五年制高職機械制圖及CAD 技術課程混合式教學實踐

周 瑩

（江蘇省南通中等專業(yè)學校機電技術系，江蘇 南通 226001）

0 引言

機械制圖及CAD 技術基礎課程是五年制高職相關專業(yè)的啟蒙課程，也是一門理論與實踐緊密結合的技能基礎課程，為本專業(yè)學生職業(yè)能力形成和職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成奠定基礎。同時，作為培養(yǎng)機械制造業(yè)技術技能人才的重要課程，機械制圖及CAD 技術課程的教學質量直接影響著學生的就業(yè)競爭力。但是傳統的理論教學與實訓相對割裂的教學模式，使理論知識脫離實際應用，一定程度上制約了學生技能的培養(yǎng)[1]。因此，如何改進機械制圖和CAD 課程的教學方法與手段，提高教學效果，是當前的一個重要課題。

本文通過構建五年制高職機械制圖及CAD 基礎課程的混合式教學模式，有利于彌補傳統教學過程中的不足，提高教學質量。首先，有助于活躍課堂氛圍，增強學生學習興趣。其次，促進理論知識與實踐能力的有效結合，使學生輕松掌握運用知識的方法。再者，提供個性化指導，提高學生學習主動性。最后，形成良好的教學效果，為培養(yǎng)高素質技能人才提供支持。

1 混合式教學及其應用

混合式教學是一種融合了傳統面授與現代網絡教學優(yōu)勢的新型教學模式。它既重視面對面師生交流，又利用網絡課程資源拓展學習渠道。具體來說，是在教學設計上合理采用多種教學媒體和手段，在教學活動的實施上靈活運用線上線下的教學環(huán)境與資源，全面提高教與學的效果[2,3]。作為機電專業(yè)的重要基礎課，機械制圖及CAD 技術課程具有理論性強、實踐操作性強的特點。傳統的理論教學容易出現知識脫離實際的問題，而僅依靠實訓又難以建構系統知識框架。因此，需要改進教學方法，才能達到知識傳授和技能培養(yǎng)的目的。

根據該課程的特點，本研究構建了“三環(huán)節(jié)五步驟”教學策略，基于專業(yè)基礎課程要體現基礎理論與專業(yè)應用相結合的理念，選取與專業(yè)相契合的載體，將制圖相關知識點與操作技能點融入于各項任務中，以典型工作過程為導向，形成“三環(huán)節(jié)五步驟”教學策略。三環(huán)節(jié)包括“任務準備—自主導學、任務實施—知技并進、任務拓展—強化實踐”，五步驟包括：導情境—導入專業(yè)情境、析對象—分析繪制/識讀對象、做任務—規(guī)范繪制/補畫視圖，展圖樣—對標準找差距、評結果—內化致用新知。同時依托學習通平臺和三維CAD 技術，激發(fā)學生的自主探究、小組協作以及個性化學習的潛力。如圖1 所示。

圖1 “三環(huán)節(jié)五步驟”混合教學策略

2 教學設計與實施

本研究的混合式教學設計“項目引入，任務驅動”教學模式，緊扣專業(yè)，將職業(yè)情境、智慧資源、職業(yè)標準、思政元素貫穿于教學全過程，構建了知行合一、技術賦能、思政育人的“三融合”的課堂。下面以“組合體三視圖”單元為例，詳細闡述混合式教學過程。

2.1 課前多維度信息分析、支撐策略精準調整

教師通過學習通平臺，發(fā)布與任務相關的微課、三維模型、練習等，并參與到學生的研討活動中，進行必要的知識解讀。學生對信息進行整理、分析、討論完成組合體相關知識點的學習與整理，繼而各組合作完成分組任務。結合檢測數據反饋，教師掌握學生的學習狀態(tài)，進行學習小組的調配并及時調整教學策略。

2.2 課中多層次任務實施、有效突破重、難點

以“楔形塊機械爪”為載體，將項目分為4 個任務：任務1、任務2 繪制機械爪手爪與支架的三視圖，任務3、任務4 識讀機械爪滑塊與推塊的三視圖。以學生為中心，以典型工作過程為主線組織教學，采用任務驅動、學練結合的教學形式。通過引入任務，讓學生在體驗中學習；剖析任務，讓學生在探究中學習；實施任務，讓學生在合作中學習；展示任務，促進學生在交流中提升；評價任務，促進學生深度學習。

2.2.1 導情境：設置專業(yè)真實情境

首先針對學生課前學情情況進行點評，掃除知識盲區(qū)，為接下來的任務打下基礎。各學習小組代表介紹課前了解的機械手的作用，楔形塊機械各組成部分以及其如何工作的？進而引入任務：某生產企業(yè)簽訂了生產一批楔形塊機械手的訂單，現需要各部件的加工圖紙。創(chuàng)設工作情境，與工程實際相聯系，讓學生明白不僅要會繪圖，也要了解繪圖對象的功能。

2.2.2 析對象：分析繪制/識讀對象

任務1、任務2 以提升學生由物到圖的能力為目標，各學習小組展示課前分組任務的討論結果，結合手爪與支架三維模型，師生互動點評，確定組合體的結構、主視圖方向。空間想象和思維方式是機械制圖素質培養(yǎng)的核心，有意識地引導學生學習三維建模設計軟件。各學習小組在微課、工作頁的指引下，嘗試著建立機械爪手爪、支架的三維模型，將組合體的形成、三視圖的繪制及尺寸標注融會貫通，不僅輔助完成了三視圖的繪制，而且建立從二維圖形構形三維模型和從三維模型轉換成二維圖形的思想，完成“二維——三維”思想的融合，突破教學難點。如圖2 所示。

圖2 “二維——三維”思想的融合

任務3、任務4 以提升學生由圖到物的能力為目標，各學習小組展示課前分析壓塊與支架的討論結果，教師點評，引導學生總結歸納運用形體分析法與線面分析法分析組合體的步驟與使用場合，從具體到一般，培養(yǎng)學生的總結歸納能力。繼而學生在工作頁指引下獨立分析滑塊與推塊形成過程，各組分享交流，師生互動，確定滑塊與推塊的形成過程，根據分析結果，借助微課，嘗試建立滑塊與推塊的模型，驗證分析過程，突破教學難點。

2.2.3 做任務：規(guī)范繪制/補畫視圖

在繪制/補畫視圖這過程中引入競爭機制，激發(fā)學生潛力，教師巡回指導，尺寸標注環(huán)節(jié)，由于建立模型時已融入了尺寸標注，因此學生借助已建立的模型與工作頁的指引，對視圖進行正確規(guī)范的標注。教師引導學生在繪制視圖及標注尺寸過程中要注重細節(jié)，遵守國家標準，不做“差不多先生”，在細節(jié)指導中培育學生精益求精的工匠精神和追求卓越的職業(yè)品質，滲透思政育人目標，突出教學重點。

2.2.4 展圖樣：對標準找差距

小組展示匯報，增強學生團隊合作意識，提高語言表達能力。各組對照標準進行糾錯，提升學生發(fā)現問題的能力，樹立標準意識，教師評講解析，協助學生對標任務實施要點。

2.2.5 評結果：內化致用新知

借助思維導圖，梳理課堂學習內容，幫助學生建構系統知識體系，學生完成達標測試，內化專業(yè)知識。通過小組自評互評、過程性評價、結果性評價相結合，合理評估學生的學習情況。

2.3 課后多形式任務總結、構建立體知識體系

靈活運用學習通平臺，各學習小組以完善任務工作頁，基礎測試等多樣形式進行任務總結，并進一步深化知識，構建組合體的繪制、識讀，尺寸標注的知識體系。依托學習通平臺，發(fā)布拓展任務，各學習小組協作完成，師生互動，任務實施的時空得以延伸，拓寬了學習的寬度。

3 混合式教學模式的教學成效

3.1 職業(yè)崗位必備繪圖識圖能力顯著提高

通過數據反饋我們發(fā)現學生在“組合體的分析”“組合體的繪制”，以及“組合體的識讀”等方面均有不同程度的提升。通過教學內容的整合、有效教學環(huán)節(jié)的設計、三維CAD 技術的融入，把學生從枯燥的抽象思維中解放出來，能更好分析與識讀不同類型的組合體，提升了物-圖及圖-物的轉換能力，通過引入對接職業(yè)標準的繪圖評價標準，學生能對照標準規(guī)范繪制三視圖并進行尺寸標注，提高了繪圖的專業(yè)技能。

3.2 混合式教學下自主學習能力持續(xù)上升

自主學習能力是實現職業(yè)生涯持續(xù)發(fā)展的必備能力之一。教師借助“學習通”平臺，整合和挖掘教學資源，為學生提供開放的自主學習的環(huán)境。設計自主學習任務單幫助學生在課前明確自主學習的內容、方法及目標。按照知識點錄制微課視頻，使學生能夠根據需要準確定位視頻，可短時、高效地選擇觀看。分組任務小組成員分工協作共同完成組合體的分析、三維模型的建立促進學生團隊合作。通過學習平臺的數據統計、調查的綜合反饋，學生自主學習能力持續(xù)上升。

3.3 科學觀與工匠精神內化于心外化于行

堅持立德樹人，通過案例引入專業(yè)標準、工匠精神，制圖實踐培育“求真、求實、求精”的制圖工匠精神和標準意識，將組合體的形成、分類及識讀組合體等知識與唯物辯證法相融合，培育唯物辯證法的科學思維，形成科學的世界觀和方法論。通過浸潤式課程思政培養(yǎng)，學生崇尚技能、遵守標準、精益求精的工匠精神以及辯證思維能力明顯增強。達到了學生知識基礎實、技術功底厚，動手能力強，綜合素質高的培養(yǎng)目標。

4 結語

提出“課內與課外相結合、線上和線下相結合、理論與實踐相結合”的混合式機械制圖級CAD 技術課程教學，著眼于培養(yǎng)學生的圖學素養(yǎng)，融入計算機三維造型，加強實踐繪圖環(huán)節(jié)，引入增材制造技術。教學過程強調以學生為中心的教學理念、加大多元化過程考核機制，拓寬制圖課教學的知識面和受訓面。在教學實踐過程中發(fā)現混合式教學可解決傳統制圖教學中學生空間想象能力不強、學習主動性弱、大班授課時師生互動困難等問題，為專業(yè)基礎課程教學提供新途徑。