基于線上線下混合模式的機(jī)械制圖教學(xué)設(shè)計(jì)

高雅 劉建英 李麗霞 王鶴 馬海舒

摘? 要? 機(jī)械制圖課程知識(shí)點(diǎn)多、學(xué)習(xí)難度大、內(nèi)容枯燥，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下難以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在翻轉(zhuǎn)課堂等現(xiàn)代教學(xué)模式下則要求學(xué)生占用大量課下時(shí)間進(jìn)行自學(xué)，給學(xué)生造成較大學(xué)習(xí)壓力；線上教學(xué)缺乏監(jiān)督，難以保障學(xué)習(xí)效果。針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和心理特點(diǎn)，在結(jié)合線上自學(xué)和線下課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布教學(xué)資源，適量安排線上自學(xué)內(nèi)容，線下課堂中合理進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，解決教學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容。綜合采用線上自主學(xué)習(xí)法、傳統(tǒng)課堂講解、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、討論式教學(xué)法等，以期提高學(xué)生線下學(xué)習(xí)質(zhì)量、課堂專注度，促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞? 機(jī)械制圖；混合式教學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)；圓弧連接；翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號(hào)：G642.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2022）12-0042-03

Abstract? Mechanical drawing course has many knowledge points and boring content， and it is difficult to learn. It is difficult to improve learner interest in the traditional teaching mode.In the modern teaching mode such as the flipped classroom， learners have to spend a lot of time on self-study after class.?That results in great learning pressure on students. In addi-tion， online teaching lacks supervision， which is difficult to?ensure the learning effect. Combined with the learning and psychological characteristics of learner， online self-study contents?were arranged appropriately through the online teaching plat form， while the important and difficult contents were expoun-ded in the school room. The following teaching methods were comprehensively adopt， such as online autonomous learning method， traditional classroom explanation， task driven method， discussion teaching method. The purposes are to improve learning quality and promote the internalization of knowledge， so as to achieve better teaching effect.

Key words? mechanical drawing; mixed teaching mode; tea-ching design; arc connection; flipped classroom

0? 引言

機(jī)械制圖是高等工科院校機(jī)械類和近機(jī)械類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要學(xué)習(xí)繪制和閱讀工程圖樣的原理與方法，是學(xué)生從事相關(guān)工作、交流技術(shù)思想的必備技能，在工程學(xué)科的人才培養(yǎng)體系中占有重要地位[1-2]。

機(jī)械制圖課程知識(shí)點(diǎn)多、學(xué)習(xí)難度大、內(nèi)容枯燥。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師根據(jù)教材以課堂講解教學(xué)方法為主，采用注入式教學(xué)，難以真正激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的專注度和積極性[3]。在線上教學(xué)模式下，由于學(xué)生層次不同，大部分學(xué)生在無(wú)監(jiān)督狀態(tài)下學(xué)習(xí)能力和自我約束力較弱，學(xué)習(xí)任務(wù)的完成度不好，教學(xué)效果難以保障[4-6]。線上線下混合式教學(xué)模式是適應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展，適應(yīng)學(xué)生心理、生理發(fā)展特點(diǎn)，適應(yīng)新時(shí)代技能型人才培養(yǎng)要求的一種新型教學(xué)模式[7-9]。學(xué)生可以將利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)學(xué)習(xí)資源的線上學(xué)習(xí)與教師課堂上組織引導(dǎo)學(xué)生的線下學(xué)習(xí)有效結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，有效改善學(xué)習(xí)效果[10]。

本文針對(duì)機(jī)械制圖實(shí)踐性強(qiáng)的課程特點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)與心理特點(diǎn)，主要對(duì)線下課堂合理進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，解決教學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)結(jié)合線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布教學(xué)資源，適量安排線上自學(xué)內(nèi)容，在結(jié)合線上自學(xué)和線下課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，綜合采用線上自主學(xué)習(xí)法、傳統(tǒng)課堂講解、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、討論式教學(xué)法等，以期提高學(xué)生線下學(xué)習(xí)質(zhì)量、課堂專注度和促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

1? 教學(xué)分析

1.1? 內(nèi)容分析

機(jī)械制圖課程主要學(xué)習(xí)如何正確表達(dá)機(jī)件的結(jié)構(gòu)和形狀，雖然機(jī)件的形狀各有不同，但它們圖樣的輪廓形狀基本上都是由直線、圓弧和其他平面曲線所組成的幾何圖形，掌握幾何圖形的作圖方法是通往繪圖實(shí)踐邁出的第一步。幾何作圖包括等分作圖、圓弧連接、作圓弧的切線、斜度和錐度四部分，其中圓弧連接是幾何作圖部分的重要內(nèi)容，熟練掌握?qǐng)A弧連接的作圖方法是繪制工程圖樣的基礎(chǔ)。

1.2? 學(xué)情分析

機(jī)械制圖課程通常開(kāi)設(shè)在大一上學(xué)期或下學(xué)期，學(xué)生尚未開(kāi)始專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，對(duì)機(jī)械設(shè)備和機(jī)械零件認(rèn)識(shí)不足；僅了解制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于圖紙、圖框、標(biāo)題欄、字體及尺寸標(biāo)注的一些基本規(guī)定，無(wú)繪圖基礎(chǔ)；學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)態(tài)度存在差異，少部分學(xué)生可以積極進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，課中也能跟隨教師的思路主動(dòng)思考，但大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高，需要在一定的監(jiān)督和管理下才能夠完成學(xué)習(xí)任務(wù)；在以教師為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式下不易集中注意力，需要活躍有趣的課堂形式及有效的課堂任務(wù)和課上問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生集中精力；課下比較依賴電子設(shè)備，喜歡使用智能手機(jī)，能熟練利用網(wǎng)絡(luò)資源。此外，部分學(xué)生遇到難題缺乏自信、存在畏難情緒，需要教師在教學(xué)實(shí)踐中善于總結(jié)，將疑難問(wèn)題化繁為簡(jiǎn)，幫助他們有效地克服畏難心理，增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信心。

1.3? 教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)

1.3.1? 知識(shí)目標(biāo)? 了解圓弧連接的概念和意義；理解圓弧連接的作圖原理。

1.3.2? 能力目標(biāo)? 能夠根據(jù)作圖要求，分析圓弧連接問(wèn)題的本質(zhì)，解決復(fù)雜多變的圓弧連接作圖問(wèn)題。

1.3.3? 課程思政目標(biāo)? 通過(guò)討論鍛煉學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和培養(yǎng)自主思考意識(shí)，提高拓展學(xué)生思考問(wèn)題的深度和廣度，以及解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力；通過(guò)歸納總結(jié)教會(huì)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，抓住問(wèn)題的核心；通過(guò)一些繪圖實(shí)例培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。

1.3.4? 重難點(diǎn)? 圓弧連接的作圖原理是后續(xù)解決圓弧連接作圖問(wèn)題的基本依據(jù)，為圓弧連接部分重點(diǎn)內(nèi)容；圓弧連接的作圖情況復(fù)雜多變，其作圖方法是難點(diǎn)，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自主思考，抓住核心問(wèn)題并掌握作圖規(guī)律，化難為易。

2? 教學(xué)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)教學(xué)模式中的核心環(huán)節(jié)通常是教師的課堂講授，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程往往是被動(dòng)接受知識(shí)的過(guò)程。這種教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度可以得到有效保障，但他們思考問(wèn)題的時(shí)間少，導(dǎo)致自主思考意識(shí)弱化且缺乏運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力?，F(xiàn)代教學(xué)模式中的課堂教學(xué)通常采用翻轉(zhuǎn)課堂和討論式教學(xué)方式，學(xué)生是課堂教學(xué)活動(dòng)的參與主體，這種教學(xué)模式可以有效提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力。但學(xué)生往往需要在課下花費(fèi)大量時(shí)間自學(xué)，大部分學(xué)生在無(wú)監(jiān)督狀態(tài)下難以充分準(zhǔn)備。此外，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的課程較多時(shí)則學(xué)生自學(xué)時(shí)間不足，而基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固則影響翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果。

本課程采用混合式教學(xué)模式，結(jié)合多種信息化手段，線上課程借助課程團(tuán)隊(duì)在中國(guó)大學(xué)MOOC上創(chuàng)建的畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖課程及學(xué)校省級(jí)精品資源共享課上的教學(xué)資源，線下課程采用課堂講授、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、討論式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等方式，實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)，營(yíng)造自主學(xué)習(xí)、輕松生動(dòng)的氛圍，在保證學(xué)習(xí)效率的情況下最大化激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索意識(shí)。以圓弧連接為例，本次課的內(nèi)容具有相對(duì)獨(dú)立性，也是制圖基礎(chǔ)中的重點(diǎn)內(nèi)容，主要內(nèi)容可分為圓弧連接的作圖原理及圓弧連接的作圖方法兩部分，為了解決教學(xué)重難點(diǎn)，采用課堂講解、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、討論式教學(xué)等多種手段。圓弧連接的作圖原理是后續(xù)圓弧連接作圖方法的基礎(chǔ)，采用課堂講解的方式結(jié)合動(dòng)畫(huà)演示讓學(xué)生深刻理解作圖原理。圓弧連接的作圖方法則采用案例啟發(fā)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)和分組討論的方式。根據(jù)學(xué)生情況將其分為三個(gè)小組，每組由學(xué)生自主推薦組長(zhǎng)一名，組長(zhǎng)明確分配每個(gè)學(xué)生的任務(wù)與責(zé)任，學(xué)生在小組活動(dòng)中更敢于表達(dá)自己的觀點(diǎn)，不同層次的學(xué)生都能參與課堂活動(dòng)，鍛煉合作意識(shí)和自主思考能力。

3? 教學(xué)實(shí)施

3.1? 課前準(zhǔn)備

課前，教師根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備教學(xué)設(shè)計(jì)和各種教學(xué)資源，在線教學(xué)資源主要包括教學(xué)團(tuán)隊(duì)在中國(guó)大學(xué)MOOC上建設(shè)的畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖課程資源、學(xué)校省級(jí)精品資源共享課資源及學(xué)校超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上上傳的各類學(xué)習(xí)資料，線下資源主要有教學(xué)課件PPT、電子教案、動(dòng)畫(huà)。在準(zhǔn)備圓弧連接部分的線上資源時(shí)，充分考慮學(xué)生的不同層次，根據(jù)教學(xué)重難點(diǎn)來(lái)錄制課程視頻和準(zhǔn)備課程學(xué)習(xí)資源。發(fā)布的課前學(xué)習(xí)任務(wù)要讓學(xué)生能夠利用碎片化時(shí)間來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，必學(xué)內(nèi)容要求簡(jiǎn)單易學(xué)且占用時(shí)間少。圓弧連接部分的課前自學(xué)僅包括圓弧連接的概念及意義，保證所有學(xué)生都能夠完成學(xué)習(xí)任務(wù)并對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容感興趣；同時(shí)配有足夠的學(xué)習(xí)資源可以支撐更深入的課前預(yù)習(xí)，保證學(xué)有余力的學(xué)生可以進(jìn)一步進(jìn)行課前學(xué)習(xí)。

3.2? 課堂實(shí)施

課中學(xué)習(xí)階段包括課堂講授、案例啟發(fā)、小組討論、總結(jié)分析等環(huán)節(jié)。以圓弧連接為例，圓弧連接的作圖原理是圓弧連接作圖方法的基礎(chǔ)，讓學(xué)生深刻理解圓弧連接的作圖原理，才能以不變應(yīng)萬(wàn)變，解決復(fù)雜多變的圓弧連接作圖問(wèn)題。因此，采用課堂講授的方式精講圓弧連接的三種作圖情況，讓學(xué)生能夠充分理解作圖原理，進(jìn)而能夠靈活運(yùn)用作圖原理解決圓弧連接的作圖問(wèn)題。圓弧連接的作圖情況可以分為三大類，即圓弧連接直線與直線、圓弧連接直線與圓弧、圓弧連接圓弧與圓弧，每大類下又分為多個(gè)小類。

采用啟發(fā)式教學(xué)選取典型案例精講分析，選取案例為圓弧連接已知直線并與已知圓弧外切，讓學(xué)生掌握根據(jù)圓弧連接作圖原理解決作圖問(wèn)題的基本思路。采用分組討論的方式，將與精講案例同類的問(wèn)題整理分類后，每組學(xué)生討論兩個(gè)問(wèn)題，教師列出討論提綱和要點(diǎn)，學(xué)生根據(jù)案例解析中的作圖方法及提綱自主思考需討論的圓弧連接問(wèn)題的作圖方法。由積極主動(dòng)的學(xué)生帶動(dòng)全組同學(xué)參與互動(dòng)，使學(xué)生具有根據(jù)基本原理自主思考解決問(wèn)題的初步能力；由每組代表展示本組所討論圓弧連接問(wèn)題的作圖方法和步驟，其他學(xué)生可進(jìn)行提問(wèn)，小組學(xué)生共同作答。最后，教師采用思維導(dǎo)圖的方式進(jìn)行分析，對(duì)學(xué)生的討論成果進(jìn)行更精準(zhǔn)的總結(jié)和歸納，讓學(xué)生在“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”中對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解和掌握；同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)透過(guò)問(wèn)題看本質(zhì)，無(wú)論問(wèn)題如何復(fù)雜多變，只要能打牢基礎(chǔ)、抓住問(wèn)題本質(zhì)，就能以不變應(yīng)萬(wàn)變。

3.3? 課后提升

課后鼓勵(lì)學(xué)生利用省級(jí)精品資源共享課程、超星學(xué)習(xí)通、中國(guó)大學(xué)MOOC等復(fù)習(xí)圓弧連接的作圖部分知識(shí)，并通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布作業(yè)，讓學(xué)生在手機(jī)、電腦上作答選擇、填空題。提升制圖水平的最有效方式仍然是手工繪圖，信息化手段僅是合理利用碎片化時(shí)間和提高學(xué)習(xí)興趣，不能替代傳統(tǒng)手工繪圖方式。因此，學(xué)生仍需重點(diǎn)練習(xí)習(xí)題集上的繪圖作業(yè)，注重繪圖實(shí)踐，在實(shí)踐中體會(huì)作圖精確性對(duì)作圖效果的影響，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度。教師批改完作業(yè)后，根據(jù)學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的問(wèn)題作出總結(jié)，共性問(wèn)題課堂講解，非共性問(wèn)題總結(jié)更正后上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生自主對(duì)比改正；同時(shí)將優(yōu)秀學(xué)生作業(yè)樹(shù)立為標(biāo)桿，鼓勵(lì)學(xué)生提升繪圖水平。

4? 教學(xué)反思

課程實(shí)施學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師精講、啟發(fā)式教學(xué)和討論式教學(xué)相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。一是教學(xué)平臺(tái)、手機(jī)APP及微課資源等融合，實(shí)現(xiàn)學(xué)生隨時(shí)隨地自主學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生自主探究、拓展提升；二是通過(guò)教師精講作圖原理，為后續(xù)學(xué)生自主思考打牢基礎(chǔ)；三是通過(guò)案例解析、啟發(fā)式教學(xué)，為學(xué)生自主思考提供解題思路；四是小組合作、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，課內(nèi)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)良好，真正貫徹以學(xué)生為本執(zhí)教理念。學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，教師成為微課等學(xué)習(xí)資源的提供者、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的管理者、課堂學(xué)習(xí)任務(wù)的指導(dǎo)者，給學(xué)生提供更多的思考空間，提高學(xué)生舉一反三的能力，促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化。

參考文獻(xiàn)

[1] 周榮安，符純明.融合式教學(xué)模式在機(jī)械制圖課程中的應(yīng)用研究[J].圖學(xué)學(xué)報(bào)，2020，41（6）：1039-1043.

[2] 李梅紅，李蕊，侯婭品.信息化技術(shù)背景下高職機(jī)械制圖課程教學(xué)模式研究[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2019（29）：61-64.

[3] 潘山.基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究：評(píng)《高職院校翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式創(chuàng)新與實(shí)踐》[J].教育與職業(yè)，2020（19）：114.

[4] 韓筠.在線課程推動(dòng)高等教育教學(xué)創(chuàng)新[J].教育研究，2020，41（8）：22-26.

[5] 左惟.趨勢(shì)與變革：高校開(kāi)展線上教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].中國(guó)高等教育，2020（7）：10-12.

[6] 覃紅霞，周建華，李政.高校師生在線教學(xué)持續(xù)使用意愿的差異研究[J].高等教育研究，2021，42（1）：83-93.

[7] 趙楓，劉長(zhǎng)海.信息化教研概念的嬗變與重構(gòu)：基礎(chǔ)教育課程設(shè)置的啟示[J].教育理論與實(shí)踐，2021，41（14）：15-20.

[8] 湯少冰.混合式學(xué)習(xí)是促進(jìn)課堂教學(xué)重構(gòu)的新路徑[J].中國(guó)教育學(xué)刊，2020（10）：106.

[9] 高松.以教學(xué)信息化促進(jìn)高校人才培養(yǎng)質(zhì)量提升[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2019（1）：4-6.

[10] 羅清紅，薛涓，高瑜.云端引領(lǐng)優(yōu)教共享：共享教育的實(shí)質(zhì)與實(shí)踐[J].中國(guó)教育學(xué)刊，2021（5）：93-98.