“工程制图”精品资源共享课课程建设与实践
2017-02-24周立彬
摘要:“工程制图”作为专业技术基础课程,被笔者所在学校列入校级精品资源共享课建设项目,针对本课程的各种教学资源的丰富和创新,本文为教师和学生乃至社会学习者提供了完整的课程体系,并为其他院校提供了可操作性的经验。
关键词:精品课程;资源共享;工程制图;教学改革;教学实践
中图分类号:TB23 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2017)01-0103-04
● 精品资源共享课建设的目的与内涵
“工程制图”是工程类专业的技术基础课程,尤其是机械类专业和非机械类相关专业的主干课程,为每一位从事工程工作的专业人员提供必须掌握的专业知识和应用技能。有人狭义地认为只有专业的项目才是研究,其实,即使是知识内容很少变化的基础课程的教学,也需要研究,甚至需要更多的研究。[1]2012年5月,教育部办公厅发文指出,精品资源共享课的重点是量大面广的公共基础课、专业基础课和专业核心课。因此笔者所在学校加快了精品课向精品资源共享课的过渡和转型,对原有精品课资源和成果加以巩固和创新,以期对深化教育教学改革起到推动作用。
● 精品资源共享课建设的重点
1.课程教学资源要丰富,脉络要清晰
课程资源应避免单一的课程介绍和讲解,应包含教师和学生迫切需求的资源,尽可能做到全面、系统和完整,有利于学生融会贯通,防止将课程离散化和碎片化。在教学过程中,教师不能墨守成规,要倡导灵活多变的教学模式,要强化学生在线学习、自由学习、自主学习的观念和方法,真正实现学生为主体、教师为主导的教育教学理念,实现教师向导师回归、考生向学生回归、教材向参考书回归的理念。
2.趣味性和受众性要强,能够吸引校内外人员的眼球
信息的总效果等于文字加音调加面部表情,美国心理学家阿贝尔·梅拉别思研究发现,三者中,文字的贡献是27%,而后两者的贡献分别是38%和35%,所以,教学需要尽可能动员学生的各种感官去接受信息。[2]资源的建设和实施实现动静结合,既要包含文字和声音,也要有视频和动画。PPT的制作足以反映教师的讲课思路,图形尽可能长时间地停留,而文字最后以插入或跳跃的方式出现,这样能充分调动学习者参与的积极性和主动性,促进思考,从而实现高等学校优质课程资源利用现代信息技术手段共建共享的目标。
3.共享性强,适合网络传播
课程建设中应重视新技术在教学方法中的应用,逐步实现从教学环境、教学资源到教学活动的数字化。教学视频应符合国家标准,在摄像技术、音频质量、视频格式和后期制作水平等方面都对制作者提出一定的要求。视频的输出要按照《国家级精品资源共享课建设技术要求》设置相应参数,码流率256Kbps以上,帧率不低于25fps,标清分辨率不低于720×576,声音和画面同步。
4.重维护,更新快,实效性强
互联网上的教学材料和实际授课使用的材料同步更新,避免重建设轻维护,避免使用陈旧过时的教学材料,以保证授课的实效性。
● 构建基于CDIO的机械制图课程教学体系
在精品资源共享课的建设中,学校需要完成对原有教学目标和教学体系的升级改造,在工程制图课程中,不仅要求学生具有较强的制图识图能力,更重要的是要实现机械制图的数字化,以培养学生的创新能力与工程应用能力,全面系统地提高学生数字化设计能力。[3]现代教育教学的基本要求是提高教育质量和学生的学习效率,以满足知识的积累和更新。因此,要实现以学生为主体、教师为主导的知识、能力、素质全面协调发展的教育理念,可采用CDIO教育模式,培养学生的工程实践能力、设计能力,着力解决他们“工程性”和“创新性”不足的问题。
近年来,大连海洋大学机械与动力工程学院积极组织教师参加辽宁省教育厅举办的“卓越工程师教育培养,工程实践能力提升”的培训,从而修订培养目标、培养計划,并进行相关课程教学模式的改革,教师在授课环节和考评机制中实现了企业化的教学管理模式,使学生对企业生产计划、项目实施和职场环境都有了深入的了解。未来的机械行业发展要实现数字化控制,所以提高学生计算机绘图能力和设计能力至关重要,因此笔者所在学校积极优化和整合工程制图的教学内容、教学方法、教学手段和考评机制,以适应工程教育专业认证的需要和企业对人才的需求,并取得了一定的成果。
● 精品资源共享课课程的资源建设
精品资源共享课的建设目标是依托“工程制图”共享课程平台,实现该课程丰富的教学资源共享,让学生不仅能聆听主讲教师的授课,深入了解课程内涵,还可以了解教师授课思路,进行拓展训练,增强学习的趣味性。在此过程中,学校必须完成教学资源、教学方法以及传播方式的升级改造。
1.工程制图的课程资源构架
精品资源共享课的教学资源除要求完整、系统外,还必须将其分类整理。《教育部办公厅关于印发〈精品资源共享课建设工作实施办法〉的通知》(教育厅[2012]2号)中明确规定,教学材料需分基本资源和拓展资源两种类型,其中基本资源指反映教学活动必需的资源,拓展资源指反映课程特点,应用于各教学和学习环节的辅助资源。[4]在工程制图课程中,其基本资源和拓展资源建设如下图所示。
2.基本资源建设
基本资源是包括教学思想、教学内容、教学方法和教学过程的核心资源,确定教什么,如何教。在基本资源建设中课程导学和教学设计至关重要,课程导学有利于学生实现自主学习,为学生提供学习方法和教学任务,教学设计须符合学生的认知过程,充分利用视听效果,调动学生学习的积极性。教学目标应明确、清晰,有利于项目教学和翻转课堂的应用。模块概要中的知识点必须明确,有利于学生在自我检测中有的放矢地加以学习和巩固练习。
教学课件的制作不应拘泥于简单的PPT文档,应融入微课、MOOC的设计理念和设计思想。在课件制作中应注意以下两点:①确保所授内容的正确性,工程制图课件的制作要符合最新的国家机械制图及技术制图标准。②采用多种教学方法。在工程制图的授课中采用对比法往往可取得事半功倍的教学效果,如在“剖视图”这一单元的讲解中,把全剖、半剖和局剖分别从应用场合和画法等方面进行对比法教学会使授课思路更加清晰。启发式教学在网络化的数字教学中尤为重要,可以时刻提醒学生紧跟教师教学思路,以免因课程本身的枯燥而使学生中断学习。
教学录像中视频的录制方式多种多样,也各有利弊。课堂现场实录的方式虽真实感强,但录制效果较差,在多媒体教室受光线影响较大,图像清晰度弱,所以对摄录人员的技能要求较高。学校录音室录制一般没有学生,镜头变换也相对单一,显得有些枯燥乏味。采用录屏软件的录制方式,学生观看过程就像是动态的文字在不断变换,没有授课的真实感。因此在视频制作时,教师采用多种方式相结合,扬长避短,效果更佳。在视频制作中,首先是片头的制作,应用Camstia Studio软件将课程名称、主讲教师姓名以及课程图片等信息在10秒内动态地呈现,同时配备背景音乐,作淡出处理,展现试听效果,并自然过渡到课程中来。其次是课程的录制,采用三轨道剪辑和变换实现良好的录课效果,具体来讲,对于导课部分,即开场白和内容之间的衔接和过渡处,编辑取样时应选用录音室录制,对课程内容的讲解则采用录屏软件制作完成,中间应设置场景切换,使其过渡自然,并通过第三轨道适量插入学生的画面,也可采用“画中画”的方式,这样整体来看过渡自然亲切,画面真实感较强。最后是片尾制作,采用黑屏加字幕致谢的方式,并配淡出背景音乐,实现影片的制作。
3.拓展资源建设
拓展资源体现了工程制图课程的教学特点,体现了多样性和交互性。虚拟模型资源主要将课程中涉及的基本体、切割体、相贯体和组合体等以动画的形式展现,以增强学生的立体感和促进空间想象能力的提高。工程图纸资源主要为学生提供符合最新国家标准和与学生专业相关的图纸,为学生课程设计和毕业设计进行知识储备。习题和试卷中的试题需要按照知识点进行整理,主要方便学生自我检测,对所学知识点加以巩固和提高。虚拟仿真资源为学生提供零件装配的动态模拟显示,使学生了解实际机器零件及其组装过程,提高他们的实践能力。拓展资源为基本资源服务并提供教学保障,在制作过程中使各种资源在教学和助学环节有机融合,产生聚集效应。[5]
4.翻转课堂的教学模式
翻转课堂是指教师在上课前将数字材料(音视频、电子教材等)分发给学生预先进行自主学习,接着在课堂上让学生与教师进行互动(释疑、解惑、探究等),并完成课堂练习的一种新的教学形式。这种教学模式自创建以来,受到国内外众多教育者的青睐,其优点在于:①学生可以自由支配学习时间,实现自主学习;②教师充分利用课堂完成项目教学,对学生的认知误差及时纠错并指导其完成任务;③学生可以对视频重复播放,传统的课堂教学中学生稍不留神,就會错过教师讲过的知识点,而翻转课堂教学提供的数字化资料具有永久保存和可重复性。但笔者认为这种教学方式并不适合工程制图课程中的所有教学环节,因为其弊端也显而易见:①学习时间的自由性容易养成部分学生懒散的学习习惯,自主性较弱的学生不能及时完成教师下达的学习任务;②相比传统的课堂教学,这种形式容易分散学生的注意力。没有教师的监督和管理,意志力薄弱的学生很容易被网络中的其他内容所吸引。因此,翻转课堂应该有选择和有方向性地进行。为提高学生的实践绘图能力,笔者对工程制图课程中的课堂讨论部分内容主要从以下几个方面进行翻转课堂的尝试:①组合体构型设计;②机件的综合表达方法;③图样(包括零件图和装配图)的绘制和阅读,特别是由零件图拼画装配图和由装配图拆画零件图。
参考文献:
[1][5]许国玉,兰朝凤.机械制图融合式交互课件研究与教学实践[J].图学学报,2015(12):960-965.
[2]蒋宗礼.建设国家精品资源共享课 提高人才培养质量[J].中国大学教学,2013(1):13-16.
[3]刘会英,盖玉先,徐宁.探索适合我国国情的CDIO工程教育模式[J].实验室研究与探索,2011(7):106-108.
[4]白菲,谭豫之.精品资源共享课的思考与实践[J].高等农业教育,2014(2):73-75.
作者简介:周立彬(1976—),女,辽宁省黑山县人,讲师,硕士研究生,主要研究方向为机械设计和计算机图形学。