促进高职工程制图深度学习能力的课程设计与实施

李芳丽

（苏州健雄职业技术学院 中德工程学院，江苏 太仓 215400）

一、引言

工程制图是工科院校必修的一门实践性较强的专业基础课,一般安排在大一上学期。针对技术技能型应用人才的培养要求，课程以掌握识读与绘制图样的基本方法、培养技能为原则，突出知识的实践性、工程性和科学性，重在培养学生综合运用知识解决实际问题的能力、独立工作的能力[1]，为后续专业课的学习打下一定的基础。这是我们为什么要学习工程制图的理论支撑。

近年来随着互联网技术的迅速发展，各高校对工程制图课程教学也做了全面深入的教学改革。例如在课堂教学方式上引入多媒体技术，使得课堂教学既形象生动又有大量的信息，学生理解起来也很方便，在课堂教学效率上有着传统课堂教学无法比拟的优势；又有的高校将计算机绘图（AutoCAD）融入到传统的工程制图教学中，使学生在学完传统的工程制图同时又学会了计算机绘图这一现代化绘图技术手段，不仅会用软件来帮助自己想象立体的形状结构，也学会了应用软件来设计一些工程小项目；有些高校还将三维软件（如SOLIDworks 等）融合到工程制图里，顺应了近年来高速发展的3D 打印技术等新兴的行业，这样即可提高学生的制图技术水平，又能提升学生的就业选择面[2]。但是由于多媒体技术和软件技术的一些认识与重视的程度引起了一些误区，主要表现在以下几个方面：

第一，缺乏教学经验的老师将信息量比较大的PPT 变成了机械播放，师生缺乏交流，学生思维跟不上老师播放速度，课堂变成了变相的填鸭式教育。

第二，负责任的老师会适当使用多媒体结合PPT 播放，加上黑板板书绘图，加强了学生的学习兴趣，也在某种程度上解决了学生的一些学习问题，对于学习比较自觉的学生效果是很明显的，但是高职院校学生水平参差不齐，绝大部分学生还是没能深入理解教学内容。

第三，由于现代技术的发展，在线课堂、慕课（MOOC）等学习平台风起云涌，本意是为了提高学生的课下学习效率的，可很多学校为了教学成果，平台成了一个展示的花架子，没有真正成为学生课后学习的新战场，倒成了学校出成果的一个口子。

第四，近十年来由于生源的原因，高职院校的生源质量比以往要下降很多，真正愿意学能认真学主动学习的学生在逐渐减少，在调动学生学习积极性方面也花费了老师相当大的精力，但仍然收效甚微。

基于以上课程改革方面和生源质量方面的原因，亟待一个更好的学习方法和学习理念，既能提高学生的学习积极性，又能将现代新技术融入到工程制图的教学过程中，并能在专业的后续课程中继续将工程制图的学习不断延伸，培养出真正符合社会发展的新技术技能型人才。为此本文提出将深度学习理论融入到工程制图的教育改革中去，培养学生深度学习的能力，以期获得更好的教学效果。

二、深度学习理论概述

深度学习是相对于浅层学习而提出的一种新理念，最早在1976 年由教育心理学家、哥德堡大 学Marton 和Säl jö 两 位 教 授 提 出 的。2000年，英国爱丁堡大学Entwistle 教授将深度学习定义为：追寻意义、联系观点、使用证据和拥有兴趣四个维度。2001 年香港大学Biggs 教授对深度学习的评价、深/浅学习动机与深/浅学习策略之间的相互关系及对学习效果的影响做了深入研究。2003 年澳大利亚昆士兰大学的Kevin Warburton 教授建立了深度学习的影响因素模型，鼓励大学生使用深度学习方法。2010 年，R.基思.索耶将新观点及新概念与已有经验建立联系，将知识归纳到相关的知识系统中；具有批判性的思维[3]。2014 年，美国研究学会（AIR）结合“深度学习研究”所发展的六个维度，提出了一个关于深度学习研究与实践的兼容性框架，如表1 所示。近年来结合国内外研究者给予深度学习定义为：所谓深度学习，是指在理解学习的基础上，学习者能够批判性地学习新的思想和事实，并将它们融入原有的认知结构中，能够在众多思想间进行联系，并能够将已有的知识迁移到新的情境中，作出决策和解决问题的学习。

表1 深度学习研究与实践兼容性框架

三、深度学习在教学过程中的意义

深度学习是学习者在自主探究的学习过程中培养终身学习的能力、知识应用的能力和实践创新的能力，特别符合现代高职院校人才培养目标：技术技能型创新人才的需要。因此，深度学习对于学生的学习过程有重要的意义：

第一，自主探究型的深度学习意味着学生的学习由被动学习变为主动学习、教师的主导作用变为学生的主体学习方式，能将学生的学习引入到更深层次、更有意义的学习中去；

第二，最重要的是采用了深度学习的策略，学生可以在学习过程中养成保持整合碎片化知识习惯，将新旧知识进行有机联系，迁移所学知识，有利于提高学生的学习成绩，从学习中获得更大的愉悦感；

第三，学生深度学习的水平可以直接用来衡量教学改革的成效，我们在课程中采用的教学改革和措施是否有效，很大程度上可以通过学生自我反馈的深度学习水平来评价和评估；

第四，根据国内外研究深度学习的教学法，主要是从人才培养目标、课程时间、学习环境、教育策略和教学评价指标等五个维度进行了详细的阐述，这对本文将深度学习理论应用到工程制图教学改革中起到了很大的借鉴作用。

四、基于深度学习理论的高职工程制图课程设计

基于以上分析可以看出，尽管教学中我们摒弃了传统教学的一些不好的方面，引入了很多先进的教学理念，但是我们的教学效果依然不尽如人意，学生在后继学习中依然对制图知识缺乏了解。因此引入深度学习的理念，在工程制图的课程设计上做了如下几方面的改革，以期学生在大学学习中获得更多更好的学习体验。

（一）融入工程学习理念，精心设计工程制图的理论与实践教学内容

工程制图是一门实践性很强的技术基础课程，但目前无论是技术手段还是教育模式的更新，在培养学生工程能力和激发学生学习热情方面都有所欠缺，如果不能从根本上解决学生学习的积极性，那么培养学生的工程能力和创新能力就是无稽之谈，所以在制图教学过程中一定要学生的兴趣驱动问题[4]。长期以来，缺乏机械实践加工体验一直制约了学生对实际机械图样的理解，在教学过程中，在保障教学内容完整性的前提下，老师们经过大量的课前调研准备，精心做好课程设计，在不同的学习内容上选取合适的、精彩的实例引入到课堂教学中去，既活跃了课堂气氛又增强了教学效果，同时也培养了学生深度学习的能力。如表2 所示为融入了工程学习理念，培养深度学习能力的工程制图教学课程设计安排。

表2 工程学习理念，加强深度学习的工程制图教学课程设计安排

（二）融合传统与现代教学手段，提高深度学习能力的工程制图课堂教学效果

基于工程理念的工程制图课程教学设计好了，解决了“学什么”的问题，接下来就要有好的教学方法和教学手段来营造真实的学习情境，组织和谐有激情的教学课堂，解决“怎么学”的问题。只有充分认识到老师、学生、教学内容和教学环境之间的关系，才能有一个生动有效激情四溢的课堂实施。为此，要将传统教学与现代化教学手段有效融合，保留传统教学的注重讲解过程、师生互动性好等优点，引导学生团结协作交流，互相评价学习成果，充分发挥多媒体教学的形象直观、信息量大等特点，将两者无缝结合获取更大的课堂教学效果。

第一，传统板书与多媒体相融合 传统板书为老师在黑板上作图，边做边讲，学生是通过这个过程来理解教学内容的，老师的绘图水平和讲解方法对学生绘图能力有潜移默化的作用；有一种全新的“板书式”多媒体教学，老师可以脱离计算机的控制，直接在投影屏幕上进行“板书”演示教学，一笔一画清清楚楚，这种方式仍是多媒体教学，实现的关键在于老师娴熟的多媒体操作技巧，绘图过程中，老师可以伴随语言与眼神与学生交流，真正实现手工绘图的情境教学。同时“板书式”教学成功模拟了手工绘图全过程，这时候老师要能够精心设计“板书”内容和“板书”的格式，充分运用多媒体的特点才能上出一堂兼具开放性与启发性的优质课堂。当然，这种教学对老师的计算机操作水平要求是比较高的，且课前需要做大量的准备，工作量还是很大的，但是课后学生可以根据老师的课件与视频进行自我学习。

第二，实物模型与三维立体模型交互 实物模型是制图教学过程中最传统的教学手段，看得见摸得着，学生可以有直观的感性认识，模型选的好不仅可以将教学知识点贯穿起来，还可以形成鲜明的教学主线。例如在组合体的识读与绘制情境中，合理选择实物模型对学生理解组合体的构型、形体分析法和主视图的选择方面有很大的启发作用。但是实物模型只能看外部形貌，要想看到内部结构必须借助于三维实体模型，通过软件可以按照不同的要求来剖切观察内部结构，且不像实物模型不方便携带，非常方便直观。但是实物模型对于那些软件学习有困难，空间想象力有点弱的同学恰是最好的帮助，因此在课堂教学中尽量将实物模型和三维立体模型交互使用，既能达到良好的教学目的提高课堂教学效果，激起学生学习兴趣，又能兼顾到学习水平和理解能力不一样的学生能够进一步进行深度学习。

第三，课堂每日练与课后在线课堂相交替工程图学课程学习最大特点就是要多练多看，因此在每次上课前都安排学生做十分钟的练习，观察学生做题过程，然后评讲，既锻炼了学生手工绘图能力，老师又能知晓学生学习的薄弱环节；同时，课后在在线课程安排一些学习内容，供学生课前课后去学习巩固。为防止一些不自觉的学生，还特意安排了做完网上作业必须上传作业相关资料。

这样通过以上三种传统教学与现代教学手段相融合，在制图教学课堂上取得了很大的成效。在本人授课的三个班级制图均分比平行班级要高出10-15 分。

（三）应用互联网+大环境，培养学生工程制图深度学习的能力

经过以上两个步骤以后，学生基本已经能够获得制图的基本技能，但是在互联网+的大环境下，吸收已经不能满足于课堂上所学习的知识，他们对新事物新科技的强烈渴望引导着他们借助已获得知识去更进一步，那么网络学习就成了学生的最好选择[5]。在整个教学中我们就引导学生利用科学的信息搜索法，精准高效的搜索到自己想要的资源并下载。因此培养学生深度学习理论就显得尤为至关重要了。主要采取的措施有以下几种：

第一，精心设计教学资源 要想提高学生深度学习的能力，在教学资源设计上要精心准备。课堂上要有关键教学点，引导学生先行通过各种渠道了解并准备知识点；根据学生层次、水平的不同，课堂尽量实行分层教学，利用网络资源，让学有余力的学生可以进一步提升，让暂时不能完全掌握的学生课后可以继续学习，然后进入到提高阶段，从而提高学生整体的深度学习能力。

第二，合理使用教学策略和多元的课堂组织形式随着互联网+的发展，网络力量对孩子的冲击细致而迅猛，传统的教学策略已经不再适应现在的教学了，要在传统的任务型教学，内容型教学策略上增加选用主动参与、合作探究以及提高综合素质的个性发展等策略，在组织教学过程中跳开班级整体授课形式，可以采用分组教学、项目设计教学（教师指导下学生自己设计教学内容教学目标，自主完成单元活动）、开放性教学（学生在学习过程中自由发挥），或者采用上三种相互结合形式组织教学。这样在教学过程中学生是自己学，能够充分感受到自主的权利，也能体会到解决问题分析问题中互相协作沟通交流的激情，记忆深刻，更加能够达到完美的教学效果。同时，由于水平的差异，自觉的学生会在课后合理利用网络资源再次自主学习，不断提高自己深度学习的能力。

（四）跟踪工程制图后续课程，加强第三方评价力度，检查深度学习理论的实施成果。

学习成果是衡量学生学习好坏的重要反映。制图课程学习是个渐进的过程，学习的成果会在后续课程中得到验证与评价。例如在课程设计和毕业设计的过程中可以通过学生成果的展示，老师给予的科学评价与反馈，激发学生学习的激情与兴趣；同时学生通过深度学习获得了知识和技能，会独立或者以团队形式参加各种比赛，将结果展示出来，不仅加深了对学习内容的理解，也在某种程度上对知识与技能进行了再一次的提升，甚至还会有一些创新[6]。目前每年3 月份组织的高职高专各项技能比赛中，即能反映出学生制图知识的功底，又能检查出学生有没有对制图进行深度学习。

四、结束语

本文主要是探索工程制图这门实践性比较强的专业技术基础课中，深度学习理论指导下的课程设计与实施：提出了用工程学习的理念安排教学内容；融合传统与现代多媒体教学手段提高课堂效果；应用互联网+大环境培养学生制图课程深度学习能力；通过后续课程中第三方评价，检验学生制图课程深度学习能力的成果。“没有总结就没有进步，没有提高就没有创新”，深度学习的能力是在学习过程中不断培养的，本文仅以工程制图这门课程为例探讨了深度学习能力的培养，并在课程中实施这种教学理念，取得了不错的成效，也获得了认可与影响，接下来将在制图课程及其后续课程教学实践与创新中进一步的研究和探讨。