué)獲取知識是從小養(yǎng)成的受教育習(xí)慣，是師生雙方“有溫度”的面對面的交流，是教學(xué)過程中至關(guān)重要的一環(huán)。教師在課堂上通過對知識點(diǎn)關(guān)聯(lián)性的講授，不僅可以感知學(xué)生對知識點(diǎn)的理解程度，及時調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，還可以適時幫助學(xué)生建立工程意識，穿插自己對課程的理解和工作的體會，“有溫度”地實現(xiàn)教與學(xué)之間的良性互動。

2.2.2 翻轉(zhuǎn)課堂

構(gòu)型設(shè)計訓(xùn)練以研討的形式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和“表現(xiàn)欲”，例如根據(jù)圖2給定的主視圖，學(xué)生“腦洞大開”想出的組合體越多越好，再用三維設(shè)計軟件把構(gòu)思的立體造型，并生成三視圖，在課堂上由同學(xué)們共同討論評分，在“做中學(xué)”，在“說中學(xué)”，既提升了學(xué)生的構(gòu)型能力又鍛煉了學(xué)生的思辨能力，又使學(xué)生從被動的知識接受者變?yōu)橹鲃拥奶骄空摺?/p>

2.2.3 上機(jī)實驗

課內(nèi)的實驗教學(xué)學(xué)時難以滿足課程對上機(jī)實驗教學(xué)的要求，通過線上二維和三維軟件的教學(xué)，減少了線下課堂關(guān)于軟件具體操作的講解，學(xué)生遇到操作問題可以自主選擇相關(guān)視頻，反復(fù)觀看，直至理解。既節(jié)約了學(xué)生和教師的課堂時間，又提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的成就感，培養(yǎng)了學(xué)生探索求知的精神。

線下上機(jī)著重講解在軟件操作過程中可能出現(xiàn)的各種問題和解決辦法，以及提高繪圖速度的技巧等，并注重將二維及三維建模軟件的教學(xué)與傳統(tǒng)圖學(xué)教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，如圖3剖視工程圖的畫法，使之相輔相成，互相促進(jìn)。

2.2.4 案例教學(xué)

通過案例將“工匠精神”與尺規(guī)繪圖、計算機(jī)繪圖和專業(yè)知識相融合，學(xué)生分組進(jìn)行零部件測繪，團(tuán)隊成員間自主討論分析零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和表達(dá)方案，教師適時引導(dǎo)學(xué)生站在使用者的角度思考問題，樹立誠實守信、嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的職業(yè)道德觀，強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用三維建模和CAD設(shè)計的能力，在培養(yǎng)學(xué)生工程意識的過程中，充分調(diào)動學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

3? 考核方式改革

《工程制圖》是一門實踐性很強(qiáng)的課程，僅靠平時作業(yè)和期末試卷無法反映學(xué)生的真實學(xué)習(xí)情況。在教學(xué)活動的執(zhí)行過程中，依托泛雅教學(xué)平臺對每位學(xué)生的線上學(xué)習(xí)時長、自主測試成績、作業(yè)完成情況、答疑互動情況等進(jìn)行自動追蹤以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計，定制漸進(jìn)式評價策略有效控制各環(huán)節(jié)，改變期末考試一考定成績的考核制度[5-6]。

3.1 學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)化

依托泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為（視頻學(xué)習(xí)、線上線下作業(yè)成績、線上測試成績、交流互動等）實時數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，以便教師精準(zhǔn)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，針對難點(diǎn)和重點(diǎn)予以講解，為實現(xiàn)以學(xué)生為中心的“定制教學(xué)”提供條件。班級學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)統(tǒng)計如圖4所示。

3.2 制定學(xué)生平時成績管理辦法

通過查看學(xué)生個人任務(wù)點(diǎn)完成情況和線上教學(xué)活動參與情況等過程記錄，注重學(xué)生的差異性，合理選擇多元考評模塊計入在線學(xué)習(xí)成績。學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況，如學(xué)習(xí)次數(shù)、在線時長、課程討論區(qū)發(fā)表話題次數(shù)、課程討論區(qū)回文次數(shù)等等，哪些計入在線學(xué)習(xí)成績？占比多少合理？在線自測頻率及占比多少合適？線下日常作業(yè)、案例大作業(yè)等，都需要和學(xué)生討論交流，并在實踐中反復(fù)檢驗和修正，有效激發(fā)和保護(hù)學(xué)生線上線下學(xué)習(xí)的積極性。設(shè)置提醒對象條件如圖5所示，及時發(fā)現(xiàn)和幫助學(xué)習(xí)困難者，適時分類督導(dǎo)，避免積重難返。

4 持續(xù)吸引

教師雖然是教學(xué)活動的導(dǎo)演，但不能自導(dǎo)自演，只有持續(xù)吸引學(xué)生的積極參與才能使線上線下教學(xué)“生”動起來[7]。

4.1 課前測

針對課前預(yù)習(xí)視頻的知識點(diǎn)，隨機(jī)組卷20套，每次5道題，題型只有單選題、多選題和填空題三類，系統(tǒng)自動改卷，課前答題即可，答題后馬上有錯題分析，幫助學(xué)生課前理解和掌握知識點(diǎn)，為課堂教學(xué)打好基礎(chǔ)。實踐發(fā)現(xiàn)，由于課前測計入平時成績，所以10 min以內(nèi)課前測不僅不會增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)，還對提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性有較大的激發(fā)作用，使視頻預(yù)習(xí)不走過場，有效推動了線上學(xué)習(xí)的質(zhì)量。學(xué)生課前對知識點(diǎn)的理解程度不同，課前測的部分題目也成為了學(xué)生在教學(xué)平臺發(fā)起討論較多的話題，大大活躍了討論區(qū)的學(xué)習(xí)氣氛，使得課前測成為了一種常態(tài)化的學(xué)習(xí)方式。

4.2 互動

師生互加微信和QQ，大部分交流的還是本門課程的學(xué)習(xí)問題，其中大部分是共性的問題，現(xiàn)在通過教學(xué)平臺可以直接在本門課程提問和討論，避免了翻找聯(lián)系人的麻煩，并且學(xué)生之間經(jīng)常就互相回答了，提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。教師結(jié)合作業(yè)的亮點(diǎn)、難點(diǎn)和易錯點(diǎn)也可以發(fā)起一些討論和投票，例如：“同學(xué)們覺得線的投影的思維導(dǎo)圖哪張最好？”、“這組三視圖，大家來找茬”、“這組構(gòu)型設(shè)計，老師覺得非常好，你還有沒有更好的想法？”等，激發(fā)學(xué)生自主交流的積極性。

4.3 互評

組合體的給二補(bǔ)一、剖視圖和螺紋緊固件的畫法等都是作業(yè)的雷區(qū)，實踐證明僅靠課堂講解效果并不好，現(xiàn)采用學(xué)生按照評卷要求“改卷”互評的形式，學(xué)生在扣分的過程中感同身受，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的原動力，提升了學(xué)生自我管理的積極性。

4.4 表揚(yáng)

用心尋找學(xué)生線上線下的閃光點(diǎn)，雖然學(xué)生已經(jīng)是大學(xué)生了，但表揚(yáng)的作用依然強(qiáng)大，作業(yè)質(zhì)量有明顯進(jìn)步的同學(xué)、表現(xiàn)長期優(yōu)秀的同學(xué)、構(gòu)型設(shè)計有創(chuàng)意的同學(xué)、善于發(fā)現(xiàn)和提出問題的同學(xué)、積極參與問題討論的同學(xué)等都在課堂予以表揚(yáng)鼓勵，用“榜樣意識”帶動大家一起進(jìn)步。

5? 結(jié)語

《工程制圖》課程的混合教學(xué)模式是一種以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生自愿投入、形成認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性并提高教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)模式。改變傳統(tǒng)課堂教師和學(xué)生的角色，在設(shè)計與驅(qū)動線上教學(xué)活動的過程中要積極與學(xué)生溝通，把握好節(jié)奏和強(qiáng)度，既要統(tǒng)籌理論知識的多維性，又要注重創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng);既要有效推進(jìn)教學(xué)理論的豐富與發(fā)展，又要有益于人才培養(yǎng)質(zhì)量和創(chuàng)新能力的雙向提高。在混合教學(xué)模式實踐的過程中，會不斷遇到新問題、新挑戰(zhàn)，但只有以學(xué)生為中心不斷探索和改進(jìn)適合課程特點(diǎn)和學(xué)生發(fā)展的教學(xué)模式，才能持續(xù)吸引學(xué)生的關(guān)注和積極參與。

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