慕課理念下“互聯網+”的工程制圖課程教學改革思考

王曉菲，穆浩志，薛立軍，牛興華

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慕課理念下“互聯網+”的工程制圖課程教學改革思考

王曉菲1,2，穆浩志1,2，薛立軍1,2，牛興華3

(1. 天津市先進機電系統設計與智能控制重點實驗室，天津 300384；2. 機電工程國家級實驗教學示范中心(天津理工大學)，天津 300384；3. 天津理工大學工程訓練中心，天津 300384)

隨著時代進步，人們可隨時隨地獲取知識。慕課(MOOC)，全新的教育教學方式，可以很好地實現知識實時、多維展示。慕課理念是適應信息時代，契合當代學生思維、性格特征的。結合目前高等教育實際，融入慕課理念，改變傳統的大學工程制圖課程的教學方式，論述了基于慕課理念的工程制圖教學的改革思路。在工程制圖課程的教學過程中，充分利用網絡優勢，將課堂教學與慕課理念下“互聯網+”進行有機結合，不斷改進教學。實踐證明“互聯網+”教學模式，有效拓展了教學時空，深受學生歡迎。

工程制圖；課堂教學；慕課；互聯網+

慕課(大規模開放在線課程，massive open online course，MOOC)不僅可展示高校自身的優秀教學資源，而且可為學習者提供多元化、高水平的網絡互動，是一種具有國際化發展趨勢的新型高等教育課程模式[1]。與以往的函授教育、網絡遠程教育以及傳統大學教育相比，慕課教育具有規模大、教學內容豐富等優勢，為受教育者提供了多維度、個性化的平臺，受教育者能以很低的成本隨時隨地地獲取所學課程資訊[2]。盡管慕課并不完美[3]，亦存在某種程度被夸大等問題；但不可否認，慕課的出現正在引發高等教育和受教育者學習方式的重大變革。慕課的優勢是值得借鑒的，高等教育在教育觀念、教學組織、教學方式等方面要適應時代的發展，提高教學質量。高等院校中的工程制圖課程內容多、學時緊，如何結合慕課的教學方式，推動該課程的教學改革，使學生具有扎實的基礎理論和良好的創新訓練，是一個值得思考的新課題。

1 正確認識課堂教育和慕課教育的關系

課堂教學是目前高等院校教育的重要環節之一，能很好地實現教師與學生面對面交流，教師可就知識點關聯性進行重點講解，能將自己對課程內容的理解、體會適時貫穿于教學活動中，是一種聲情并茂的“有溫度”教學方式；教與學之間易實現探討性互動；教師可通過觀察學生對課程內容理解程度的反應(如學生的表情反應等)，及時調整教學進度；學生可就相關教學內容隨時提出自己的看法。課堂教學的諸多優勢使其一直受到人們的重視。在目前情況下，課堂教學也吻合了學生從小學到中學主要從課堂教學獲取知識的受教育習慣，為大學的課堂教學提供了有利的思維習慣。

慕課是教育技術在當今網絡發展的產物[4]。比較普及的電腦、智能手機等電子設備為其發展提供了硬件支持。慕課適應了當代節奏快、時間被碎片化的特點，適合當代大學生熱衷于上網獲取信息的特點。慕課為學習者(不僅是在校學生)提供了個性化學習平臺，有效擴展了教學時空，提高了學習者的參與性。學習者在時間安排上具有更為靈活的自由度，可跨越時空界限，按需擇課。除此之外，慕課增加了師生之間及生生之間的交流與分享，任何人都可以就某一主題建立自由討論區，發表自己的觀點和見解；學習者可以采取相互批改作業、組建學習小組等靈活多樣的學習形式。相對于單純接受、消化知識的傳統學習模式，慕課使得學習者在學習過程中同時進行著知識的創造和傳播，促進了教學相長，師生共同受益。因此，從慕課教育方式發展的必要性和可能性來看，隨著時代的發展，慕課將會在高等院校的教育中起到越來越重要的作用[5]。

相比較而言，課堂教學和慕課教學均有各自的優勢，又有各自的不足。課堂教學受時空限制，展現的信息量小，學生的學習被動性較大。慕課教學則是通過網絡的“無溫度”教學方式，受教育者只能通過冰冷的設備獲取信息，師生和生生之間的交流及探討須經過電子媒介。

針對高等教育的現狀和環境，在高等教育中，融入慕課教育理念的課堂教學是發展方向，應有計劃、有步驟地推進，并不斷深化和完善。課堂教學與慕課有機結合，“線上+線下”相融合不失為一種卓有成效的大學教學方法[6]。基于二者相得益彰、相互補充的特點，天津理工大學工程制圖課程采用課堂教學結合基于慕課理念的“互聯網+”的教學模式。

2 慕課理念在工程制圖課程中的應用

天津理工大學圖學教研室結合當前課程和學生的實際情況，基于慕課建設理念，在學校課程中心創建了在線工程制圖課程，實現了教學資源的共建共享。學生可隨時隨地登陸，根據自己的需求反復學習某個知識點，具有很強的針對性。該課程一方面延伸了課堂，拓展了教學時空；另一方面有效激發了學生的學習興趣，調動了學生的主動性，增強了互動性。

設計在線工程制圖課程時，應遵循教學目標，在有限的時間內，使教學內容充實、完整，包括迅速切入主題、專業化設計課件、準確得體表述等諸多方面。慕課的理念是讓學生主動學習，因此，除了滿足上述基本要求外，更應該充分考慮學生的特點，做到以學生為中心，激發學生的學習興趣。

2.1 知識點的分解和整合

在線工程制圖課程制作過程中，充分考慮學生需求，注意知識點的系統性和關聯性，對大綱中的知識點進行“字典式”查詢，并非將一堂課的內容簡單地分成若干部分，而是將一堂或多堂課中的共性知識點進行提煉，清晰地、系統地劃分成若干主題，再進行合理地整合，并以短小精煉、模塊化的小視頻予以呈現。每個視頻時長不超過20 min，一方面滿足了學生時間碎片化的學習方式；另一方面學生可如同查閱字典一樣，快速找到相關內容，有針對性地選擇學習內容，提高學習效率。

例如，將CAD繪圖上機操作分為兩部分：一部分為基本操作模塊；另一部分為上機項目模塊，如圖1(a)所示。其中，項目模塊是針對習題而制作的完整操作視頻，從項目出發，重點講解如何完成項目的過程。具體的操作命令可在基本操作中找到相應的視頻。此設置以激發學生興趣、培養學生自主學習意識為目的，使學生在完成一個具有挑戰性的項目而遇到問題時，能自主地尋找解決問題的方法。

再如設置圓柱體的截切內容時，除了提供與課堂密切相關、具有更強連續性的教學視頻外，還有根據截平面與圓柱體軸線的位置關系而分解的知識點，每個知識點又包括該知識點的講解和典型習題講解兩部分的視頻，方便學生根據需求查找內容，如圖1(b)所示。

圖1 知識點分解和整合

2.2 與課堂俱進，適時更新

傳統網絡課程是一成不變的，或者改動很少，面向所有網絡使用者。而本文的在線工程制圖課程則是針對天津理工大學師生而創建的，主要是為在校學生學習工程制圖課程服務，具有明顯的針對性。隨時更新的內容包括兩部分，一部分是根據學生的反饋意見不斷完善、充實的內容；另一部分是具有時間節點的內容。具體有：①增加模塊，如“名詞術語”、“雙語課件”等；②內容的修改：增加生活中見到的實例與所學內容的呼應，如兩正交圓柱與生活中管道的對應照片、模型等內容；③不斷完善教學視頻等。具有時間節點的內容及時修改：①教學日歷；②復習指導；③需提交的部分CAD繪圖上機作業。學生可根據教學日歷安排，進行課程內容的預習和復習。對于課程作業，教師將需要網上提交的作業，按照課程進度發布到網上，學生在規定的時間內提交后，教師可以在網上評閱，指出需改正的地方，并給出此次作業的成績。圖2為在線工程制圖課程部分增加和更新內容。

圖2 在線工程制圖課程部分增加和更新內容

2.3 嚴謹性與生動性結合

工程制圖是工程師之間交流的一門嚴謹語言。通過該課程的學習，可培養學生的空間思維，提高識圖繪圖能力。在線工程制圖課程充分利用計算機動畫和視頻的優勢，對課堂上難以表述的內容，通過動畫和視頻形象生動地體現出來，將嚴謹的課程內容用生動的形式展現給學習者，提高了學生的學習興趣。除了文字描述外，還專門設立了“電子模型”欄目，將課本和作業中所涉及視圖的立體模型呈現給學生，學生可以對照二維圖形和三維圖形進行結構分析，圖3為部分不同結構的三維電子模型。

3 基于慕課理念的教學改革

喬納森·哈伯指出，課堂講授不僅是重要的更是最有價值的教學環節。在高等教育中，重視的是大量信息的有效傳遞與接收[7]。慕課的出現，為教育改革提供了新思路和改革方向[8]。在慕課理念的指導下，課堂教學也正在發生積極的改變。

3.1 教學內容的改革

傳統的課堂教學信息量大，大量的時間被教師“講”所占。基于慕課理念的課堂則更注重“學生思維的鍛煉”。通過課堂上教師對知識點之間關聯性的講授，學生可在掌握知識點同時，在整體思維、聯想思維方面得到培養，為今后的創新奠定思維基礎，有效地節省課堂講授具體知識點的時間，便于增加學生練習、提問和討論的時間。

如CAD繪圖上機操作，教師需講解包括計算機操作方面在內的許多內容，但收效往往甚微。基于慕課理念的教學平臺的出現，課堂上減少了關于軟件具體操作的講解，重點講解在操作過程中可能出現的各種問題和解決辦法、繪制工程圖時一些提高繪圖速度和正確性的常用技巧和方法、軟件實現某些操作的原理等，讓學生除了會畫圖，還知道繪圖命令如何實現等更深層次的問題，讓學生不僅會使用軟件，更為其今后深造打下良好的科學基礎。

圖3 三維電子模型

3.2 教學方法和課堂教學改革

傳統課堂教學上，教師為了遵守學時，面對內容龐雜的工程制圖課程，往往會出現趕進度的現象。慕課理念的引入，有效拓展了教學時空，給教學方法的改革提供了保證，有利于實現變教師“獨角戲”為師生、生生互動研討式的“大合唱”，有利于教學方法的改革，避免了傳統教學過程信息單向傳遞為主的現象。

課堂上，教師傳授知識的同時，可以有意識地積極調動學生的思維，使學生具有成就感和強烈的求知欲。通過提問、討論等形式解決學生在學習中遇到的難點問題，幫助學生更好地掌握和理解所學的知識，實實在在體現了學生的教學主體地位。教學從填鴨式的灌輸演變為啟發式、引導式、解答式的討論課堂，尤其是在課堂中增加小測驗、課堂作業等環節，不僅有助于調動學生的積極性，更能增強學生的成就感，提高學生的課程自信。課堂從信息單向傳輸的場所改變為雙向交流、學生展示自己成果和發現自己不足的平臺。教師可以充分利用課堂這一有利教學時空，結合自身教學經驗及工程經歷，給學生拓展出一定的探索空間。

CAD繪圖上機，采用的方法是：課堂理論教學與上機練習并行，在線課程提供相應的知識點視頻與習題集解答視頻。學生在獨立完成一個項目，遇到各式各樣的問題時，會自主地選擇相關視頻，反復觀看，直至理解。不僅節約了學生和教師的時間，更增強了學生學習的成就感，提高了學習興趣，培養了學生探索求知的精神。

基于慕課理念的教學，不是“互聯網+”和課堂教學簡單的疊加，而是相互支撐的有機整體?！盎ヂ摼W+”的在線課程側重于知識點的系統性、完整性和生動性，而課堂教學則更加注重知識間的關聯性、拓展性，并通過與學生互動的方式啟發學生的空間思維。課堂上，教師按照教學大綱，依據學生情況，適時調整講授內容和授課方式，讓學生在有限的時空內，獲得更多的知識，提高能力。

4 結束語

基于慕課理念的教學改革，拓展了教學時空。從教學實踐效果來看，基于慕課理念而創建的在線課程和課堂教學的有機結合，豐富了課程的教學內容，有效地提高了學生的學習效果和自主學習的意識。

工程制圖課程是許多工科專業學生的專業基礎課，擔負著奠定學生的工程基礎知識、培養學生團隊合作能力和工程系統能力、提升學生讀圖和繪圖能力的重任，應與時具進，不斷深化教學改革，鼓勵教學方式創新，提升教學效果。

慕課是一種新型的高等教育課程模式，具有國際化的發展趨勢。工程制圖課程應不失時機地融入慕課理念，開發設計出適應高等教育的教學資源與教學方法，拓展教學時空，使學生在課堂時間以外，充分利用碎片化時間學習和實踐。在慕課理念的指導下，本文結合當前高等教育的實際，以學生有效學習為核心，以合作學習、項目教學、創新實踐、探索討論為主線，探索思考了工程制圖教學的改革思路。

[1] 王萍. 大規模在線開放課程的新發展與應用：從cMOOC到xMOOC[J]. 現代遠程教育研究, 2013(3): 13-19.

[2] 馮培. 從“慕課”看大學教育改革[N]. 人民日報, 2014-01-23(18).

[3] 李亞員. 慕課(MOOC): 本質、誤區與展望[J]. 黑龍江高教研究, 2016(10): 10-14.

[4] 陳吉榮. 國外慕課研究最新發展述評[J]. 外語教學與研究, 2016, 48(1): 118-127.

[5] 李軍峰, 劉立軍. 慕課與大學課堂教學改革研究[J]. 科教導刊(上旬刊), 2014(31): 123-125.

[6] 張宗波, 王珉, 吳寶貴, 等. “線上+線下融合式”工程圖學課程建設與教學實踐[J]. 圖學學報, 2016, 37(5): 718-725.

[7] JONATHAN H. Moocs [M]. 劉春園, 譯. 北京: 中國人民大學出版社, 2015: 65-67.

[8] 高地. “慕課”: 核心理念、實踐反思與文化安全[J]. 東北師大學報: 哲學社會科學版, 2014(5): 178-186.

Thought on the Teaching Reformation of the Engineering Drawing Combined with the Internet Plus Based on the Massive Open Online Course

WANG Xiaofei1,2, MU Haozhi1,2, XUE Lijun1,2, NIU Xinghua3

(1. Tianjin Key Laboratory of the Design and Intelligent Control of the Advanced Mechanical and Electrical System, Tianjin 300384, China; 2. National Demonstration Center for Experimental Mechanical and Electrical Engineering Education (Tianjin University of Technology), Tianjin 300384, China; 3. Engineering Training Center of Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China)

With the progress of the times, people can acquire information at any time and any place. The massive open online course (MOOC), a novel teaching method, can present knowledge in real time and multidimensional mode. MOOC idea conforms to the information times, and accords with the thinking characteristics and personality traits of contemporary students. Considering the present situation in higher education, we can change the traditional teaching method that is employed on the engineering drawing course in the university by integrating MOOC idea therein. The thinking on the teaching reformation of engineering drawing course based on MOOC idea is presented in this paper. In the teaching process of the engineering drawing course, it is necessary to make full use of the internet advantages. The practice of classroom teaching combined with internet plus makes continuous progress in engineering drawing teaching. Our practices show that the new teaching style “internet plus” for the engineering drawing course can expand teaching time and space, and is well welcomed by all students.

engineering drawing; classroom teaching; massive open online course; internet plus

TB 23；G 642

10.11996/JG.j.2095-302X.2018030605

A

2095-302X(2018)03-0605-05

2017-01-03；

2017-02-06

天津市高等學?？萍及l展基金計劃項目(20140402)；天津理工大學教學基金項目(ZD17-03，YB17-02)

王曉菲(1984-)，女，山西運城人，講師，博士。主要研究方向為工程圖學、機器人學。E-mail：wangxiaofeitjut@163.com