融合信息技術(shù)的《機(jī)械制圖》教學(xué)創(chuàng)新探索與實(shí)踐

崔素華，高雪強(qiáng)，韓志杰

（河北科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，河北石家莊 050000）

中共中央辦公廳下發(fā)的 《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》提出了推進(jìn)教育現(xiàn)代化的戰(zhàn)略任務(wù)之一是發(fā)展具有中國(guó)特色、世界水平的現(xiàn)代教育[1]。全面落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，豐富并創(chuàng)新課程形式；創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式，推行啟發(fā)探究式、合作式等教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，建立更加科學(xué)公正的考試評(píng)價(jià)制度[2]?！吨袊?guó)教育現(xiàn)代化2035》把高校教學(xué)創(chuàng)新改革提升到戰(zhàn)略高度，打造高校教學(xué)改革的風(fēng)向標(biāo)。在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的背景下，在課堂教學(xué)中有效應(yīng)用信息技術(shù)，加快信息技術(shù)支持下的教學(xué)創(chuàng)新具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 《機(jī)械制圖》課程教學(xué)創(chuàng)新關(guān)注的問(wèn)題

《機(jī)械制圖》 是工科院校機(jī)械類專業(yè)的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課。主要培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力、設(shè)計(jì)表達(dá)能力。傳統(tǒng)教學(xué)手段單一，大部分教師采用PPT 講授，信息技術(shù)沒(méi)有與課堂教學(xué)深度融合。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生低頭一族增多，教師課堂提問(wèn)，學(xué)生參與度不高。課程思政落實(shí)不到位，部分專業(yè)課教師認(rèn)為專業(yè)課程只負(fù)責(zé)知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)，思政教育是思政課教師的責(zé)任。把專業(yè)知識(shí)教育和思想政治教育分離開(kāi)來(lái)。考核評(píng)價(jià)體系不完善，側(cè)重結(jié)果性評(píng)價(jià)學(xué)生，不能科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生綜合素質(zhì)?；谝陨锨闆r，為了解決制圖課程中存在的問(wèn)題，有必要開(kāi)展《機(jī)械制圖》課堂教學(xué)創(chuàng)新改革。

2 教學(xué)創(chuàng)新理念及思路

遵循“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的指導(dǎo)思想[3]，以提升教學(xué)效果為目的，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，將信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合，構(gòu)建多元化教學(xué)模式，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位。強(qiáng)化課堂師生互動(dòng)、生生互動(dòng)環(huán)節(jié)，使學(xué)生深度參與教學(xué)活動(dòng)。加強(qiáng)探討式、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，鍛煉學(xué)生分析、解決問(wèn)題能力和思辨能力。落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)，深入挖掘課程思政元素，有機(jī)融入課程教學(xué)中，達(dá)到潤(rùn)物無(wú)聲的育人效果[4]。

3 《機(jī)械制圖》課程教學(xué)創(chuàng)新改革方法及途徑

3.1 依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)上以成果導(dǎo)向OBE 為理念，進(jìn)行反向設(shè)計(jì)。結(jié)合機(jī)械專業(yè)畢業(yè)達(dá)成指標(biāo)要求，《機(jī)械制圖》 課程教學(xué)目標(biāo)在知識(shí)層面上要使學(xué)生達(dá)到形體到圖樣，圖樣到形體的正確轉(zhuǎn)換，能夠讀懂機(jī)械圖樣并能繪制出符合國(guó)標(biāo)要求的圖樣。在能力層面上要具有空間思維能力和工程表達(dá)能力。培養(yǎng)學(xué)生求真求實(shí)的工作作風(fēng)和家國(guó)情懷等思想政治素養(yǎng)。在課程頂層設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、素養(yǎng)互融，形成“三位一體”的教學(xué)體系。

依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合和優(yōu)化。畫(huà)法幾何部分比較難而且抽象，直線與平面、平面與平面的相交，重點(diǎn)講解至少有一個(gè)元素處于特殊位置的情況。換面法采用案例教學(xué)法，側(cè)重?fù)Q面法的應(yīng)用問(wèn)題，解決直線的實(shí)長(zhǎng)和平面的實(shí)形問(wèn)題。刪除不常用形體相貫線中的斜貫、偏貫等內(nèi)容。加強(qiáng)形體構(gòu)形訓(xùn)練，設(shè)計(jì)組合體開(kāi)放性形體構(gòu)形的項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)零件表達(dá)方案的綜合應(yīng)用訓(xùn)練，將工程實(shí)際案例引入教學(xué)中，結(jié)合學(xué)科行業(yè)的最新發(fā)展成果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和工程意識(shí)。嘗試將《機(jī)械制圖》課程與三維建模課程有機(jī)融合，解決學(xué)生“讀圖難”的問(wèn)題。課程思政是落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的重要舉措[5]，在緒論、標(biāo)準(zhǔn)件、零件圖、裝配圖等知識(shí)點(diǎn)融入法制意識(shí)、工匠精神、家國(guó)情懷等思政元素。

3.2 信息技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方法與手段，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式

3.2.1 搭建在線教學(xué)平臺(tái)，拓展學(xué)習(xí)途徑

在原有線上線下混合教學(xué)的基礎(chǔ)上，完善網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)教學(xué)資源，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)選擇河北科技大學(xué)課程中心和超星集團(tuán)的學(xué)習(xí)通APP 平臺(tái)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行凝練和拓展，自主開(kāi)發(fā)《機(jī)械制圖》在線課程，錄制微課視頻51 個(gè)。建立了教學(xué)活動(dòng)資源：章節(jié)測(cè)試題庫(kù)、習(xí)題庫(kù)、試卷庫(kù)、討論題庫(kù)、在線答疑、調(diào)查問(wèn)卷等。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的數(shù)字化教學(xué)資源拓展學(xué)生學(xué)習(xí)途徑，利用教學(xué)資源庫(kù)補(bǔ)充課外知識(shí)，提供最前沿的學(xué)術(shù)成果等拓展性閱讀材料。提供與本課程相關(guān)鏈接平臺(tái)，如中國(guó)大學(xué)MOOC、中國(guó)知網(wǎng)、學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)、中文電子在線圖書(shū)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái)等，供學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。

3.2.2 信息技術(shù)助力課前自主學(xué)習(xí)

任課教師在上課前一天發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)推送給學(xué)生，自主學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)要有針對(duì)性、可評(píng)價(jià)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，觀看微課視頻，完成調(diào)查問(wèn)卷或預(yù)習(xí)測(cè)試題。對(duì)于困惑的知識(shí)點(diǎn)可反復(fù)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。教師要實(shí)時(shí)追蹤、分析學(xué)生的線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，了解學(xué)生預(yù)習(xí)和知識(shí)掌握的情況，以便精準(zhǔn)輔導(dǎo)，對(duì)于學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生，進(jìn)行導(dǎo)學(xué)；對(duì)于隨意散漫、學(xué)習(xí)不認(rèn)真的學(xué)生及時(shí)督學(xué)。同時(shí)收集學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整課上的流程，彌補(bǔ)了線下教學(xué)帶來(lái)的師生溝通不暢、教師難以把握學(xué)生學(xué)習(xí)情況等不足。

3.2.3 課中翻轉(zhuǎn)課堂，促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化

傳統(tǒng)教學(xué)以教師主導(dǎo)式為主，教學(xué)活動(dòng)是單通道的。學(xué)生中不乏出現(xiàn)低頭一族，課堂教學(xué)氣氛沉悶，教學(xué)互動(dòng)性差。信息技術(shù)的飛速發(fā)展為教學(xué)創(chuàng)新提供有力支撐，將傳統(tǒng)教育教學(xué)方法與信息技術(shù)深度融合，進(jìn)行課堂翻轉(zhuǎn)。課堂前測(cè)可以快速讓學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，同時(shí)為教師提供學(xué)生實(shí)時(shí)的學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)。對(duì)于教學(xué)中核心知識(shí)點(diǎn)，教師通過(guò)項(xiàng)目式、案例式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)頭腦風(fēng)暴，通過(guò)小組合作引導(dǎo)學(xué)生探究、分享、自主解決重點(diǎn)、 突破難點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生洞察力及批判性思維?；旌鲜浇虒W(xué)模式重構(gòu)教學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，教學(xué)過(guò)程由以教為主轉(zhuǎn)向以學(xué)為主，教學(xué)活動(dòng)通過(guò)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)完成。課堂后測(cè)有利于診斷出學(xué)生思維的障礙，教師糾正認(rèn)識(shí)偏差，幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)極大豐富教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生深度參與教學(xué)活動(dòng)，到課率、抬頭率、活躍度明顯提升，課堂效果明顯提升。

3.2.4 課后鞏固、拓展

為更好地跟蹤和督促學(xué)生課后鞏固、拓展，教師在教學(xué)平臺(tái)布置總結(jié)性作業(yè)。教師還可適當(dāng)推送拓展性資源，使教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。教師通過(guò)在線評(píng)閱學(xué)生作業(yè)，獲取學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)并加以分析，了解學(xué)習(xí)效果，進(jìn)行反思、持續(xù)改進(jìn)。

3.3 建立過(guò)程的多元化評(píng)價(jià)體系

在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，考核方法比較單一，取幾次課后作業(yè)、加幾次考勤的成績(jī)作為平時(shí)成績(jī)，主要依據(jù)終結(jié)性評(píng)價(jià)。這種考核方法導(dǎo)致學(xué)生平時(shí)不認(rèn)真聽(tīng)課，作業(yè)抄襲，應(yīng)付了事，期末臨陣磨槍，無(wú)法真實(shí)反映學(xué)生的能力。建立過(guò)程的多元化教學(xué)評(píng)價(jià)體系，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、反饋[6]。健全知識(shí)與能力考核的多元化學(xué)業(yè)考核評(píng)價(jià)，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的大數(shù)據(jù)全面記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生真實(shí)有效的過(guò)程性評(píng)價(jià)。具體評(píng)價(jià)項(xiàng)目及權(quán)重如表1所示。

表1 多元化的考核方案

3.4 融入思政元素，提高學(xué)生綜合素養(yǎng)

《機(jī)械制圖》 課以大國(guó)工匠典型人物為切入點(diǎn)，以新聞圖片、視頻、網(wǎng)頁(yè)等形式，合理將工匠精神、社會(huì)主義核心價(jià)值觀、 誠(chéng)實(shí)守信、 責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)人颊厝谌搿稒C(jī)械制圖》課程各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)從注重知識(shí)到知識(shí)、能力、素養(yǎng)互融。

4 教學(xué)創(chuàng)新改革后效果分析

教學(xué)實(shí)踐表明，教學(xué)創(chuàng)新改革取得了良好的教學(xué)效果。兩個(gè)混合教學(xué)實(shí)驗(yàn)班共69 人，經(jīng)過(guò)多元化綜合考核后，兩班90 分以上人數(shù)23 人，80-89 分人數(shù)32人，其余全部及格。綜合成績(jī)分析如圖1所示。

圖1 綜合成績(jī)分析

通過(guò)混合教學(xué)班和傳統(tǒng)教學(xué)班的綜合成績(jī)對(duì)比，混合教學(xué)班的優(yōu)秀率33.3%，及格率100%。傳統(tǒng)教學(xué)班的優(yōu)秀率0%，及格率93.9%，如圖2所示。混合教學(xué)班高分段的學(xué)生明顯多于傳統(tǒng)教學(xué)班。

圖2 混合教學(xué)班和傳統(tǒng)教學(xué)班綜合成績(jī)對(duì)比

《機(jī)械制圖》 課程采用線上線下混合教學(xué)模式后，課題組教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了滿意度問(wèn)卷調(diào)查。結(jié)果顯示：14%的學(xué)生非常滿意，48.5%的學(xué)生比較滿意，如圖3所示。

圖3 學(xué)生滿意度調(diào)查問(wèn)卷

通過(guò)與學(xué)生訪談、調(diào)查問(wèn)卷、學(xué)生互評(píng)等形式對(duì)學(xué)生所學(xué)章節(jié)蘊(yùn)含的思政元素的認(rèn)識(shí)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，利用大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)記錄學(xué)生在思想政治方面的具體表現(xiàn)、進(jìn)步，課程育人效果顯著。

5 結(jié)語(yǔ)

以建設(shè)一流課程為引領(lǐng)，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，實(shí)施“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，將信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合?！稒C(jī)械制圖》課程實(shí)施教學(xué)創(chuàng)新改革后，教學(xué)實(shí)踐顯示，提升了課堂教學(xué)效果。學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、分析、解決問(wèn)題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、語(yǔ)言表達(dá)、創(chuàng)新能力得到全面提升，該教學(xué)創(chuàng)新模式得到學(xué)生的認(rèn)可。今后我們將繼續(xù)探索教學(xué)模式創(chuàng)新，持續(xù)迭代改進(jìn)。