“工程制圖與CAD”課程教學改革探索與設計

楊宏鑫，劉婷婷，杜岳峰，劉硯秋，蘇東悅

（遼寧大學，遼寧 沈陽 110036）

1 前言

隨著“互聯網+”技術在教育教學領域影響力的擴大、智慧教育的快速發展，使線上與線下混合方式的教學模式逐漸走入高校課堂，成為教育中重要的教學手段。其中，雨課堂、MOOC、超星等多個平臺提供了非常方便的線上教學方式，豐富了課堂中的教學資源，并為開展混合教學提供了結合點。黨的二十大報告中指出“全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人”。這一指示把對立德樹人的認識提升到新的層面。因此，將線上線下混合式教學手段和德育元素結合，實現全方位、立體式的教學育人目標，已成為高校教育的研究熱點。本文以遼寧大學信息學院電子類專業“工程制圖與CAD”為例，在剖析課程教學中存在的問題基礎上，深入挖掘課程內容中涉及的德育元素，并結合在線平臺手段與學生共享，實現線上與線下混合式的教學手段向學生傳遞知識，從課前-課中-課后3 個角度的全方位育人，培養具有社會主義核心價值觀的優秀工程師。

2 “工程制圖與CAD”教學現狀分析

“工程制圖與CAD”作為遼寧大學信息學院電子類專業的一門專業基礎課，開設于第1 學期，包括32 學時的理論教學和24 學時的實踐教學，主要培養學生識圖和繪圖的能力。與其他專業課不同，本課程作為大一新生最先接觸的專業課，有著育人先導性的特點。目前，該課程在教學過程中發現存在以下幾方面的問題。

（1）理論枯燥，厭學情緒高。本課程主要講授投影知識，包括點、線、面以及各種形體的投影等，重點培養學生的繪圖能力和讀圖能力，對學生的空間想象能力和構思能力要求高，而學生基礎參差不齊，導致基礎差的學生產生很強的厭學情緒，失去了學習樂趣。

（2）教學手段單一。目前，本課程教學過程中老師和學生之間的交互僅局限于課堂，以教師為中心，以傳授知識為主，手段單一，不夠多樣化。雖然平時有課堂測試和課后作業能及時掌握學生的學習動態，但仍不能做到因材施教，靈活教學。

（3）德育元素融入程度低。目前的教學過程偏重制圖理論知識講授，較少顧及德育環節，未能發揮本課程育人先導性的優勢。此外，現有的教學大綱中的德育元素和每一章節的直接關聯很小，使得德育元素對專業課程的指導性作用較小。

3 “工程制圖與CAD”課程教學改革的必要性

為了解決上述問題，混合式教學和德育元素相結合的教學模式應運而生。傳統的線下教學過程中授課老師和學生之間的交互僅局限于課堂，而混合教學模型可以貫穿整個教學環節中。例如，上課前先將預習資料（包括學習視頻、習題、語音等）推送給學生；在授課過程中，老師可以實時答題，和學生進行彈幕互動；課后方便學生回看教學視頻，隨時可以學習，將不懂的知識點可以在平臺上記錄，老師可以實時觀測并解答。對于“工程制圖與CAD”課程來說，線上與線下混合式教學可以充分利用網絡上的學習資源，引用工程實際案例，讓學生了解新時代下大國工匠和他們的感人事跡，增強學生的民族自豪感，領會到工匠精神的精益求精、敬業奉獻等優秀品質。同時，混合式教學的彈幕互動功能可以讓學生隨時提問題，充分調動他們的課堂積極性，培養學生的學習興趣。

4 “工程制圖與CAD”課程教學改革探索

德育元素的凝練是“工程制圖與CAD”課程教學改革的重要環節，如何將其有機地融入課程教學中，是落實立德樹人任務的關鍵。本文分別從“工程制圖與CAD”課程的發展歷史、典型案例以及中國特色社會主義實踐等方面探索正面的人、事、物，并將其凝練成德育元素融入教學中，調動學生的學習興趣和學習動力，實現在授課過程中知識傳授與價值引導之間的有機統一。

（1）結合課程發展史探索。探索古代的“日晷”、《營造法式》和《天工開物》等歷史，介紹我國古代勞動人民的智慧和取得的成就，進而激發學生的學習興趣，增強學生的文化自信與民族自豪感。重點挖掘《機械工人速成看圖》背后的故事，讓學生了解趙學田教授歷經十年教學研究總結的九字口訣“長對正、高平齊、寬相等”，讓學生充分認識該門課程的重要性，激發他們學習的興趣和責任感。

（2）結合典型案例探索。典型案例具有較高的影響力和代表性，對德育教育有重要的指導意義。例如，“華為和高通的5G 標準之爭”，可以讓學生明白行業標準的重要性；“豐田汽車標準件”，可以培養學生的精益求精的工匠精神。此外，疫情期間的“中南建筑設計院12 小時完成雷神山設計圖”，也會讓學生看到了工程圖紙作為工程信息載體的重要性，同時也感受到工程師在祖國需要時的敬業精神和家國擔當。

（3）結合中國特色社會主義實踐探索。圍繞《中國制造2025》《大國工匠》《中國高鐵》以及《了不起，我的國》等內容，讓學生了解在中國特色社會主義改革下，我國制造業在各方面取得的巨大成就，進而增強學生的愛國情懷。將人文精神、科學精神，創新意識、科學素養、工匠精神教育融入教學中，幫助學生端正人生態度、實現人生價值。

5 “工程制圖與CAD”課程教學改革設計

5.1 “工程制圖與CAD”課程體系設計

依照“工程制圖與CAD”課程特點，設計每一章節的德育元素結合點是課程體系建設的核心，本課程的德育元素包括：《中國制造2025》《了不起，我的國》《大國重器》以及《大國工匠》等內容。表1 為對照“工程制圖與CAD”課程主要知識點設計的德育元素融入點。

表1 課程知識內容與德育元素相結合

在“工程制圖與CAD”課程教學過程中融入德育元素，深入挖掘課程中蘊含的隱性德育教學內容，引導學生樹立遠大理想，提升學生文化自信，增強民族自豪感，使工匠精神貫穿整個教學過程中。

5.2 “工程制圖與CAD”課程教學過程設計

本課程教學將充分利用雨課堂和MOOC 平臺開展。整個過程分為三個部分：課前教學、課中教學和課后教學，其技術路線圖如圖1 所示。

圖1 課程設計技術路線圖

（1）課前教學設計。上課前，首先，通過雨課堂平臺發布預習資料，包括工程圖紙、零件的三維動畫、時長超過10 分鐘的德育元素視頻（如大國工匠）以及MOOC 視頻等，鼓勵學生提前預習相關知識，老師通過學生預習的時長，了解學生的預習情況。同時發布分組任務，學生可以提前結對形成討論小組。

（2）課中教學設計。課中教學環節主要以板書、多媒體和雨課堂相結合的手段進行授課。授課過程中使用雨課堂進行簽到，保證學生的出勤率，同時充分利用雨課堂平臺的實時問答、彈幕互動等功能，保證授課教師與學生之間的課堂互動。通過統計學生的課堂參與情況，實現過程化考核的評分。

在德育教學方面，課中教學過程會增設課堂討論環節，以課前結對分好的小組為單位進行討論，這一環節可以培養學生的團隊合作能力。

（3）課后教學設計。課后通過雨課堂發布每一章節的作業，督促學生在每節理論授課完成后及時完成課后的復習內容。同時，作業批改過程也在雨課堂上完成，方便學生及時查看作業的正誤情況，并且查看教師評語和解析。同時，這一過程還可以幫助授課老師及時跟進學生的學習情況，隨時調整授課進度。此外，鼓勵學生將課中討論的德育收獲以PPT 形式共享到線上平臺上，對參與分享的小組給予過程化考核評分獎勵。

6 “工程制圖與CAD”課程考核指標及課程反饋

6.1 課程考核指標

基于成果導向教育理念（outcome-based education，OBE），本課程將采用過程化考核機制對學生的學習成果進行評價，同時將學生的德育納入考核范圍中，對學生的綜合素質進行評價。

對于學生總成績的劃分，以百分制計算，其中期末考試卷面成績占總成績的60%，過程化考核占總成績的40%。過程化考核的課前預習環節占比5%，該部分主要根據學生線上預習情況進行評分；過程化考核的課中考勤和互動環節占比15%，該部分主要根據雨課堂的簽到考勤情況和彈幕互動情況進行打分，無故缺課超過5 次以上的學生，將直接取消期末考試資格；過程化考核的課后章節作業及德育匯報占比20%，本課程總計4 次作業以及1 次以上的德育匯報分享，如果未交作業超過2次或未進行德育匯報1 次的學生，將直接取消期末考試資格。

6.2 課程反饋與調整

本學期課程結束后，會通過雨課堂平臺自行設計調查問卷，查看學生對課程學習情況以及授課方式的意見，根據意見結果調整教學方案。同時，通過對學生課堂表現和線上活躍度分析，評估學生學習興趣的變化趨勢，探尋更好的德育元素與課程知識點之間的融入點，使其有效地觸發學生的學習內動力。

7 結語

“工程制圖與CAD”作為遼寧大學信息學院電子類新生最先接觸的一門專業基礎課程，不僅需要實現育才目標，更要注重學生的科學素養、文化自信以及民族自豪感等角度的育人作用。開展融合德育元素的混合式教學實踐是一種創新性的探索，教學過程中，充分利用線上平臺的優勢，實現教師和學生之間課前，課中以及課后緊密式互動，并將德育元素融入其中，培養學生的專業技能、職業素養及社會責任，實現“知識點掌握-能力培養-價值觀塑造”的一體化課程學習目標。