慕课理念下“互联网+”的工程制图课程教学改革思考

王晓菲，穆浩志，薛立军，牛兴华



慕课理念下“互联网+”的工程制图课程教学改革思考

王晓菲1,2，穆浩志1,2，薛立军1,2，牛兴华3

(1. 天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，天津 300384；2. 机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学)，天津 300384；3. 天津理工大学工程训练中心，天津 300384)

随着时代进步，人们可随时随地获取知识。慕课(MOOC)，全新的教育教学方式，可以很好地实现知识实时、多维展示。慕课理念是适应信息时代，契合当代学生思维、性格特征的。结合目前高等教育实际，融入慕课理念，改变传统的大学工程制图课程的教学方式，论述了基于慕课理念的工程制图教学的改革思路。在工程制图课程的教学过程中，充分利用网络优势，将课堂教学与慕课理念下“互联网+”进行有机结合，不断改进教学。实践证明“互联网+”教学模式，有效拓展了教学时空，深受学生欢迎。

工程制图；课堂教学；慕课；互联网+

慕课(大规模开放在线课程，massive open online course，MOOC)不仅可展示高校自身的优秀教学资源，而且可为学习者提供多元化、高水平的网络互动，是一种具有国际化发展趋势的新型高等教育课程模式[1]。与以往的函授教育、网络远程教育以及传统大学教育相比，慕课教育具有规模大、教学内容丰富等优势，为受教育者提供了多维度、个性化的平台，受教育者能以很低的成本随时随地地获取所学课程资讯[2]。尽管慕课并不完美[3]，亦存在某种程度被夸大等问题；但不可否认，慕课的出现正在引发高等教育和受教育者学习方式的重大变革。慕课的优势是值得借鉴的，高等教育在教育观念、教学组织、教学方式等方面要适应时代的发展，提高教学质量。高等院校中的工程制图课程内容多、学时紧，如何结合慕课的教学方式，推动该课程的教学改革，使学生具有扎实的基础理论和良好的创新训练，是一个值得思考的新课题。

1 正确认识课堂教育和慕课教育的关系

课堂教学是目前高等院校教育的重要环节之一，能很好地实现教师与学生面对面交流，教师可就知识点关联性进行重点讲解，能将自己对课程内容的理解、体会适时贯穿于教学活动中，是一种声情并茂的“有温度”教学方式；教与学之间易实现探讨性互动；教师可通过观察学生对课程内容理解程度的反应(如学生的表情反应等)，及时调整教学进度；学生可就相关教学内容随时提出自己的看法。课堂教学的诸多优势使其一直受到人们的重视。在目前情况下，课堂教学也吻合了学生从小学到中学主要从课堂教学获取知识的受教育习惯，为大学的课堂教学提供了有利的思维习惯。

慕课是教育技术在当今网络发展的产物[4]。比较普及的电脑、智能手机等电子设备为其发展提供了硬件支持。慕课适应了当代节奏快、时间被碎片化的特点，适合当代大学生热衷于上网获取信息的特点。慕课为学习者(不仅是在校学生)提供了个性化学习平台，有效扩展了教学时空，提高了学习者的参与性。学习者在时间安排上具有更为灵活的自由度，可跨越时空界限，按需择课。除此之外，慕课增加了师生之间及生生之间的交流与分享，任何人都可以就某一主题建立自由讨论区，发表自己的观点和见解；学习者可以采取相互批改作业、组建学习小组等灵活多样的学习形式。相对于单纯接受、消化知识的传统学习模式，慕课使得学习者在学习过程中同时进行着知识的创造和传播，促进了教学相长，师生共同受益。因此，从慕课教育方式发展的必要性和可能性来看，随着时代的发展，慕课将会在高等院校的教育中起到越来越重要的作用[5]。

相比较而言，课堂教学和慕课教学均有各自的优势，又有各自的不足。课堂教学受时空限制，展现的信息量小，学生的学习被动性较大。慕课教学则是通过网络的“无温度”教学方式，受教育者只能通过冰冷的设备获取信息，师生和生生之间的交流及探讨须经过电子媒介。

针对高等教育的现状和环境，在高等教育中，融入慕课教育理念的课堂教学是发展方向，应有计划、有步骤地推进，并不断深化和完善。课堂教学与慕课有机结合，“线上+线下”相融合不失为一种卓有成效的大学教学方法[6]。基于二者相得益彰、相互补充的特点，天津理工大学工程制图课程采用课堂教学结合基于慕课理念的“互联网+”的教学模式。

2 慕课理念在工程制图课程中的应用

天津理工大学图学教研室结合当前课程和学生的实际情况，基于慕课建设理念，在学校课程中心创建了在线工程制图课程，实现了教学资源的共建共享。学生可随时随地登陆，根据自己的需求反复学习某个知识点，具有很强的针对性。该课程一方面延伸了课堂，拓展了教学时空；另一方面有效激发了学生的学习兴趣，调动了学生的主动性，增强了互动性。

设计在线工程制图课程时，应遵循教学目标，在有限的时间内，使教学内容充实、完整，包括迅速切入主题、专业化设计课件、准确得体表述等诸多方面。慕课的理念是让学生主动学习，因此，除了满足上述基本要求外，更应该充分考虑学生的特点，做到以学生为中心，激发学生的学习兴趣。

2.1 知识点的分解和整合

在线工程制图课程制作过程中，充分考虑学生需求，注意知识点的系统性和关联性，对大纲中的知识点进行“字典式”查询，并非将一堂课的内容简单地分成若干部分，而是将一堂或多堂课中的共性知识点进行提炼，清晰地、系统地划分成若干主题，再进行合理地整合，并以短小精炼、模块化的小视频予以呈现。每个视频时长不超过20 min，一方面满足了学生时间碎片化的学习方式；另一方面学生可如同查阅字典一样，快速找到相关内容，有针对性地选择学习内容，提高学习效率。

例如，将CAD绘图上机操作分为两部分：一部分为基本操作模块；另一部分为上机项目模块，如图1(a)所示。其中，项目模块是针对习题而制作的完整操作视频，从项目出发，重点讲解如何完成项目的过程。具体的操作命令可在基本操作中找到相应的视频。此设置以激发学生兴趣、培养学生自主学习意识为目的，使学生在完成一个具有挑战性的项目而遇到问题时，能自主地寻找解决问题的方法。

再如设置圆柱体的截切内容时，除了提供与课堂密切相关、具有更强连续性的教学视频外，还有根据截平面与圆柱体轴线的位置关系而分解的知识点，每个知识点又包括该知识点的讲解和典型习题讲解两部分的视频，方便学生根据需求查找内容，如图1(b)所示。

图1 知识点分解和整合

2.2 与课堂俱进，适时更新

传统网络课程是一成不变的，或者改动很少，面向所有网络使用者。而本文的在线工程制图课程则是针对天津理工大学师生而创建的，主要是为在校学生学习工程制图课程服务，具有明显的针对性。随时更新的内容包括两部分，一部分是根据学生的反馈意见不断完善、充实的内容；另一部分是具有时间节点的内容。具体有：①增加模块，如“名词术语”、“双语课件”等；②内容的修改：增加生活中见到的实例与所学内容的呼应，如两正交圆柱与生活中管道的对应照片、模型等内容；③不断完善教学视频等。具有时间节点的内容及时修改：①教学日历；②复习指导；③需提交的部分CAD绘图上机作业。学生可根据教学日历安排，进行课程内容的预习和复习。对于课程作业，教师将需要网上提交的作业，按照课程进度发布到网上，学生在规定的时间内提交后，教师可以在网上评阅，指出需改正的地方，并给出此次作业的成绩。图2为在线工程制图课程部分增加和更新内容。

图2 在线工程制图课程部分增加和更新内容

2.3 严谨性与生动性结合

工程制图是工程师之间交流的一门严谨语言。通过该课程的学习，可培养学生的空间思维，提高识图绘图能力。在线工程制图课程充分利用计算机动画和视频的优势，对课堂上难以表述的内容，通过动画和视频形象生动地体现出来，将严谨的课程内容用生动的形式展现给学习者，提高了学生的学习兴趣。除了文字描述外，还专门设立了“电子模型”栏目，将课本和作业中所涉及视图的立体模型呈现给学生，学生可以对照二维图形和三维图形进行结构分析，图3为部分不同结构的三维电子模型。

3 基于慕课理念的教学改革

乔纳森·哈伯指出，课堂讲授不仅是重要的更是最有价值的教学环节。在高等教育中，重视的是大量信息的有效传递与接收[7]。慕课的出现，为教育改革提供了新思路和改革方向[8]。在慕课理念的指导下，课堂教学也正在发生积极的改变。

3.1 教学内容的改革

传统的课堂教学信息量大，大量的时间被教师“讲”所占。基于慕课理念的课堂则更注重“学生思维的锻炼”。通过课堂上教师对知识点之间关联性的讲授，学生可在掌握知识点同时，在整体思维、联想思维方面得到培养，为今后的创新奠定思维基础，有效地节省课堂讲授具体知识点的时间，便于增加学生练习、提问和讨论的时间。

如CAD绘图上机操作，教师需讲解包括计算机操作方面在内的许多内容，但收效往往甚微。基于慕课理念的教学平台的出现，课堂上减少了关于软件具体操作的讲解，重点讲解在操作过程中可能出现的各种问题和解决办法、绘制工程图时一些提高绘图速度和正确性的常用技巧和方法、软件实现某些操作的原理等，让学生除了会画图，还知道绘图命令如何实现等更深层次的问题，让学生不仅会使用软件，更为其今后深造打下良好的科学基础。

图3 三维电子模型

3.2 教学方法和课堂教学改革

传统课堂教学上，教师为了遵守学时，面对内容庞杂的工程制图课程，往往会出现赶进度的现象。慕课理念的引入，有效拓展了教学时空，给教学方法的改革提供了保证，有利于实现变教师“独角戏”为师生、生生互动研讨式的“大合唱”，有利于教学方法的改革，避免了传统教学过程信息单向传递为主的现象。

课堂上，教师传授知识的同时，可以有意识地积极调动学生的思维，使学生具有成就感和强烈的求知欲。通过提问、讨论等形式解决学生在学习中遇到的难点问题，帮助学生更好地掌握和理解所学的知识，实实在在体现了学生的教学主体地位。教学从填鸭式的灌输演变为启发式、引导式、解答式的讨论课堂，尤其是在课堂中增加小测验、课堂作业等环节，不仅有助于调动学生的积极性，更能增强学生的成就感，提高学生的课程自信。课堂从信息单向传输的场所改变为双向交流、学生展示自己成果和发现自己不足的平台。教师可以充分利用课堂这一有利教学时空，结合自身教学经验及工程经历，给学生拓展出一定的探索空间。

CAD绘图上机，采用的方法是：课堂理论教学与上机练习并行，在线课程提供相应的知识点视频与习题集解答视频。学生在独立完成一个项目，遇到各式各样的问题时，会自主地选择相关视频，反复观看，直至理解。不仅节约了学生和教师的时间，更增强了学生学习的成就感，提高了学习兴趣，培养了学生探索求知的精神。

基于慕课理念的教学，不是“互联网+”和课堂教学简单的叠加，而是相互支撑的有机整体。“互联网+”的在线课程侧重于知识点的系统性、完整性和生动性，而课堂教学则更加注重知识间的关联性、拓展性，并通过与学生互动的方式启发学生的空间思维。课堂上，教师按照教学大纲，依据学生情况，适时调整讲授内容和授课方式，让学生在有限的时空内，获得更多的知识，提高能力。

4 结束语

基于慕课理念的教学改革，拓展了教学时空。从教学实践效果来看，基于慕课理念而创建的在线课程和课堂教学的有机结合，丰富了课程的教学内容，有效地提高了学生的学习效果和自主学习的意识。

工程制图课程是许多工科专业学生的专业基础课，担负着奠定学生的工程基础知识、培养学生团队合作能力和工程系统能力、提升学生读图和绘图能力的重任，应与时具进，不断深化教学改革，鼓励教学方式创新，提升教学效果。

慕课是一种新型的高等教育课程模式，具有国际化的发展趋势。工程制图课程应不失时机地融入慕课理念，开发设计出适应高等教育的教学资源与教学方法，拓展教学时空，使学生在课堂时间以外，充分利用碎片化时间学习和实践。在慕课理念的指导下，本文结合当前高等教育的实际，以学生有效学习为核心，以合作学习、项目教学、创新实践、探索讨论为主线，探索思考了工程制图教学的改革思路。

[1] 王萍. 大规模在线开放课程的新发展与应用：从cMOOC到xMOOC[J]. 现代远程教育研究, 2013(3): 13-19.

[2] 冯培. 从“慕课”看大学教育改革[N]. 人民日报, 2014-01-23(18).

[3] 李亚员. 慕课(MOOC): 本质、误区与展望[J]. 黑龙江高教研究, 2016(10): 10-14.

[4] 陈吉荣. 国外慕课研究最新发展述评[J]. 外语教学与研究, 2016, 48(1): 118-127.

[5] 李军峰, 刘立军. 慕课与大学课堂教学改革研究[J]. 科教导刊(上旬刊), 2014(31): 123-125.

[6] 张宗波, 王珉, 吴宝贵, 等. “线上+线下融合式”工程图学课程建设与教学实践[J]. 图学学报, 2016, 37(5): 718-725.

[7] JONATHAN H. Moocs [M]. 刘春园, 译. 北京: 中国人民大学出版社, 2015: 65-67.

[8] 高地. “慕课”: 核心理念、实践反思与文化安全[J]. 东北师大学报: 哲学社会科学版, 2014(5): 178-186.

Thought on the Teaching Reformation of the Engineering Drawing Combined with the Internet Plus Based on the Massive Open Online Course

WANG Xiaofei1,2, MU Haozhi1,2, XUE Lijun1,2, NIU Xinghua3

(1. Tianjin Key Laboratory of the Design and Intelligent Control of the Advanced Mechanical and Electrical System, Tianjin 300384, China; 2. National Demonstration Center for Experimental Mechanical and Electrical Engineering Education (Tianjin University of Technology), Tianjin 300384, China; 3. Engineering Training Center of Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China)

With the progress of the times, people can acquire information at any time and any place. The massive open online course (MOOC), a novel teaching method, can present knowledge in real time and multidimensional mode. MOOC idea conforms to the information times, and accords with the thinking characteristics and personality traits of contemporary students. Considering the present situation in higher education, we can change the traditional teaching method that is employed on the engineering drawing course in the university by integrating MOOC idea therein. The thinking on the teaching reformation of engineering drawing course based on MOOC idea is presented in this paper. In the teaching process of the engineering drawing course, it is necessary to make full use of the internet advantages. The practice of classroom teaching combined with internet plus makes continuous progress in engineering drawing teaching. Our practices show that the new teaching style “internet plus” for the engineering drawing course can expand teaching time and space, and is well welcomed by all students.

engineering drawing; classroom teaching; massive open online course; internet plus

TB 23；G 642

10.11996/JG.j.2095-302X.2018030605

A

2095-302X(2018)03-0605-05

2017-01-03；

2017-02-06

天津市高等学校科技发展基金计划项目(20140402)；天津理工大学教学基金项目(ZD17-03，YB17-02)

王晓菲(1984-)，女，山西运城人，讲师，博士。主要研究方向为工程图学、机器人学。E-mail：wangxiaofeitjut@163.com