羅雯
摘? 要? 畫法幾何及工程制圖是土木工程專業開設的基礎課程,旨在培養學生運用圖學知識進行工程設計與表達、施工圖繪制,為以后專業發展提供重要的學科基礎。為解決教學中存在的“基礎理論多,工程實踐少”“專業知識多,思政人文少”“教師灌輸多,學生思辨少”“評價單一”等痛點問題,教學團隊以教學問題為導向,以工程專業認證為依托,以信息技術為手段,強化學生中心和立德樹人的教學理念,重構基于疑—融—悟—行(WWHD)學習模式的工程案例和科研雙驅的階次化教學內容,構建多階立體化的課程資源和線上驅動、線下強化的顯隱雙性課程思政教學體系,建立課程考核“五元協同”評價機制,實現理論與實踐、專業與思政、翻轉與案例、線上與線下“四貫通”課堂,有效培養學生的工程實踐能力、專業素養、科學研究能力、創新創業能力。
關鍵詞? 畫法幾何及工程制圖;課程思政;教學資源;微課
中圖分類號:G642.0? ? 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2023)09-0125-03
0? 引言
黨的二十大報告強調“教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐”。教育、科技、人才“三位一體”發展,被賦予新的時代內涵。畫法幾何及工程制圖課程改革傳統的教學模式,主動應對新一輪科技革命與產業變革,落實新工科建設要求。課程基于學生中心和立德樹人的教學理念,結合專業特點自建線上課程,借助信息化手段,開展線上線下混合式教學,通過重構教學內容、重塑課堂模式,培養學生理論聯系實際的能力,提高學生自主學習能力,幫助學生樹立正確的“三觀”。
課程團隊圍繞教材對授課內容的深度和廣度進行拓展,挖掘課程中蘊含的思政元素,收集整理工程案例,既對現有教材內容進行補充,也利于因材施教,滿足不同學生的成長需求;秉承“教無定法,貴在得法”的理念,靈活運用教學方法和手段,促成教學目標的達成,助力學生對知識的內化吸收、相關能力的提升、情感態度及價值觀的升華。課程團隊精心設計教學活動,科學制定評價方式,提高教學有效性。
1? 課程概況
根據“通識素養寬厚、專業基礎扎實、實踐創新能力強”的學校人才培養定位,“立足本省,面向行業,培養具備良好的科學與職業素養”的課程性質和特色,“面向未來、適應需求、理念先進”的新工科要求,凝練課程的核心目標。
知識目標:掌握工程圖學基本知識、原理和技術;理解設計表達的基礎知識;了解本學科重要進展的發現歷程和對社會發展的推動作用。
能力目標:能夠從點、線、面出發分析形體投影特征;能夠設計符合規范與工藝要求的形體,并能夠在設計環節體現創新意識;能夠跟蹤工程技術前沿不斷更新相關知識,適應工程行業職業發展。
素養目標:傳承中華文明、家國情懷,感受科研工作者為國奉獻的高尚品質和嚴謹的工作作風,培養學生探索未知、追求真理的責任感和工程素養,傳承大國工匠精神。
2? 教學痛點問題
本課程開設在大學第一學期,教學內容理論性強、枯燥難懂。傳統教學以教師為中心,學生參與度不高,缺乏綜合運用知識的能力,知識遠離生活實際,學習成果缺乏高階性和挑戰度。課程考核重考試成績,缺乏過程性考核。課程組要重點解決的問題包括:1)課程教學基礎理論多,工程實踐少,教學資源缺乏;2)專業知識多,思政人文少;3)教師灌輸多,學生思辨少,學生主體地位不突出,很難調動學生學習自主性;4)傳統評價體系只注重課本知識掌握程度,學生主觀探索及高階性學習少,難以達到能力培養目標[1-2]。
3? 教學創新特色
3.1? 課程教學內容創新
針對教學基礎理論多而工程實踐少的問題,基于三個平臺建立四個教學資料庫,以工程實際問題和科研項目為牽引,重新整合工程制圖的教學內容。
3.2? 課程教學理念創新
針對教學專業知識多而思政人文少的問題,將理論知識與思政元素有機融合,踐行學生中心和立德樹人理念。
3.3? 課程教學模式創新
針對教師灌輸多而學生思辨少,探索性、研究性學習不足的問題,建立以“線上資源為基,線下互動為本”、問題為牽引的“疑—融—悟—行”啟發式學習模式。
3.4? 課程考核方式創新
針對教學評價單一的問題,構筑“五元協同”評價機制,提出分布式、增值式評價方法。
4? 教學創新過程
4.1? 整合教學內容,豐富教學資源,提高課程內容的“兩性一度”
4.1.1? 重構模塊化教學內容
本課程以構型設計為主線,改革突出創新思維的培養,基于創新性構型設計的課程體系包括五大部分:投影理論(初階)、標準規范(初階)、構型與表達(中階)、工程圖樣(高階)、計算機成圖(高階)。初階模塊包含基本理論知識,中階、高階模塊包含學科研究前沿,及時將學術研究、科技發展前沿成果引入課堂,保證內容的前沿性和時代性,要讓學生“跳一跳”才能夠得著,注重內容的高階性和挑戰度[3]。
4.1.2? 融合多維化教學資源
基于三個平臺打造混合式在線學習空間:一是以超星泛雅平臺為載體,建設校級一流課程,建立面向校內混合式教學的工程制圖線上教學平臺;二是在線工程圖學虛擬仿真實驗平臺,在平臺上布置在線學習拓展任務,強化學生創新和互動;三是在線建設工程虛擬仿真教學平臺,學生可以在真實的建筑場景進行漫游,三維可視化的建筑、結構圖更加直觀、形象。
基于四個教學資料庫拓展混合式教學內容:一是建設微課視頻庫,包括主講教師主講的視頻資源42個(共計1 460分鐘),在有限的課堂學時之外,實現對學生的指導;二是積累899道隨堂測驗和章節測試題、其他資源380個,滿足學生學習的需要,為學生構建立體多元的課程框架和多維度的學習平臺;三是建設制圖相關的思政案例庫,在課程的全時間、全空間融入思政元素;四是建設三維仿真圖形庫(161個),實現從平面圖形向立體圖形的過渡。
4.2? 弘揚工匠精神,強化思政鑄魂,構建多元化的思政教學體系
基于思政教育的“回填”,注入顯隱雙性的思政精華。思政教育元素有機融入工程圖學課程,在緒論、國家標準、投影理論、基本形體等章節知識中,有機地嵌入工科學生的優秀品質、解決問題的方法論,達到課程思政同頻共振,形成自上而下的頂層設計。根據頂層設計中劃歸下來的人文素養范疇,在對應的課程中找到專業知識結合點,巧妙地設計思政元素,自然地融入結合點,在講授專業知識的同時自然地滲透思政元素,做到溶鹽于水、潤物無聲。
在課程思政實施過程中,思政元素挖掘是核心環節。從道德修養、家國情懷、全球關切和文化素養四個維度,凝練本課程每章的重要思政元素:工程圖學緒論、制圖國家標準、投影理論教學內容課程思政體現在政治認同、家國情懷;基本形體、相貫線與截交線、組合體的課程思政體現在科學精神和法治意識;工程構件表達及技術的課程思政體現在職業素養和文化自信。在職業素養方面,以工程圖樣尺寸標注為切入點,工程圖樣的視圖用于描述表達對象的幾何形狀,而其大小則必須通過尺寸來確定,對于構件而言,尺寸是加工、生產的重要依據。以中央電視臺315晚會曝光的云南稻農斷指事件為例,讓學生分析產生人身傷害的原因,最后得出結論是農機生產企業不按國家標準設計送料器,為節約成本而使其長度小于人體手臂長度,因而導致農民深受其害;然后介紹工程圖樣標題欄的內容,讓學生明白設計、審核、工藝負責人簽名的重要性[4-5]。
4.3? 依托工科認證,強化工程應用,創新疑—融—悟—行學習模式下的教學體系
疑—融—悟—行(WWHD)學習模式:疑(Why)是以切入點引入主題,引起學生注意,進入課堂狀態;融(What)是以知識點溫故知新,呈現基本內容,加深理解吸收;悟(How)是以契合點提升思維,演示發現問題,剖析研究思路;行(Do)是以創新點學以致用,進階式提升挑戰度,挖掘學生潛能。為完成教學內容,達成教學目標,實現教學分層,按照疑—融—悟—行四個階段精心設計教學活動。
4.3.1? 模式始于疑問
首先導讀科學研究和工程案例,激發學習制圖知識的興趣。先讓學生思考港珠澳大橋、天眼等超級工程運用了哪些圖學知識;在建筑結構制圖環節,讓學生圍繞課程大項目“學生桃園宿舍樓”進行探究,強調學生主動參與和團隊合作。
4.3.2? 模式融于情景
加深理解吸收的能力,培養學生的科學思維。引入思政元素、學科前沿、新工科建設、工程生產知識和創新創業思維,讓枯燥乏味的知識與生動形象的科學案例、工程實踐相結合,打造真正有溫度的課堂。
4.3.3? 模式深于感悟
讓學生知行合一。課程講授內容遵循從工程中來到工程中去,課堂中研討挑戰性任務,從創新性方面培養學生批判思維能力。注重選擇與實際緊密結合的案例,教學案例采用“低起點、緩爬坡、高落點”的分層設計,組織相關課堂活動,開展頭腦風暴,進行成果展示(生講生評、案例點評和以評代講),讓學生充分認識到生活中處處有制圖。
4.3.4? 模式成于行動
生活制圖實踐源自生活觀察,培養學生的創新能力[6]。
4.4? 革新考核方式,強化課程評價,開發多元化的增值式考核方式
對學生進行形成性評價和終結性評價,突出評價的多元化﹑過程性﹑實時性。開發分布式、增值式考核方式。擇優獎勵,明確評價標準,讓評價有理可依。教學評價和考核中貫徹能力本位的理念。變單向教學評價為多元評價,將靜態教學評價變為動態評價;變學生被動應對考試為主動參與考核,將結果式考核變為分階段分層次的過程考核。考核的環節包括慕課自主學習、作業按時提交、生活制圖實踐、課程講論競優、學期期末考試。期末占40%,二階段課堂競優研討占20%,生活制圖實踐占20%,線上慕課占10%,線上作業占10%。競優中提出優質問題的學生將獲得額外獎勵分[7-8]。
5? 課程創新的成效
5.1? 課程建設與論文發表
2019年7月,課程首次在超星泛雅學習通平臺上線,在教學微課基礎上增加了知識拓展視頻和仿真案例。截至目前已經運行四期,累計選課人數584人,解決了疫情防控期間課程教學的難題。團隊教師結合課程教學改革發表相關論文12篇。
5.2? 獲獎與教改項目
教學團隊成員積極參加各類教學競賽,先后取得省級一等獎一項、二等獎一項、三等獎一項,校級一等獎四項、二等獎五項、三等獎一項。其中,團隊教師在2021年11月的湖南省高校教師信息化比賽中獲一等獎,是學校在該賽事上取得的最好成績。教學團隊成員獲各級教學成果獎,其中校級教學成果一等獎一項、二等獎一項。近年來團隊教師獲批省部級教學改革項目兩項,校級教學改革重點項目兩項,一般項目五項。
5.3? 學生科研及競賽
在課程團隊教師指導下,學生積極參加各類學科競賽。每年指導多支隊伍參加大學生數字測圖比賽,學生每次均能獲取三分之一以上的省級一等獎。其中,2021年學生獲得省級一等獎第一名。在該賽事上屢次獲得佳績,共計一等獎14項、二等獎八項、三等獎七項。
6? 結束語
針對畫法幾何及工程制圖教學中存的“基礎理論多,工程實踐少”“專業知識多,思政人文少”“教師灌輸多,學生思辨少”等痛點問題,基于三個平臺建立四個教學資料庫,重新整合工程制圖的教學內容,將理論知識與思政元素有機融合,建立“疑—融—悟—行”啟發式學習模式,構筑“五元協同”評價機制,利用新技術實施新型技術的創新教學,以教學問題為導向,引導學生自主探索知識,將思政元素與專業知識有機融合,有效培養學生的工程實踐能力、創新創業能力。
7? 參考文獻
[1] 李維,張靖宇,姜秋實,等.應用轉型背景下建筑學實踐教學“思政本源”的探索與實現途徑[J].高等建筑教育,2021,30(1):173-181
[2] 王絢.欲達“千里”而積“跬步”:建筑設計教學體悟[J].建筑學報,2010(10):14-17.
[3] 石孟良,曾磬,韓曉娟,等.“縱向挖掘、橫向比較、多向選擇”的教學創新實踐:以建筑學二年級“建筑設計”課程教學為例[J].安徽建筑,2023,30(1):121-123.
[4] 林有希,黃捷,朱建風,等.基于工程訓練的人文社科類學生工程素質教育[J].職業教育研究,2012(3):154-155.
[5] 伏云,張偉,王冰.工程訓練課程體系建設與改革探討[J].高等建筑教育,2011,20(4):92-95.
[6] 張帥華,唐然肖,陳曉翠,等.國家一流本科專業建設背景下無機化學12345+N+N+1教學模式的研究與實踐[J].大學化學,2022,37(8):40-49.
[7] 金瀏河,高哲.對“課程思政”的幾點思辨[J].現代職業教育,2017(18):60.
[8] 楊放瓊,彭高明,周亮.基于混合式教學的“工程圖學”課程思政探索[J].教育教學論壇,2021(18):100-103.