工程制图与CAD线上线下混合式教学模式的探究与实践

李媛媛

摘  要：线上线下混合式教学是近年来教学改革的热点问题。本文以工程制图与CAD课程教学为例，对混合式教学模式开展了相关探索与实践，结合课程特点进行线上资源建设与线下课堂教学设计，并对课程评定方式进行探讨，以期为本领域相关研究提供借鉴和参考。

关键词：线上线下混合式教学;工程制图与CAD;课程评定

中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《加快推进教育现代化实施方案（2018-2022年）》中指出：“推动课堂教学革命，应以以学生发展为中心，通过教学改革促进学习革命，积极推广小班化教学、混合式教学、翻转课堂，大力推进智慧教室建设，构建线上线下相结合的教学模式”。在这样的大背景下，教师更需因课制宜将现代信息化教学手段引入课堂，合理进行混合式教学设计，科学设置考核内容和方式，从而不断提高教学质量，并引导学生利用在线学习平台进行自我管理、主动学习，从而提高学习效率，遵循“教学主导学为主体”的教学原则，不断提升学生自主学习、分析问题解决问题的能力[1]。

1 工程制图与CAD课程特点分析

工程制图是一门通用技术语言，不同国家、不同工程领域的工程师可通过它进行无障碍沟通，而工程制图与CAD是大专院校工科专业必修的一门基础课，对于非机类专业来说，工程制图与CAD这门课着重培养学生的读图、识图、基本绘图能力，与此同时，训练学生的空间想象力以及构思能力，逻辑思维能力及解决问题能力，这些是创造性思维的基础。通过该课程的学习，培养学生的动手能力，使学生能够精准表达设计构思和意图，培养学生严谨的科学态度和一丝不苟的工作作风[2]。

核心能力-空间想象力培养

空间想象力是创新与创造的基础，而其核心画法几何抽象难懂，学生需要通过大量的绘图训练来锻炼自己的空间想象力，在有限的课时内合理设计理论教学与实践教学的内容和比例是关键。以立体几何为基础的画法几何理论知识以及需大量死记硬背的制图基本方法及要求非常适合学生自学，学生可借助丰富的网络教学资源在教师的规划和指引下采用线上学习的方式完成这部分理论知识的学习，大量的手动绘图及CAD制图上机实操则可利用课堂时间更高效的在教师指导或者团队合作下完成。

传统课堂教学形式单一

传统教学形式以课堂理论教学为主，手动绘图作业为辅，因教师需综合考虑学生的学习能力及接受程度，导致课堂进度慢，效率不高，并且，而因为非机类专业工程制图与CAD课时有限，CAD上机实践训练不足，难以完成学生的绘图技能训练以及培养空间想象力的教学目标和毕业要求。而线上课程的引入，会使理论教学部分在时间和空间上更加灵活，学生可根据自身的水平来调整学习时间和学习次数乃至学习方式，可大大提高学习的主动性，提升学习效率，从而避免“大锅饭”的现象，与此同时，宝贵的课堂时间可以用来进行大量的实操练习，“师生互动，生生互动”更加及时、直观、有效，线上线下双管齐下，理论知识可以及时迁移和扩展并得以实践。

课堂内容与实际生产及应用脱节

知识能够学以致用才能激发学生的学习热情。工程制图与CAD是一门实用性很强的课程，针对不同的工科专业其应用领域也不同，以应用化学及高分子材料与工程为例，应用化学侧重于化工制图，包括化工设备及化工流程图等绘图内容，而高分子专业则侧重于各类模具及工业生产流程图的绘制，对于这两个不同的专业来说，前面的画法几何以及制图的基本要求是一致的，而后面的实践及应用部分各有侧重，采用线上教学完成理论知识的输入，可以让教师有更多的时间钻研线下课堂教学设计，将更多生产实例与绘图理论及绘图技能相关联，提升学生分析问题和解决问题的能力。

2 线上线下混合式教学实践

以应用化学专业的“工程制图与CAD”课程建设为例，在教学设计上围绕着“以学生为中心”开展，力求达到“两性一度”的教学要求，将课程共分为三个主要模块，模块一：线上教学，学生通过SPOC，在线学习画法几何及CAD基本操作的理论知识，在线完成客观测验及论坛讨论等内容，并完成作业;模块二：线下手动绘图课，课堂中，教师发布绘图练习题，学生在教师指导下完成手动绘图操作。通过课堂讨论，教师答疑、作品展示及教师点评环节来完成反思式评价及知识点的巩固; 模块三：CAD绘图，课堂上教师先进行讲解并布置当日绘图任务，学生进行上机绘图实操，部分任务需小组合作完成，最后，教师进行课堂总结，整个课程的进展由任务驱动，并辅以合作式探究和问题讨论等设计。

2.1 线上教学

线上课程采用SPOC的教学形式，以画法几何理论知识及AutoCAD软件操作

基本技能为主，教师按教学计划提前一周發布下一周乃至两周的课程内容，学生可根据实际情况灵活调整学习时间并在指定日期前完成测验及作业。线上课程教学资源主要包括视频、挂图、文档、讨论话题等内容，视频中间会设置随堂问答，以确保学生完整观看视频内容，如图1所示;周测及作业如图2 所示，学生需在指定日期前完成测验、话题讨论及作业才可获得成绩，成绩评定方式主要有主观题评分、学生作业互评及教师评价;与此同时，线上教学设有讨论区如图3所示，教师发起讨论话题，学生进行讨论、提问、互动、点赞等操作，并根据活跃度有相应加分，从统计数据来看，学生参与积极性很高，教师也可在讨论区为学生答疑解惑。

2.2 线下教学

线下课堂主要以手动绘图以及CAD上机实践为主，课程设计上采用独立绘图、任务驱动、小组合作、作品展示以及教师点评、学生互评等方式来完成课堂教学内容。

如图4所示，课前利用课堂派发布预习，完成考勤，教师利用15分钟左右的时间总结在线学习资源要点，并在PPT中设置互动问答及话题讨论，学生可通过发射弹幕等方式参与互动，使课堂参与度大幅度提升。手动绘图内容主要以画法几何内容为主，为教材配套习题册上的题目，需在固定教室固定时间内在教师的指导下完成。课堂上允许有讨论和提问，气氛轻松活跃，学生绘图热情很高;AutoCAD绘图在指定机房指定时间完成，内容上循序渐进，从简单平面图形到复杂零件乃至工艺流程图均有涉猎，其中工艺流程图采用分组任务形式完成，学生通过团队合作完成设计和制图。