工程制圖與CAD線上線下混合式教學模式的探究與實踐

李媛媛

摘??要：線上線下混合式教學是近年來教學改革的熱點問題。本文以工程制圖與CAD課程教學為例，對混合式教學模式開展了相關探索與實踐，結合課程特點進行線上資源建設與線下課堂教學設計，并對課程評定方式進行探討，以期為本領域相關研究提供借鑒和參考。

關鍵詞：線上線下混合式教學;工程制圖與CAD;課程評定

中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《加快推進教育現代化實施方案（2018-2022年）》中指出：“推動課堂教學革命，應以以學生發展為中心，通過教學改革促進學習革命，積極推廣小班化教學、混合式教學、翻轉課堂，大力推進智慧教室建設，構建線上線下相結合的教學模式”。在這樣的大背景下，教師更需因課制宜將現代信息化教學手段引入課堂，合理進行混合式教學設計，科學設置考核內容和方式，從而不斷提高教學質量，并引導學生利用在線學習平臺進行自我管理、主動學習，從而提高學習效率，遵循“教學主導學為主體”的教學原則，不斷提升學生自主學習、分析問題解決問題的能力[1]。

1?工程制圖與CAD課程特點分析

工程制圖是一門通用技術語言，不同國家、不同工程領域的工程師可通過它進行無障礙溝通，而工程制圖與CAD是大專院校工科專業必修的一門基礎課，對于非機類專業來說，工程制圖與CAD這門課著重培養學生的讀圖、識圖、基本繪圖能力，與此同時，訓練學生的空間想象力以及構思能力，邏輯思維能力及解決問題能力，這些是創造性思維的基礎。通過該課程的學習，培養學生的動手能力，使學生能夠精準表達設計構思和意圖，培養學生嚴謹的科學態度和一絲不茍的工作作風[2]。

核心能力-空間想象力培養

空間想象力是創新與創造的基礎，而其核心畫法幾何抽象難懂，學生需要通過大量的繪圖訓練來鍛煉自己的空間想象力，在有限的課時內合理設計理論教學與實踐教學的內容和比例是關鍵。以立體幾何為基礎的畫法幾何理論知識以及需大量死記硬背的制圖基本方法及要求非常適合學生自學，學生可借助豐富的網絡教學資源在教師的規劃和指引下采用線上學習的方式完成這部分理論知識的學習，大量的手動繪圖及CAD制圖上機實操則可利用課堂時間更高效的在教師指導或者團隊合作下完成。

傳統課堂教學形式單一

傳統教學形式以課堂理論教學為主，手動繪圖作業為輔，因教師需綜合考慮學生的學習能力及接受程度，導致課堂進度慢，效率不高，并且，而因為非機類專業工程制圖與CAD課時有限，CAD上機實踐訓練不足，難以完成學生的繪圖技能訓練以及培養空間想象力的教學目標和畢業要求。而線上課程的引入，會使理論教學部分在時間和空間上更加靈活，學生可根據自身的水平來調整學習時間和學習次數乃至學習方式，可大大提高學習的主動性，提升學習效率，從而避免“大鍋飯”的現象，與此同時，寶貴的課堂時間可以用來進行大量的實操練習，“師生互動，生生互動”更加及時、直觀、有效，線上線下雙管齊下，理論知識可以及時遷移和擴展并得以實踐。

課堂內容與實際生產及應用脫節

知識能夠學以致用才能激發學生的學習熱情。工程制圖與CAD是一門實用性很強的課程，針對不同的工科專業其應用領域也不同，以應用化學及高分子材料與工程為例，應用化學側重于化工制圖，包括化工設備及化工流程圖等繪圖內容，而高分子專業則側重于各類模具及工業生產流程圖的繪制，對于這兩個不同的專業來說，前面的畫法幾何以及制圖的基本要求是一致的，而后面的實踐及應用部分各有側重，采用線上教學完成理論知識的輸入，可以讓教師有更多的時間鉆研線下課堂教學設計，將更多生產實例與繪圖理論及繪圖技能相關聯，提升學生分析問題和解決問題的能力。

2?線上線下混合式教學實踐

以應用化學專業的“工程制圖與CAD”課程建設為例，在教學設計上圍繞著“以學生為中心”開展，力求達到“兩性一度”的教學要求，將課程共分為三個主要模塊，模塊一：線上教學，學生通過SPOC，在線學習畫法幾何及CAD基本操作的理論知識，在線完成客觀測驗及論壇討論等內容，并完成作業;模塊二：線下手動繪圖課，課堂中，教師發布繪圖練習題，學生在教師指導下完成手動繪圖操作。通過課堂討論，教師答疑、作品展示及教師點評環節來完成反思式評價及知識點的鞏固;?模塊三：CAD繪圖，課堂上教師先進行講解并布置當日繪圖任務，學生進行上機繪圖實操，部分任務需小組合作完成，最后，教師進行課堂總結，整個課程的進展由任務驅動，并輔以合作式探究和問題討論等設計。

2.1?線上教學

線上課程采用SPOC的教學形式，以畫法幾何理論知識及AutoCAD軟件操作

基本技能為主，教師按教學計劃提前一周發布下一周乃至兩周的課程內容，學生可根據實際情況靈活調整學習時間并在指定日期前完成測驗及作業。線上課程教學資源主要包括視頻、掛圖、文檔、討論話題等內容，視頻中間會設置隨堂問答，以確保學生完整觀看視頻內容，如圖1所示;周測及作業如圖2?所示，學生需在指定日期前完成測驗、話題討論及作業才可獲得成績，成績評定方式主要有主觀題評分、學生作業互評及教師評價;與此同時，線上教學設有討論區如圖3所示，教師發起討論話題，學生進行討論、提問、互動、點贊等操作，并根據活躍度有相應加分，從統計數據來看，學生參與積極性很高，教師也可在討論區為學生答疑解惑。

2.2?線下教學

線下課堂主要以手動繪圖以及CAD上機實踐為主，課程設計上采用獨立繪圖、任務驅動、小組合作、作品展示以及教師點評、學生互評等方式來完成課堂教學內容。

如圖4所示，課前利用課堂派發布預習，完成考勤，教師利用15分鐘左右的時間總結在線學習資源要點，并在PPT中設置互動問答及話題討論，學生可通過發射彈幕等方式參與互動，使課堂參與度大幅度提升。手動繪圖內容主要以畫法幾何內容為主，為教材配套習題冊上的題目，需在固定教室固定時間內在教師的指導下完成。課堂上允許有討論和提問，氣氛輕松活躍，學生繪圖熱情很高;AutoCAD繪圖在指定機房指定時間完成，內容上循序漸進，從簡單平面圖形到復雜零件乃至工藝流程圖均有涉獵，其中工藝流程圖采用分組任務形式完成，學生通過團隊合作完成設計和制圖。