導(dǎo)語：智慧課堂工程制圖教學(xué)與實踐一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:針對“新工科”、“互聯(lián)網(wǎng)+”建設(shè)背景下如何構(gòu)建智慧課堂，提出一些設(shè)想和措施，并在《工程制圖》課程教學(xué)中進行實踐。將傳統(tǒng)教學(xué)模式與現(xiàn)代化智慧課堂教學(xué)模式相融合，通過智能、高效的信息化平臺進行互動教學(xué)，構(gòu)建《工程制圖》“云、網(wǎng)、端”智慧課堂教學(xué)模式。充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，借助MOOC網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，設(shè)計多樣化的教學(xué)方式，實現(xiàn)多元化教學(xué)與評價，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:互聯(lián)網(wǎng)+;工程制圖;智慧課堂;開放式教學(xué);拓展學(xué)習(xí)

“新工科”的提出與建設(shè)推動現(xiàn)有工科專業(yè)的改革與創(chuàng)新勢在必行，而工科專業(yè)課程教學(xué)模式改革與創(chuàng)新則尤為重要［1－2］隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”和“大規(guī)模在線公開課程MOOC(MassiveOpenOnlineCourse)”的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)和教學(xué)模式被顛覆，隨之教學(xué)新模式“智慧課堂”快速發(fā)展［3－5］。也為《工程制圖》教學(xué)提供了優(yōu)質(zhì)有效的資源和途徑。《工程制圖》課程作為工科專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)技術(shù)必修課，受眾面廣，是實現(xiàn)“新工科”人才培養(yǎng)目標的重要基礎(chǔ)課程之一。筆者以所在學(xué)院的無機非金屬材料工程專業(yè)工程制圖教學(xué)為試點，對智慧課堂背景下《工程制圖》課程的教學(xué)模式設(shè)計、教學(xué)體系優(yōu)化等進行研究，進行《工程制圖》新教學(xué)模式———“智慧課堂”的實踐與探索，也為同類院校的《工程制圖》教學(xué)提供一定參考。

1傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的弊端

基于《工程制圖》專業(yè)核心課程的地位，其教學(xué)質(zhì)量高低直接決定了學(xué)生對后續(xù)課程的理解接受能力和工程素質(zhì)的高低。因此就如何解決一線教學(xué)中所面臨的問題、如何提高教學(xué)質(zhì)量、如何適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的發(fā)展是《工程制圖》課程教學(xué)研究的重要課題［1－3］。目前的傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能滿足《工程制圖》課程教學(xué)要求，主要表現(xiàn)出以下問題:(1)學(xué)生只局限于課堂上課學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)資源匱乏，基本無自主學(xué)習(xí);(2)教學(xué)方式與手段過于傳統(tǒng)。教學(xué)中主要使用黑板或PPT，在培養(yǎng)學(xué)生作為創(chuàng)造性思維、空間想象力等方面存在有一定不足，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面;(3)對實踐教學(xué)重視程度不夠，忽視了學(xué)生的工程素質(zhì)的教育，更沒有創(chuàng)新能力的培養(yǎng);(4)課程考核評價方式太過傳統(tǒng)，主要是試卷考試，忽視了工程制圖的工程實踐性。

2智慧課堂教學(xué)模式構(gòu)建

在課前、課中和課后三大部分教學(xué)的過程中，充分利用自主學(xué)習(xí)平臺，構(gòu)建“智慧課堂”，充分實現(xiàn)“個性化”教學(xué)與學(xué)習(xí)。在課前，教師盡快了解學(xué)生個體情況，合理制定教學(xué)目標，準備個性化的課前預(yù)習(xí)資料，實現(xiàn)分層推送。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)平臺提前預(yù)習(xí)，完成各自的預(yù)習(xí)任務(wù)并反饋。在課中，教師可以通過教學(xué)平臺實行分屏分層教學(xué)，設(shè)計搶答、即時討論、助教上課等活動，學(xué)生參與小組學(xué)習(xí)與討論充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。在課后，教師針對學(xué)生不同的學(xué)習(xí)情況，布置個性化的作業(yè)練習(xí)，學(xué)生完成任務(wù)并及時與老師溝通。教師利用作業(yè)、任務(wù)與學(xué)情分析，全面了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，再次進行個性化資源推送與學(xué)習(xí)輔導(dǎo)。智慧課堂教學(xué)模式見圖1。智慧課堂中，教學(xué)不再是老師的“獨角戲”，從備課、上課、結(jié)課到考核評價，課程教學(xué)的整個過程都有學(xué)生全面參與［3－7］。

3智慧課堂背景下教學(xué)設(shè)計

筆者以我校的無機非金屬材料工程專業(yè)為試點，進行了《工程制圖》智慧課堂的教學(xué)實踐與探索?；凇爸腔壅n堂”的教學(xué)主要從在線教學(xué)資源、教學(xué)環(huán)節(jié)與手段等方面進行建設(shè)［3－4］。

3.1在線教學(xué)資源建設(shè)

利用學(xué)習(xí)通、e會學(xué)等進行《工程制圖》在線課程開發(fā)，建設(shè)智慧課堂教學(xué)平臺。在線教學(xué)資源中，包含13個教學(xué)單元，涵蓋了工程制圖基本規(guī)范、正投影法理論、基本幾何元素與幾何體投影、圖樣的表示法及其綜合應(yīng)用、零件圖與裝配圖、AutoCAD、專業(yè)工程圖樣等多方面的內(nèi)容。每個教學(xué)單元包含若干個知識點，每個知識點以視頻、音頻、文檔等多種形式呈現(xiàn)，真正成為集聲、像、圖、文于一體的教學(xué)資源庫。每個知識單元設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)，除了模塊練習(xí)與測驗、主題討論。根據(jù)每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況設(shè)置不同的單元測驗和主題測驗［5］。每個測驗和練習(xí)項目的完成情況，老師即時在線批閱，學(xué)生得到及時反饋。這可以大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，教師也能及時知道學(xué)生對知識點的掌握情況，形成一個師生互動、在線學(xué)習(xí)和交流的平臺。

3.2基于調(diào)查問卷的教學(xué)設(shè)計

通過期初、期中及期末的問卷調(diào)查，對學(xué)生的基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)情況進行全面了解和分析。比如:在期初，對2018級無機非金屬材料工程專業(yè)學(xué)生、共71人的學(xué)習(xí)能力和對工程制圖知識了解情況進行問卷調(diào)查。通過期初的問卷調(diào)查，得知26.8%學(xué)生對工程制圖相關(guān)知識有所了解，有4人對此知識一無所知。根據(jù)問卷反饋情況，針對不同的學(xué)生，制定了不同的教學(xué)計劃，布置了個性化學(xué)習(xí)任務(wù)，真正做到“因材施教”［3－6］。從圖2調(diào)查分析情況可得知，大部分學(xué)生空間想象能力一般。對照學(xué)生的空間想象能力，分層次教學(xué)［4－7］。例如:組合體的投影繪制與閱讀。對于能力較高的A層學(xué)生，布置復(fù)合式組合體繪圖與閱讀，并增加創(chuàng)新構(gòu)型設(shè)計;能力一般B層次學(xué)生有簡單的復(fù)合式組合體到復(fù)雜組合體;而對于大部分的空間想象能力一般的C層同學(xué)，則由簡單疊加式和挖切式組合體繪圖與閱讀入手，逐步深入，基本幾何體求并集、差集或交集，到復(fù)合式組合體，分小組討論，完成繪圖與設(shè)計任務(wù)。針對部分學(xué)生上課積極性差的問題，改進教學(xué)方法，增加與學(xué)生的互動，提高學(xué)生的積極性，對上課不容易集中精力聽課的學(xué)生多提問。在練習(xí)中，多做構(gòu)思設(shè)計與繪圖相結(jié)合的練習(xí)，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如:在滿足一定條件的基礎(chǔ)上進行構(gòu)型設(shè)計。給出正面投影或者給定若干基本幾何體，構(gòu)思不同的立體，并繪出另外兩面投影，如圖4所示。這樣既使學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力得到鍛煉，又使空間想象能力提高，學(xué)習(xí)興趣增加。根據(jù)學(xué)生提交的先后順序和設(shè)計及繪圖情況，給予相應(yīng)的積分，通過課程學(xué)習(xí)平臺，學(xué)生可隨時看到自己的積分和班級排名情況，激發(fā)學(xué)生的積極性。期初問卷調(diào)查其他答題統(tǒng)計情況見表1。智慧課堂中，學(xué)生的參與度更高，學(xué)習(xí)的靈活性更強，師生互動更多，這也正好迎合了學(xué)生最歡迎的開放式教學(xué)方式。另外，在期中與期末再次進行問卷調(diào)查。通過期中問卷，了解學(xué)生對教學(xué)進度和方法的接受程度，及時進行調(diào)整。通過期末的調(diào)查問卷全面了解學(xué)生對知識點的掌握和學(xué)習(xí)情況，對存在的問題在以后教學(xué)中進行改進。

3.3基于智慧課堂的教學(xué)環(huán)節(jié)

學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況、完成的任務(wù)點、課堂討論、搶答及簽到情況等，根據(jù)相應(yīng)的成績權(quán)重，得到相應(yīng)的積分，作為課程考核的依據(jù)之一。各部分權(quán)重分配見表2。(1)在教學(xué)過程中設(shè)置助教，由學(xué)生擔(dān)任。助教工作主要是協(xié)助教師完成教學(xué)中練習(xí)的討論與講解，幫助同學(xué)作業(yè)、練習(xí)，搭建起教師與學(xué)生之間溝通的橋梁。助教可以同學(xué)自己報名，根據(jù)學(xué)生的學(xué)徒情況進行選拔。通過2018級無機非金屬材料工程專業(yè)學(xué)生的實踐發(fā)現(xiàn)，助教制度可以大大調(diào)動同學(xué)們的積極性提高教學(xué)效果。(2)設(shè)置搶答環(huán)節(jié)，活躍課堂氣氛，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。根據(jù)搶答的順序和正確率，給予相應(yīng)的課程積分，第一名、第二名、第三名分別記3分、2分、1分。例如:正投影法一章中，制作30個模型，對于30組三視圖，其中任意選擇一個模型，找出對應(yīng)的三視圖。通過搶答的方式，學(xué)生思考的積極性被充分的調(diào)動起來，同時訓(xùn)練學(xué)生的快速反應(yīng)能力，更好的提高學(xué)生對投影圖的認識和空間想象能力。類似的，截切幾何體的投影、相貫體的投影、組合體的投影等，給出其中一個或兩個投影圖，找出對應(yīng)的其他投影。均可以通過搶答的形式，強化訓(xùn)練學(xué)生的快速識圖以及空間想象能力，極大地提高學(xué)生的課堂參與度，調(diào)動學(xué)生的積極性。(3)設(shè)置網(wǎng)上課程平臺簽到，簽到方式包括手勢簽到、位置簽到、二維碼簽到、拍照簽到等。通過此環(huán)節(jié)，做到快速考勤、準確考勤，大大減少了曠課、代簽到的情況。計算機繪圖實驗課中，可以通過拍照簽到的方式，讓學(xué)生下課時拍攝自己本節(jié)課完成的繪圖練習(xí)簽到，既快速準確的完成考勤，同時記錄下學(xué)生本節(jié)課的練習(xí)情況。(4)主題討論，即時討論，電腦投屏，主題討論結(jié)果可以像“彈幕”一樣，實時投屏，掀起頭腦風(fēng)暴。

3.4實現(xiàn)拓展學(xué)習(xí)

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)異常發(fā)達，網(wǎng)絡(luò)資源也非常充實。但是學(xué)生自己去學(xué)習(xí)的積極性不大，學(xué)習(xí)的目的性和方向性也不明確。根據(jù)期初問卷調(diào)查，只有12.7%的同學(xué)有自己擴展學(xué)習(xí)課程相關(guān)知識的習(xí)慣。通過在線教學(xué)平臺，教師還可以隨時推送與課程內(nèi)容相關(guān)的學(xué)習(xí)資料與資源，包含圖書、講座、期刊、專題等，實現(xiàn)學(xué)生“拓展學(xué)習(xí)”。課堂教學(xué)中也可以通過即時投屏，將拓展資源進行講解與討論。通過拓展學(xué)習(xí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)內(nèi)容、形式、方法等方面擴充優(yōu)化，不再拘泥于傳統(tǒng)的、單一的教材，學(xué)習(xí)內(nèi)容獲得全方位的充實，學(xué)習(xí)形式更加開放，學(xué)習(xí)方法更加獨立和多樣化［8－10］。例如組合體的構(gòu)型設(shè)計、專業(yè)圖樣中工藝流程圖與設(shè)備布置圖的繪制與閱讀，可以通過仿真模型設(shè)計、工廠及生產(chǎn)車間投屏，或者直接加入實際工廠車間生產(chǎn)視頻，使學(xué)生對構(gòu)型設(shè)計方法、設(shè)備布置、生產(chǎn)工藝等認識更加直觀。

4結(jié)語

以培養(yǎng)“新工科”應(yīng)用型人才為目標，圍繞多元化教學(xué)模式建設(shè)與改革的要求，將傳統(tǒng)教學(xué)模式與現(xiàn)代化智慧課堂教學(xué)模式相融合，通過智能、高效的信息化平臺進行互動教學(xué)，構(gòu)建《工程制圖》“云、網(wǎng)、端”智慧課堂教學(xué)模式［5，10］。具有以下特點:(1)以培養(yǎng)新工科卓越人才為目標，將傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代化教學(xué)相融合，專業(yè)學(xué)科知識與工程制圖相交叉，建立個性化《工程制圖》教學(xué)模式，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。(2)引入MOOC教學(xué)模式，使《工程制圖》課程線上資源和線下教學(xué)相結(jié)合，打破學(xué)習(xí)時間和空間的限制，實現(xiàn)“個性化學(xué)習(xí)與教學(xué)”，提高學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)能力。(3)在《工程制圖》智慧課堂中，設(shè)置調(diào)查問卷、搶答、即時討論、拓展學(xué)習(xí)等多元化教學(xué)環(huán)節(jié)與形式，整合教學(xué)資源，學(xué)生學(xué)習(xí)方式自主化、合作化、游戲化，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動主動學(xué)習(xí)的積極性。(4)通過智慧課堂，實現(xiàn)對課堂教學(xué)的大數(shù)據(jù)分析和智能化教學(xué)，使教師更好的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)教學(xué)效果更大化。

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作者：方海燕 胡峰 張維強 程磊 王小東 單位：安徽巢湖學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院