OBE理念下工程制圖課程混合式教學設計探索

吳林淋 胡河平 吳菡

湖北恩施學院建筑與設計學院

一、OBE理念下的混合式教學路徑

我國21世紀初加入《華盛頓協(xié)議》，實現(xiàn)工程教育專業(yè)認證與國際接軌。OBE理念是工程教育專業(yè)認證最核心的理念[1]，遵循以學生為中心、以成果為導向、持續(xù)改進的原則[2]。工程制圖課程是土木工程專業(yè)的基礎核心課程，是大一新生入校第一學期的專業(yè)課，對學生專業(yè)知識、專業(yè)素養(yǎng)的提升非常重要。由此，在OBE理念指導下如何開展工程制圖課程教學設計是本研究的重點。本文研究的線上線下混合式教學路徑包括線上課程預習（Online）、完成任務（Task）、面對面交流（Face to face）、課后反饋（Feedback）、課后作業(yè)練習（Practice）五個部分，簡稱“OTFFP”教學路徑。以剖面圖章節(jié)內容為例，課前要求學生以小組為單位預習線上資源提供的剖面圖的內容；再實地調研小型實體建筑，測量建筑的尺寸并記錄數(shù)據(jù)，選擇合適比例利用廢棄紙盒、KT板等廢棄材料制作建筑模型；最后繪制建筑平、立、剖面圖。課中讓學生以小組為單位進行組間的成果討論，在討論中消化部分不懂的問題，對于討論不能解決的問題則通過雨課堂發(fā)布，老師根據(jù)雨課堂反饋的疑難問題進行重點講解。課后學生根據(jù)老師講解內容進一步完善自己的作業(yè)成果，并將最終的作業(yè)成果提交線上平臺，讓學生和老師共同評閱，接著完成下一節(jié)課堂的課前練習。通過混合式教學模式的學習，可以提升學生學習參與度，也能調動學生學習主觀能動性，達到學習目標。

二、OBE理念下混合式教學策略

（一） 以成果為導向，優(yōu)選線上線下教學資源

工程制圖課程教學資源包括線上資源和教材及教輔材料。通過對土木工程畢業(yè)生就業(yè)崗位進行調查，表明該專業(yè)畢業(yè)生主要的就業(yè)崗位集中在設計、施工、監(jiān)理等崗位。通過對這些崗位需求分析，確定工程制圖課程主要在于培養(yǎng)學生的手工繪圖動手能力、建筑識圖能力以及“三維向二維、二維向三維”轉換的能力。通過市場需求反推教學內容，對原來知識體系進行梳理。工程制圖課程主要包括制圖基礎、畫法幾何、建筑施工圖三個部分的內容。以成果為導向，根據(jù)市場需求反推教學，刪除直線與平面以及平面與平面相對位置關系、投影變換、兩立體相關等章節(jié)內容。對剩余的其他章節(jié)內容則依據(jù)反推的教學目標進行刪減。最后根據(jù)教學內容篩選線上教學資源，并合理刪減教材和教輔材料的內容，使線上線下教學資源與工程制圖教學目標相互統(tǒng)一。

（二）以學生為中心，融合線上線下教學手段

本研究的教學手段主要包括手工模型制作、模型臨摹、BIM建模、動畫演示、現(xiàn)場教學、建筑臨摹等（見表1）。將這些教學手段合理融入線上線下教學平臺，來提升學生學習參與度，更一步加強學生自主學習能動性。比如在教授點、線、面的投影知識時，學生會感到與實際工程中的建筑平、立、剖面圖相差很大，往往導致“學而不能用，學而不會用”的現(xiàn)狀[3]。課前讓同學們線上自學關于點、線、面的投影基本知識，線下去探索桌子、椅子、門窗等常規(guī)物體上的直線、平面的特征。試著畫出這些物體的三視圖。老師利用BIM建模制作動態(tài)地線、面與物體位置關系的動畫，創(chuàng)建線上資源。學生可通過查看線上資源直觀感受點、線、面與物體的空間關系，將理論基礎與生活實際聯(lián)系起來。同時線下要求學生利用廢紙盒、吸管等材料手工制作線、面的三面投影模型，讓學生直觀感受三面正投影的形成過程，從而加強學生三維空間思維能力的鍛煉。課中則要求學生以小組為單位根據(jù)自己制作的模型，講解模型中直線、平面的投影特征，其他組則可以提出疑問，老師根據(jù)學生匯報情況做最終點評，對于大家都不懂的內容進行重點講解，從而使學生在“忙”中、“玩中”學習了本部分內容。

（三）明確線上考核，加大施工圖繪制考核比例

工程制圖課程線上線下混合式教學要求學生課前自學。一些學生由于無量化的自學考核指標，而常常偷懶。在考核中需將線上自學納入考核體系中，包括視頻觀看時長、線上測試分數(shù)以及線上作業(yè)完成情況等。除了一些特別優(yōu)秀的學生，很多大學生功利性較強，他們的學習目標只是通過課程最終的考試，因此也是常常考完就忘[4]。傳統(tǒng)的考核主要關注制圖基礎、畫法幾何等基礎知識的考核，而對于施工圖繪制的考核則比較薄弱。施工圖繪制和識讀是工程制圖課程重點培養(yǎng)的能力，所以在考核中需要加大施工圖繪制和識讀能力的考核。期末總評成績包括過程性評價和終結性評價。在過程性評價中主要以大作業(yè)的形式來考核施工圖繪制成績，占期末總評的10%，在終結性評價中施工圖繪制成績占總評成績的40%。通過加大施工圖繪制的考核比例，使學生對施工圖繪制與識讀引起充分的重視，從而提升他們制圖和識圖的能力。

三、OBE理念下的學生職業(yè)素養(yǎng)

（一）培養(yǎng)學生工程實踐能力

工程制圖課程主要培養(yǎng)學生的手工繪圖動手能力、建筑識圖能力以及“三維向二維、二維向三維”轉換的空間思維能力。教學要將枯燥的理論知識融入生活中的實際案例，讓學生真正做到“學以致用”。本門課程主要針對大一新生，他們無專業(yè)基礎，且三維空間思維能力薄弱。在線下教學中引入手工模型制作，可以提升學生的學習興趣，同時讓學生親身感受物體與投影的關系，以及各元素之間的空間位置關系。而對于較為復雜的組合體或者建筑，學生很難在短時間內通過手工模型制作完成，教學可利用BIM建模，將模型做成三維動畫，讓學生課前預習時通過線上資源直觀感受他們的空間關系。通過教學改革讓學生能夠利用所學專業(yè)知識解決實際工程問題，不斷增強學生工程實踐能力。

（二）培養(yǎng)學生團結協(xié)作意識

建筑工程是一項復雜的系統(tǒng)工程，從設計、施工到監(jiān)理，單靠個人力量很難把工作做好，這就需要團結協(xié)作意識強、凝聚力強的團隊，并且還需要一定的個人溝通能力。課程注重團隊協(xié)作，課前布置以小組為單位的任務，課中則要求小組間相互討論，共同探索知識的學習以及自己預習中存在的問題，通過團隊間的合作先消化一部分難點，增強他們的自信心。例如小型建筑模型制作時，任務包括實地調研、制作模型、繪制圖紙、制作匯報PPT，時間短任務多，學生要想完成任務，就不得不互相溝通、對本組成員進行合理分工，讓每個學生理解自己的角色，領會團結協(xié)作的力量。

（三）培養(yǎng)學生一絲不茍的工匠精神

工程制圖課程是高校工科專業(yè)重要的基礎課程，具有知識嚴謹、實踐性強的特點，同時制圖過程中必須嚴格遵守國家制圖標準。通過學習工程制圖培養(yǎng)學生的制圖能力、識圖能力、三維空間思維能力以及規(guī)范化、標準化意識，養(yǎng)成“一絲不茍”、“嚴謹細致”的工作作風。教學中充分挖掘思政元素，培育學生工匠精神（見表1）。例如在制圖基礎中學習尺寸標準、線型畫法時，有些學生可能抱著“差不多得了”的心態(tài)，老師要從一開始訓練就要求學生嚴格按照國家制圖標準繪制所有圖線和尺寸標注，并列舉張子武工程因圖紙畫錯導致的嚴重安全事故，介紹大國工匠精益求精的故事，耐心糾正學生的得過且過的思想，確保學生繪制每一個符號、每一條線的規(guī)范與標準。為培育和弘揚工匠精神，國家每年都會定期舉辦全國大學生先進成圖技術與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽（簡稱全國大學生成圖大賽），將大賽的內容融入課程教學中，課程結束后鼓勵所有學生參加校賽，通過校賽選拔優(yōu)秀學生進入省賽。進入省賽的學生在指導老師的輔導下將面臨更加嚴格專業(yè)訓練。訓練的過程中，學生們不怕吃苦，一遍又一遍查略圖紙的問題，并相互監(jiān)督及時糾正，學生們常常因為一個問題在繪圖室熬夜探索。這種不怕困難、勇往直前、對自己嚴謹苛刻的態(tài)度正是工匠精神的呈現(xiàn)。

表1 教學手段應用情況表

表2 工程課程思政元素融入