“工程制图与CAD”课程教学改革探索与设计

杨宏鑫，刘婷婷，杜岳峰，刘砚秋，苏东悦

（辽宁大学，辽宁 沈阳 110036）

1 前言

随着“互联网+”技术在教育教学领域影响力的扩大、智慧教育的快速发展，使线上与线下混合方式的教学模式逐渐走入高校课堂，成为教育中重要的教学手段。其中，雨课堂、MOOC、超星等多个平台提供了非常方便的线上教学方式，丰富了课堂中的教学资源，并为开展混合教学提供了结合点。党的二十大报告中指出“全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”。这一指示把对立德树人的认识提升到新的层面。因此，将线上线下混合式教学手段和德育元素结合，实现全方位、立体式的教学育人目标，已成为高校教育的研究热点。本文以辽宁大学信息学院电子类专业“工程制图与CAD”为例，在剖析课程教学中存在的问题基础上，深入挖掘课程内容中涉及的德育元素，并结合在线平台手段与学生共享，实现线上与线下混合式的教学手段向学生传递知识，从课前-课中-课后3 个角度的全方位育人，培养具有社会主义核心价值观的优秀工程师。

2 “工程制图与CAD”教学现状分析

“工程制图与CAD”作为辽宁大学信息学院电子类专业的一门专业基础课，开设于第1 学期，包括32 学时的理论教学和24 学时的实践教学，主要培养学生识图和绘图的能力。与其他专业课不同，本课程作为大一新生最先接触的专业课，有着育人先导性的特点。目前，该课程在教学过程中发现存在以下几方面的问题。

（1）理论枯燥，厌学情绪高。本课程主要讲授投影知识，包括点、线、面以及各种形体的投影等，重点培养学生的绘图能力和读图能力，对学生的空间想象能力和构思能力要求高，而学生基础参差不齐，导致基础差的学生产生很强的厌学情绪，失去了学习乐趣。

（2）教学手段单一。目前，本课程教学过程中老师和学生之间的交互仅局限于课堂，以教师为中心，以传授知识为主，手段单一，不够多样化。虽然平时有课堂测试和课后作业能及时掌握学生的学习动态，但仍不能做到因材施教，灵活教学。

（3）德育元素融入程度低。目前的教学过程偏重制图理论知识讲授，较少顾及德育环节，未能发挥本课程育人先导性的优势。此外，现有的教学大纲中的德育元素和每一章节的直接关联很小，使得德育元素对专业课程的指导性作用较小。

3 “工程制图与CAD”课程教学改革的必要性

为了解决上述问题，混合式教学和德育元素相结合的教学模式应运而生。传统的线下教学过程中授课老师和学生之间的交互仅局限于课堂，而混合教学模型可以贯穿整个教学环节中。例如，上课前先将预习资料（包括学习视频、习题、语音等）推送给学生；在授课过程中，老师可以实时答题，和学生进行弹幕互动；课后方便学生回看教学视频，随时可以学习，将不懂的知识点可以在平台上记录，老师可以实时观测并解答。对于“工程制图与CAD”课程来说，线上与线下混合式教学可以充分利用网络上的学习资源，引用工程实际案例，让学生了解新时代下大国工匠和他们的感人事迹，增强学生的民族自豪感，领会到工匠精神的精益求精、敬业奉献等优秀品质。同时，混合式教学的弹幕互动功能可以让学生随时提问题，充分调动他们的课堂积极性，培养学生的学习兴趣。

4 “工程制图与CAD”课程教学改革探索

德育元素的凝练是“工程制图与CAD”课程教学改革的重要环节，如何将其有机地融入课程教学中，是落实立德树人任务的关键。本文分别从“工程制图与CAD”课程的发展历史、典型案例以及中国特色社会主义实践等方面探索正面的人、事、物，并将其凝练成德育元素融入教学中，调动学生的学习兴趣和学习动力，实现在授课过程中知识传授与价值引导之间的有机统一。

（1）结合课程发展史探索。探索古代的“日晷”、《营造法式》和《天工开物》等历史，介绍我国古代劳动人民的智慧和取得的成就，进而激发学生的学习兴趣，增强学生的文化自信与民族自豪感。重点挖掘《机械工人速成看图》背后的故事，让学生了解赵学田教授历经十年教学研究总结的九字口诀“长对正、高平齐、宽相等”，让学生充分认识该门课程的重要性，激发他们学习的兴趣和责任感。

（2）结合典型案例探索。典型案例具有较高的影响力和代表性，对德育教育有重要的指导意义。例如，“华为和高通的5G 标准之争”，可以让学生明白行业标准的重要性；“丰田汽车标准件”，可以培养学生的精益求精的工匠精神。此外，疫情期间的“中南建筑设计院12 小时完成雷神山设计图”，也会让学生看到了工程图纸作为工程信息载体的重要性，同时也感受到工程师在祖国需要时的敬业精神和家国担当。

（3）结合中国特色社会主义实践探索。围绕《中国制造2025》《大国工匠》《中国高铁》以及《了不起，我的国》等内容，让学生了解在中国特色社会主义改革下，我国制造业在各方面取得的巨大成就，进而增强学生的爱国情怀。将人文精神、科学精神，创新意识、科学素养、工匠精神教育融入教学中，帮助学生端正人生态度、实现人生价值。

5 “工程制图与CAD”课程教学改革设计

5.1 “工程制图与CAD”课程体系设计

依照“工程制图与CAD”课程特点，设计每一章节的德育元素结合点是课程体系建设的核心，本课程的德育元素包括：《中国制造2025》《了不起，我的国》《大国重器》以及《大国工匠》等内容。表1 为对照“工程制图与CAD”课程主要知识点设计的德育元素融入点。

表1 课程知识内容与德育元素相结合

在“工程制图与CAD”课程教学过程中融入德育元素，深入挖掘课程中蕴含的隐性德育教学内容，引导学生树立远大理想，提升学生文化自信，增强民族自豪感，使工匠精神贯穿整个教学过程中。

5.2 “工程制图与CAD”课程教学过程设计

本课程教学将充分利用雨课堂和MOOC 平台开展。整个过程分为三个部分：课前教学、课中教学和课后教学，其技术路线图如图1 所示。

图1 课程设计技术路线图

（1）课前教学设计。上课前，首先，通过雨课堂平台发布预习资料，包括工程图纸、零件的三维动画、时长超过10 分钟的德育元素视频（如大国工匠）以及MOOC 视频等，鼓励学生提前预习相关知识，老师通过学生预习的时长，了解学生的预习情况。同时发布分组任务，学生可以提前结对形成讨论小组。

（2）课中教学设计。课中教学环节主要以板书、多媒体和雨课堂相结合的手段进行授课。授课过程中使用雨课堂进行签到，保证学生的出勤率，同时充分利用雨课堂平台的实时问答、弹幕互动等功能，保证授课教师与学生之间的课堂互动。通过统计学生的课堂参与情况，实现过程化考核的评分。

在德育教学方面，课中教学过程会增设课堂讨论环节，以课前结对分好的小组为单位进行讨论，这一环节可以培养学生的团队合作能力。

（3）课后教学设计。课后通过雨课堂发布每一章节的作业，督促学生在每节理论授课完成后及时完成课后的复习内容。同时，作业批改过程也在雨课堂上完成，方便学生及时查看作业的正误情况，并且查看教师评语和解析。同时，这一过程还可以帮助授课老师及时跟进学生的学习情况，随时调整授课进度。此外，鼓励学生将课中讨论的德育收获以PPT 形式共享到线上平台上，对参与分享的小组给予过程化考核评分奖励。

6 “工程制图与CAD”课程考核指标及课程反馈

6.1 课程考核指标

基于成果导向教育理念（outcome-based education，OBE），本课程将采用过程化考核机制对学生的学习成果进行评价，同时将学生的德育纳入考核范围中，对学生的综合素质进行评价。

对于学生总成绩的划分，以百分制计算，其中期末考试卷面成绩占总成绩的60%，过程化考核占总成绩的40%。过程化考核的课前预习环节占比5%，该部分主要根据学生线上预习情况进行评分；过程化考核的课中考勤和互动环节占比15%，该部分主要根据雨课堂的签到考勤情况和弹幕互动情况进行打分，无故缺课超过5 次以上的学生，将直接取消期末考试资格；过程化考核的课后章节作业及德育汇报占比20%，本课程总计4 次作业以及1 次以上的德育汇报分享，如果未交作业超过2次或未进行德育汇报1 次的学生，将直接取消期末考试资格。

6.2 课程反馈与调整

本学期课程结束后，会通过雨课堂平台自行设计调查问卷，查看学生对课程学习情况以及授课方式的意见，根据意见结果调整教学方案。同时，通过对学生课堂表现和线上活跃度分析，评估学生学习兴趣的变化趋势，探寻更好的德育元素与课程知识点之间的融入点，使其有效地触发学生的学习内动力。

7 结语

“工程制图与CAD”作为辽宁大学信息学院电子类新生最先接触的一门专业基础课程，不仅需要实现育才目标，更要注重学生的科学素养、文化自信以及民族自豪感等角度的育人作用。开展融合德育元素的混合式教学实践是一种创新性的探索，教学过程中，充分利用线上平台的优势，实现教师和学生之间课前，课中以及课后紧密式互动，并将德育元素融入其中，培养学生的专业技能、职业素养及社会责任，实现“知识点掌握-能力培养-价值观塑造”的一体化课程学习目标。