OBE理念下工程制圖課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)探索

吳林淋 胡河平 吳菡

湖北恩施學(xué)院建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院

一、OBE理念下的混合式教學(xué)路徑

我國(guó)21世紀(jì)初加入《華盛頓協(xié)議》，實(shí)現(xiàn)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證與國(guó)際接軌。OBE理念是工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證最核心的理念[1]，遵循以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的原則[2]。工程制圖課程是土木工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，是大一新生入校第一學(xué)期的專(zhuān)業(yè)課，對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的提升非常重要。由此，在OBE理念指導(dǎo)下如何開(kāi)展工程制圖課程教學(xué)設(shè)計(jì)是本研究的重點(diǎn)。本文研究的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)路徑包括線(xiàn)上課程預(yù)習(xí)（Online）、完成任務(wù)（Task）、面對(duì)面交流（Face to face）、課后反饋（Feedback）、課后作業(yè)練習(xí)（Practice）五個(gè)部分，簡(jiǎn)稱(chēng)“OTFFP”教學(xué)路徑。以剖面圖章節(jié)內(nèi)容為例，課前要求學(xué)生以小組為單位預(yù)習(xí)線(xiàn)上資源提供的剖面圖的內(nèi)容；再實(shí)地調(diào)研小型實(shí)體建筑，測(cè)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(xué)生以小組為單位進(jìn)行組間的成果討論，在討論中消化部分不懂的問(wèn)題，對(duì)于討論不能解決的問(wèn)題則通過(guò)雨課堂發(fā)布，老師根據(jù)雨課堂反饋的疑難問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)講解。課后學(xué)生根據(jù)老師講解內(nèi)容進(jìn)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(xiàn)上平臺(tái)，讓學(xué)生和老師共同評(píng)閱，接著完成下一節(jié)課堂的課前練習(xí)。通過(guò)混合式教學(xué)模式的學(xué)習(xí)，可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)參與度，也能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主觀(guān)能動(dòng)性，達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。

二、OBE理念下混合式教學(xué)策略

（一） 以成果為導(dǎo)向，優(yōu)選線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)資源

工程制圖課程教學(xué)資源包括線(xiàn)上資源和教材及教輔材料。通過(guò)對(duì)土木工程畢業(yè)生就業(yè)崗位進(jìn)行調(diào)查，表明該專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生主要的就業(yè)崗位集中在設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等崗位。通過(guò)對(duì)這些崗位需求分析，確定工程制圖課程主要在于培養(yǎng)學(xué)生的手工繪圖動(dòng)手能力、建筑識(shí)圖能力以及“三維向二維、二維向三維”轉(zhuǎn)換的能力。通過(guò)市場(chǎng)需求反推教學(xué)內(nèi)容，對(duì)原來(lái)知識(shí)體系進(jìn)行梳理。工程制圖課程主要包括制圖基礎(chǔ)、畫(huà)法幾何、建筑施工圖三個(gè)部分的內(nèi)容。以成果為導(dǎo)向，根據(jù)市場(chǎng)需求反推教學(xué)，刪除直線(xiàn)與平面以及平面與平面相對(duì)位置關(guān)系、投影變換、兩立體相關(guān)等章節(jié)內(nèi)容。對(duì)剩余的其他章節(jié)內(nèi)容則依據(jù)反推的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行刪減。最后根據(jù)教學(xué)內(nèi)容篩選線(xiàn)上教學(xué)資源，并合理刪減教材和教輔材料的內(nèi)容，使線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)資源與工程制圖教學(xué)目標(biāo)相互統(tǒng)一。

（二）以學(xué)生為中心，融合線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)手段

本研究的教學(xué)手段主要包括手工模型制作、模型臨摹、BIM建模、動(dòng)畫(huà)演示、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、建筑臨摹等（見(jiàn)表1）。將這些教學(xué)手段合理融入線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)平臺(tái)，來(lái)提升學(xué)生學(xué)習(xí)參與度，更一步加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能動(dòng)性。比如在教授點(diǎn)、線(xiàn)、面的投影知識(shí)時(shí)，學(xué)生會(huì)感到與實(shí)際工程中的建筑平、立、剖面圖相差很大，往往導(dǎo)致“學(xué)而不能用，學(xué)而不會(huì)用”的現(xiàn)狀[3]。課前讓同學(xué)們線(xiàn)上自學(xué)關(guān)于點(diǎn)、線(xiàn)、面的投影基本知識(shí)，線(xiàn)下去探索桌子、椅子、門(mén)窗等常規(guī)物體上的直線(xiàn)、平面的特征。試著畫(huà)出這些物體的三視圖。老師利用BIM建模制作動(dòng)態(tài)地線(xiàn)、面與物體位置關(guān)系的動(dòng)畫(huà)，創(chuàng)建線(xiàn)上資源。學(xué)生可通過(guò)查看線(xiàn)上資源直觀(guān)感受點(diǎn)、線(xiàn)、面與物體的空間關(guān)系，將理論基礎(chǔ)與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)。同時(shí)線(xiàn)下要求學(xué)生利用廢紙盒、吸管等材料手工制作線(xiàn)、面的三面投影模型，讓學(xué)生直觀(guān)感受三面正投影的形成過(guò)程，從而加強(qiáng)學(xué)生三維空間思維能力的鍛煉。課中則要求學(xué)生以小組為單位根據(jù)自己制作的模型，講解模型中直線(xiàn)、平面的投影特征，其他組則可以提出疑問(wèn)，老師根據(jù)學(xué)生匯報(bào)情況做最終點(diǎn)評(píng)，對(duì)于大家都不懂的內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)講解，從而使學(xué)生在“忙”中、“玩中”學(xué)習(xí)了本部分內(nèi)容。

（三）明確線(xiàn)上考核，加大施工圖繪制考核比例

工程制圖課程線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)要求學(xué)生課前自學(xué)。一些學(xué)生由于無(wú)量化的自學(xué)考核指標(biāo)，而常常偷懶。在考核中需將線(xiàn)上自學(xué)納入考核體系中，包括視頻觀(guān)看時(shí)長(zhǎng)、線(xiàn)上測(cè)試分?jǐn)?shù)以及線(xiàn)上作業(yè)完成情況等。除了一些特別優(yōu)秀的學(xué)生，很多大學(xué)生功利性較強(qiáng)，他們的學(xué)習(xí)目標(biāo)只是通過(guò)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(guān)注制圖基礎(chǔ)、畫(huà)法幾何等基礎(chǔ)知識(shí)的考核，而對(duì)于施工圖繪制的考核則比較薄弱。施工圖繪制和識(shí)讀是工程制圖課程重點(diǎn)培養(yǎng)的能力，所以在考核中需要加大施工圖繪制和識(shí)讀能力的考核。期末總評(píng)成績(jī)包括過(guò)程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)。在過(guò)程性評(píng)價(jià)中主要以大作業(yè)的形式來(lái)考核施工圖繪制成績(jī)，占期末總評(píng)的10%，在終結(jié)性評(píng)價(jià)中施工圖繪制成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的40%。通過(guò)加大施工圖繪制的考核比例，使學(xué)生對(duì)施工圖繪制與識(shí)讀引起充分的重視，從而提升他們制圖和識(shí)圖的能力。

三、OBE理念下的學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)

（一）培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力

工程制圖課程主要培養(yǎng)學(xué)生的手工繪圖動(dòng)手能力、建筑識(shí)圖能力以及“三維向二維、二維向三維”轉(zhuǎn)換的空間思維能力。教學(xué)要將枯燥的理論知識(shí)融入生活中的實(shí)際案例，讓學(xué)生真正做到“學(xué)以致用”。本門(mén)課程主要針對(duì)大一新生，他們無(wú)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，且三維空間思維能力薄弱。在線(xiàn)下教學(xué)中引入手工模型制作，可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)讓學(xué)生親身感受物體與投影的關(guān)系，以及各元素之間的空間位置關(guān)系。而對(duì)于較為復(fù)雜的組合體或者建筑，學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)手工模型制作完成，教學(xué)可利用BIM建模，將模型做成三維動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)時(shí)通過(guò)線(xiàn)上資源直觀(guān)感受他們的空間關(guān)系。通過(guò)教學(xué)改革讓學(xué)生能夠利用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題，不斷增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力。

（二）培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)

建筑工程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，從設(shè)計(jì)、施工到監(jiān)理，單靠個(gè)人力量很難把工作做好，這就需要團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)強(qiáng)、凝聚力強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)，并且還需要一定的個(gè)人溝通能力。課程注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作，課前布置以小組為單位的任務(wù)，課中則要求小組間相互討論，共同探索知識(shí)的學(xué)習(xí)以及自己預(yù)習(xí)中存在的問(wèn)題，通過(guò)團(tuán)隊(duì)間的合作先消化一部分難點(diǎn)，增強(qiáng)他們的自信心。例如小型建筑模型制作時(shí)，任務(wù)包括實(shí)地調(diào)研、制作模型、繪制圖紙、制作匯報(bào)PPT，時(shí)間短任務(wù)多，學(xué)生要想完成任務(wù)，就不得不互相溝通、對(duì)本組成員進(jìn)行合理分工，讓每個(gè)學(xué)生理解自己的角色，領(lǐng)會(huì)團(tuán)結(jié)協(xié)作的力量。

（三）培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的工匠精神

工程制圖課程是高校工科專(zhuān)業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，具有知識(shí)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)制圖過(guò)程中必須嚴(yán)格遵守國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)學(xué)習(xí)工程制圖培養(yǎng)學(xué)生的制圖能力、識(shí)圖能力、三維空間思維能力以及規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)，養(yǎng)成“一絲不茍”、“嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致”的工作作風(fēng)。教學(xué)中充分挖掘思政元素，培育學(xué)生工匠精神（見(jiàn)表1）。例如在制圖基礎(chǔ)中學(xué)習(xí)尺寸標(biāo)準(zhǔn)、線(xiàn)型畫(huà)法時(shí)，有些學(xué)生可能抱著“差不多得了”的心態(tài)，老師要從一開(kāi)始訓(xùn)練就要求學(xué)生嚴(yán)格按照國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制所有圖線(xiàn)和尺寸標(biāo)注，并列舉張子武工程因圖紙畫(huà)錯(cuò)導(dǎo)致的嚴(yán)重安全事故，介紹大國(guó)工匠精益求精的故事，耐心糾正學(xué)生的得過(guò)且過(guò)的思想，確保學(xué)生繪制每一個(gè)符號(hào)、每一條線(xiàn)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。為培育和弘揚(yáng)工匠精神，國(guó)家每年都會(huì)定期舉辦全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽（簡(jiǎn)稱(chēng)全國(guó)大學(xué)生成圖大賽），將大賽的內(nèi)容融入課程教學(xué)中，課程結(jié)束后鼓勵(lì)所有學(xué)生參加校賽，通過(guò)校賽選拔優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)入省賽。進(jìn)入省賽的學(xué)生在指導(dǎo)老師的輔導(dǎo)下將面臨更加嚴(yán)格專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練。訓(xùn)練的過(guò)程中，學(xué)生們不怕吃苦，一遍又一遍查略圖紙的問(wèn)題，并相互監(jiān)督及時(shí)糾正，學(xué)生們常常因?yàn)橐粋€(gè)問(wèn)題在繪圖室熬夜探索。這種不怕困難、勇往直前、對(duì)自己嚴(yán)謹(jǐn)苛刻的態(tài)度正是工匠精神的呈現(xiàn)。

表1 教學(xué)手段應(yīng)用情況表

表2 工程課程思政元素融入