工程制图的混合式教学研究与实践

张东梅+薛珊+弯艳玲+张宝庆

摘要：为培养具有创新思维能力的人才，将传统的课堂教学与网络教学相结合构建工程制图课程的混合式教学模式，突出学生在教学中的主体地位，让学生成为课程学习的主动参与者，提高学生图学思维能力和分析问题、解决问题的能力。

关键词：工程制图；混合式教学；能力培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）42-0128-02

工程制图是工科专业的一门主要的学科基础课，同时也是一门实践性很强的课程。在传统的课堂教学过程中，教师讲，学生听，作为认知主体的学生只能被动地接受教师讲授的知识，师生间缺乏互相交流，教师授课积极性不高。如何合理地转变教学模式是工程制图教学面临的重要问题。在工程制图教学中采用现代的教学理念和模式，多种教学手段和教学方法相结合，计算机信息技术与教学相结合，在以学生为主体、教师为主导的基础上，构建网络环境支持下的混合式教学模式，使学生更加快捷地学习和理解工程制图的内容，激发学生的求知兴趣，营造互动学习环境，进而培养学生的创新思维能力和可持续发展能力[1]。

一、混合式教学模式设计

混合式教学需要将部分在课堂上讲授的内容移到课堂之外，必须对课程的教学内容进行精心地重新设计[2]。将课程的重点、难点内容进行提炼，重新规划和编排，将一些难度稍低的内容安排学生利用课外时间通过网络学习，利用节约的课时对重点、难点内容进行详解[3]。综合考虑学生的学习时间安排和作业量等因素，设计了“工程制图”课程混合教学模式（如图1所示）。

二、混合式教学学习效果的保证

学生的学习效果如何保证是混合式教学要解决的重要问题。课堂教学由教师对学生的学习进行检查和监督，而在线学习则是要求学生自己规划时间进行在线学习，练习、作业和测验都是在线完成，为了保证混合教学的教学效果，必须对学习过程进行管理，我们利用网络平台的管理系统，全程管理学生在线学习行为。整个教学内容组织和管理包括以下几点：（1）按照教学日历发布学习内容和学习要求，并向每位学生发布其当周学习情况。如网上互动、在线作业和测验成绩等。（2）按照每个章节的知识点发布在线测验题目。在线测验题目类型多样化，帮助学生自测对已学内容的掌握程度。（3）加强实践训练。每次课都布置作业，教师对作业认真批改。加强学生的绘图训练，对于一些难点问题和容易出错的地方，让学生自己建立三维模型，这样很多难以理解的问题都会迎刃而解。（4）在线讨论交流。学生可以在网络平台上利用论坛进行讨论交流，互相取长补短，加强对所学知识的理解和掌握，把“论坛活跃度”也作为规定考核的指标之一。（5）增加过程考核环节。课程期末成绩由多个环节构成，包括在线学习过程的成绩和线下成绩两大部分。

三、混合式教学实践

将这种混合式教学模式应用到本科学生教学中，在我校2015级和2016级机电工程学院各专业中开展试验教学。在课程的教学过程中，采用在线学习和课堂教学相结合的方式，实现以学生为主体，教师为主导。

以“零件构型设计”这部分内容为例，混合式教学的具体实现过程如下。

1.学生观看视频。在视频创建过程中，为使学生在构型设计时建立结构合理性的认识，在讲授零件结构分析的内容时，使学生认识到零件形状、结构设计与加工和装配有关联。网络学习平台上有轴类、盘盖类、叉架类和箱体类四大类典型零件结构和功能分析的视频资料，通过观看视频、动画和工程图片等，使学生理解工程实践中的零件实际结构和加工、装配过程，培养学生的工程意识。学生认识到在零件构型设计过程中，需要综合运用多学科知识，才能使零件的结构合理并能够满足使用要求，激发了学生对构型创新设计的积极性，强化了对学生创新意识的培养[4]。

2.课堂讨论。把学生分成几个小组，对零件结构进行分析，根据结构特点和功能进行构型设计，并绘制零件草图。小组中的同学之间进行讨论，并查阅有关资料，确定零件结构方案。每个小组出一位学生代表本小组汇报零件构型的方案，小組之间进行互评讨论，老师进行指导。在讨论过程中，提高学生的表达能力和思维能力，同时培养学生互相协作的团队精神。

3.教师点评和总结。教师对每组在零件构型中存在的问题进行分析，对每组完成的零件构型过程进行总结和点评。对小组成员构型出零件的结构合理性分析、功能分析、装配便利性、答辩情况、小组汇报情况等各个内容进行综合评价和总结。学生在零件构型设计的教学过程中，对零件的结构合理性有了正确的认识，真正体会到零件构型设计涉及加工、装配等各方面，需综合考虑各种因素，才能设计出更加符合工程实际、便于加工制造的零件。

四、混合式教学效果分析

我校学习工程制图课程的机械类专业学生共439人进行试验性教学，教学过程结束以后，我们对进行混合教学的学生进行了网上问卷调查，并对混合教学与传统课堂教学模式的教学效果进行了比较分析。

1.学生问卷调查结果。问卷调查结果表明：85.26%的同学认为混合式教学有助于对课堂知识的掌握，92.28%的同学认为混合式教学对自己的课业知识和综合能力有提升，81.66%的同学认为混合式学习有助于同学间的协作研究，73.70%的同学认为混合式教学能够增强自主学习能力。由结果可知，学生对混合式教学模式认可度是比较高的。

2.与传统课堂教学模式的效果对比。我们针对相同学时和相同考核标准的班级，以卷面考试成绩为参照，选择了混合式教学的班级和传统课堂教学的班级进行了对比分析，对考核结果进行了统计。混合式教学比传统教学优秀率提高了10.01%，及格率提高了12.25%，平均成绩提高了7.15分。

通过问卷统计及考核结果的比对，结果表明了混合教学的教学效果良好。混合式教学模式不仅提高了学生学习的自觉性，能够帮助学生学会在学习过程中进行独立思考、探究问题、表达自己的思想。

五、结束语

混合式教学的教学内容经过重新编排更加精练，教学方式和方法多样化，学生能够在较少的学时下，学习更多的教学内容，并且把制图知识与工程实际紧密联系，培养学生的工程意识，符合“互联网+”时代学生的学习习惯。通过在线学习激发了学生自主学习的兴趣，提高了创新思维能力，教学效率和教学质量都有质的飞跃，得到了大多数师生的认可，可以进一步推广到其他专业的制图教学中。

参考文献：

[1]许国玉，兰朝凤.机械制图融合式交互课件研究与教学实践[J].图学学报，2015，（6）：961-965.

[2]吴硕，刘志广，宿艳，王秀云，刘哲，张明旭.分析化学“翻转课堂”的尝试与探讨[J].中国大学教学，2015，（1）：53-56.

[3]吴宁，房琛琛，任燕飞.大班教学环境下基于SPOC的混合教学设计与效果分析[J].中国大学教学，2016，（5）：32-37.

[4]夏萍.基于SPOC平台的混合式教学模式[J].绍兴文理学院学报，2016，（11）：74-77.endprint