基于雨课堂的“AutoCAD”课程混合式教学模式应用探索

杨义秀 邓 静 陈思思 张 盼

（贵州师范大学，贵州 贵阳 550025）

“AutoCAD”课程主要培养学生的基本读图能力、制图能力及空间想象力，通过讲授理论与实操使学生掌握其基本制图原理和制图方法，以提高学生毕业后从事相关工作的职业能力［1］。此课程具有绘图命令多、案例广、重技能等特点，学生普遍反馈学习难度大、教学资源缺乏拓展、课堂实操时间不足，需上机反复实操才能掌握，学生学习效果并不理想。目前大部分教师采用传统教学模式，通过对学生进行问卷调查与教师访谈分析得出四个方面的问题：①课程资源缺乏更深的拓展，课前无预习视频、课后无巩固视频，不利于学生巩固知识和获取更深层次的知识。②学生学习过程中缺乏有效评价，学生的预习情况和课堂表现只能根据教师的经验进行评价，不利于教师及时掌握学生的学情从而优化教学。③学生学习情况反馈迟缓，学生的出勤、随堂练习、课后作业以及知识掌握情况反馈不及时。④课后缺乏有效交流，不利于培养师生情谊。这种传统教学模式违背了“以学生为中心”的理念，不利于培养学生的学习能力、分析问题以及解决问题的能力。因此，进行“AutoCAD”课程教学方式的改革，以提高学生课前预习、课中训练、课后复习的效果，从而提升学生的CAD软件技能与综合职业能力，对提高课程教学质量尤为重要。

1 基于雨课堂应用于“AutoCAD”课程的教学设计

1.1 基于雨课堂的“AutoCAD”课程教学设计思路

雨课堂是由清华大学和学堂在线共同推出的一个智慧教学平台，是基于演示文稿（PowerPoint，PPT）的一个插件［2］。雨课堂是非常适合线上线下教学的平台，用微信小程序就能进行操作，学生能随时随地进行学习。雨课堂为教学过程提供“课前—课中—课后”全过程的数据化信息支持，从而实现师生多元实时互动，提升课堂教与学的新颖体验［3，4］。

（1）基于调研结论，优化和调整课程教学内容。将本课程的大部分重难点知识放在线下课堂授课，将难度一般的知识作为学生线上自主学习的内容，这样不仅可以有效缓解“AutoCAD”课程教学课时不足的问题，还可以培养学生的自主学习能力。

（2）整个教学设计思路由课前预习、课中教学、课后巩固三个模块组成。首先，根据授课内容将一般知识制作成预习课件并推送给学生提前预习。其次，将授课内容的重难点制作成雨课堂课件，每讲完一个知识点后推送随堂测试题，以便教师实时了解学生对所讲知识点的理解和掌握程度，及时作出反馈；授课过程中开启弹幕功能，让学生通过手机端实时反馈听课过程中产生的疑问，教师实时解答，以增加课堂教学师生互动［5］。最后，学生可随时进入手机微信中的雨课堂小程序复习巩固课程课件，教师也可互动答疑。教师在每一个模块都能随时根据雨课堂的数据分析进行教学优化和重点指导，实现师生、生生之间的深层互动，从而提高学生的学习效率，使学生实现个性化学习。学生的课前预习、课中听课、课后复习以及完成作业的情况都将是学生平时成绩的重要组成部分。

（3）多元化教学评价。课程评价采用过程考核、结果考核等方式结合的多元评价考核方法，以形成性考核为主。

1.2 基于雨课堂的“AutoCAD”课程教学模式设计

根据总体设计思路提出基于雨课堂平台构建“AutoCAD”课程混合式教学活动模型，如图1所示。

图1 基于雨课堂混合式教学活动模型

1.2.1 课前预习与优化教案

课前预习是课中有效授课的前提，是培养能力的重要环节。教师根据每次课程的教学目标、教学内容以及学生情况编写教案，制作预习课件，准备教学资源等。预习课件中可插入慕课视频、网络视频，可设计测试题进行预习自测。教师向学生发布预习课件后，学生可以进入雨课堂平台完成课前自主预习，学生在预习过程中可将疑问处标记为“不懂”或者在线上提问。雨课堂后台会自动记录学生预习完成时长以及正确率等数据，教师根据学生预习情况以及教学的重难点内容进行学情分析，得出学生存在的共性问题，从而优化授课的教学内容，明确重要知识点并精准施教，为课中高效教学奠定基础。

1.2.2 课中教学与知识内化

课中教学是教师具体实施授课内容和学生知识内化的关键环节。课前3分钟，教师打开授课的课件，微信登录雨课堂并点击“开启雨课堂授课”，学生通过微信扫一扫或输入雨课堂码完成签到。雨课堂后台自动记录考勤数据，节省教师上课点名的时间。开启雨课堂后，课堂课件可同步到教师与学生的手机端，教师的手机变身遥控器，操作课堂课件进行教学，学生通过手机同步参与课堂教学。

在教师授课过程中，学生可随时点击“不懂”按钮，教师查看学生课堂反馈的信息后及时调整授课计划，更精准地讲解重难点知识。课堂中每一个知识点讲解完成后都可以进行随堂测试，学生完成随堂测试后拍照上传自己的作品，教师可以根据学生对绘图命令的掌握情况，有针对性地进行讲解。这一功能可以很好地检测学生上课的学习效果。教师还可以利用雨课堂弹幕功能讨论拓展性的知识，让学生分享自己的想法，从而提高学生的创新能力，也可以利用分组的形式进行讨论与探究，提高学生解决问题的能力和协作能力。针对本课程的特点，教师授课与学生操作练习的时间安排如下：将45分钟的教学分为15分钟的教师讲授重难点时间、15分钟的学生操作练习时间、10分钟的测试效果时间（3分钟的预习测试与7分钟的随堂测试）、5分钟的讨论互动时间。雨课堂会自动记录课堂教学的每一项数据，以此作为课后复习巩固与能力提升的重要参数。在整个课堂教学中，学生需紧跟教师的授课节奏，教师需合理安排并实时调整授课进度。

1.2.3 课后复习巩固与能力提升

课后是课堂教学的延伸和拓展，是知识巩固与能力提升的关键环节。课后学生根据自己的学习情况随时进入雨课堂复习课堂课件，可进行线上提问与探讨，从而实现可持续性教学，进一步巩固知识学习。课后教师可向学生推送各种慕课课件以及网络视频等相关复习资料。教师授课结束后会自动生成雨课堂报告并推送给学生，报告中包含学生在学习中互动反馈的详细信息，教师可据此了解学生的学习情况，及时发现学困生并给予辅导。教师还可通过雨课堂发布课后作业，教师批阅作业后，雨课堂会自动生成数据报告，教师可查看班级答题情况，从而进行教学反思；学生可查看自己的答题情况，进行课后分析和反思。

2 基于雨课堂的“AutoCAD”课程教学实施

2.1 课前预习与优化教案

以“三视图的绘制”为例，要求学生掌握圆弧和构造线的方法，掌握打断、旋转等编辑命令的应用。课前教师收集并制作预习资料，包括授课内容（圆弧、旋转等绘图命令的网络操作视频）和三视图的基础知识（三视图的投影规律以及线型等知识）。教师将制作好的预习课件通过雨课堂发送给学生，要求学生及时完成预习，学生通过预习，在课前已基本掌握机械制图的基础知识以及圆弧、点、打断命令的操作方法。根据雨课堂预习数据反馈，教师更加了解学生的预习情况，同时也可作为学生平时成绩评分的参考。

2.2 课中教学与知识内化

以“三视图的绘制”为例，教师对学生的预习情况开展针对性教学。通过雨课堂后台预习数据反馈，可以了解到部分学生对绘图环境设置掌握不太好，在教学中可详细讲解绘图环境设置的知识（如新建图层、颜色选择等）；部分学生对形体分析掌握不好，在课堂教学中需要重点突破，因此加入了交互式CAD/CAM系统（UG软件）绘出的三维模型，以此增加三视图的画面感和趣味性，如图2所示。二者的结合能够优化视觉效果，提高学生的学习兴趣。

图2 三维模型

在课堂教学时，有部分学生反馈在绘制底板时对第四步操作不太理解，即用捕捉中心线交点水平向左追踪27毫米，以此为圆心绘制直径9毫米的圆。教师通过作图讲解重点：先启用圆命令找到中心线交点，然后向左移动追踪，让学生观看数据变化并直接输入27毫米光标，就可以自动捕捉并以此为圆心画圆，同时要求学生多次练习该步骤。为检验学生学完打断命令或者旋转命令后的掌握情况进行随堂检测，大部分学生能较好地完成随堂测试，部分学生不能按时完成，询问其原因是对“打断”命令以及“打断于点”命令混淆，说明掌握绘图命令后能较快绘出所需图形。

2.3 课后复习巩固与能力提升

以“三视图的绘制”为例，课后教师布置一道补画左视图的练习题，总分是10分，课后作业主要考查学生对绘图环境的设置和形体分析，对象捕捉追踪功能、圆弧、打断、旋转等命令的掌握情况，从课后作业的得分情况分析，80%的学生能根据主视图和俯视图补画出第三个视图并获得9分以上成绩，说明大部分学生掌握了学习要点；有的学生画得不是很准确或未提交作业，说明学生在形体分析和绘图命令的运用上能力有所欠缺，教师在以后的教学中需要加强形体分析与绘图命令运用方面的教学。根据作业情况可准确找出学习困难的学生，教师在后续教学中可以重点关注，针对性地进行辅导。在课后拓展知识上，学生在掌握圆弧命令的基础上拓展学习椭圆弧命令或利用椭圆如何绘制椭圆弧等知识，从而使学生巩固课堂知识，拓宽其他知识的学习。

2.4 基于雨课堂的“AutoCAD”课程教学评价

为提高“AutoCAD”课程教学质量，需制定多维度、智慧化的教学评价体系，使学生积极主动地参与这门课程并提高相应的职业能力。因此本门课程采用过程考核、结果考核等方式结合的多元评价考核方法，以形成性考核为主，平时成绩占60%，其中学生预习完成情况占10%，以培养学生自主学习的能力；课堂签到占10%，以培养学生的自我管理能力；随堂测验占20%，以培养学生运用知识的能力；课堂反馈与讨论占10%，以调动学生的主动性和创新能力；课后作业占10%，以培养自主学习及知识迁移的能力。而期末成绩占总成绩的40%，以考查学生的综合职业能力。此模型借用雨课堂平台强化了过程性评价，能更精准地评价每一个学生［6］，有利于培养现代化技能型、应用型、复合型人才。

3 基于雨课堂应用于“AutoCAD”课程教学中的实施效果

3.1 实践对象

将2021级储能材料技术1班设定为实验班，班级人数为55人。选取采用传统教学课堂模式的2021级机电一体化技术1班为对照班，班级人数为52人。实验班与对照班考试题目以及难易程度一致。

3.2 教学效果分析

①课堂满意度问卷分析。相比于对照班，向实验班学生发放“AutoCAD”课程课堂效果满意度的调查问卷满意度更高，得出结论如表1所示，该模式得到了学生的青睐。主要表现有：学生的到课率明显提高；参与课堂互动讨论环节更积极；能高质量完成课前与课后的自主学习；对教师的授课方法以及教学效果的反馈良好。②学生学习成绩的分析。经过一个学期的教学实践，通过多元评价考核方式进行考核，将实验班的期末成绩与对照班的期末成绩进行比较，如表2所示。

表1 雨课堂教学效果满意度调查表（%）

表2 期末成绩统计

从表2分析得出，实验班的平均分比对照班高6.17分，优良率与及格率均高于对照班，而且学生间的成绩差距较小。基于雨课堂的混合式教学模式对提高实验班学生的基本读图能力、制图能力及空间想象力有一定的帮助，取得了满意的教学效果。

在“AutoCAD”课程进行了教学改革实践后，大大提高了学生的学习积极性，期末成绩有了显著提高。经过一学期的教学实践，学生完全掌握了每个模块的CAD软件技能，提升了“AutoCAD”课程教学质量及学生的综合职业能力。

4 结语

本研究以雨课堂基础平台为技术平台，将混合式教学法的教学理念融入“AutoCAD”教学中，设计并实施了针对储能材料技术专业的基于雨课堂在“AutoCAD”课程中的混合式教学模式。实践证明，将基于雨课堂的混合式教学法引入“AutoCAD”教学中，可提高课程教学效果。具体表现如下：①学生对课堂的满意度较高。雨课堂授课方式满意度达95%，对雨课堂授课内容的满意度达95%，课堂互动交流满意度达93%，师生课前—课中—课后全过程学习，打破了教学的时空限制，从而摆脱课时不足的困境，也激发了学生学习的自主性。②学生对课程拓展资源的满意度高。课程中引入UG三维建模，课程拓展资源满意度达97%，使尊重学生个体差异以及满足个性化学习成为可能。③提高课程教学质量。将实验班的期末成绩与对照班的期末成绩进行对比可以看出，实验班优良率达51%，及格率达95%；对照班优良率达25%，及格率达90%。