“工程制图”课程智慧课堂建设与教学模式的探索

赵凯莉 李鹏 亓立

摘  要：为响应教育信息化的要求，培养满足新时代需求的人才，高职院校采取了一系列措施。文章通过建设智慧教室以及对“工程制图”课程教学内容、教学手段、教学实施、教学评价全过程的改革，探索出了一种适合当前高职教育的智慧化教学模式。实践表明，这种改革打破了传统课堂的局限性，拓展了师生交流的空间和频率，增强了学生学习的积极性和主动性，提高了课堂教学的效率和质量。

关键词：智慧教室;教学模式;“工程制图”课程

中图分类号：TB23-4;G642     文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）21-0195-04

Construction of Smart Classroom and Exploration of Teaching Mode for “Engineering Drawing” Course

ZHAO Kaili，LI Peng，QI Li

（Shanxi Engineering Vocational College，Taiyuan  030009，China）

Abstract：In order to respond to the requirements of education informatization and cultivate talents who meet the needs of the new era，higher vocational colleges have adopted a series of measures. Through the construction of smart classrooms and the reform of the entire process of teaching content，teaching methods，teaching implementation，and teaching evaluation of “Engineering Drawing” course，a smart teaching model suitable for current higher vocational education has been explored. Practice shows that this kind of reform breaks the limitations of traditional classrooms，expands the space and frequency of teacher-student communication，enhances studentsenthusiasm and initiative in learning，and improves the efficiency and quality of classroom teaching.

Keywords：smart classroom;teaching mode;“Engineering Drawing” course

0  引  言

信息技術的快速发展，改变了人们的生活方式，也改变了各行各业。当前高职教育要把握教育信息化的趋势，注重与学生联系最为紧密的课堂进行改革，才能培养出适应时代发展需求的人才。高效的课堂离不开先进的教学设备和现代化的教学方法[1]，因此智慧课堂教学模式应运而生。“工程制图”课程是工科专业的基础课，关系到后续课程的学习和课程设计、毕业设计的完成，因此作为案例进行讨论。

1  “工程制图”课程课堂模式的现状及探索

“工程制图”课程有其特殊性，它是机械类及工程技术类相关专业的一门技术基础课程，也是一门学生普遍认为比较难的课程。“工程制图”课程的传统课堂以黑板、粉笔、挂图、模型、课本、习题册等教学方式为主，有其优点，但也有很大的局限性。随着信息技术的进步，越来越多的技术手段走进课堂，PPT课件结合各种绘图软件，将难以想象的空间形体变得生动起来，在教学中取得了很好的效果，但还是以教师讲授为主，通过面对面讲授传递知识，教师承担着课堂的主要任务，学生被动听课。这样的教学模式导致教师无法关注到每位学生的学习状况，课堂常常变成教师的独角戏，部分学生参与度低，教学效果大打折扣，因此课堂改革势在必行。通过查阅国内外开展课堂改革的实践案例了解到，前人为解决上述问题已经进行了很多探索，也取得了一些成就。比如翻转课堂、混合式课堂、同步课堂、对分课堂、PBL教学法、项目化等教学模式纷纷涌现，它们各有优势，也有其局限性，某些教学实施过程可能是几种模式的融合[2]。而本文提到的智慧课堂综合了前面几种教学模式的优点，并进行了创新，使之更适合当前的高职教育。

智慧课堂有更为广泛的含义，但本文所提出的智慧课堂是指以学习平台为依托，以智慧教室为载体，线上线下结合的新型教学模式。

2  智慧课堂教学模式的优势

智慧课堂能够共建共享职教资源，利用先进和智慧的理念创设学习情境。智慧课堂注重学生分层次学习、线上线下混合学习以及利用碎片化时间学习，利用大数据分析，做到对学习过程的有效监控和智能评价[3]。智慧课堂突破了传统课堂的局限性，利用信息技术对传统课堂教学模式进行了颠覆性改革，是一种共享、自主、效率、个性、开放的教学模式。

2.1  共享化

智慧课堂课前学习是基于学习平台来下发任务，学生需要在课前自主学习平台上的课程资源。目前各平台上的教学资源很多，MOOC、SPOC、微课等教学资源都可供选择。学生不再局限于一门课一个老师的教学模式，可以通过网络根据自己的需要及喜好去选择老师。优秀的老师所教授的课程会被更多的学生看到，优质教学资源通过智慧课堂实现了共享。

2.2  自主化

智慧课堂教学模式是以学生为中心，充分发挥学生的自主性。课前学生可根据自己的需求选择学习资源，课堂上学生根据具体的问题开展活动，整个过程以学生自主学习为主，教师只需引导监督，必要时答疑解惑。

2.3  效率化

智慧课堂教学模式下，学生通过完成课前任务学习基础性知识，教师通过学习平台收集的数据精准把握学生的学习状况以及对本节课知识的潜在需求，课堂上就可以针对性地开展教学活动，大大节约了时间，提高了效率。

2.4  个性化

智慧课堂注重个体化差异，课前任务发布前将学生分为培优组和达标组，分发难度不同的任务，课堂上学生可发挥主观能动性参与教学任务，课后根据学生的参与度以及任务完成度制定以学生自身作为参照点的个性化评价方式。整个教学过程对于每个学生自身来说都是独家定制的个性化的教学模式。

2.5  开放化

智慧课堂打破了传统课堂的封闭教学环境，课前、课中、课后整个教学过程学生都可以随时和教师进行沟通交流。课堂上还可以现场连线企业导师，不仅可以“实地”了解以后的工作任务、工作环境，针对课堂上遇到的问题也可以直接咨询企业一线工人。这样的教学模式将课堂和实际联系在一起，使讲课内容不再局限于课本知识，呈现开放状态，对于目前的高职学生非常有帮助。

3  智慧课堂下“工程制图”课程的实施

3.1  教学环境的建设

智慧课堂实现前提是智慧化的教学环境，也就是智慧教室的建设，硬件上需要配置全覆盖无线网络、笔记本电脑、平板电脑、一体机等教学设备，还需要设计适合小组合作讨论的课桌椅布局。我院智慧化教室刚刚起步，有少部分课程可以在智慧教室授课如图1所示，还不能达到课程全覆盖。

软件上需要选择合适的教学平台，我院选择云课堂智慧职教平台，智慧职教平台有丰富的高质量教學资源，电脑和手机上都可以操作，非常便捷。教师首先通过平台创建课程，可以选择导入平台的优质资源，也可以上传自己的PPT、微课、作业、动画、试题等资料[4]。上课时新建今日课堂，可以通过平台数据掌握学生课前、课中、课后全过程学习状况。课前通过云课堂发布课前要求，学生提前完成;课中进行线上签到、抢答问题、小测验、头脑风暴等活动;课后线上完成作业、考试及课后问卷调查，如图2所示。平台可以统计教学全过程的学生参与数据，动态掌握课堂效果。

3.2  资源库的搭建

智慧课堂的实施需要有优秀的教学资源作为支撑，智慧职教平台上有很多名师课程，但针对不同学生的不同学情，教师需要选择合适的资源。经过三年的建设，我院制图教研室团队在智慧职教平台上线了“工程制图”课程的慕课资源，已经成功完成了三期课程，被评为省级精品课程如图3所示。

课程分10个模块，如图4所示，每个模块下包含一定的章节，每个章节包含大量学习素材，包括绘图国家标准、课件、模型动画、每个知识点的视频讲解以及习题库，教学视频以8分钟左右的短视频为主，内容紧凑充实，方便学生在线学习。

3.3  教学设计

智慧课堂教学需要对“工程制图”课程进行重新设计，将所有内容进行整合分解。教学内容的整合以够用、实用为原则，其主线是“工程制图”课程穿插“公差配合与技术测量”课程与“制图测绘”课程以及Auto CAD和SOLIDWORKS软件，所有内容的融合均是以正确、标准的表达零件为融合点，课程不再将学科的完整性与严密性作为第一标准，而是强调课程与生产实际相联系，强调实际应用，从图样出发，让学生学到有用且必需的知识，从而激发学生的学习兴趣以更快速的吸收制图方面的新知识。

课程整体采用了项目化教学法，将课程整体分为四大项目，项目一与项目二主要任务为机械制图基础与软件的学习，项目三与项目四着重机械制图应用，选择机械经典零件作为载体，基本涵盖了制图的所有知识点[5]。以“项目三 千斤顶的测绘与表达”为例，选择千斤顶作为载体，先完成螺杆、顶盖、螺套、底座各部分的零件图，最后完成千斤顶装配图，如图5所示。在这个过程中学生学习了断面图、螺纹的画法、剖视图的画法、零件图的识读、认识装配图等基础知识，练习了用软件Auto CAD绘制平面图，以及用SOLIDWORKS绘制简单的三维模型。

3.4  教学实施

为了清楚的体现教学实施过程，下面以项目三中的“任务3-1 螺杆的测绘表达”作为案例进行分析。整个实施过程分课前、课中、课后三部分进行：

（1）课前自学部分主要是学生通过智慧职教平台查看微课视频如图6所示，完成教师发布的教学任务要求，学生根据云课堂上的零件图，总结零件图包含的内容，并完成课前的测验以及小组合作的任务。

（2）课上导学部分主要分知识资讯、方案设计、实施方案、成果展示、知识拓展、评价总结几个部分。首先请学生汇报课前任务完成情况，如图7所示，教师对学生课前预习的内容进行梳理，针对学生课前测验出现的问题配合动画、三维模型等信息化手段进行讲解，明确项目三的整体学习内容为识读与绘制千斤顶零件图，为绘制装配图做准备，而本节课的任务为绘制螺杆的零件图。以小组为单位下发模型布置绘制螺杆的零件图任务，要求学生根据螺杆的实物模型确定表达方案，并进行汇报。教师总结针对学生的问题给出建议，重点强调轴类零件局部结构表达——断面图的画法和标注以及螺杆的螺纹绘制和标注，这是本节课的新知识点，确定表达方案后，学生利用Auto CAD软件绘制螺杆零件图，根据学生螺杆的零件图完成情况，给学有余力的同学安排其他轴类零件二维、三维绘制。最后连线企业导师现场讲解零件图在实际生产中的作用，使学生明白所学知识的实际意义如图8所示。

（3）课后布置一些创新题目以及有难度的三维建模内容，创新题目可以是老师提供的，也可以是学生在生活中或者劳动过程中发现的题目，学生提出的题目通过老师审核之后再下发给学生，进行创新设计，并完成零件图以及三维模型的表达。教师对学生课下完成的任务通过网络进行点评与指导，对于出色的设计，可以将其上传至微信公众号进行展示。

3.5  教学评价

为了更科学合理的评价，我们将考核评价伴随整个教学过程，对整个过程进行多元评价，从智育与德育两方面拟定评分标准进行加权评分，以评促学。同时考虑个体差异，纵向追踪个体的层次变化，掌握每一个学生的进步动态，调整关注点，以评促教。

4  结  论

对“工程制图”课程智慧课堂教学模式的探索和实践，获得了一定的成效，但也有值得反思和改进的地方。首先，课程的授课环境会影响到课堂效果，需进一步进行改进;其次，项目化载体的选择需要进一步讨论选择，希望课程设计既能符合学生毕业工作实际、难度适中、能够覆盖多门课程的主要知识点，又能将技能与知识点有效重复，达到熟能生巧的目的;最后，不断改进评价体系，使之更适应当前的教学模式，也更能让学生信服，激发学生学习兴趣。未来，我们需要对课程的设计与实施不断进行改进，以此培育新时代下具备劳模精神与工匠精神的社会主义建设者与接班人。

参考文献：

[1] 牛海侠，周金霞.智慧课堂模式下工程制图课程教学研究——以安徽三联学院机械工程学院为例 [J].遵义师范学院学报，2020，22（5）：118-121+130.

[2] 章娜，张媛媛，余亮.国内外“互联网+”课堂教学模式的比较分析 [J].数字教育，2020，6（6）：22-27.

[3] 王小宁，梁晓燕，马远涛，等.基于微课的“翻转课堂”模式在药剂学实践教学中的应用研究 [J].科技风，2020（2）：47-48.

[4] 侯建明，许占显.基于智慧职教平台的《机械设计基础》课程教学改革与实践 [J].广东化工，2020，47（8）：223+191.

[5] 李鹏，赵凯莉，亓立.机械制图多融合式教学模式的探索 [J].内燃机与配件，2020（18）：237-238.

作者简介：赵凯莉（1991—），女，汉族，山西晋中人，讲师，硕士，主要研究方向：工程制图教学及人因工程。