混合式教学方法在工程制图课程中的应用褚方伟

发表时间:2020/5/9   来源:《工程管理前沿》2020年2月5期   作者:褚方伟
[导读] 随着素质教育的深入推进,教师也逐渐从传统的教学模式中解放出来,
        摘要:随着素质教育的深入推进,教师也逐渐从传统的教学模式中解放出来,不断的摸索、研究新的教学方法。随着“互联网+教育”的发展,为了充分发挥传统教学方法和网络资源的优势,在工程制图课程教学中采用MOOC+SPOC的混合式教学方法。利用国家级中国大学MOOC平台的优质课程教学资源,将MOOC课程资源与课堂教学有机结合;通过在线测试评估系统,使学员及时了解线上学习知识点的掌握程度。实践结果表明,这种教学方法不仅提高了学员学习工程制图课程的积极性和主动性,同时也进一步拓展了课程教学内容的深度和广度。本文就混合式教学方法在工程制图课程中的应用展开探讨。
        关键词:MOOC;SPOC;工程制图
        引言
        工程制图是理工类专业本科生非常重要的一门专业基础课程,是工科学生最早接触的技术课程,其主要目的是培养学生绘图、读图和空间思维力,对未来工程师素质的培养具有重要意义。全国高校制药工程、化学工程与工艺等理工类专业的工程制图课程教学内容分为制图基础、AutoCAD绘图技术、机械制图、化工制图四部分。在传统教学方式当中,传授知识是教学的主要目标,往往以教师为中心,教师唱“独角戏”,不利于发挥学生学习的主动性,忽视了学生独立分析、解决问题能力和创新思维能力的培养。同时由于教学内容比较抽象,教学难度大,学生在学习该门课程时往往力不从心,影响后续专业课程的学习。混合式教学是将传统课堂教学与信息技术进行深度有机融合的一种教学模式,是在线学习与线下课堂面对面的相互补充与结合。
        1工程制图课程的基本情况
        制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。《中国制造2025》是经国务院总理李克强签批,由国务院于2015年5月印发的部署全面推进实施制造强国的战略文件,是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。“人才为本”是其基本方针之一,本科教育对人才培养的重要性不言而喻,而制造业的发展需要以创新设计作为保障,创新设计需要以扎实的制图功底作为基础。工程制图为各理工高校中工科类专业所开设的一门重要的专业必修课,也是学生最早接触的专业基础课程之一,是一门研究如何制图的学科。本课程核心内容之一是三维形体的二维表达,学习过程中亦需要学生具有一定的空间想象能力,所以培养学生的空间想象能力也是本门课程的一个目的,这也是本门课程的一大教学难点。随着时代的发展,高校人才培养方案发生着改革,教学科技手段也有着日新月异的发展,所以工程制图课程的教学也存在着诸多需要改革或思考的问题。
        2工程制图课程混合式教学模式的总体框架
        2.1分析阶段
        分析阶段是通过对学习对象、学习内容、实际教学环境的分析进行课程单元划分,将学习单元进行拆分和细化,撰写教学目标,分析重点、难点。如理论知识按章节、知识点进行细化,而对于实验内容采用项目组的方式开展。
        2.2教学目标设计
        根据布鲁姆教学理论,将工程制图课程分解为56个相对独立的知识点,彻底突破章节的限制,其中部分知识点可由学生自主学习。布鲁姆教学目标分类理论,可将教学目标分为认知过程维度和知识维度。认知过程的维度是指学习的6个阶段:记忆、理解、运用、分析、评价和创造;知识维度包括事实性、概念性、程序性和元认知知识4类。按照布鲁姆教学目标分类理论,将56个知识点逐个进行教学目标的重新设计。同时对每个知识点进行科学的教学活动的设计,并设计不同的、多元化的测评方式:如课堂提问、课堂观察学生反映、在线测验、课堂测验、在线讨论、课堂讨论、问卷调查、在线作业、习题册作业、手工图纸绘制、实训设计等。


        2.3课中课堂教学阶段
        课堂教学主要进行内容深化和习题指导。教师通过分析学生的线上活动数据,找准学生学习存在的共性问题和难点内容,引导学生进行有效的线下课堂活动,达到线上和线下学习的无缝连接。课堂组织按照四步法进行。第一步,教师组织各小组汇报不同的专题内容,对其他组学生的线上作业题进行纠错,汇报结束后,不同小组间可以交流讨论,回答其他小组的提问,最后由教师汇总和点评讨论结果。在讨论环节教师应给予引导和纠正,使讨论能够顺利进行,不偏离主题。第二步,教师集中讲解学生的共性问题,进一步引导启发、归纳总结学习单元的重点、难点内容,并将各知识点有机整合并加以应用,使知识系统化,从而引导学生掌握分析问题、解决问题的方法和步骤。第三步,教师进行答疑解惑,回答学生问题。第四步,学生通过课堂练习,查漏补缺。
        2.4课后实践课堂
        工程制图课程教学的中心是表达零件,教学的重点和难点在于培养学员的形象思维能力和空间想象能力。这些能力的培养,离不开感性认识的积累及形象思维的启发与诱导。为了帮助学员提高空间想象能力,拓展学员获取知识的广度,教员一方面要带领学员走进工厂,走进车间,了解传统的机械零件加工方法,先进的数字化零件加工方法,对比各种方法的优缺点;另一方面,要在线上发布制图课程中的新技术、新方法,比如3D打印技术在零件三维建模中的应用;同时在课后实践中引入三维几何建模应用技术,进行辅助制图和辅助思维,使传统内容与现代三维几何建模相辅相成。学员也可利用课程资源,如虚拟现实演示系统、虚拟现实装配、拆卸系统等,这能满足学员“广度”方面的学习需求,拓宽他们的学习视野。
        2.5评价阶段
        学习结束后,要对教学过程进行评价。评价阶段体现混合式教学设计的价值。混合式教学的各个阶段,通过调查问卷、访谈等方式收集数据、进行调研,并在后期阶段中对教学设计方案予以不断完善。在教学实施完成后,主要就教学资源、教学实施、交互活动、教学效果等进行全面的考察和评价,并据此反思修正、改进优化混合式教学框架的5个阶段,通过迭代式的循环,形成混合式教学设计的最佳实践。
        3实践效果
        将MOOC+SPOC模式应用于工程制图课堂教学后,教学方式既吸取了MOOC的优点,又弥补了传统教学方式的不足。MOOC的优质教学资源在学员课前预习和课后复习中起到了重要作用。教员和学员在课前和课后交互的次数明显增加,交流的问题不再是简单地答疑和提问,还经常涉及深层次的讨论、内容拓展、三维建模的形成方法等,这很好地弥补了课时的不足。线上教学+线下的教学模式,有助于教学的深度拓展。经过线上平台学员的学习,教员可以集中精力在课堂教学中讲解线上课程的重点、难点以及一些没有覆盖到的知识点。这种教学方法不仅有助于提高学员的学习兴趣和教学效果,更有助于学员高质高效地提高读图、制图能力,对激发课堂教学活力能发挥积极的作用。借鉴学习不同院校工程制图课程的教学方式和教学内容,选择优质教学资源的准备过程,对提升教师的教学技能和拓宽学员的知识视野十分有益。
        结语
        混合式教学是一项长期的工程,还需要不断的进行探索和改进。如何将信息技术与课程教学深度融合是今后混合式教学需要进一步探讨的问题。
        参考文献
        [1]陈亮,马硕.SPOC模式在高校教学中的适用分析、应用机理、机制构建[J].高等职业教育探索,2019(3):63-67.
        [2]张宗波,土眠,吴宝贵,等.“线上线下融合式”工程图学课程建设与教学实践[J].图学学报,2019(5):718-725.
        [3]刘志红,涂晓斌.“互联网+”时代机械制图创新教学模式的研究与实践[J].德州学院学报,2018(4):102-105.
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