工程制圖與CAD基礎混合式課程建設與教學改革探索

郭曉峰　于文妍　王斌　王昌

摘 要：以學生為主體，結合慕課在線教學和傳統教學的優點，本文詳細介紹了工程制圖與CAD基礎混合式課程的建設思路，闡述了慕課網上平臺的搭建與設計，并重點介紹了相關的創新實踐活動，旨在為新時期下工程制圖課程教育教學新體系的改革提供參考和借鑒，實現培養高標準實用型人才的目的。實踐證明：混合式課程重構了課堂教學，擴展和延伸了傳統教學的時間和空間，其讓課堂充滿彈性。

關鍵詞：工程制圖 慕課 教學改革

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（c）-0174-02

工程制圖與CAD基礎是針對理工科學生開設的一門與工程實際緊密結合的專業基礎課程，其是一種用“圖形”來表達各種機器零部件內容的工程語言[1-2]。這一特點要求學生在學習本課程過程中由二維平面投影圖可以想象三維實體的空間結構，并不斷轉換思維方式。一般來說學生的空間想象能力存在差異，傳統、單一的授課方式很難讓一部分學生很快進入課程角色，這就需要改變傳統的教學方式和方法。

近年來，隨著大規模開放在線課程（Massive Open Online Course， MOOC）的興起，國內許多教育研究者將傳統教學模式與慕課體系相結合，相繼開展了一系列教育教學改革的探索與嘗試[3-5]。目前，新型的教學方法和手段允許學生對課堂未及時理解的內容進行二次或多次梳理和消化，這極大地擴展了傳統教學的時間和空間。在我們先前的研究中，針對工程制圖與CAD基礎教學過程中存在的諸多問題，從教學模式、課程設計和改革方案等方面開展了相關研究[6-7]。基于此，在前期開發的工程制圖教育網的基礎上，本文詳細介紹了工程制圖與CAD基礎混合式課程的建設思路，闡述了慕課網上平臺的搭建與設計，并重點介紹了相關的創新實踐活動。

1 工程制圖慕課教學體系的搭建與設計

慕課完全顛覆了傳統教學，即將教師在課堂教授的知識，用網絡的形式傳授給學生，學生可以根據自己的需要，在任何時空通過自學來完成相應課程的學習，并消化所學內容[3]。按照慕課體系的要求，必須在網絡教學中以視頻為主要載體，涵蓋教師在課堂教學環節中的教與學活動，其是各種教學資源的有機組合。

1.1 工程制圖網上教育平臺

在過去的20年間，從工程制圖課程內容體系教學改革、工程制圖分類教學改革到工程制圖多媒體教學改革、工程制圖網絡化教學改革、精品課程改革，這一系列的工程制圖課程改革使得這門課程有了長足的進步。目前，我們已經搭建完成工程制圖教育網，其中涵蓋了海量資源，如工程制圖虛擬模型庫、課件庫、習題庫、習題答案庫、模擬試題庫、試題答案庫、教學日歷、教學大綱、教學計劃、課程介紹等，全方位服務于慕課的在線開放課程。

1.2 線上教學數據庫

在慕課教學體系中，課堂教學視頻是最核心的資源。在工程制圖網上教育平臺的基礎上，進一步對授課視頻、典型例題和教師點評等資源進行細化，以便將每堂課的知識點、重點完全表述出來，讓學生一目了然，掌握關鍵內容。對于學生而言，線上教學數據庫的建立打破了傳統教學在時間和空間上的局限，學生可以根據自己的學習計劃，充分利用碎片時間和及時、準確的外部支持，有效地提升學習的廣度和深度。

1.3 線上討論、答疑和測試模塊

為了更好地引導學生線下學習，實現學習模式由老師講授為主導向學生為主導的轉變，慕課教學系統進一步增強了老師與學生之間的互動。針對每一章節的知識點，教師提出了具體的討論題目，并設計了相應的練習，及時幫助學生消化每一章節的重點內容。對于難點問題，學生可以在互動討論區與老師、同學進行交流，及時得到必要的外部支持。同時，學生可以在線提交作業、參加課程問卷和參與在線測試。

綜上所述，工程制圖慕課教學體系包含了工程制圖網上教育平臺、線上教學數據庫、線上討論、答疑和測試等多個模塊，形成了一個完整的、強大的工程制圖慕課在線教學資源庫。

2 混合式課程的創新實踐

2.1 課上教學

在課堂教學中教師進行制圖基本知識和理論的講授，主要包括制圖基本知識和技能、投影法基礎、立體的投影、組合體、機件的表達方法、標準件和常用件。課程中段安排進行零件測繪，開展繪制零件、標注尺寸及技術要求等實踐和理論相結合的學習活動，提高學生學習積極性和動手能力。

2.2 在線教學

在學習理論知識課程前安排認識學習，通過工程制圖網上教育平臺上的電子資源，學生自主在線查看教學日歷、教學大綱、教學計劃、課程介紹等信息，這可以讓學生了解學習工程制圖的目的、學習過程和學習方法；了解設備、零件、圖紙，搞清其關聯；在課程前段建立制圖的思維方式，要以主動思考為主，形成多個為什么。在課堂教學后，學生可以自由利用碎片時間查閱授課教師的課堂教學視頻，對其課堂上未充分理解的知識點進行再次消化和梳理。如遇到問題，學生可以在互動討論模塊與老師或同學進行交流，以便解答疑難。此外，學生還可以借助習題庫和模擬試題庫，掌握各章節的關鍵內容，準確地了解自己的學習效果，做到查漏補缺。

2.3 課下實踐

眾所周知，機器零件千差萬別，樣數千奇百怪，想要短期內掌握機械圖的表達方式，其難度可想而知。在課程后段安排學生去實驗室和實習單位參觀機械設備，了解機器的配合、裝配、技術要求等實用內容，做到理論聯系實踐，真正學會機械圖的設計方法。

2.4 教學改革的評估與體系完善

工程制圖課程是理工科學校重要的基礎課程，也是后續課程、畢業設計以及工作中都要應用的一門課程，其重要性不言而喻。對于本課程的教改，為慎重起見，每位授課教師均采用對比組的形式進行改革試點，即將部分參與教學改革的學生組和不參與教學改革的學生組的數據進行統計。教學當中要收集相關資料，如學生產品設計資料；教學資料和模型；撰寫過程記錄；撰寫實習報告；收集學生的成績單；撰寫教師和學生的心得體會；撰寫教師評價和學生的自我評價；完成總結報告。分析所得的數據，開展教學改革總結，并修正教學實踐改革中所出現的問題和不足，完善改革措施，為全面推行新的教學體系做好充分的準備。

3 結語

工程制圖與CAD基礎的課程特點客觀上需要改變傳統的教學方式和方法。本文以學生為主體，結合慕課在線教學和傳統教學的優點，充分利用在線資源，詳細介紹了工程制圖與CAD基礎混合式課程的建設思路，闡述了慕課網上平臺的搭建與設計，并重點介紹了相關的創新實踐活動。實踐證明：混合式課程重構了課堂教學，擴展和延伸了傳統教學的時間和空間，其讓課堂充滿彈性。本文旨在介紹一種先進的教學方法和相關教學經驗，為新時期下工程制圖課程教育教學新體系的改革提供參考和借鑒，使工程制圖的教育教學效果達到一個新高度，使學生學到真正本領，更加自信地面對后續課程的學習和未來的就業。

參考文獻

[1] 刁叔鈞.現代CAD/CAM技術對機械制圖教改的影響與作用[J].工程圖學學報，1999（4）：108-112.

[2] 晏群，劉念舒.工程制圖課程教學內容與體系的教改實踐與思考[J].浙江工業大學學報，2000（28）：187-192.

[3] 韓錫斌，王玉萍，張鐵道，等.遠程、混合與在線學習驅動下的大學教育變革：國際在線教育研究報告《迎接數字大學》深度解讀[J].現代遠程教育研究，2015（5）：3-11.

[4] 楊小蘭.“卓越班”工程制圖基本功力培養的項目式教改研究與實踐[J].化學工程與裝備，2013（1）：207-211.

[5] 郝詩明.面向21世紀工程制圖課程教改探討[J].長沙大學學報，2002（6）：89-91.

[6] 王斌，于文妍，蒙建國.以卓越工程師教育培養計劃為目標的工程制圖實踐教學方法研究[J].山東化工，2018，47（12）：172-174.

[7] 蒙建國，于文妍，王斌，等.以慕課與實踐教學相結合的機械CAD制圖教學方法研究[J].山東化工，2018，47（21）：153-155.