基于智慧课堂的“工程制图”课程教学模式探索与实践

时 黛

(吉林化工学院 机电工程学院，吉林 吉林 132022)

随着社会的不断发展，我国的教育制度也正在不断地优化和完善，利用现代信息技术手段与教学相结合成为各界关注的焦点，而智慧课堂则是二者“深度融合”的主要体现形式，智慧课堂以提高学生综合素质能力为主要目标，合理利用现代信息技术为手段，从而使学生获得更深入的知识学习[1-2]。因此构建智慧课堂，对加速教育教学改革，提高教学质量和效果具有重要意义。

一、“工程制图”课程教学目标及课程特点

(一) 课程教学目标

以吉林化工学院为例，作为一所工科应用型学校，我校36个工科专业开设“工程制图”课程，且该课程是工程上对结构或模型进行有效表达以及工程交流的语言，可见其作用和地位之重要。“工程制图”课程采用OBE教学理念进行教学与改革[3]，从社会需求出发制定课程教学目标，以我校过程装备与控制工程专业“工程制图”课程为例，主要任务是使学生能够运用工程图样对过程工业中的过程装备与控制系统复杂工程问题进行有效表达，培养学生利用工程制图知识完成对工程图样的表达以及阅读工程图样的能力。

(二) 课程特点

“工程制图”课程主要由画法几何和机械制图两部分组成，通常在第一学期开设，由于每位同学的空间感不同，且刚进入大学校园，缺乏必要的感知和空间能力的训练，所以培养学生空间分析的能力，成为教学的最大难题。通过多年来对“工程制图”课程教学改革的不断深化[4]，“工程制图”课程具有以下特点：

1.课程教学内容多、难点多

“工程制图”课程教学内容涉及画法几何以及机械制图两部分内容[5]，第一部分内容主要包括点、线、面、体的投影，组合体等平面图形分析与绘图等[6]；第二部分主要内容包括零件图、装配图的绘制与表达等，而且随着3D打印、智能工厂等工程制图新技术的不断涌现以及制图国家标准的更新，进一步丰富了教学内容；另外课程难点较多，学生不易掌握，特别是截交线、相贯线、补画第三视图以及选择合理的视图表达方法等是学生学习中易出错的地方。

2.课程知识具有较强的实践性

“工程制图”课程由理论教学和实践教学组成，理论教学通常在课堂上进行，而实践教学由徒手绘图和AutoCAD上机实践组成，而这些课程知识都需要进行大量的实践训练才能掌握，特别是组合体视图、剖视图等内容，如果不通过一定量的读图、绘图练习，学生很难能正确的对工程图进行表达。在AutoCAD上机实践的同时，学生还需要熟练掌握计算机绘图软件AutoCAD中关于文件的布局、保存、打印等内容，这些都需要经过大量的反复练习才能更好掌握[7]。因此“工程制图”课程知识具有很强的实践性。

3.课程教学学时较少

由于课程改革后，“工程制图”课程的学时在减少[8]，而课程内容却变动不大，所以，导致在有限的学时内完成如此之多的教学内容，使教学安排难度增大。

二、智慧课堂内涵及在“工程制图”教学过程中的应用

(一) 智慧课堂教学模式内涵

针对“工程制图”课程的特点，引入智慧课堂教学模式。一方面可以缓解课时不足、实践不够的问题，让学生根据需要随时利用线上教学平台获取学习资源；另一方面教师在后台随时监测学生观看学习视频等资源的反馈统计信息，了解学生对知识点的观看学习情况，知晓学生在哪些知识点用时较多，用时多则说明该部分学生理解有难度，课上需重点强调与讲解。此模式中，充分体现以学生为中心，学生成为课堂学习的主体，使学习方式由传统的被动学习变为主动学习[9]；而教师则主要发挥引导监督作用，最大程度地激发学生的主动性和积极性，以期能够取得最优的学习效果。为后续学习专业课程和进行实践环节的训练，以及今后从事相关工作奠定基础。

(二) 智慧课堂的应用

基于智慧课堂的教学模式开展教学，不同专业对该课程有不同要求，其讲授的重点也会有差异，如在机械制图中零件图与装配图这部分内容，对于过程装备与控制工程专业，重点讲授换热器和反应釜等化工设备，能源与动力工程专业重点讲授汽轮机和工业炉等装置。在整个教学过程中，充分调动学生学习的主动性有针对性的学习及教师的向导作用，更好地实现“输入—吸收—输出”这个教育闭环。

依据教学大纲及线上数据分析和学生的反馈，整合授课内容，按照学生理解的难易程度分为课上精讲讲练、课上略讲与线上自学三部分，在第一次课将整个课程的知识点及其要求与进度利用智慧课堂平台发布给学生，以便学生了解教学要求和进度，做到提前预习。课前教师利用信息技术平台，发布一定的课前任务及相关学习资源，学生预习和做课前测验，教师依据学生的问卷调查、课前预习、测评分析，了解学生的学情情况，制定相应的教学设计方案，做到因材施教，开展个性化教学[10]。每次上课学生都登陆课程进行签到，APP中的签到方式有多种，可根据实际情况在设定的时间内完成某种方式的签到，而且每人的账号唯一避免替签到的传统问题，从而能够实现一种快速、高效的点名、签到[11]，这样基本上没有学生旷课和早退。课堂上为了使更多学生参与到智慧课堂教学中，可以利用APP开展多种形式的教学互动活动，如对上课内容进行随堂测验，便于教师及时、准确地了解学生对所学内容掌握的情况，有侧重地通过讲评进行学习，从而及时调整教学计划，对大多数学生易犯错误的问题进行讲解；在讨论课堂上，由教师通过智慧教学平台下发新的学习任务和要求，开展探究式课堂教学改革；智慧教学环境为师生之间立体化的、无障碍的即时交流互动创造了可能，缓解学生上课的疲惫感，调动学生积极性，使教师的教与学生的学能够更有效地双向交流，解决问题更加高效、及时。

课后教师可以通过手机或电脑随时登录智慧教学云平台，查看每次课的互动与测验等活动的学情分析报告，既可以看到每个知识点学生整体掌握的情况，又可以看到每个学生的答题情况，以便对有需要的学生进行重点辅导，使他们尽快跟上教学进度，增加学习的信心，顺利完成课程的学习。

课程利用智慧教学平台采用多元化全过程的考核评价体系，有助于实现全过程考核的课程评价改革[12]。课程注重过程性考核评价，以考辅教、以考促学，总成绩由30%的平时成绩和70%的期末成绩构成，平时成绩中包括作业、手绘图、讨论、测验等部分，具体如图1所示。

图1 过程性考核评价体系成绩组成图

三、智慧课堂实践效果

基于智慧课堂的“工程制图”教学全程以学生为中心，将先进的现代教学信息化技术、丰富的教学模式融合在课堂教学中，使课堂教学不受课内限制，课外依然可以进行，实现了师生之间更为有效的双向互动，提高了课堂教学效果。以我校2017级、2018级过程装备与控制工程专业学生“工程制图”课程为例，经过课程质量分析后，其成绩分布如图2所示。

学生人数2017级传统模式教学成绩分布

学生人数2018级课程智慧课堂成绩分布图2 过控专业“工程制图”课程期末成绩分布图

从图2可以看出，2017级学生为传统模式教学，2018级学生为采用智慧课堂方式教学，2018级学生课程的整体通过率要高于2017级学生，而且高分成绩人数也多于2017级，同时整体平均分数2018级学生较2017级学生要高出近5分左右，可见采用智慧课堂的教学模式其教学效果明显，学生对移动终端进入教学环节表现出支持甚至兴奋的态度，大部分同学认为上课既紧张又刺激，普遍反映效果良好，这对于课程改革来说是最好的表态。

四、结 语

“工程制图”课程教学需要学生具备较强的空间思维及分析能力。传统的教学方式，由于教学资源欠缺、实体模型展示过程中难以精准把握以及板书和多媒体教学均无法做到全方位展示，因此该课程的教学效果不佳，对学生及教师的心理造成了严重的影响。随着教育教学改革的大力发展，部分课程的传统教学方式已不能满足学生需求及社会发展的需要，而智慧课堂就是一种新的、有效的教学方式和手段，使教师易于教、学生易于学，是当下教育教学改革的发展方向及未来的发展趋势。