“互聯網+”背景下工程圖學“四課”教學模式研究

●馮 旻

一、引言

隨著新媒體時代的到來，5G 網絡、智能手機得到了快速發展，“互聯網+”已融入各行各業，高等教育也受到了網絡帶來的沖擊和挑戰，以往傳統的教學模式和教學方法亟待我們去改革創新。工程圖學是高等工科院校本科機械類專業的一門必修的專業技術基礎課，它在培養學生空間圖示與圖解能力、空間想象能力、創新能力和素質教育中，占有十分重要的地位。教學內容從點、直線、平面、基本立體的投影分析，到機件的表達方法、標準件和常用件的畫法、標記，進而到零件圖和裝配圖的表達，它主要研究解決空間幾何問題以及繪制和閱讀機械工程圖樣的理論和方法，理論嚴謹，實踐性強，與工程實踐密切相關，學生學習難度較大。現階段教學中主要采取精講多練輔以傳統的教具、模型和現代多媒體課件動畫演示相結合的教學模式，學生對所學知識的掌握不扎實，僅浮于表面，很容易學過就忘，在后續的專業課程的學習，以及課程設計、畢業設計乃至將來的工作中很難做到學以致用。現在的“00 后”大學生是伴隨著網絡通信技術發展成長起來的，他們對移動終端的依賴超乎想象，生活中無處不在，如何將互聯網融入大學生的學習中，改革創新教學模式以適應現代大學生的特點和學習需求是教育工作者必須面對的問題。

因此，隨著工程技術和教學技術的發展和提高，為適應社會對應用型人才的需求，本文基于“互聯網+”的優勢，融入教學，改革工程圖學的教學模式，研究更完善有效的教學方法及手段，使學生在更加靈活的時間中掌握學習內容，真正將知識內化，實現工科專業人才的培養目標。

二、工程圖學“四課”教學模式創建

（一）教學模式創建的背景

新媒體時代互聯網信息技術飛速發展，各種新型終端隨之涌現，微課、慕課、學堂在線、學習通以及全球網絡資源共享課等等作為互聯網信息技術的產物，引發我們必須對傳統教學方法重新思考。如何利用這些課堂外的資源，提升大學生的課堂教學質量，是我們不能回避的問題。2017 年10 月，我院開始對機械設計制造及其自動化專業進行工程教育專業認證，且工程圖學精品課程建設需要，我們完成了網絡資源共享課程的建設。以此為契機工程圖學課程教學改革創新是必經之路，如何把網絡優質教學資源與實體課堂教學融合，利用現代信息技術手段，加強優質教學資源共享的建設與應用，探索出使學生樂于接受、提高學習效率和創新思維能力的教學新方法，鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習、合作學習；增強學生在網絡環境下提出問題、分析問題和解決問題的能力。同時還要建設合適我校特色的的學習資源，供教師教學或學生學習使用，做到真正因材施教。

（二）“四課”教學模式

1.網絡教學資源的整合優化。為了體現出互聯網與工程圖學課程結合的優勢，首先需要在網絡上建設豐富的教學資源。工程圖學課程作為一門工科傳統課程，教學用的教學文件、備課教案、課件、試題庫等教學資料，課題組早在幾年前建設了工程圖學精品課程，并利用學校的網站平臺上傳了這些教學資料，成為學生課外學習的有效補充。但是通過多年的實踐發現，現有教學平臺存在的問題主要集中在以下幾個方面：

（1）教學視頻時間過長，因大多是隨堂錄制的，無擴展知識，導致學生沒興趣在課后把課程學完。

（2）學校的大數據顯示，現有學習平臺利用率非常低，去平臺學習的學生人數很少。

（3）平臺的交互性較差，學生的提問不能實時解決，影響了學生在線學習的積極性。

針對以上問題，基于工程教育專業認證，課程組教師對教學資源進行優化、整合和提升。依據教學大綱，將知識模塊化，每一模塊下再分若干知識點，將每個知識點錄制成10 分鐘左右的視頻課，內容包括知識點講解、舉例和問題討論等內容。力爭實現學生積極參與課后網絡課學習。整個課程大致分成7 個模塊，例如第2 個模塊是投影理論基礎，包括點的投影、直線的投影、平面的投影、平面立體的投影及表面上的點和線、曲面立體的投影及其表面上的點和線、平面與平面立體及曲面立體表面相交和兩曲面立體表面相交8 個知識點。整合優化后的工程圖學教學資源庫為“互聯網+”背景下工程圖學教學改革提供了必要的條件。

2.“四課”教學模式改革創新。教學材料和網絡教學資源整合優化后，接下來是教學模式的改革。以往的教學方法多是以課堂講授為主，課堂上大部分時間是由教師講解知識點，課后由學生完成作業，所以學生基本是在教師的主導下被動學習，不能做到積極思考，缺乏主動學習的自覺性。“互聯網+”與教學融合后能為學生營造隨時隨地學習的環境，調動學生的學習積極性，被動學習可以轉變為主動學習，因此，新的教學模式結合傳統教學的直接性和移動網絡學習的靈活性、趣味性，采用模塊式教學，細化知識點，以問題為主線，學生為主角的教學模式。課題組教師基于“互聯網+”背景下，在工程圖學教學實踐中創建了“四課”教學模式，如圖1 所示。

圖1 “互聯網+”背景下“四課”教學模式

第一課堂是實體課堂，課前教師設置若干問題，要求學生在上課前自主完成MOOC 或本校網絡教學平臺資源課的學習。學生帶著問題進教室，課堂上，教學設計要與在線學習相互補充，在教師的啟發引導下，完成必要的課堂練習之余采用學生之間的問題研討、分組討論、反思總結等形式，以達到知識的內化、應用、提高的目標，提升教學效果；第二課堂為MOOC 或本校網絡教學平臺資源課的在線課堂，教師以知識點形式在課堂教學前發放學習任務，學生通過在線觀看教學視頻，完成對知識點的概念、原理和方法的初步記憶和理解，同時把不懂的內容化成問題將帶到實體課堂上解決；第三課堂是實體課堂與移動網絡終端融合的課堂，以師生互動的形式充分調動學生的學習積極主動性，從而實現學生是學習的主體，而不僅僅是教師一言堂，比如利用學習通APP建立班級，課堂上以搶答的形式進行師生互動，并采取課程積分，在教師的引導下，鼓勵學生更多參與，提高應用所學知識分析和解決問題的能力；第四課堂是在線課堂，課后利用網絡上優質的學習資源，查閱相關資料完成教師布置的閱讀筆記，并通過微信、QQ 和網上在線互動平臺等方式為學生答疑解惑和學習成果測驗，進一步幫助學生掌握、理解、強化知識點。四個課堂將課堂教學和新媒體互聯網在線學習有機結合，可以合理利用學生的碎片時間，使學生的學習在輕松、自由的形式下進行。

（三）教學評價機制改革

“四課”教學模式是以問題為導向，以學生為中心的教學方法，改革效果需要合理有效的課程評價體系，客觀公正、真實全面地反映學生對知識的掌握及運用能力，以考促學。現有的評價方式都是用期末考試成績來評價學生的知識掌握情況，這種方式的課程評價重結果輕過程，很多學生依靠考前通宵復習也能通過考試，導致學習的主動性不高。

因此，創新合理、靈活的評價方式，加強對學習過程的考核評價，是教學過程重要的環節。首先，“互聯網+”與教學過程融合后，依托網絡教學在線平臺評價學生的課前學習情況，如學生通過視頻課點擊次數、在線時間等的統計，獲得課程積分，對學生課前的學習行為進行合理評價；教學資源課在線平臺上針對每個教學知識點都設有相應的在線測試，學生可在線完成，系統會自動打分，對學生可以進行階段性學習評價。其次，對學生在課堂上問題討論及匯報的情況進行打分評測；課后的閱讀筆記、習題作業和板圖繪制也要有成績記錄評測。最后，以學期考試的形式進行總結性評價，試題分主觀和客觀兩類題型，客觀題型主要考核學生對基本知識的掌握程度，主觀題型考核學生對知識點的理解、內化程度。通過這三個方面的綜合評價，可以做到全方位的評價學生對圖學知識掌握的情況，真正反映學生的學習狀況和學習效果，同時為教師調整和優化教學計劃提供依據。如表1 所示。

表1 工程圖學教學環節評價占比

三、結束語

工程圖學課程基于“互聯網+”，從整合優化教學資源、改革創新教學模式和教學評價方式三個方面進行探索，新的教學模式以學生為主體，以問題為核心，減少脫離實踐的理論課教學，將在線學習和課堂教學有機結合。“四課”教學模式徹底改變了長期以來形成的教師“一言堂”的灌輸式課堂教學，為學生提供了持續學習、自主學習的空間，真正做到學生是學習的主體，有效激發了學生的學習興趣，挖掘了學生的學習潛能，提高了學生的學習自主性和空間想象能力。