“工程制圖與CAD”課程教學(xué)改革探索與設(shè)計

楊宏鑫，劉婷婷，杜岳峰，劉硯秋，蘇東悅

（遼寧大學(xué)，遼寧 沈陽 110036）

1 前言

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域影響力的擴(kuò)大、智慧教育的快速發(fā)展，使線上與線下混合方式的教學(xué)模式逐漸走入高校課堂，成為教育中重要的教學(xué)手段。其中，雨課堂、MOOC、超星等多個平臺提供了非常方便的線上教學(xué)方式，豐富了課堂中的教學(xué)資源，并為開展混合教學(xué)提供了結(jié)合點(diǎn)。黨的二十大報告中指出“全面貫徹黨的教育方針，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人”。這一指示把對立德樹人的認(rèn)識提升到新的層面。因此，將線上線下混合式教學(xué)手段和德育元素結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全方位、立體式的教學(xué)育人目標(biāo)，已成為高校教育的研究熱點(diǎn)。本文以遼寧大學(xué)信息學(xué)院電子類專業(yè)“工程制圖與CAD”為例，在剖析課程教學(xué)中存在的問題基礎(chǔ)上，深入挖掘課程內(nèi)容中涉及的德育元素，并結(jié)合在線平臺手段與學(xué)生共享，實(shí)現(xiàn)線上與線下混合式的教學(xué)手段向?qū)W生傳遞知識，從課前-課中-課后3 個角度的全方位育人，培養(yǎng)具有社會主義核心價值觀的優(yōu)秀工程師。

2 “工程制圖與CAD”教學(xué)現(xiàn)狀分析

“工程制圖與CAD”作為遼寧大學(xué)信息學(xué)院電子類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，開設(shè)于第1 學(xué)期，包括32 學(xué)時的理論教學(xué)和24 學(xué)時的實(shí)踐教學(xué)，主要培養(yǎng)學(xué)生識圖和繪圖的能力。與其他專業(yè)課不同，本課程作為大一新生最先接觸的專業(yè)課，有著育人先導(dǎo)性的特點(diǎn)。目前，該課程在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)存在以下幾方面的問題。

（1）理論枯燥，厭學(xué)情緒高。本課程主要講授投影知識，包括點(diǎn)、線、面以及各種形體的投影等，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力和讀圖能力，對學(xué)生的空間想象能力和構(gòu)思能力要求高，而學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，導(dǎo)致基礎(chǔ)差的學(xué)生產(chǎn)生很強(qiáng)的厭學(xué)情緒，失去了學(xué)習(xí)樂趣。

（2）教學(xué)手段單一。目前，本課程教學(xué)過程中老師和學(xué)生之間的交互僅局限于課堂，以教師為中心，以傳授知識為主，手段單一，不夠多樣化。雖然平時有課堂測試和課后作業(yè)能及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，但仍不能做到因材施教，靈活教學(xué)。

（3）德育元素融入程度低。目前的教學(xué)過程偏重制圖理論知識講授，較少顧及德育環(huán)節(jié)，未能發(fā)揮本課程育人先導(dǎo)性的優(yōu)勢。此外，現(xiàn)有的教學(xué)大綱中的德育元素和每一章節(jié)的直接關(guān)聯(lián)很小，使得德育元素對專業(yè)課程的指導(dǎo)性作用較小。

3 “工程制圖與CAD”課程教學(xué)改革的必要性

為了解決上述問題，混合式教學(xué)和德育元素相結(jié)合的教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)的線下教學(xué)過程中授課老師和學(xué)生之間的交互僅局限于課堂，而混合教學(xué)模型可以貫穿整個教學(xué)環(huán)節(jié)中。例如，上課前先將預(yù)習(xí)資料（包括學(xué)習(xí)視頻、習(xí)題、語音等）推送給學(xué)生；在授課過程中，老師可以實(shí)時答題，和學(xué)生進(jìn)行彈幕互動；課后方便學(xué)生回看教學(xué)視頻，隨時可以學(xué)習(xí)，將不懂的知識點(diǎn)可以在平臺上記錄，老師可以實(shí)時觀測并解答。對于“工程制圖與CAD”課程來說，線上與線下混合式教學(xué)可以充分利用網(wǎng)絡(luò)上的學(xué)習(xí)資源，引用工程實(shí)際案例，讓學(xué)生了解新時代下大國工匠和他們的感人事跡，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，領(lǐng)會到工匠精神的精益求精、敬業(yè)奉獻(xiàn)等優(yōu)秀品質(zhì)。同時，混合式教學(xué)的彈幕互動功能可以讓學(xué)生隨時提問題，充分調(diào)動他們的課堂積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4 “工程制圖與CAD”課程教學(xué)改革探索

德育元素的凝練是“工程制圖與CAD”課程教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)，如何將其有機(jī)地融入課程教學(xué)中，是落實(shí)立德樹人任務(wù)的關(guān)鍵。本文分別從“工程制圖與CAD”課程的發(fā)展歷史、典型案例以及中國特色社會主義實(shí)踐等方面探索正面的人、事、物，并將其凝練成德育元素融入教學(xué)中，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力，實(shí)現(xiàn)在授課過程中知識傳授與價值引導(dǎo)之間的有機(jī)統(tǒng)一。

（1）結(jié)合課程發(fā)展史探索。探索古代的“日晷”、《營造法式》和《天工開物》等歷史，介紹我國古代勞動人民的智慧和取得的成就，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的文化自信與民族自豪感。重點(diǎn)挖掘《機(jī)械工人速成看圖》背后的故事，讓學(xué)生了解趙學(xué)田教授歷經(jīng)十年教學(xué)研究總結(jié)的九字口訣“長對正、高平齊、寬相等”，讓學(xué)生充分認(rèn)識該門課程的重要性，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣和責(zé)任感。

（2）結(jié)合典型案例探索。典型案例具有較高的影響力和代表性，對德育教育有重要的指導(dǎo)意義。例如，“華為和高通的5G 標(biāo)準(zhǔn)之爭”，可以讓學(xué)生明白行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的重要性；“豐田汽車標(biāo)準(zhǔn)件”，可以培養(yǎng)學(xué)生的精益求精的工匠精神。此外，疫情期間的“中南建筑設(shè)計院12 小時完成雷神山設(shè)計圖”，也會讓學(xué)生看到了工程圖紙作為工程信息載體的重要性，同時也感受到工程師在祖國需要時的敬業(yè)精神和家國擔(dān)當(dāng)。

（3）結(jié)合中國特色社會主義實(shí)踐探索。圍繞《中國制造2025》《大國工匠》《中國高鐵》以及《了不起，我的國》等內(nèi)容，讓學(xué)生了解在中國特色社會主義改革下，我國制造業(yè)在各方面取得的巨大成就，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的愛國情懷。將人文精神、科學(xué)精神，創(chuàng)新意識、科學(xué)素養(yǎng)、工匠精神教育融入教學(xué)中，幫助學(xué)生端正人生態(tài)度、實(shí)現(xiàn)人生價值。

5 “工程制圖與CAD”課程教學(xué)改革設(shè)計

5.1 “工程制圖與CAD”課程體系設(shè)計

依照“工程制圖與CAD”課程特點(diǎn)，設(shè)計每一章節(jié)的德育元素結(jié)合點(diǎn)是課程體系建設(shè)的核心，本課程的德育元素包括：《中國制造2025》《了不起，我的國》《大國重器》以及《大國工匠》等內(nèi)容。表1 為對照“工程制圖與CAD”課程主要知識點(diǎn)設(shè)計的德育元素融入點(diǎn)。

表1 課程知識內(nèi)容與德育元素相結(jié)合

在“工程制圖與CAD”課程教學(xué)過程中融入德育元素，深入挖掘課程中蘊(yùn)含的隱性德育教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大理想，提升學(xué)生文化自信，增強(qiáng)民族自豪感，使工匠精神貫穿整個教學(xué)過程中。

5.2 “工程制圖與CAD”課程教學(xué)過程設(shè)計

本課程教學(xué)將充分利用雨課堂和MOOC 平臺開展。整個過程分為三個部分：課前教學(xué)、課中教學(xué)和課后教學(xué)，其技術(shù)路線圖如圖1 所示。

圖1 課程設(shè)計技術(shù)路線圖

（1）課前教學(xué)設(shè)計。上課前，首先，通過雨課堂平臺發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括工程圖紙、零件的三維動畫、時長超過10 分鐘的德育元素視頻（如大國工匠）以及MOOC 視頻等，鼓勵學(xué)生提前預(yù)習(xí)相關(guān)知識，老師通過學(xué)生預(yù)習(xí)的時長，了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。同時發(fā)布分組任務(wù)，學(xué)生可以提前結(jié)對形成討論小組。

（2）課中教學(xué)設(shè)計。課中教學(xué)環(huán)節(jié)主要以板書、多媒體和雨課堂相結(jié)合的手段進(jìn)行授課。授課過程中使用雨課堂進(jìn)行簽到，保證學(xué)生的出勤率，同時充分利用雨課堂平臺的實(shí)時問答、彈幕互動等功能，保證授課教師與學(xué)生之間的課堂互動。通過統(tǒng)計學(xué)生的課堂參與情況，實(shí)現(xiàn)過程化考核的評分。

在德育教學(xué)方面，課中教學(xué)過程會增設(shè)課堂討論環(huán)節(jié)，以課前結(jié)對分好的小組為單位進(jìn)行討論，這一環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

（3）課后教學(xué)設(shè)計。課后通過雨課堂發(fā)布每一章節(jié)的作業(yè)，督促學(xué)生在每節(jié)理論授課完成后及時完成課后的復(fù)習(xí)內(nèi)容。同時，作業(yè)批改過程也在雨課堂上完成，方便學(xué)生及時查看作業(yè)的正誤情況，并且查看教師評語和解析。同時，這一過程還可以幫助授課老師及時跟進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，隨時調(diào)整授課進(jìn)度。此外，鼓勵學(xué)生將課中討論的德育收獲以PPT 形式共享到線上平臺上，對參與分享的小組給予過程化考核評分獎勵。

6 “工程制圖與CAD”課程考核指標(biāo)及課程反饋

6.1 課程考核指標(biāo)

基于成果導(dǎo)向教育理念（outcome-based education，OBE），本課程將采用過程化考核機(jī)制對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評價，同時將學(xué)生的德育納入考核范圍中，對學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行評價。

對于學(xué)生總成績的劃分，以百分制計算，其中期末考試卷面成績占總成績的60%，過程化考核占總成績的40%。過程化考核的課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)占比5%，該部分主要根據(jù)學(xué)生線上預(yù)習(xí)情況進(jìn)行評分；過程化考核的課中考勤和互動環(huán)節(jié)占比15%，該部分主要根據(jù)雨課堂的簽到考勤情況和彈幕互動情況進(jìn)行打分，無故缺課超過5 次以上的學(xué)生，將直接取消期末考試資格；過程化考核的課后章節(jié)作業(yè)及德育匯報占比20%，本課程總計4 次作業(yè)以及1 次以上的德育匯報分享，如果未交作業(yè)超過2次或未進(jìn)行德育匯報1 次的學(xué)生，將直接取消期末考試資格。

6.2 課程反饋與調(diào)整

本學(xué)期課程結(jié)束后，會通過雨課堂平臺自行設(shè)計調(diào)查問卷，查看學(xué)生對課程學(xué)習(xí)情況以及授課方式的意見，根據(jù)意見結(jié)果調(diào)整教學(xué)方案。同時，通過對學(xué)生課堂表現(xiàn)和線上活躍度分析，評估學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的變化趨勢，探尋更好的德育元素與課程知識點(diǎn)之間的融入點(diǎn)，使其有效地觸發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)動力。

7 結(jié)語

“工程制圖與CAD”作為遼寧大學(xué)信息學(xué)院電子類新生最先接觸的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，不僅需要實(shí)現(xiàn)育才目標(biāo)，更要注重學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、文化自信以及民族自豪感等角度的育人作用。開展融合德育元素的混合式教學(xué)實(shí)踐是一種創(chuàng)新性的探索，教學(xué)過程中，充分利用線上平臺的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生之間課前，課中以及課后緊密式互動，并將德育元素融入其中，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)及社會責(zé)任，實(shí)現(xiàn)“知識點(diǎn)掌握-能力培養(yǎng)-價值觀塑造”的一體化課程學(xué)習(xí)目標(biāo)。