工程制圖實(shí)踐課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式構(gòu)建

李平　范修文　蘭海鵬　劉揚(yáng)

摘 要 本文分析了工程制圖實(shí)踐課程現(xiàn)有教學(xué)模式中存在的問題，為充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，進(jìn)一步提升課堂教學(xué)效果，本文提出工程制圖實(shí)踐課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式構(gòu)建，突出學(xué)生的主體性，使學(xué)生有更多的時(shí)間和機(jī)會(huì)參與工程制圖實(shí)踐項(xiàng)目的學(xué)習(xí)及研究中來，從而進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力。

關(guān)鍵詞 工程制圖 實(shí)踐教學(xué) 翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.07.054

Construction of on Experimental Teaching Modes of Engineering

Cartography on the Flipped Classroom

LI Ping， FAN Xiuwen， LAN Haipeng， LIU Yang

（Engineering College of Mechanical and Electrical， Tarim University， Alaer， Xinjiang 843300）

Abstract This paper analyzes the existing problems of model of practice teaching in the course of engineering drawing， to make full use of the existing network information platform， to further enhance the effect of classroom teaching， this paper proposes the construction of engineering drawing practice flipped classroom teaching mode， highlighting the subjectivity of students， to enable students to learn and study more time and opportunity to participate in the project practice of engineering drawing in order to further improve the creative thinking ability of students to improve students' ability to analyze and solve practical problems.

Keywords engineering cartography； experimental teaching； flipped classroom

工程制圖實(shí)踐教學(xué)目的是幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)基本投影法規(guī)律、掌握基本工程圖樣表達(dá)方法的基礎(chǔ)上，通過了解一臺(tái)機(jī)器的工作原理，學(xué)習(xí)拆裝及測繪該機(jī)器零部件的方法，并進(jìn)行機(jī)器及零部件圖樣信息的表達(dá)，該實(shí)踐課程加強(qiáng)了學(xué)生的圖樣綜合表達(dá)能力，也為機(jī)制類或近機(jī)類后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而傳統(tǒng)的工程制圖課實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容一般都是固定的，灌輸式教學(xué)模式，教學(xué)內(nèi)容陳舊，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容缺乏興趣，學(xué)生交上來的作業(yè)大多為抄襲，平時(shí)作業(yè)評價(jià)失去意義。[1-2]并且隨著“慕課”、“微課”等網(wǎng)絡(luò)課程的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)也將面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為提高課堂教學(xué)效果，借助學(xué)校現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，自主研發(fā)工程制圖課程實(shí)踐教學(xué)課程微視頻，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法是對工程制圖傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行改革，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的有效途徑。

1 工程制圖課程實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的工程制圖實(shí)踐教學(xué)課程在過程安排上通常采用開始進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)前先布置實(shí)踐項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生依據(jù)教師要求自由結(jié)合進(jìn)行分組，分組后在教師的指導(dǎo)下對項(xiàng)目裝配體進(jìn)行拆裝，并進(jìn)行測繪及草圖繪制、擬定零件及部件樣圖表達(dá)方案，教師進(jìn)行表達(dá)方案的檢查，最后由學(xué)生各自完成繪制工程圖的環(huán)節(jié)。該教學(xué)模式流程圖如圖1所示。該種實(shí)踐教學(xué)模式存在如下弊端：

（1）原有工程制圖課程實(shí)踐題目通常相對陳舊，對學(xué)生缺乏足夠的吸引力，學(xué)生利用手機(jī)或電腦在網(wǎng)上均可以查閱到完全成熟的參考資料，致使他們依據(jù)已查閱到的項(xiàng)目樣圖進(jìn)行照抄，缺乏自己的見解與思考。

圖1 工程制圖實(shí)踐課程原有教學(xué)模式流程圖

（2）不同班級(jí)開設(shè)相同的實(shí)踐內(nèi)容，每組開展的實(shí)踐內(nèi)容也相同，因而教師重復(fù)講解的工作量相當(dāng)大，致使教師無暇改進(jìn)教學(xué)方法；每次實(shí)踐人數(shù)較多，學(xué)生的接受能力也有差別，教師的集中授課通常不能保證每個(gè)學(xué)生都能理解該實(shí)踐項(xiàng)目內(nèi)容的知識(shí)難點(diǎn)與重點(diǎn)，并明確該實(shí)踐項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)方法和要求。

（3）由于學(xué)時(shí)所限，課堂上學(xué)生大部分時(shí)間用于機(jī)器零件拆裝，并進(jìn)行零部件尺寸測繪，而對于方案的探討、分析、改進(jìn)往往是在課后學(xué)生自己完成的，學(xué)生碰到很多問題解決不了，無人指導(dǎo)，學(xué)生交上來的圖紙問題很多，大多學(xué)生對測繪實(shí)踐課易產(chǎn)生反感情緒。

（4）實(shí)踐的考核方式主要以組為單位提交一套圖紙，結(jié)合學(xué)生的日常表現(xiàn)給出實(shí)踐課成績。小組中學(xué)生的能力和素質(zhì)不同，針對零件或部件進(jìn)行測繪，并選用合適的表達(dá)方案進(jìn)行樣圖表達(dá)等具體工作基本集中于少數(shù)能力強(qiáng)的學(xué)生，并且由于模型有限，每組測繪用的模型都是相同的，各個(gè)小組互相抄襲，大部分學(xué)生在實(shí)踐課程教學(xué)過程中得不到有效的鍛煉。

為了降低工程制圖實(shí)踐課程學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)興趣，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，將傳統(tǒng)的工程制圖實(shí)踐課程教學(xué)手段和教學(xué)方法與先進(jìn)的教學(xué)手段和教學(xué)方法相結(jié)合，構(gòu)建一種新的工程制圖實(shí)踐教學(xué)課程模式，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐工程技術(shù)能力為目標(biāo)，在該課程實(shí)踐教學(xué)過程中給學(xué)生更多的自主動(dòng)手、自主研究的空間，并增加多個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目的觀察與學(xué)習(xí)，從而達(dá)到進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合能力及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的目的。endprint

2 翻轉(zhuǎn)課堂課程教學(xué)模式特點(diǎn)

翻轉(zhuǎn)課堂的基本思想是課前由學(xué)生提前完成基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)，課堂上由教師引導(dǎo)完成理論知識(shí)的吸收與轉(zhuǎn)化。[3-4]翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式具有以下特點(diǎn)：

（1）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能夠滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。教師在進(jìn)行授課前根據(jù)課程教學(xué)大要求進(jìn)行實(shí)踐課程項(xiàng)目的編寫，并進(jìn)行項(xiàng)目主要內(nèi)容的微視頻錄制，用微課視頻替代教師前期授課過程，避免重復(fù)講解，大大降低教師講解工作量；學(xué)生在進(jìn)行該課程學(xué)習(xí)前，在課程網(wǎng)站上依據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)情況，自主選擇自己感興趣的實(shí)踐項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，滿足學(xué)生個(gè)性化需要，從而提升學(xué)習(xí)效果。

（2）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能夠幫助學(xué)生快速高質(zhì)量完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。當(dāng)學(xué)生在課前自主完成課外自學(xué)，并獲得一定的實(shí)踐項(xiàng)目基礎(chǔ)理論知識(shí)后，教師與學(xué)生能夠有更多的時(shí)間開展課堂互動(dòng)教學(xué)活動(dòng)，有問題及時(shí)反饋，從而幫助學(xué)生高質(zhì)量完成該實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。

（3）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能夠大大提升實(shí)踐教學(xué)效果。翻轉(zhuǎn)課堂的核心在于課堂上的教學(xué)活動(dòng)，教師減少了基礎(chǔ)知識(shí)授課環(huán)節(jié)，教師有更多的時(shí)間與精力進(jìn)行課堂教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)和教學(xué)活動(dòng)的組織，通過向?qū)W生展示多個(gè)項(xiàng)目的微課視頻，學(xué)生能夠獲得更多的基礎(chǔ)知識(shí)，并在課堂上通過與同學(xué)、教師交流，進(jìn)一步加快課堂任務(wù)學(xué)習(xí)進(jìn)程，并激發(fā)學(xué)生的探究興趣，從而提升課堂教學(xué)效果。

（4）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有助于提高學(xué)生對項(xiàng)目的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐項(xiàng)目任務(wù)可以每年進(jìn)行更新，可結(jié)合書本知識(shí)，結(jié)合教師研發(fā)項(xiàng)目，結(jié)合歷年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)。從而進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。

3 工程制圖實(shí)踐課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式構(gòu)建

綜合以上翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合工程制圖實(shí)踐課程教學(xué)自身具有的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了新的工程制圖實(shí)踐課程教學(xué)流程，其教學(xué)模式實(shí)施過程如圖2所示。在教師開展實(shí)踐課程教學(xué)任務(wù)前，教師可以將項(xiàng)目內(nèi)容進(jìn)行分類，一部分為基本項(xiàng)目任務(wù)學(xué)習(xí)，主要包括常見的減速箱、安全閥等傳統(tǒng)的項(xiàng)目任務(wù)學(xué)習(xí)。另一部分為能力提升項(xiàng)目任務(wù)學(xué)習(xí)，可以選擇一些最近幾年本校或外校大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽優(yōu)秀作品作為工程制圖實(shí)踐課程學(xué)習(xí)項(xiàng)目。并將該項(xiàng)目任務(wù)制作成微課視頻上傳至網(wǎng)絡(luò)共享給授課學(xué)生下載學(xué)習(xí)。對于學(xué)生來說，在教師開始授課前主要通過教學(xué)微課視頻指引學(xué)生自學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目內(nèi)容，了解實(shí)踐項(xiàng)目的部件或機(jī)器的工作原理及拆裝方法，減輕教師講解負(fù)擔(dān)。在課堂上，學(xué)生可以根據(jù)前期已積累的基礎(chǔ)知識(shí)迅速完成拆裝及測繪任務(wù)，教師則以思考題為導(dǎo)向，進(jìn)行裝配體或零件表達(dá)方案的探討。進(jìn)一步強(qiáng)化其基礎(chǔ)知識(shí)，提高他們解決問題的能力。課堂教學(xué)任務(wù)完成后，學(xué)生進(jìn)行零件及裝配圖表達(dá)方案的整理，并繪制標(biāo)準(zhǔn)工程圖樣圖。以下詳細(xì)介紹工程制圖實(shí)踐課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的主要活動(dòng)。

由圖2可知，A區(qū)為教師課前準(zhǔn)備階段，教師針對每一個(gè)教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容微視頻錄制，一個(gè)項(xiàng)目一般由幾個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)完成，教師將每個(gè)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目所包含的工作任務(wù)進(jìn)行分工，并將學(xué)生在課前需做的事項(xiàng)詳細(xì)例出，項(xiàng)目開始前項(xiàng)目組成員需要憑借課前對微課視頻知識(shí)點(diǎn)的理解和教材中對項(xiàng)目的描述完成各自的前期預(yù)習(xí)任務(wù)，并按教師要求完成一定的作業(yè)或習(xí)題。C區(qū)包括兩部分內(nèi)容，一部分為學(xué)生課前完成階段，通過視頻學(xué)習(xí)學(xué)生需掌握一些概念性知識(shí)，并對涉及的實(shí)踐項(xiàng)目上升至知識(shí)的理解階段，對教師預(yù)留的問題進(jìn)行解答。另一部分為學(xué)生在課程結(jié)束后需完成零部件圖紙的繪制任務(wù)。圖紙主要以手工制圖，軟件繪制的三維圖形或二維CAD圖形。B區(qū)為學(xué)生與教師交流階段。在完成課前預(yù)習(xí)任務(wù)后，在課堂上完成動(dòng)手實(shí)踐及討論階段，在該階段完成自己的分工，如部分組件的拆裝，測繪及繪制草圖的任務(wù)。在項(xiàng)目具體實(shí)施過程中，學(xué)生完成各自任務(wù)的同時(shí)還需與項(xiàng)目組的其他成員共同討論研究，并與組員及教師協(xié)商解決遇到的難題。

課后學(xué)生的學(xué)習(xí)效果評價(jià)體系主要分為三部分：課前預(yù)留作業(yè)評價(jià)，課堂上討論解決問題評價(jià)，學(xué)生最終繪制圖紙作業(yè)評價(jià)，并對三部分分別進(jìn)行打分，三部分的比例分別為30%、30%、40%。最后學(xué)生綜合評定得分為學(xué)生的最終成績。在2015、2016學(xué)年里，將該方法應(yīng)用于工程制圖實(shí)踐教學(xué)中，取得了較好的課堂教學(xué)效果。

4 結(jié)論

本文進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)課堂課程教學(xué)方法在工程制圖實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用研究，充分利用教學(xué)微課視頻使用方便，并可無限制重復(fù)播放的優(yōu)點(diǎn)，大大降低傳統(tǒng)的工程制圖實(shí)踐課程教學(xué)過程中教師繁復(fù)的講授任務(wù)，便于學(xué)生依據(jù)個(gè)人興趣及自身特點(diǎn)自主選擇實(shí)踐項(xiàng)目，有利于學(xué)生牢固掌握裝配體的工作原理和零部件拆裝操作方法，加快課堂上學(xué)生操作的進(jìn)程，減少了基本知識(shí)任務(wù)完成時(shí)間。課堂上教師以問題為導(dǎo)向的教學(xué)過程，可讓學(xué)生運(yùn)用基本理論知識(shí)，通過自己動(dòng)手，主動(dòng)思考解決項(xiàng)目實(shí)施過程中所遇到的問題，通過與同學(xué)及教師討論交流引導(dǎo)他們提出自己的解決方案，既促進(jìn)了師生之間和學(xué)生之間的交流互動(dòng)，對鞏固學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)效果，提高分析問題和解決問題的能力也起到了積極的推動(dòng)作用。項(xiàng)目任務(wù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的兩種分類及創(chuàng)新內(nèi)容的不斷更新，也極大地提高了學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)興趣，從而進(jìn)一步促進(jìn)了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。

項(xiàng)目來源：塔里木大學(xué)高等教育教學(xué)研究項(xiàng)目（TDGJ1618）

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