工程制图与CAD基础混合式课程建设与教学改革探索

郭晓峰　于文妍　王斌　王昌

摘 要：以学生为主体，结合慕课在线教学和传统教学的优点，本文详细介绍了工程制图与CAD基础混合式课程的建设思路，阐述了慕课网上平台的搭建与设计，并重点介绍了相关的创新实践活动，旨在为新时期下工程制图课程教育教学新体系的改革提供参考和借鉴，实现培养高标准实用型人才的目的。实践证明：混合式课程重构了课堂教学，扩展和延伸了传统教学的时间和空间，其让课堂充满弹性。

关键词：工程制图 慕课 教学改革

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（c）-0174-02

工程制图与CAD基础是针对理工科学生开设的一门与工程实际紧密结合的专业基础课程，其是一种用“图形”来表达各种机器零部件内容的工程语言[1-2]。这一特点要求学生在学习本课程过程中由二维平面投影图可以想象三维实体的空间结构，并不断转换思维方式。一般来说学生的空间想象能力存在差异，传统、单一的授课方式很难让一部分学生很快进入课程角色，这就需要改变传统的教学方式和方法。

近年来，随着大规模开放在线课程（Massive Open Online Course， MOOC）的兴起，国内许多教育研究者将传统教学模式与慕课体系相结合，相继开展了一系列教育教学改革的探索与尝试[3-5]。目前，新型的教学方法和手段允许学生对课堂未及时理解的内容进行二次或多次梳理和消化，这极大地扩展了传统教学的时间和空间。在我们先前的研究中，针对工程制图与CAD基础教学过程中存在的诸多问题，从教学模式、课程设计和改革方案等方面开展了相关研究[6-7]。基于此，在前期开发的工程制图教育网的基础上，本文详细介绍了工程制图与CAD基础混合式课程的建设思路，阐述了慕课网上平台的搭建与设计，并重点介绍了相关的创新实践活动。

1 工程制图慕课教学体系的搭建与设计

慕课完全颠覆了传统教学，即将教师在课堂教授的知识，用网络的形式传授给学生，学生可以根据自己的需要，在任何时空通过自学来完成相应课程的学习，并消化所学内容[3]。按照慕课体系的要求，必须在网络教学中以视频为主要载体，涵盖教师在课堂教学环节中的教与学活动，其是各种教学资源的有机组合。

1.1 工程制图网上教育平台

在过去的20年间，从工程制图课程内容体系教学改革、工程制图分类教学改革到工程制图多媒体教学改革、工程制图网络化教学改革、精品課程改革，这一系列的工程制图课程改革使得这门课程有了长足的进步。目前，我们已经搭建完成工程制图教育网，其中涵盖了海量资源，如工程制图虚拟模型库、课件库、习题库、习题答案库、模拟试题库、试题答案库、教学日历、教学大纲、教学计划、课程介绍等，全方位服务于慕课的在线开放课程。

1.2 线上教学数据库

在慕课教学体系中，课堂教学视频是最核心的资源。在工程制图网上教育平台的基础上，进一步对授课视频、典型例题和教师点评等资源进行细化，以便将每堂课的知识点、重点完全表述出来，让学生一目了然，掌握关键内容。对于学生而言，线上教学数据库的建立打破了传统教学在时间和空间上的局限，学生可以根据自己的学习计划，充分利用碎片时间和及时、准确的外部支持，有效地提升学习的广度和深度。

1.3 线上讨论、答疑和测试模块

为了更好地引导学生线下学习，实现学习模式由老师讲授为主导向学生为主导的转变，慕课教学系统进一步增强了老师与学生之间的互动。针对每一章节的知识点，教师提出了具体的讨论题目，并设计了相应的练习，及时帮助学生消化每一章节的重点内容。对于难点问题，学生可以在互动讨论区与老师、同学进行交流，及时得到必要的外部支持。同时，学生可以在线提交作业、参加课程问卷和参与在线测试。

综上所述，工程制图慕课教学体系包含了工程制图网上教育平台、线上教学数据库、线上讨论、答疑和测试等多个模块，形成了一个完整的、强大的工程制图慕课在线教学资源库。

2 混合式课程的创新实践

2.1 课上教学

在课堂教学中教师进行制图基本知识和理论的讲授，主要包括制图基本知识和技能、投影法基础、立体的投影、组合体、机件的表达方法、标准件和常用件。课程中段安排进行零件测绘，开展绘制零件、标注尺寸及技术要求等实践和理论相结合的学习活动，提高学生学习积极性和动手能力。

2.2 在线教学

在学习理论知识课程前安排认识学习，通过工程制图网上教育平台上的电子资源，学生自主在线查看教学日历、教学大纲、教学计划、课程介绍等信息，这可以让学生了解学习工程制图的目的、学习过程和学习方法；了解设备、零件、图纸，搞清其关联；在课程前段建立制图的思维方式，要以主动思考为主，形成多个为什么。在课堂教学后，学生可以自由利用碎片时间查阅授课教师的课堂教学视频，对其课堂上未充分理解的知识点进行再次消化和梳理。如遇到问题，学生可以在互动讨论模块与老师或同学进行交流，以便解答疑难。此外，学生还可以借助习题库和模拟试题库，掌握各章节的关键内容，准确地了解自己的学习效果，做到查漏补缺。

2.3 课下实践

众所周知，机器零件千差万别，样数千奇百怪，想要短期内掌握机械图的表达方式，其难度可想而知。在课程后段安排学生去实验室和实习单位参观机械设备，了解机器的配合、装配、技术要求等实用内容，做到理论联系实践，真正学会机械图的设计方法。

2.4 教学改革的评估与体系完善

工程制图课程是理工科学校重要的基础课程，也是后续课程、毕业设计以及工作中都要应用的一门课程，其重要性不言而喻。对于本课程的教改，为慎重起见，每位授课教师均采用对比组的形式进行改革试点，即将部分参与教学改革的学生组和不参与教学改革的学生组的数据进行统计。教学当中要收集相关资料，如学生产品设计资料；教学资料和模型；撰写过程记录；撰写实习报告；收集学生的成绩单；撰写教师和学生的心得体会；撰写教师评价和学生的自我评价；完成总结报告。分析所得的数据，开展教学改革总结，并修正教学实践改革中所出现的问题和不足，完善改革措施，为全面推行新的教学体系做好充分的准备。

3 结语

工程制图与CAD基础的课程特点客观上需要改变传统的教学方式和方法。本文以学生为主体，结合慕课在线教学和传统教学的优点，充分利用在线资源，详细介绍了工程制图与CAD基础混合式课程的建设思路，阐述了慕课网上平台的搭建与设计，并重点介绍了相关的创新实践活动。实践证明：混合式课程重构了课堂教学，扩展和延伸了传统教学的时间和空间，其让课堂充满弹性。本文旨在介绍一种先进的教学方法和相关教学经验，为新时期下工程制图课程教育教学新体系的改革提供参考和借鉴，使工程制图的教育教学效果达到一个新高度，使学生学到真正本领，更加自信地面对后续课程的学习和未来的就业。

参考文献

[1] 刁叔钧.现代CAD/CAM技术对机械制图教改的影响与作用[J].工程图学学报，1999（4）：108-112.

[2] 晏群，刘念舒.工程制图课程教学内容与体系的教改实践与思考[J].浙江工业大学学报，2000（28）：187-192.

[3] 韩锡斌，王玉萍，张铁道，等.远程、混合与在线学习驱动下的大学教育变革：国际在线教育研究报告《迎接数字大学》深度解读[J].现代远程教育研究，2015（5）：3-11.

[4] 杨小兰.“卓越班”工程制图基本功力培养的项目式教改研究与实践[J].化学工程与装备，2013（1）：207-211.

[5] 郝诗明.面向21世纪工程制图课程教改探讨[J].长沙大学学报，2002（6）：89-91.

[6] 王斌，于文妍，蒙建国.以卓越工程师教育培养计划为目标的工程制图实践教学方法研究[J].山东化工，2018，47（12）：172-174.

[7] 蒙建国，于文妍，王斌，等.以慕课与实践教学相结合的机械CAD制图教学方法研究[J].山东化工，2018，47（21）：153-155.