“工程制圖與計算機繪圖”課程立體化建設

隨著計算機軟硬件、網絡技術及多媒體技術的不斷發展，使教學模式發生巨變。以學生為中心、教師為指導并為學生學習提供多渠道服務是培養復合型人才的新理念。立體化建設是一種充分利用現代教育技術來完善課程教學建設工作的新觀念，立體化建設內容應包括教材、習題集、參考書、試題庫、多媒體課件、輔助教學網站等方面全方位課程建設。課程教學模式（包括課堂教學模式和課后助學模式）是培養學生綜合素質和創新能力的關鍵。因此，有必要通過“工程制圖與計算機繪圖”課程立體化建設研究與實踐，恰當運用現代教學技術、方法與手段，優化“工程制圖與計算機繪圖”課程教學與助學模式。對“工程制圖與計算機繪圖”課程立體化建設研究與實踐的經驗介紹如下。

一、建立全新的課程體系和內容

對非機械類傳統56學時《工程制圖基礎》課程增加“計算機繪圖”內容（18學時），對《工程制圖基礎》課程的教學體系、內容、教學大綱和教學進度等重新進行了優化組合，將手工繪圖和計算機繪圖科學地融為一體。徹底實現傳統教學模式與現代教學模式的整合，建立科學、合理和實用的《工程制圖基礎》課程立體化體系，面向全校56學時24個班全面進行《工程制圖基礎》課程多媒體教學，與傳統工程制圖相比在相同56學時學生不僅學習了工程制圖理論和手工繪圖，而且學習了計算機繪圖。

對計算機繪圖部分，由于學時所限和AutoCAD軟件的強大功能，決定通過AutoCAD軟件介紹計算機繪圖過程。三維設計是現代工程技術發展的需要，利用網絡為學生提供三維繪圖教學平臺，增加、強調了三維繪圖內容。設置模塊包括：“UG軟件三維繪圖簡介”“CATIA三維繪圖簡介”和“Pro/E軟件三維繪圖簡介”等，以便學生了解UG、CATIA和 Pro/E等軟件。

二、立體化教材建設

1.教材建設

根據新世紀對人才素質的要求，結合多年的教學經驗，本著“夠用為度、應用為主”的教學宗旨，應根據專業和教學學時，編寫適合一般高校需要的教材。把制圖與計算機繪圖結合起來，以滿足全新的56學時《工程制圖基礎》課程教學體系、內容，充分融入現代工程技術發展的最新成果，編寫出版《現代工程制圖》和《現代工程制圖習題集》。

2.多媒體課件和上網課件建設

高校“計算機繪圖與工程制圖”課程課件所用AutoCAD軟件版本要更新，且課件不應只是用PowerPoint制作的電子教案。課題組綜合應用各種軟件，已形成了各類強大的課件，其多媒體課件和上網課件技術含量較高、交互性強，且與最新版教學大綱和教學進度一致，課件內容完備，界面友好、操作方便、形象生動，具有創新思路和啟發性。一些課件具有助教功能和助學功能，突破原有教學模式的全新的助教功能，發揮學生內在潛質，學生能夠通過課件自學完整課程內容、自我檢驗學習效果。在利用現代多媒體教學環境下，方便教學和自學，優化“工程制圖與計算機繪圖”課程的各個教學環節和自學條件。

三、建立、優化教學環境

1.在機房建立現代多媒體網絡教室

將多媒體網絡教室應用于軟件類課程的課堂教學已勢在必行，因此，對于計算機繪圖內容授課，建立并全程應用了多媒體網絡教室，且對如何有效應用多媒體網絡教室進行了重點研究與實踐。多媒體網絡教室是由一臺計算機作為服務器、一臺多媒體計算機作為主機（教師機）和分機（80臺學生機）組成。由主機通過網絡控制分機、傳輸信息（包括圖像和聲音）。教師機可控制80臺學生機顯示，實現“廣播教學”“學生示范”“屏幕監視”“遙控輔導和轉播教學相結合”“電子舉手”和“師生對講”等功能，教師能很好地控制多媒體網絡教室的授課秩序，學生能清楚看到教師機屏幕的內容。全程在計算機機房應用多媒體網絡教室和CAI課件，并與傳統教學黑板板書模式有機結合。

2.全面應用多媒體教室

對工程制圖內容，應用自制“計算機繪圖與工程制圖”課程的各種CAI課件進行多媒體教學研究與應用。其多媒體教室的教學設備不僅能滿足課堂教學，且已網絡化，教師能夠演示登陸網絡教學平臺和“CAD工程制圖”網站，指導學生利用網絡資源和圖書館資源等進行自主學習和師生互動活動。課堂教學時應用AutoCAD軟件為電子黑板，不僅通過AutoCAD軟件的三維繪圖和二維繪圖演示介紹三維實體畫圖、讀圖方法，幫助學生加深理解和讀懂視圖，而且同時使學生開闊學習AutoCAD軟件操作的視野。在以多媒體課件教學為主的同時，還要恰當使用教學實物模型和黑板板書。

3.建立網絡課堂平臺和“CAD工程制圖”網站

建立并全面開通從美國引進的基于校園網的精品課程Blackboard 網絡平臺，不斷應用各功能、效果很好。在網絡上為“計算機繪圖與工程制圖”課程師生筑起一個交互平臺。為主講教師所授課程各個班全體學生開通用戶登陸賬號和密碼，使主講教師與所授課班級之間實現網上實時通知、資料傳遞、討論、發送E-mail和其他各種課余助學互動活動，主講教師實時更新課程資料。學生可以利用教學支撐平臺所提供的自主學習空間進行學習、答疑、作業、討論和測試，學生可通過網絡鞏固所學知識。此外，其他人作為訪客也可以獲得一定權限的網上活動。其主要模塊如下：（1）“通知”模塊：教師通過網絡發布課程相關信息，如組織創新活動、競賽、學習某內容途徑等。（2）“精品課程相關項目”模塊：基本情況、課程負責人情況、課程組教師情況、教師隊伍情況、課程描述、自我評價、課程建設規劃、學校的政策措施和課程資源，其中精品課程資源包括上網課件、課程介紹、教師介紹、指定教材、教學大綱、 教學進程、授課教案、上機指導和練習、綜合測試題、考核辦法、參考文獻、授課實況、視頻教材、電子教材和學生評價材料等內容。（3）“課程資料”模塊：教學用的各類資料，如：將雙語課各講英文專業詞匯、臨時讓學生看的某章節電子教案、安裝AutoCAD軟件說明及圖示等信息傳到網上供學生下載使用。（4）“CAD工程制圖網站” 模塊：經過調研、查閱資料建立了哈爾濱工程大學“CAD工程制圖”網站框架及各模塊，將CAD工程制圖相關信息應用網上，其平臺更大、更廣，面向對象不只是學生，還可以是相關技術人員，對網絡教學平臺是一個補充，增加了網絡課程的靈活性。可以通過 “CAD工程制圖”網站學習 “CAD工程制圖”的相關知識。（5）“快速鏈接”模塊：與哈爾濱工程大學主頁、校內BBS和其他相關網站鏈接。（6）“討論板”模塊：由主講教師添加討論話題，學生回復，也可由學生添加討論話題。

4.繼續完善開放教室（包括觸摸屏式計算機、實物模型、座椅和黑板等）

師生可以在此利用觸摸屏式計算機和實物模型進行面對面課外輔導，學生利用實物模型和觸摸屏式計算機中的課程資源進行自學，讓學生反復觀察、體會知識重點和難點，鞏固、補充課堂所學習內容。

5.解決學生上機問題

除了要加強課堂實踐教學環節外，還要免費提供機房計算機，課題組教師指導學生在周六、周日去免費機房上機和應用教學樓觸摸屏計算機，使學生能及時充分鞏固所學知識。

四、雙語教學立體化建設

雙語教學是與國際社會交流融合發展的需要，是高等教育改革的重要組成部分，也是推進素質教育的一個重要方面。英語和AutoCAD軟件是應用計算機的重要工具。雙語教學可以增強學生的競爭力，提高學生獲取新知識能力和創新能力。“工程制圖與計算機繪圖”雙語課程立體化建設，包括師資培訓、自編雙語講義、選用雙語教材、制作雙語CAI課件、編寫雙語授課教案和研究教學方法及教學手段。學校應定期有計劃地派出雙語教師出國培訓和在學校組織英語培訓，并舉行雙語教學研討會，提高雙語教師的整體素質。《計算機繪圖》和《工程制圖基礎》雙語課程教師完成學校雙語課程建設工作。選擇《工程制圖基礎》雙語教材、編寫英文講義《Computer Aided Drawing》、制作雙語電子教案和CAI課件及編寫雙語授課教案。目前，我校雙語教學建設已經全面落實，并應用于兩學期、五個班計算機繪圖和工程制圖基礎課程的教學中。

五、考查環節建設

多樣化的評價方式，具體采用了閉卷考試、平時作業及表現綜合評定。2006年對試題庫進一步完善，卷面考試題目從建立的試題庫中選擇，全面考核課堂上講述的相關內容，提高了出題質量。

采取流水作業方式閱卷，提高了閱卷效率和質量。制圖大作業采用手工繪圖和計算機繪圖，考核學生對知識的綜

合應用能力和繪圖技能。

六、結論

經過“工程制圖與計算機繪圖課程立體化建設研究與實踐”項目研究后，為實現現代教學模式創建了條件。在內容上將傳統的工程制圖與計算機繪圖相結合，適應了學科發展的需要，反映了現代科學技術發展的新水平，這對于非機械類專業的工程圖形學教學值得推廣。對“計算機繪圖與工程制圖”全面采用現代化多媒體教學，徹底實現教學模式改革，為學生課后學習提供更好的自學平臺。構建了“計算機繪圖與工程制圖”課程教學和助學的新模式，使“工程制圖與計算機繪圖”課程的多媒體教學更加規范，教學效率、教學質量和教師素質有了很大提高。結果表明：工程制圖與計算機繪圖課程立體化建設有利于優化課堂結構，創造良好的教學環境；有利于提高學生學習的積極性；有利于因材施教；有利于提高教師的素質。實現了教育過程最優化，實現了以教師為主導、學生為主體和個性化教育的理念，最終有利于實現素質教育。