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摘要：隨著現(xiàn)代信息化教學技術(shù)及三維數(shù)字化建模軟件的發(fā)展，著眼于培養(yǎng)學生圖學素養(yǎng)及正確構(gòu)型思維，實現(xiàn)以學生學習為中心的教學目標，依托超星學習通對傳統(tǒng)圖學課程進行線上線下混合式教學方法改革，加大多元化過程考核機制，拓寬制圖課教學的知識面和受訓面，提升了教學效果。

關(guān)鍵詞：工程制圖；混合式教學；超星學習通

工程制圖是研究繪制和閱讀工程圖樣理論和方法的專業(yè)基礎(chǔ)課，是經(jīng)典的工科必修類課程。作為工程教育的先導啟蒙，工程制圖對學生工程能力培養(yǎng)具有重要作用。課程教學目標是能夠利用工程圖樣語言，正確表達空間幾何體、零件、部件的結(jié)構(gòu)、尺寸和加工制造信息等，培養(yǎng)就簡單工程問題與業(yè)界同行和社會公眾進行有效溝通和交流的業(yè)務(wù)能力。隨著三維數(shù)字建模軟件的普及，以及現(xiàn)代教育技術(shù)中“互聯(lián)網(wǎng)+”的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)教學方法已經(jīng)不能適應行業(yè)對高等教育的發(fā)展要求，工程制圖課程進行教學方法改革勢在必行。在課改中依托超星學習通云平臺，開展線上線下混合式教學實踐，強化多元化過程考評；融入三維建模軟件的構(gòu)型思維，著眼于培養(yǎng)圖學素養(yǎng)，實現(xiàn)以學生學習為中心的教學目標。

一、重構(gòu)教學內(nèi)容

空間想象和思維方式是圖學素質(zhì)培養(yǎng)的核心。三維設(shè)計軟件能夠?qū)W生圖學學習從三維空間帶入制圖教學的“繪圖”和“讀圖”教學過程，深入了解形體分析法和線面分析法。為了實現(xiàn)工程制圖課程與后續(xù)三維數(shù)字化建模課程無縫銜接，教學內(nèi)容上，將課程內(nèi)容重構(gòu)，體現(xiàn)在以下三點。一是新增知識點，認識工程中的立體。工程制圖課程核心內(nèi)容是表達工程立體（結(jié)構(gòu)形狀、尺寸參數(shù)、制造工藝），無論是二維圖紙還是三維數(shù)字模型，都要加工成立體即零件，再裝配成部件。遵循“從體出發(fā)”教學觀念，開篇利用2學時引導學生認識工程中的“立體”，以及掌握工程中體的演變過程，將原來第一章的制圖基本知識放到“體”的內(nèi)容之后。這樣可以讓學生領(lǐng)悟“立體”的重要性，理解工程中立體形狀的由來，也可以幫助建立正確的空間構(gòu)型思維，對課程后續(xù)學習有極大的幫助。二是重新劃分基本體的分類。傳統(tǒng)教材把基本體分為平面立體（棱柱、棱錐）和曲面立體（圓柱、圓錐、球、圓環(huán)），是基于二維平面繪圖的繪圖思路從工程結(jié)構(gòu)中抽象得來，但對于復雜的組合體，理解其構(gòu)型過程就要復雜繁瑣得多。利用現(xiàn)代圖學設(shè)計手段中三維數(shù)字模型建模方法，根據(jù)草圖和路徑之間關(guān)系把基本體劃分成拉伸體、回轉(zhuǎn)體、掃描體和放樣體。重新歸類的好處是對于復雜組合體構(gòu)型思路簡單、清晰、直觀，加強了組合體構(gòu)造的完整性和嚴密性，也為后續(xù)三維軟件學習打下很好的過渡基礎(chǔ)。三是重新梳理圖學中體的演變過程，實時把握課程進度脈絡(luò)?；倔w經(jīng)過切割或者疊加等布爾運算形成組合體，組合體是設(shè)計階段的抽象幾何模型，構(gòu)型過程遵循三維數(shù)字建模構(gòu)型思路。組合體加上工藝結(jié)構(gòu)（倒角、圓角等）和標準結(jié)構(gòu)（螺紋等）經(jīng)加工制造形成了現(xiàn)實零件，零件經(jīng)裝配組成部件（裝配體），各部件經(jīng)組裝形成設(shè)備，設(shè)備即為設(shè)計的最終目標。在整個學習過程中實時明確階段目標，有利于學生進行自主設(shè)計創(chuàng)作時對設(shè)計流程的掌控[1]。

二、創(chuàng)新教學模式

（一）超星學習通SPOC線上班課組織

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及教育部的大力倡導，線上線下混合式教學模式異軍突起。2019年，在借鑒學習了大量圖學在線精品課程后，著手在超星泛雅平臺上創(chuàng)建適合本校特點的SPOC課程資源《畫法幾何與工程制圖》，為學生提供了自主開放學習平臺。課程共計48學時，為線下課堂理論講解及線上自學自測相結(jié)合方式。學習通平臺的具體應用如下。課前一周發(fā)布本周課程資源、課程公告，明確教學內(nèi)容、重點難點、學習方法；碎片化的學習資源，根據(jù)知識點將內(nèi)容分解并錄成短視頻，每個視頻長度控制在7～8分鐘，有助于集中注意力，避免長視頻學習的枯燥乏味，可以高效利用碎片化時間進行預習復習。完善的在線試題庫，約400道，涵蓋各個知識點，以選擇、判斷和填空客觀題為主，分散于各個章節(jié)，共計26次，每次以隨機抽題10道的方式進行線上章節(jié)測驗或課前測驗。完善課程資料，尤其是疫情期間，需要提供給學生習題作業(yè)電子版，習題動態(tài)模型二維碼，以及習題答案參考資料。為提高工程學習的興趣，豐富課外實踐，添加大量生產(chǎn)視頻與資料，拓展視野。作業(yè)板塊，每周線下作業(yè)批閱之后，將成績錄入作業(yè)系統(tǒng)，方便系統(tǒng)自動統(tǒng)計計算。討論、選人、問卷調(diào)查等板塊，發(fā)布討論話題，包括課程反饋，優(yōu)秀作業(yè)展示，相關(guān)資料收集，可以更方便的反饋學生的學習效果。簽到，可以進行拍照簽到、二維碼拍照簽到、位置簽到、普通簽到。實際應用中，發(fā)現(xiàn)使用拍照簽到和二維碼簽到，可以大大減少簽到作弊情況。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，自動統(tǒng)計學生從課前、課中到課后的整體學習數(shù)據(jù)，包括視頻任務(wù)點觀看情況、在線測試成績統(tǒng)計、各項作業(yè)完成情況等，對學生進行過程性綜合評價及成績評定[2-3]。

（二）基于BOPPPS理念的線下課堂教學方法

BOPPPS教學是一種以教學目標為導向，以學生學習為中心的教學模式。將教學全程設(shè)計為“引入（B），目標（O），前測（P），交互（P），后測（P），小結(jié)（S）”六個環(huán)節(jié)，從吸引學習興趣入手，教學前告知教學目標，并進行摸底測驗，了解學生知識儲備，進而進行互動式參與教學。教學活動完成后，用測驗掌握學生接受情況并對知識進行鞏固，最后進行課堂小結(jié)。在線下課堂講授中遵循BOPPPS教學方法，可以大大提高學生興趣，提高注意力與課堂參與度。以第六章機件表達方法第二節(jié)剖視圖為例，課時2學時，引入及前測：課前5分鐘，利用學習通拍照模式簽到，布置課前在線測驗，題目內(nèi)容涉及視圖種類，包括基本視圖、向視圖、局部視圖、斜視圖，考察學生對視圖名稱、規(guī)定畫法的掌握程度。測驗利用學習通平臺，學生操作手機端，教師操作學習通教室一屏三端，實時統(tǒng)計答題情況，并進行點評。目標引入：為什么采用剖視圖，什么樣的機件適用剖視圖來表達，交互式講解：利用板書與PPT結(jié)合方式，講解剖視圖概念、種類及畫法。充分利用三維動態(tài)數(shù)字模型，學生掃描模型二維碼，在手機端觸屏操作虛擬模型，移動、旋轉(zhuǎn)、剖切等，充分理解剖切的含義及畫法。后測：利用學習通在線題庫，隨堂測驗，點評。小結(jié)：剖視圖的形成、概念、剖切種類、畫法、如何區(qū)分。重點：全剖、半剖、局部剖，難點，半剖。布置作業(yè)：包括線下習題作業(yè)及線上章節(jié)測驗[4]。

三、優(yōu)化課程評定方法

工程制圖是一門實踐性和應用性很強的課程，單一的期末考卷成績很難反應學生的真實成績。在培養(yǎng)目標上要求考核方式能成功助推從課堂管理到全程參與的轉(zhuǎn)變，考核體系應包含課程所有學習成果，全面考查學生綜合能力?；趯W習通線上線下混合式教學模式，重新制定課程總成績評定方式，注重學習過程評價，調(diào)整平時和期末考試的占比，將平時成績占比由30%提高至40%，將期末閉卷成績占比從70%下降至60%。其中，重點更改平時成績考核方式，由原來書面主觀性評價改為學習通線上客觀過程性評價，多元化綜合考核。新的考核方式突出“工程能力培養(yǎng)”這個主線，強化“過程+結(jié)果”“知識+能力”的考核模式，使工程制圖教學適應專業(yè)和社會需求變化的目標。具體考核指標點及權(quán)重分布如表1所示[5-6]。

四、結(jié)語

2019年3月起，課程體系逐漸完善，線上線下混合式教學模式已受益學生近1200人。實行混合式教學后課程總成績穩(wěn)步提升，平均分提高約10%，優(yōu)良率提高約28%，不及格率下降25%。2020年本課程被認定為校級慕課及省級一流本科課程。課程建設(shè)反哺實踐大賽，指導的學生連續(xù)三年在遼寧省及全國大學生先進成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模大賽中榮獲團體及個人的一、二、三等獎，學生制圖實踐能力大大提升。2021年與廣州中望龍騰軟件股份有限公司簽定了關(guān)于中望3D的師資培訓項目，加大了三維數(shù)字模型在課堂上的應用。

作者:韓興 李昌 孫艷平 單位:遼寧科技大學機械工程與自動化學院