現代遠程開放教育《計算機繪圖》課程教學改革實踐

徐 榮， 劉 輝

（安徽廣播電視大學 信息工程學院，安徽 合肥 230001）

現代遠程開放教育《計算機繪圖》課程教學改革實踐

徐 榮， 劉 輝

（安徽廣播電視大學 信息工程學院，安徽 合肥 230001）

針對現代遠程開放教育《計算機繪圖》課程教學中存在的問題，本文結合課程教學實踐，把任務驅動式教學法、案例啟發式教學法、比較式教學法引入課程教學，以培養學生實際操作能力為目標，推動該課程教學及考核方式改革.

計算機繪圖；任務驅動式教學；案例啟發式教學；教學改革

采用計算機繪圖相對于傳統的手工繪圖而言具有明顯的優勢，即精確的繪圖功能、靈活的編輯工具、快捷的圖塊與圖庫、高效的裝配功能等等.這些優勢可以有效促進產品開發，提高生產效率，降低生產成本.現代遠程開放教育《計算機繪圖》這門課程是國家開放大學機械設計制造及其自動化專業學生必修的技術基礎課，是學習利用計算機技術手段，以計算機圖形來表達設計思想和設計意圖的工具課程.該課程的教學目標是使學生掌握軟件的主要功能、特性以及軟件的使用方法和技巧，培養學生正確高效的繪制規范圖紙的能力.目前市場上流行的計算機輔助設計軟件較多，如UG-NX、SolidWorks、Pro/Engineer、CAXA等.經過比較并結合開放教育教學實際，選擇了應用面最廣的Auto-CAD作為計算機繪圖課程的教學軟件.

1 現代遠程開放教育《計算機繪圖》課程教學現狀

現代遠程開放教育是以計算機網絡為信息載體，學習者在導學教師的引導下進行的學習活動的總和.這些學習活動既可以是在基于網絡的虛擬課堂進行自主學習，也可以是在現實的教室里參加面授輔導教學活動，還可以在“虛擬”和“現實”兩個課堂進行同步學習.這樣的線上線下相結合的“混合式教學”模式，對導學教師和輔導教師都提出了新的要求:一方面需要整合、建設多種教學媒體資源，建立課程體系，完善網上教學支持服務功能；另一方面也必須深化教學模式改革，創新教學方法，提高面授課堂教學效果.

目前使用的計算機繪圖教材，包括這些內容:軟件簡介、基本知識、繪圖命令、編輯命令、圖案填充、文本、圖塊、尺寸標注等等.在編排時，都是將繪圖命令作為一章，將編輯命令作為一章[1].這種編排方法對于課本來說體現了課程的系統性.但在遠程教育的實際教學過程中，如果按照教程順序來講授就存在諸多問題.從課程內容本身來看，任何一個零件或圖形都不可能僅用繪圖命令而不使用編輯命令就能快速的繪制出來，學生也不易掌握各命令之間的聯系與配合，對課程的學習失去興趣；從遠程學習者的學習條件來看，他們要兼顧工作和學習，學習時間、地點受到一定的限制，要因人而宜，制定適應個性化學習的教學設計；從遠程學習者的學習能力來看，他們的一般理解力優于記憶力，實際操作動手能力相對較強，所以教學過程中應側重于培養其分析問題和解決問題的能力；從遠程教育的特點來看，“虛擬”和“現實”兩個課堂并行，但面授課堂的課時往往不能滿足實際需求.所以，要進行教學內容和方法設計，進行教學實踐改革，采用多種教學方法混合并用來提升課堂教學效果.

2 現代遠程開放教育《計算機繪圖》課程教學改進對策

為了解決遠程教育教學過程中面臨的諸多問題，充分發揮面授課堂導學及教學作用，必須進行教學過程優化設計，嘗試著綜合運用各種典型教學方法進行《計算機繪圖》課程的課堂教學，從而提升課堂教學實效性.

2.1 采用任務驅動式教學

任務驅動是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法.建構主義學習理論強調:學生的學習活動必須與任務或問題相結合，以探索問題來引導和維持學習者的學習興趣和動機，創建真實的教學環境，讓學生帶著真實的任務學習，以使學生擁有學習的主動權.學生的學習不單是知識由外到內的轉移和傳遞，更應該是學生主動建構自己的知識經驗的過程，通過新經驗和原有知識經驗的相互作用，充實和豐富自身的知識、能力[2].遠程學習者的特點是實際的動手操作能力較強，任務驅動教學法特別適用于實踐性和操作性較強的課程，所以在進行教學設計的過程中，優先將任務驅動式教學法融入課程教學.

“任務驅動式”教學最根本的特點就是“以任務為主線、教師為主導、學生為主體”，以學定教、探索創新的新型學習模式，通過“任務”來誘發、加強和維持學習者的成就動機.為使學生在有限的學時內學到最實用的繪圖知識和技能，在全面分析計算機繪圖課程教學內容的基礎上，對課程內容進行重新選擇編排，運用任務驅動式教學法展開教學活動.按照“布置任務→示范操作→學生操練→歸納總結”的順序完成教學內容[3].

《計算機繪圖》課程實踐性很強，所包含的教學內容非常豐富.這些內容的學習可以歸結為大量命令的操作.為便于掌握和運用這些命令，把教學內容分成“平面圖形繪制”、“平面圖形尺寸標注”、“三維圖形建模”“三維圖形的編輯”、“圖形輸出”五個小模塊，每一個模塊內容細化為一個個容易掌握的“ 任務”，強調授課內容的實用性[4].例如“平面圖形繪制”模塊，設計了12項任務，這12項任務包含了基本的二維繪圖操作和編輯操作的關鍵知識技能點.

例如任務一，繪制圖1所示的圖形:

圖1 任務一

圖2 拓展題

主要知識點:直線、圓、構造線、正多邊形.

授課思路:圍繞任務展開教學、分析圖形元素，分析尺寸，找到對應的繪圖指令，理清繪圖順序，最終由學生來完成任務.

任務總結:在教學過程中，學生在教師的幫助下圍繞一個共同的任務，在強烈的問題導向的驅動下，進行自主探索和相互協作.完成任務的過程既是學習過程，也是綜合應用的過程，把知識的學習和知識的應用有機地結合了起來.對于學有余力的同學可以舉一反三，完成拓展題，不斷驅動自己深入學習，保持較高的學習熱情.在具體授課過程中，形成了“以任務為主線，教師為主導，學生為主體”的教學模式，充分調動學生積極性，從而有效地維持和強化了學生的學習興趣.

2.2 采用案例啟發式教學

在設置任務的過程中，選擇什么樣的題例成為任務驅動式教學成敗的關鍵.經過教學實踐和教研活動討論，我們認為案例啟發式教學方法與任務驅動式教學方法在《計算機繪圖》課程教學過程中密不可分.

案例教學法早在1910年就已經被當時的學者科普蘭博士提出，并運用于哈佛大學商學院的工商管理教學中[6].這種教學方法針對實際的案例展開學習和討論，頗具成效.案例啟發式教學具有明確的目的性、客觀的真實性、較強的綜合性、深刻的啟發性、突出實踐性、學生主體性、過程動態性、結果多元化等特點，被廣泛推廣到其它專業領域，并取得了良好的教學效果.作為課堂教學的一個載體，案例應當蘊含某一個或幾個理論知識點，教師需要精選案例引導學生進入特定的情境中思考，進而啟發學生主動分析與解決問題，培養學生理論聯系實際的能力[7].

《計算機繪圖》課程采用案例型教學法，就是選取合適的案例融匯多種操作命令、編輯命令，案例涉及什么命令就講解什么命令.所以在任務設置過程中需要收集大量的案例，選取合適的進行講解.在講解過程中，從學生的實際出發，注重設置問題情境，以啟發學生的思維為核心，調動學生學習的主動性，促使他們生動活潑的學習.基于案例的啟發式教學實踐流程如下所示:

例如任務二:選擇如圖3所示的例子.

問題情境:思考可以用哪些方法繪制出圖形？哪種方法最快捷？圓弧共有幾種繪制方法，輸入圓弧參數為正或者負時結果會有什么不同？

知識點講解:通過觀察分析得出這個圖形的主要圖形元素是圓或圓弧.完成這個案例所能用到的知識點很豐富，涉及到正多邊形、直線、圓、圓弧、陣列、修剪等等.這個例子可以采用多邊形/圓弧命令來繪制；也可以采用多邊形/圓/陣列/修剪的方法來繪制；還可以采用圓弧/陣列的方式繪制，如圖4所示.

圖3 任務二

圖4 繪圖方法詳解

實踐總結:通過實際上機操作實踐發現Auto-CAD繪制一個圖形的方法有很多種.在任務講解過程中，將所有方法梳理一遍，然后由學生實際操作，總結出最佳繪圖方案.通過案例進行課堂教學，能夠充分調動學生學習的主動性，引導學生積極主動思考，充分挖掘其思維潛能，使其真正成為學習的主人.

2.3 采用比較式教學法

為彌補個案案例教學法的局限性，在其基礎上提出基于案例的對比式教學法，其突出意義表現強調案例對比的啟發性和思考性.在任務分析和案例講解的過程中，可以對不同的命令進行深入淺出的比較，例如倒角和圓角操作過程就極其相似，都包括“激活命令——設置修剪模式——設置參數——選擇對象——完成操作”.有趣的是當倒角參數或圓角半徑設置為零時，將會使選定的兩條直線相交，在繪圖過程中使用這樣的技巧會使我們的繪圖事半功倍.如圖5所示，R5與R10的圓角的兩條邊是邊長30的正五邊形的延長線，就可以通過設置倒角參數為零（或圓角半徑為零）來快速準確實現.用這種對比式教學法進行講解不僅使學生加深對繪圖命令的印象，更容易獲得學習的樂趣，而且培養積極思考尋求最快捷的繪圖方法的能力.

2.4 改革課程考核方式

圖5 任務三

隨著《計算機繪圖》課程教學改革的推進，課程的考核方式也發生了改革，由原來的紙質考試改為上機考試形式.《計算機繪圖作》為一門軟件應用性課程，具有很大的開放性，考核主要側重學生的實際操作能力.課程最終成績由平時作業和最終考核成績合成.實踐證明，這種考核方式符合本課程操作類課程的性質，而且深受學生歡迎.在客觀上能夠引導學生重視繪圖操作練習、增強學習興趣，同時也有效制約了考試作弊行為，提高了教學質量.

3 結束語

現代遠程開放教育《計算機繪圖》課程的教學改革，需要不斷的探索與創新、嘗試與總結.任務驅動教學過程中，教師要把握整個教學過程的內容和進度，激活學生思維方式，提高思維能力.同時，在實施任務驅動教學法教學時，需要與案例啟發式教學法、比較式教學法有機結合，最大限度地調動和發揮學生的學習潛力，激發他們的求知欲望及自主學習的能力，培養出合格的制圖人才.

〔1〕焦永和.計算機繪圖[M].北京：中央廣播電視大學出版社,2015.

〔2〕嚴育洪.任務驅動式教學的理論基礎和現實意義[J].教學月刊，2016（6）：13-16.

〔3〕宋雪梅.任務驅動教學法在計算機繪圖教學中的應用[J].煙臺職業學院學報,2014(4)：72-74.

〔4〕毛文武.強化實踐操作能力培養的計算機繪圖課程教學探索[J].裝備制造技術，2014(10)：227-228.

〔5〕肖揚，等.計算機繪圖公選課的教學改革探索[J].中國大學教學,2014(12)：69-70.

〔6〕趙洪.研究性教學與大學教學方法改革[J].高等教育研究,2006,27(2)：71-75.

〔7〕羅成，等.基于在線教學案例的啟發式教學模式研究[J].計算機科學與工程,2014(12)：64—67.

G642.0

A

1673-260X（2017）02-0197-03

2016-11-15

安徽省質量工程教學研究項目(編號：2015jyxm736)