中医药院校工程实践类课程线上教学探索与实践

◆王娜 郑琳 何永志 王冰瑶 李正

0 前言

为响应教育部“停课不停学”的号召，天津中医药大学积极开展线上教学的相关工作，任课教师也积极准备线上教学所需的各种电子教案、教材、课件、参考文献、参考书、作业、测验、试卷等。中医药院校工程制图课程是中药制药、制药工程和药物制剂三个专业的必修课，主要培养学生阅读和绘制工程图样的能力和严谨、认真的工程思维，是工程类课程的入门课，具有实践性强的特点[1]。将线上授课的形式与实践性较强的工程制图课程的授课过程相结合的同时，如何保证教学效果，提高学生学习的自主性，成为新教学模式下面临的首要问题。

1 中医药院校工程制图课程的内容与特点

中医药院校工程制图课程内容是以正投影法为理论基础，从最基础的点、线、面的三面投影入手，逐渐过渡到平面立体、回转体和复杂组合体三面投影图的绘制与阅读，并且掌握基本立体画图和读图的方法。同时，结合视图、向视图、斜视图、剖视图等图样画法的绘制和阅读，围绕相应的绘图方法、绘图过程以及读图方法和过程等展开论述，最终让学生具备绘制和阅读与制药过程相关的简单零件图和装配图的能力，培养学生科学严谨的工程思维方法，增强工程意识，并锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力[2]。工程制图课程是中医药院校学生接触的第一门工程实践类课程，课程内容复杂而抽象，部分学生的空间想象能力欠佳，学生在学习过程中会出现思维方式和学习方法的转变，从而导致学习兴趣下降，学习过程苦不堪言，学习效率低[3]。

为了解决上述问题，教师在课堂教学过程中采用随堂测验的方式，及时了解学生的学习状态和掌握程度，进而有的放矢地调整授课内容和进度；增加课堂练习的时间和频次，通过讲解例题来帮助学生梳理思路并巩固所学的方法；结合CAD软件使用与实物观摩的形式，提高学生对零件的空间认知和装配图的读图与理解。

2 线上教学的过程与特点

线上教学主要以雨课堂、知到、超星泛雅、中国慕课、腾讯课堂等网络平台为基础，采用直播+线上答疑或录播+线上讨论的方式进行[4]。直播课程是教师与学生同时登录网络平台，通过共享PPT，对PPT的内容进行讲解，教师讲，学生听。同时，教师可以设置提问、讨论、随堂测验和作业等环节，加强师生互动。录播课程是教师提前将授课过程按照知识点或者PPT内容分类制作成录像，学生在上课时间通过观看录像进行课程内容的学习[5]。录播形式的线上教学能够减少教师的重复劳动，录制一次，可以进行多次播放，从而有助于教师将更多的精力投入与学生的交流讨论中；打破地域和时间的限制，实现随时交流，增强师生互动；通过线上平台，为学生提供更多的教学资源，开阔视野，拓宽思路。但是，线上课程缺少教师与每一个学生面对面的交流与沟通，对学生整体的学习状态无法及时、准确掌握，也无法充分发挥教师对学生学习的监督作用，因此，在线学习更考验学生学习的自觉性。

3 工程制图课程线上教学过程与效果评价

工程制图课程线上教学主要采用腾讯课堂的线上直播+微信群答疑的形式。腾讯课堂能够记录在线学习学生的人数和学习时长，帮助教师统计学生的出勤率。在线直播过程中，通过点名提问掌握部分学生的学习状态和学习效果；在讨论区进行教师与学生的实时互动，及时进行答疑解惑；同时，将画笔功能作为板书引入在线课程中，对重点内容进行重点标记，或者演示不同图样画法的画图过程和方法。回放功能能够帮助学生在课下对有疑问的知识点进行多次观看，重点学习，从而进一步锻炼学生自主学习的能力。但是，工程制图是一门实践性较强的课程，除了理论授课之外，还需要进行大量的画图练习及教师的实践指导，这对线上教学提出严峻的考验。同时，工程制图课程具有循序渐进的特点，上一章的内容是下一章的基础，各章内容环环相扣，任何一章的内容脱节，都会造成跟不上进度、听不懂、失去学习兴趣等问题出现，进而导致学生不会画图，影响学习效率。

为了解决上述问题，保证学生线上学习的效果，让学生具备基本的画图能力，工程制图线上课程进行多环节、分步骤的教学设计，具体过程主要采取以下几种方法。

为解决实践性强，线上教学无法直接对学生的画图过程进行指导的问题，首先，通过微信群给学生提供各种画图过程的视频以及大量的工程图样，通过多读图，提高学生对工程图样的认识和理解；其次，通过腾讯课堂在线进行绘图步骤和方法的演示与讲解，利用板书和动画相结合的方法，多角度多途径地展示工程图样的绘制；最后，增大学生的练习量，采取实物绘图与例题绘图相结合的方式，并且要与学生及时地交流与反馈，在学生画图过程中进行点评，提高画图能力，对学生学习有困难的知识点重点、多次地讲解，对学生画错的地方及时纠正。此外，通过虚拟仿真实验让学生在远程电脑端直观地看到制药生产过程中用到的设备和零件，从而对实物有更进一步的理解，有助于画图过程的思考与分析，还可结合使用CAD软件进行绘图过程的锻炼。

为保证线上教学的学习效果，首先，结合人脑精力高度集中的时限（20～30 min）[6]进行线上教学的过程设计，将一堂课的时间分割成多段，采用直接授课、动画、视频、提问、随堂练习等多种教学形式交替进行，吸引学生的注意力。同时，针对学生在线上学习容易注意力不集中的问题，增加教学手段和教学方法的运用，尽可能调动学生的学习兴趣。其次，尽量全面掌握每一位学生的学习状态以及学习过程中存在的问题，对大家普遍有疑问的地方进行线上重点讲解和答疑，对个别不懂的问题进行微信答疑，力争做到难点问题重点讲解和演示。及时解决学习过程中的问题，可以保持学生学习的热情，同时有助于后续内容的学习，形成良性循环，增强学习效果。此外，教师可以根据学生的反馈信息和学习效果，合理调整教学进度。

为考查在线学习过程中采用的上述策略和方法对学生理解知识、运用知识的影响，尤其是对读图、画图过程和方法的掌握程度，以18中药制药1班的43名学生与17中药制药1班的46名学生作为研究对象，通过一道画图题，对两个班学生的成绩进行对比分析。其中，17中药制药1班在2018—2019学年第二学期采用教室面授的方式上课，题目以随堂测验的方式进行，在规定的20分钟内进行绘图，并上交答卷；18中药制药1班在2019—2020学年第二学期采用网上授课的方式上课，以随堂测验的方式，20分钟后要求学生立刻对自己所画的图形进行拍照并发送到指定邮箱。由于所选题目偏难，20分钟的绘图时间比较紧张，这就使得采取网上提交方式的学生没有时间进行互相交流，从而保证成绩能够比较真实地反映学生的学习状态和对知识点的掌握程度。虽然17中药制药1班和18中药制药1班上课的学年不同，但他们同属于一个专业，教学大纲、授课计划等内容均相同。题目为已知某立体的正面和侧面投影，在规定位置画出它的水平投影，题目及答案如图1所示。根据图形每一线条的准确程度及正确线条的数量，将学生成绩分为A+、A、B、C、D五档，其中A+档为完全正确档。答题结果分布见图2。

图1 组合体试题

图2 11和18中药制药1班答题结果分布图

通过对图2的分析可以发现，17中药制药1班的答题结果各阶段人数呈正态分布，B档人数最多，达到25人，这说明对于读图、画图技能的掌握，绝大多数学生处于中等水平；而能够完全掌握的学生（A+档）和掌握较差的学生（D档）人数较少，分别是4人和1人。18中药制药1班中，人数分布较多的是A+（6人）、A（14人）、C（9人）和D（11人）档，人数最少的为B档（仅3人）。这说明18中药制药1班学生的学习效果处于两极分化的状态。将二者进行对比，可以发现18中药制药1班的答题结果各阶段人数分布与17中药制药1班的分布恰恰相反，即18中药制药1班中对读图和画图技能掌握较好和较差的学生人数均比17中药制药1班的同档次人数明显较多，而掌握程度处于中档的学生人数远远少于17中药制药1班。

究其原因，可能与授课方式有关。17中药制药1班采取的是课堂面授的教学过程，教师在教室中可以敦促所有学生，重点监督学习上有困难的学生以及上课容易走思或看手机的学生。这种策略可以敦促成绩较差的学生努力学习，保证课堂教学效果的整体水平得到提高，但对于学有余力的学生就会显得课堂内容难度不大，容易造成他们的懈怠和放松。由于疫情原因，18中药制药1班采取网上授课的方法。为了保证学习效果，教师给学生提供了大量的学习资料，加强网络平台的互动。同时，在线课程可以进行无限回放，学生在有疑问的时候可以随时学习和答疑解惑。这些措施可以保证学有余力以及学习积极主动性强的学生进行主动学习和查漏补缺，但是对于学习主动性不强或学习有一定困难的学生，无法起到课堂面授的敦促和答疑作用，使得他们的成绩难以提高，从而造成班级整体成绩的两极分化。

4 反思与改进

以上对比分析说明：无论是线上教学还是线下的课堂教学，各有优缺点[7]。对于线上教学，由于教学资源丰富，可以帮助成绩好的学生进一步提高，其效果比线下课堂教学更好，但是缺少对学习积极主动性不高的学生的有效监管手段；而线下的课堂教学能够对学习成绩较差的学生起到监督和推动作用，帮助他们培养和建立良好的学习习惯，效果要优于线上教学，但对学习成绩较好的学生缺少进一步的提高与帮助。总体而言，实践性较强的工程类课程可以通过线上教学获得较好的学习效果。

针对这些特点，可以有的放矢地进行线上或线下教学的改进，融合两种过程的优点，改掉缺点。比如在线下课堂教学过程中，为学习能力强、学习成绩好的学生提供大量的学习资料，帮助他们扩展学习，拓宽知识面的同时提高分析问题和解决问题的能力；在线上教学过程中，对学习主动性差、学习有困难的学生，必须加强教师的监督作用，进行一对一的沟通与交流，帮助这类学生夯实基础知识，提高学习兴趣。在教师授课环节，可以打破线上或线下教学的固有模式，将二者融合，即积极开展中医药院校实践性较强课程的线上线下混合式教学的探索[8]。比如：线上主要进行相关理论的学习，线下课堂主要进行工程实践能力的锻炼。线上课程要在适当的时间节点设置问题，加强学习效果的监督，开展实时互动和交流；线下的课堂教学过程中，针对不同学生的学习状态，设置不同的习题，提供丰富的教辅资料，从而有针对性地解决每一个学生的问题。这需要教师在课前进行充分的备课、资料准备和学情调查，在上课过程中及时而准确地把握每位学生的学习状态，在课后增加与学生的交流和沟通。此外，无论是线上还是线下教学，都可以采用多种教学方法和手段[9]。

总之，无论采用何种教学过程，学生依旧是学习过程的主体。因此，有针对性地解决每一位学生在学习过程中的个性问题是提高学习效率的主要途径之一，这需要学生和教师的共同努力才能实现。