《工程制图》课程线上线下混合式教学模式探索

吴黄懿 周方 余罗兼

摘  要：混合式教学模式作为适应“互联网+”时代的一种新的教学模式，是当今图学教育研究的热点，针对传统《工程制图》课堂现状和教学存在的问题，基于慕课理念的《工程制图》教学改革以泛雅网络教学平台为依托，通过整合传统课堂教学和线上教学的优势，精心设计“线上线下”教学计划，实现从“以教为主”向“以学为本”转变，引导学生自愿投入、形成认知，拓展课堂维度，真正体现“以学生为中心”的教育理念，促进《工程制图》課程教学质量的持续改进和提升，为类似课程开展混合式教学提供借鉴和参考。

关键词：工程制图  混合式教学  图学教育  教学改革

中图分类号：G420                            文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2021）01（a）-0235-05

Abstract： As a new teaching mode adapted to the era of "Internet +"， hybrid teaching mode is a hot spot in the study of graphics education.In view of the traditional "engineering graphics" class status and the problems existing in the teaching， based on the lesson for the concept of "engineering graphics" teaching reform， which is based on extensive network teaching platform， by integrating the advantages of traditional classroom teaching and online teaching， elaborate design "online" teaching plan， implementation from "give priority to in order to teach" to "to learn"， guide students to join voluntary， formation of cognition， expanding class dimension， embody the "student-centered" education philosophy.The mixed teaching mode promotes the continuous improvement and improvement of the teaching quality of engineering drawing and provides reference for similar courses to carry out mixed teaching.

Key Words： Engineering drawing; Blended teaching; Cartographic education; The teaching reform

《工程制图》是理工科专业学生进入大学首先接触的培养工程设计意识的技术基础课程，在人才培养体系中占据重要地位。通过本门课程的学习培养学生的形象思维能力和创新构形能力，以达到提升学生绘图和读图能力的教学目标，对学生后续的学习及日后的工作都有积极的影响。

1  传统课堂教学现状和存在的问题

1.1 教学内容增加，授课学时减少

信息时代，数字建模与虚拟仿真已成为工程技术人员就业必备的能力要求，倒逼《工程制图》课程教学除了传统的手工绘图，还需引入CAD作图和数字建模的相关内容，但随着学分制改革和工程教育专业认证的开展，《工程制图》课程授课时数非但没有增加，而且还在不断缩减，由此引发的教学内容和授课学时的矛盾，导致教师无暇顾及学生的差异性“一样灌”，不利于学生创新思维的培养，更谈不上解决复杂工程问题能力的培养[1-2]。

1.2 过程组织不合理，师生满意度低

大部分高校将《工程制图》课程集中设置在大一的第一学期，教师授课任务重，常以合班授课的形式出现，学生的差异性大，而教材、授课计划和教学模式相对固化，仍采用以“PPT+粉笔”为主的教学手段。学生感觉《工程制图》枯燥难懂，作业繁多，学习积极性低;教师感觉学生作图质量差，作业抄袭情况严重。师生双方对目前这种传统课堂的教学效果都不满意。

1.3 自主学习意识薄弱，应用型能力培养不足

传统课堂理论讲授占据了大量课时，学生“习惯”被“灌”，自主学习的意识薄弱。现行课程体系对应用能力的培养不足，实践环节偏少，系统训练的缺乏导致会做题，但不会用，严重制约高素质应用型人才的培养。

1.4 教学模式刻板，考核方式陈旧

《工程制图》是一门应用实践能力要求很强的课程，以课堂面授为主，学生理解困难，大部分高校仍采用以期末闭卷笔试确定成绩的陈旧的考核方式，即使卷面成绩不错，也不能完全证明学生综合应用相关知识的能力，不利于学生的学习能力、解决问题能力、创新能力和工程意识的培养与提高，在知识体系上也不能对后续专业课程进行有效支撑，工程应用能力难以增强。《工程制图》传统课堂课堂时间主要用于理论知识的讲授，偏重学生的共性，忽视了专业和个体的差异性，“齐步走”的灌输式教学使学生处于被动地位，学生创新能力的培养得不到充分、有效的发展，要实现新时代创新人才的建设目标，对课程教学模式的改革势在必行。

2  正确认识“线上+线下”相结合的混合式教学模式

欣欣向荣的“互联网+教育”为《工程制图》传统课堂教学模式的改革打开了一扇窗，线上教学的优势显而易见：（1）学生可以根据自身对知识点的理解情况决定反复学习的次数，有益于差异性教学;（2）学生可以根据教师制定的线上学习计划自主安排学习时间，处处可学、时时能学，提高了学习的自主性。

随着线上教学的大规模开展，线上教学的不足也日益显现：（1）部分学生认为线上学习使各科教师都打起了他们课外时间的主意，增加了他们的学习负担，产生抵触情绪;（2）线上课程通常由多位教师共同录制线上视频，个别学生难与陌生教师产生共鸣;（3）部分学生在观看线上教学视频的同时，伴随着聊天、玩手机和吃零食等行为，专注度低，学习效率低;（4）图学类课程的问题都是“图”的问题，交互平台不利于图形的编辑和讨论，交流不畅使部分学生直接放弃了提问和交流;5.部分学生不按进度参加线上学习，只是为了分数“刷”视频，作业质量差。

可见图学类课程的线上教学不能完全取代线下教学，采用线上教学资源与线下教学活动深度融合的混合教学模式方能取长补短，通过整合传统课堂教学和线上教学的优势，实现从“以教为主”向“以学为本”转变，将教师从重复讲解中解放出来，把更多精力放在线下课堂讨论和答疑环节，精心设计“线上线下”教学计划，适度安排线上学习内容，引导学生自愿投入、形成认知，拓展课堂维度，真正体现“以学生为中心”的教育理念。

2.1 线上教学

线上教学不仅是上课地点发生了改变，关键是改变了学生自主学习的方式和教师以学生为中心的教学思维。学生在自主学习的时间安排上具有更灵活的自由度和更强的自主性，相对于“定时定量投喂”的传统教学模式，线上教学将会在高等教育的过程中起到越来越重要的作用[4-5]。

2.1.1 内容碎片化

线上教学既非将原先课堂上讲授的内容直接录制上网，也非将原先课堂的内容拆成几段录制上网，而是基于全新制定的“线上线下”教学计划，将知识点进行提炼，精心设计的教学环节，具有点少、时短、易懂的特点。点少、将知识体系进行“碎片化”处理，每段视频只包含1～2个知识点;时短：时长在控制在15min左右;易懂：课前预习视频不拓展，课后讲解视频一对一。

2.1.2 学习自主化

依托泛雅教学平台，学生根据线上教学计划安排，限时完成课前预习、课前测和章节考试，系统自动评判，并对实时数据进行统计分析，以便教师实时了解学生的学习情况，对难点和重点予以针对性的讲解。教师在课程推进的不同阶段，设置不同的学习任务，初阶理论为主时，采用“线上预习+线上复习”的模式，强化知识点的记忆，帮助学生构建知识点之间的关联性;中阶应用为主时，采用“线上学习+课前讨论+课后总结”的模式，强调课前小组讨论，面授课堂通过分组汇报、集体讨论等形式，完成小组任务;高阶案例分析为主时，采用“线上学习+案例研讨+技能实操”的模式，强调课前案例分析，面授课堂通过案例研讨，训练自主学习、同伴学习和实操的能力。通过线上学习自主化，提升学生自学和自我管控能力，线上学习“三阶”教学模式如图1所示。

2.2 线下教学

传统课堂“老师讲，学生听”，教师“讲”了很多，当用到讲过的内容时，学生蓦然回首，对“讲”过的内容却只是“似曾相识”。前些年的教学改革一直在“讲”上下功夫，但“单口相声”再好，也存在容易造成课堂沉闷，不易调动学生学习积极性等问题。线上教学的引入，有效节省了课堂讲授基础知识点的时间，为实现从以“教”为中心转向以“学”为中心的教学方法改革提供了保证。线上教学呈现的是一种教学方式的变革，但其教学效果很难达到校本课程的教育目标，基于慕课理念的线下教学，更侧重师生互动和问题的解决，绝不是线上讲基础和线下讲复杂的简单叠加，而是相互支撑的有机整体，通过构建多元的课堂教学方式，注重知识间的关联性和拓展性，才能真正调动学生的学习积极性，引导学生深度参与，提升教学效果。

2.2.1 课堂教学

学生从课堂教学获取知识是从小养成的受教育习惯，是师生双方“有温度”的面对面的交流，是教学过程中至关重要的一环。教师在课堂上通过对知识点关联性的讲授，不仅可以感知学生对知识点的理解程度，及时调整教学进度，还可以適时帮助学生建立工程意识，穿插自己对课程的理解和工作的体会，“有温度”地实现教与学之间的良性互动。

2.2.2 翻转课堂

构型设计训练以研讨的形式，激发学生学习的自主性和“表现欲”，例如根据图2给定的主视图，学生“脑洞大开”想出的组合体越多越好，再用三维设计软件把构思的立体造型，并生成三视图，在课堂上由同学们共同讨论评分，在“做中学”，在“说中学”，既提升了学生的构型能力又锻炼了学生的思辨能力，又使学生从被动的知识接受者变为主动的探究者。

2.2.3 上机实验

课内的实验教学学时难以满足课程对上机实验教学的要求，通过线上二维和三维软件的教学，减少了线下课堂关于软件具体操作的讲解，学生遇到操作问题可以自主选择相关视频，反复观看，直至理解。既节约了学生和教师的课堂时间，又提升了学生自主学习的成就感，培养了学生探索求知的精神。

线下上机着重讲解在软件操作过程中可能出现的各种问题和解决办法，以及提高绘图速度的技巧等，并注重将二维及三维建模软件的教学与传统图学教学内容有机结合，如图3剖视工程图的画法，使之相辅相成，互相促进。

2.2.4 案例教学

通过案例将“工匠精神”与尺规绘图、计算机绘图和专业知识相融合，学生分组进行零部件测绘，团队成员间自主讨论分析零部件的结构特点和表达方案，教师适时引导学生站在使用者的角度思考问题，树立诚实守信、严谨负责的职业道德观，强化学生应用三维建模和CAD设计的能力，在培养学生工程意识的过程中，充分调动学生的想象力与创造力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。

3  考核方式改革

《工程制图》是一门实践性很强的课程，仅靠平时作业和期末试卷无法反映学生的真实学习情况。在教学活动的执行过程中，依托泛雅教学平台对每位学生的线上学习时长、自主测试成绩、作业完成情况、答疑互动情况等进行自动追踪以及数据统计，定制渐进式评价策略有效控制各环节，改变期末考试一考定成绩的考核制度[5-6]。

3.1 学习行为数据化

依托泛雅网络教学平台对学生的学习行为（视频学习、线上线下作业成绩、线上测试成绩、交流互动等）实时数据进行统计分析，以便教师精准掌握学生的学习情况，及时发现问题，针对难点和重点予以讲解，为实现以学生为中心的“定制教学”提供条件。班级学习行为数据统计如图4所示。

3.2 制定学生平时成绩管理办法

通过查看学生个人任务点完成情况和线上教学活动参与情况等过程记录，注重学生的差异性，合理选择多元考评模块计入在线学习成绩。学生的线上学习情况，如学习次数、在线时长、课程讨论区发表话题次数、课程讨论区回文次数等等，哪些计入在线学习成绩？占比多少合理？在线自测频率及占比多少合适？线下日常作业、案例大作业等，都需要和学生讨论交流，并在实践中反复检验和修正，有效激发和保护学生线上线下学习的积极性。设置提醒对象条件如图5所示，及时发现和帮助学习困难者，适时分类督导，避免积重难返。

4 持续吸引

教师虽然是教学活动的导演，但不能自导自演，只有持续吸引学生的积极参与才能使线上线下教学“生”动起来[7]。

4.1 课前测

针对课前预习视频的知识点，随机组卷20套，每次5道题，题型只有单选题、多选题和填空题三类，系统自动改卷，课前答题即可，答题后马上有错题分析，帮助学生课前理解和掌握知识点，为课堂教学打好基础。实践发现，由于课前测计入平时成绩，所以10 min以内课前测不仅不会增加学生的负担，还对提升学生自主学习的积极性有较大的激发作用，使视频预习不走过场，有效推动了线上学习的质量。学生课前对知识点的理解程度不同，课前测的部分题目也成为了学生在教学平台发起讨论较多的话题，大大活跃了讨论区的学习气氛，使得课前测成为了一种常态化的学习方式。

4.2 互动

师生互加微信和QQ，大部分交流的还是本门课程的学习问题，其中大部分是共性的问题，现在通过教学平台可以直接在本门课程提问和讨论，避免了翻找联系人的麻烦，并且学生之间经常就互相回答了，提升了学生自主学习的积极性。教师结合作业的亮点、难点和易错点也可以发起一些讨论和投票，例如：“同学们觉得线的投影的思维导图哪张最好？”、“这组三视图，大家来找茬”、“这组构型设计，老师觉得非常好，你还有没有更好的想法？”等，激发学生自主交流的积极性。

4.3 互评

组合体的给二补一、剖视图和螺纹紧固件的画法等都是作业的雷区，实践证明仅靠课堂讲解效果并不好，现采用学生按照评卷要求“改卷”互评的形式，学生在扣分的过程中感同身受，激发了学生学习的原动力，提升了学生自我管理的积极性。

4.4 表扬

用心寻找学生线上线下的闪光点，虽然学生已经是大学生了，但表扬的作用依然强大，作业质量有明显进步的同学、表现长期优秀的同学、构型设计有创意的同学、善于发现和提出问题的同学、积极参与问题讨论的同学等都在课堂予以表扬鼓励，用“榜样意识”带动大家一起进步。

5  结语

《工程制图》课程的混合教学模式是一种以学生为中心，引导学生自愿投入、形成认知，激发学生自主学习积极性并提高教学质量的教学模式。改变传统课堂教师和学生的角色，在设计与驱动线上教学活动的过程中要积极与学生沟通，把握好节奏和强度，既要统筹理论知识的多维性，又要注重创新思维能力的培养;既要有效推進教学理论的丰富与发展，又要有益于人才培养质量和创新能力的双向提高。在混合教学模式实践的过程中，会不断遇到新问题、新挑战，但只有以学生为中心不断探索和改进适合课程特点和学生发展的教学模式，才能持续吸引学生的关注和积极参与。

参考文献

[1] 冯晓英，王瑞雪，吴怡君.国内外混合式教学研究现状述评——基于混合式教学的分析框架[J].远程教育杂志，2018，36（3）：13-24.

[2] 曹侃.线上线下混合式教学模式的探索与实践[J].攀枝花学院学报，2017，37（2）：106-109.

[3] 余罗兼，吴黄懿，花海燕，等.基于核心素养提升的《机械设计基础》案例教学探究——以工业设计班教学设计为例[J].科技创新导报，2020，17（4）：185-186.

[4] 尹建阁，马怡.“互联网+”时代“工程制图”课程混合式教学探索与实践研究[J].工业和信息化教育，2019（6）：43-48.

[5] 苑丁杰.建筑构造与识图线上线下混合式教学模式的构建与优化[J].轻工科技，2020，36（8）：175-177.

[6] 卞志勇.基于云平台的线上线下混合式教学模式探究[J].科技资讯，2020（8）：170-171.

[7] 苗超，边艳华.慕课构建高等数学混合式教学模式探究[J].科技资讯，2020（3）：125-126.