现代远程开放教育《计算机绘图》课程教学改革实践

徐 荣， 刘 辉

（安徽广播电视大学 信息工程学院，安徽 合肥 230001）

现代远程开放教育《计算机绘图》课程教学改革实践

徐 荣， 刘 辉

（安徽广播电视大学 信息工程学院，安徽 合肥 230001）

针对现代远程开放教育《计算机绘图》课程教学中存在的问题，本文结合课程教学实践，把任务驱动式教学法、案例启发式教学法、比较式教学法引入课程教学，以培养学生实际操作能力为目标，推动该课程教学及考核方式改革.

计算机绘图；任务驱动式教学；案例启发式教学；教学改革

采用计算机绘图相对于传统的手工绘图而言具有明显的优势，即精确的绘图功能、灵活的编辑工具、快捷的图块与图库、高效的装配功能等等.这些优势可以有效促进产品开发，提高生产效率，降低生产成本.现代远程开放教育《计算机绘图》这门课程是国家开放大学机械设计制造及其自动化专业学生必修的技术基础课，是学习利用计算机技术手段，以计算机图形来表达设计思想和设计意图的工具课程.该课程的教学目标是使学生掌握软件的主要功能、特性以及软件的使用方法和技巧，培养学生正确高效的绘制规范图纸的能力.目前市场上流行的计算机辅助设计软件较多，如UG-NX、SolidWorks、Pro/Engineer、CAXA等.经过比较并结合开放教育教学实际，选择了应用面最广的Auto-CAD作为计算机绘图课程的教学软件.

1 现代远程开放教育《计算机绘图》课程教学现状

现代远程开放教育是以计算机网络为信息载体，学习者在导学教师的引导下进行的学习活动的总和.这些学习活动既可以是在基于网络的虚拟课堂进行自主学习，也可以是在现实的教室里参加面授辅导教学活动，还可以在“虚拟”和“现实”两个课堂进行同步学习.这样的线上线下相结合的“混合式教学”模式，对导学教师和辅导教师都提出了新的要求:一方面需要整合、建设多种教学媒体资源，建立课程体系，完善网上教学支持服务功能；另一方面也必须深化教学模式改革，创新教学方法，提高面授课堂教学效果.

目前使用的计算机绘图教材，包括这些内容:软件简介、基本知识、绘图命令、编辑命令、图案填充、文本、图块、尺寸标注等等.在编排时，都是将绘图命令作为一章，将编辑命令作为一章[1].这种编排方法对于课本来说体现了课程的系统性.但在远程教育的实际教学过程中，如果按照教程顺序来讲授就存在诸多问题.从课程内容本身来看，任何一个零件或图形都不可能仅用绘图命令而不使用编辑命令就能快速的绘制出来，学生也不易掌握各命令之间的联系与配合，对课程的学习失去兴趣；从远程学习者的学习条件来看，他们要兼顾工作和学习，学习时间、地点受到一定的限制，要因人而宜，制定适应个性化学习的教学设计；从远程学习者的学习能力来看，他们的一般理解力优于记忆力，实际操作动手能力相对较强，所以教学过程中应侧重于培养其分析问题和解决问题的能力；从远程教育的特点来看，“虚拟”和“现实”两个课堂并行，但面授课堂的课时往往不能满足实际需求.所以，要进行教学内容和方法设计，进行教学实践改革，采用多种教学方法混合并用来提升课堂教学效果.

2 现代远程开放教育《计算机绘图》课程教学改进对策

为了解决远程教育教学过程中面临的诸多问题，充分发挥面授课堂导学及教学作用，必须进行教学过程优化设计，尝试着综合运用各种典型教学方法进行《计算机绘图》课程的课堂教学，从而提升课堂教学实效性.

2.1 采用任务驱动式教学

任务驱动是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法.建构主义学习理论强调:学生的学习活动必须与任务或问题相结合，以探索问题来引导和维持学习者的学习兴趣和动机，创建真实的教学环境，让学生带着真实的任务学习，以使学生拥有学习的主动权.学生的学习不单是知识由外到内的转移和传递，更应该是学生主动建构自己的知识经验的过程，通过新经验和原有知识经验的相互作用，充实和丰富自身的知识、能力[2].远程学习者的特点是实际的动手操作能力较强，任务驱动教学法特别适用于实践性和操作性较强的课程，所以在进行教学设计的过程中，优先将任务驱动式教学法融入课程教学.

“任务驱动式”教学最根本的特点就是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”，以学定教、探索创新的新型学习模式，通过“任务”来诱发、加强和维持学习者的成就动机.为使学生在有限的学时内学到最实用的绘图知识和技能，在全面分析计算机绘图课程教学内容的基础上，对课程内容进行重新选择编排，运用任务驱动式教学法展开教学活动.按照“布置任务→示范操作→学生操练→归纳总结”的顺序完成教学内容[3].

《计算机绘图》课程实践性很强，所包含的教学内容非常丰富.这些内容的学习可以归结为大量命令的操作.为便于掌握和运用这些命令，把教学内容分成“平面图形绘制”、“平面图形尺寸标注”、“三维图形建模”“三维图形的编辑”、“图形输出”五个小模块，每一个模块内容细化为一个个容易掌握的“ 任务”，强调授课内容的实用性[4].例如“平面图形绘制”模块，设计了12项任务，这12项任务包含了基本的二维绘图操作和编辑操作的关键知识技能点.

例如任务一，绘制图1所示的图形:

图1 任务一

图2 拓展题

主要知识点:直线、圆、构造线、正多边形.

授课思路:围绕任务展开教学、分析图形元素，分析尺寸，找到对应的绘图指令，理清绘图顺序，最终由学生来完成任务.

任务总结:在教学过程中，学生在教师的帮助下围绕一个共同的任务，在强烈的问题导向的驱动下，进行自主探索和相互协作.完成任务的过程既是学习过程，也是综合应用的过程，把知识的学习和知识的应用有机地结合了起来.对于学有余力的同学可以举一反三，完成拓展题，不断驱动自己深入学习，保持较高的学习热情.在具体授课过程中，形成了“以任务为主线，教师为主导，学生为主体”的教学模式，充分调动学生积极性，从而有效地维持和强化了学生的学习兴趣.

2.2 采用案例启发式教学

在设置任务的过程中，选择什么样的题例成为任务驱动式教学成败的关键.经过教学实践和教研活动讨论，我们认为案例启发式教学方法与任务驱动式教学方法在《计算机绘图》课程教学过程中密不可分.

案例教学法早在1910年就已经被当时的学者科普兰博士提出，并运用于哈佛大学商学院的工商管理教学中[6].这种教学方法针对实际的案例展开学习和讨论，颇具成效.案例启发式教学具有明确的目的性、客观的真实性、较强的综合性、深刻的启发性、突出实践性、学生主体性、过程动态性、结果多元化等特点，被广泛推广到其它专业领域，并取得了良好的教学效果.作为课堂教学的一个载体，案例应当蕴含某一个或几个理论知识点，教师需要精选案例引导学生进入特定的情境中思考，进而启发学生主动分析与解决问题，培养学生理论联系实际的能力[7].

《计算机绘图》课程采用案例型教学法，就是选取合适的案例融汇多种操作命令、编辑命令，案例涉及什么命令就讲解什么命令.所以在任务设置过程中需要收集大量的案例，选取合适的进行讲解.在讲解过程中，从学生的实际出发，注重设置问题情境，以启发学生的思维为核心，调动学生学习的主动性，促使他们生动活泼的学习.基于案例的启发式教学实践流程如下所示:

例如任务二:选择如图3所示的例子.

问题情境:思考可以用哪些方法绘制出图形？哪种方法最快捷？圆弧共有几种绘制方法，输入圆弧参数为正或者负时结果会有什么不同？

知识点讲解:通过观察分析得出这个图形的主要图形元素是圆或圆弧.完成这个案例所能用到的知识点很丰富，涉及到正多边形、直线、圆、圆弧、阵列、修剪等等.这个例子可以采用多边形/圆弧命令来绘制；也可以采用多边形/圆/阵列/修剪的方法来绘制；还可以采用圆弧/阵列的方式绘制，如图4所示.

图3 任务二

图4 绘图方法详解

实践总结:通过实际上机操作实践发现Auto-CAD绘制一个图形的方法有很多种.在任务讲解过程中，将所有方法梳理一遍，然后由学生实际操作，总结出最佳绘图方案.通过案例进行课堂教学，能够充分调动学生学习的主动性，引导学生积极主动思考，充分挖掘其思维潜能，使其真正成为学习的主人.

2.3 采用比较式教学法

为弥补个案案例教学法的局限性，在其基础上提出基于案例的对比式教学法，其突出意义表现强调案例对比的启发性和思考性.在任务分析和案例讲解的过程中，可以对不同的命令进行深入浅出的比较，例如倒角和圆角操作过程就极其相似，都包括“激活命令——设置修剪模式——设置参数——选择对象——完成操作”.有趣的是当倒角参数或圆角半径设置为零时，将会使选定的两条直线相交，在绘图过程中使用这样的技巧会使我们的绘图事半功倍.如图5所示，R5与R10的圆角的两条边是边长30的正五边形的延长线，就可以通过设置倒角参数为零（或圆角半径为零）来快速准确实现.用这种对比式教学法进行讲解不仅使学生加深对绘图命令的印象，更容易获得学习的乐趣，而且培养积极思考寻求最快捷的绘图方法的能力.

2.4 改革课程考核方式

图5 任务三

随着《计算机绘图》课程教学改革的推进，课程的考核方式也发生了改革，由原来的纸质考试改为上机考试形式.《计算机绘图作》为一门软件应用性课程，具有很大的开放性，考核主要侧重学生的实际操作能力.课程最终成绩由平时作业和最终考核成绩合成.实践证明，这种考核方式符合本课程操作类课程的性质，而且深受学生欢迎.在客观上能够引导学生重视绘图操作练习、增强学习兴趣，同时也有效制约了考试作弊行为，提高了教学质量.

3 结束语

现代远程开放教育《计算机绘图》课程的教学改革，需要不断的探索与创新、尝试与总结.任务驱动教学过程中，教师要把握整个教学过程的内容和进度，激活学生思维方式，提高思维能力.同时，在实施任务驱动教学法教学时，需要与案例启发式教学法、比较式教学法有机结合，最大限度地调动和发挥学生的学习潜力，激发他们的求知欲望及自主学习的能力，培养出合格的制图人才.

〔1〕焦永和.计算机绘图[M].北京：中央广播电视大学出版社,2015.

〔2〕严育洪.任务驱动式教学的理论基础和现实意义[J].教学月刊，2016（6）：13-16.

〔3〕宋雪梅.任务驱动教学法在计算机绘图教学中的应用[J].烟台职业学院学报,2014(4)：72-74.

〔4〕毛文武.强化实践操作能力培养的计算机绘图课程教学探索[J].装备制造技术，2014(10)：227-228.

〔5〕肖扬，等.计算机绘图公选课的教学改革探索[J].中国大学教学,2014(12)：69-70.

〔6〕赵洪.研究性教学与大学教学方法改革[J].高等教育研究,2006,27(2)：71-75.

〔7〕罗成，等.基于在线教学案例的启发式教学模式研究[J].计算机科学与工程,2014(12)：64—67.

G642.0

A

1673-260X（2017）02-0197-03

2016-11-15

安徽省质量工程教学研究项目(编号：2015jyxm736)