OBE理念下工程制图课程混合式教学设计探索

吴林淋 胡河平 吴菡

湖北恩施学院建筑与设计学院

一、OBE理念下的混合式教学路径

我国21世纪初加入《华盛顿协议》，实现工程教育专业认证与国际接轨。OBE理念是工程教育专业认证最核心的理念[1]，遵循以学生为中心、以成果为导向、持续改进的原则[2]。工程制图课程是土木工程专业的基础核心课程，是大一新生入校第一学期的专业课，对学生专业知识、专业素养的提升非常重要。由此，在OBE理念指导下如何开展工程制图课程教学设计是本研究的重点。本文研究的线上线下混合式教学路径包括线上课程预习（Online）、完成任务（Task）、面对面交流（Face to face）、课后反馈（Feedback）、课后作业练习（Practice）五个部分，简称“OTFFP”教学路径。以剖面图章节内容为例，课前要求学生以小组为单位预习线上资源提供的剖面图的内容；再实地调研小型实体建筑，测量建筑的尺寸并记录数据，选择合适比例利用废弃纸盒、KT板等废弃材料制作建筑模型；最后绘制建筑平、立、剖面图。课中让学生以小组为单位进行组间的成果讨论，在讨论中消化部分不懂的问题，对于讨论不能解决的问题则通过雨课堂发布，老师根据雨课堂反馈的疑难问题进行重点讲解。课后学生根据老师讲解内容进一步完善自己的作业成果，并将最终的作业成果提交线上平台，让学生和老师共同评阅，接着完成下一节课堂的课前练习。通过混合式教学模式的学习，可以提升学生学习参与度，也能调动学生学习主观能动性，达到学习目标。

二、OBE理念下混合式教学策略

（一） 以成果为导向，优选线上线下教学资源

工程制图课程教学资源包括线上资源和教材及教辅材料。通过对土木工程毕业生就业岗位进行调查，表明该专业毕业生主要的就业岗位集中在设计、施工、监理等岗位。通过对这些岗位需求分析，确定工程制图课程主要在于培养学生的手工绘图动手能力、建筑识图能力以及“三维向二维、二维向三维”转换的能力。通过市场需求反推教学内容，对原来知识体系进行梳理。工程制图课程主要包括制图基础、画法几何、建筑施工图三个部分的内容。以成果为导向，根据市场需求反推教学，删除直线与平面以及平面与平面相对位置关系、投影变换、两立体相关等章节内容。对剩余的其他章节内容则依据反推的教学目标进行删减。最后根据教学内容筛选线上教学资源，并合理删减教材和教辅材料的内容，使线上线下教学资源与工程制图教学目标相互统一。

（二）以学生为中心，融合线上线下教学手段

本研究的教学手段主要包括手工模型制作、模型临摹、BIM建模、动画演示、现场教学、建筑临摹等（见表1）。将这些教学手段合理融入线上线下教学平台，来提升学生学习参与度，更一步加强学生自主学习能动性。比如在教授点、线、面的投影知识时，学生会感到与实际工程中的建筑平、立、剖面图相差很大，往往导致“学而不能用，学而不会用”的现状[3]。课前让同学们线上自学关于点、线、面的投影基本知识，线下去探索桌子、椅子、门窗等常规物体上的直线、平面的特征。试着画出这些物体的三视图。老师利用BIM建模制作动态地线、面与物体位置关系的动画，创建线上资源。学生可通过查看线上资源直观感受点、线、面与物体的空间关系，将理论基础与生活实际联系起来。同时线下要求学生利用废纸盒、吸管等材料手工制作线、面的三面投影模型，让学生直观感受三面正投影的形成过程，从而加强学生三维空间思维能力的锻炼。课中则要求学生以小组为单位根据自己制作的模型，讲解模型中直线、平面的投影特征，其他组则可以提出疑问，老师根据学生汇报情况做最终点评，对于大家都不懂的内容进行重点讲解，从而使学生在“忙”中、“玩中”学习了本部分内容。

（三）明确线上考核，加大施工图绘制考核比例

工程制图课程线上线下混合式教学要求学生课前自学。一些学生由于无量化的自学考核指标，而常常偷懒。在考核中需将线上自学纳入考核体系中，包括视频观看时长、线上测试分数以及线上作业完成情况等。除了一些特别优秀的学生，很多大学生功利性较强，他们的学习目标只是通过课程最终的考试，因此也是常常考完就忘[4]。传统的考核主要关注制图基础、画法几何等基础知识的考核，而对于施工图绘制的考核则比较薄弱。施工图绘制和识读是工程制图课程重点培养的能力，所以在考核中需要加大施工图绘制和识读能力的考核。期末总评成绩包括过程性评价和终结性评价。在过程性评价中主要以大作业的形式来考核施工图绘制成绩，占期末总评的10%，在终结性评价中施工图绘制成绩占总评成绩的40%。通过加大施工图绘制的考核比例，使学生对施工图绘制与识读引起充分的重视，从而提升他们制图和识图的能力。

三、OBE理念下的学生职业素养

（一）培养学生工程实践能力

工程制图课程主要培养学生的手工绘图动手能力、建筑识图能力以及“三维向二维、二维向三维”转换的空间思维能力。教学要将枯燥的理论知识融入生活中的实际案例，让学生真正做到“学以致用”。本门课程主要针对大一新生，他们无专业基础，且三维空间思维能力薄弱。在线下教学中引入手工模型制作，可以提升学生的学习兴趣，同时让学生亲身感受物体与投影的关系，以及各元素之间的空间位置关系。而对于较为复杂的组合体或者建筑，学生很难在短时间内通过手工模型制作完成，教学可利用BIM建模，将模型做成三维动画，让学生课前预习时通过线上资源直观感受他们的空间关系。通过教学改革让学生能够利用所学专业知识解决实际工程问题，不断增强学生工程实践能力。

（二）培养学生团结协作意识

建筑工程是一项复杂的系统工程，从设计、施工到监理，单靠个人力量很难把工作做好，这就需要团结协作意识强、凝聚力强的团队，并且还需要一定的个人沟通能力。课程注重团队协作，课前布置以小组为单位的任务，课中则要求小组间相互讨论，共同探索知识的学习以及自己预习中存在的问题，通过团队间的合作先消化一部分难点，增强他们的自信心。例如小型建筑模型制作时，任务包括实地调研、制作模型、绘制图纸、制作汇报PPT，时间短任务多，学生要想完成任务，就不得不互相沟通、对本组成员进行合理分工，让每个学生理解自己的角色，领会团结协作的力量。

（三）培养学生一丝不苟的工匠精神

工程制图课程是高校工科专业重要的基础课程，具有知识严谨、实践性强的特点，同时制图过程中必须严格遵守国家制图标准。通过学习工程制图培养学生的制图能力、识图能力、三维空间思维能力以及规范化、标准化意识，养成“一丝不苟”、“严谨细致”的工作作风。教学中充分挖掘思政元素，培育学生工匠精神（见表1）。例如在制图基础中学习尺寸标准、线型画法时，有些学生可能抱着“差不多得了”的心态，老师要从一开始训练就要求学生严格按照国家制图标准绘制所有图线和尺寸标注，并列举张子武工程因图纸画错导致的严重安全事故，介绍大国工匠精益求精的故事，耐心纠正学生的得过且过的思想，确保学生绘制每一个符号、每一条线的规范与标准。为培育和弘扬工匠精神，国家每年都会定期举办全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛（简称全国大学生成图大赛），将大赛的内容融入课程教学中，课程结束后鼓励所有学生参加校赛，通过校赛选拔优秀学生进入省赛。进入省赛的学生在指导老师的辅导下将面临更加严格专业训练。训练的过程中，学生们不怕吃苦，一遍又一遍查略图纸的问题，并相互监督及时纠正，学生们常常因为一个问题在绘图室熬夜探索。这种不怕困难、勇往直前、对自己严谨苛刻的态度正是工匠精神的呈现。

表1 教学手段应用情况表

表2 工程课程思政元素融入