苏 燕 孟庆建

泰山医学院化学与制药工程学院 山东泰安 271016

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]。美国当代著名的心理学家、教育家布鲁姆提出的掌握学习理论认为：只要给予足够的时间和适当的教学，几乎所有的学生对几乎所有的内容都可以达到掌握的程度。因此采取混合式教学，综合传统教学和网络在线教学的优点，建立一个教师引导、学生主体的教学模式，利用丰富的网络资源，学生进行线上线下相结合的学习，充分扩展教学时间和空间，可有效提高工程制图课程授课质量。

1 工程制图课程混合式教学模式的总体框架

工程制图课程混合式教学模式的总体框架分为分析、设计、开发、实施和评价5个阶段。

1.1 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。

1.2 设计阶段

设计阶段是根据每个学习单元的主题内容对课程进行单元设计，细化教学目标，设计教学资源（可以附加与课程内容相关的扩展、补充的教学资源），设计教学过程（课前、课上、课后），设计学习评价，保证教学资源与教学活动的有效结合。

设计教学过程时，严格遵循学生的学习规律，把握重点和难点，在课前知识探索阶段充分发挥学生的想象力和创造力，在课后知识巩固阶段考核学生对知识难点的掌握情况。

学习评价是形成性评价和总结性评价的结合，混合式教学模式课程考核环节应采用多种形式更加灵活地考核学生的学习效果，加强学生在线学习、课后作业成绩占总成绩的权重。课程考核是学生课前在线学习、课堂学习表现、平时出勤、课后作业、上机实验、期末考试等形式的综合评价。课程的总评成绩根据以上评价环节，分配合理的权重，给出该门课程的最终成绩。

1.3 开发阶段

依托学校提供的清华大学研制的 “在线教育综合平台”，开发阶段重在开发制作各种教学资源，生成教学单元内容。教师在混合式教学模式中利用在线教学平台提供教学资源，不仅能满足学生的学习需求，还对课堂教学内容进行有效补充。其中理论课程资源除常规的课程导学、单元导学、微视频、课件、在线测试（要有答案解析）、在线作业题（要有层次清晰的三维实体图或三维动画的作图提示），还包括虚拟模型，二、三维动画素材库等；实验课程资源包括实验指导书，基于案例的AutoCAD绘图演示操作微视频；拓展课程资源包括AutoCAD考证题、化工设计大赛的图样，学科文化方面的知识拓展等。

教学资源应充分考虑不同学习风格学生的学习需求，提供多样化的学习素材，根据内容确定资源的呈现形式，以文本、图形、图片、动画、微视频等形式呈现。如习题及习题解答以AutoCAD源文件.dwg格式表达，不同的线型采用不同颜色的图层，这些矢量图在缩放时不会失真。课件中的彩色三维实体造型图片，是由AutoCAD，3DS MAX，Invenor进行三维建模、添加材质然后渲染生成的（如图1所示）。难点内容通过动画形式直观生动地呈现，或由AutoCAD绘图，再导入到Flash中制作表达绘图步骤的二维动画（如图2所示）；或由3DS MAX或Invenor制作以表达机器工作原理、内部结构、装配过程的三维动画。这些二、三维动画，全方位地展示零件的结构形状，机器、设备的工作原理和装配关系等，使平面静态的图纸可以立体动态地展现在学生面前，将其用于录制微视频，为教学提供良好的学习情境，有助于学生的理解和记忆，可有效地化解教学难点，增强学生的形象思维能力。在微视频中，穿插用AutoCAD演示的绘图操作，便于学生掌握AutoCAD的绘图技巧，突出了工程制图课程较强的实际动手能力要求。

图1 球阀的三维实体造型

图2 千斤顶二维作图动画

利用网络尽量使教学资源直观生动地在线呈现。如Word文档全部转化为.swf格式，实现网页上预览word文档；动画较多的课件，我们一般把PPT转换成.swf格式，而没有动画的PPT，可生成PDF格式；三维.avi动画可转换为MP4实现在线播放等。

1.4 实施阶段

实施阶段分为课前、课中和课后3个阶段逐步开展混合式教学。

1.4.1 课前线上学习阶段

课前教师传递知识和学生获取知识的过程是借助互联网平台实现的，在线教学便于学生随时随地学习，突出学生的自主学习地位。实现由讲授为主的单一教学模式向多元化的教学模式转变。学生根据教学平台上的教学日历、单元导学，利用以微视频为核心的相关资源开展自主学习，完成针对知识点的在线测试、线上绘图作业等教师设定的任务。完成在线作业时，学生从教学平台下载作业习题的AutoCAD源文件，通过亲自动手绘图消化吸收理论知识，完成绘图后再从网上提交作业，教师全部批改后给出评语，及时反馈给学生。学生学习的疑问主要产生于自主学习阶段，可将学习过程中遇到的相关困惑及建议提交至教学平台的“话题讨论区”，形成课前自主学习反馈，教师需要及时在“话题讨论区”答疑解惑，有针对性地对学生进行个性化学习指导。这样更符合学生的认知规律、保证实现全员参与，便于分层次教学，更有效地激发学生的学习兴趣，使学生有成就感，从而激发学生潜在的学习能力。

1.4.2 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[2]。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。

1.4.3 课后反思总结阶段

为培养学生的知识迁移和举一反三的能力，培养学生的创造性思维，课后教师设计综合性在线测试和拓展性作业题等，如机件表达方案的选择。要求学生在小组内进行协作学习，先在“探究小组”讨论区讨论，通过在线交流讨论，使学生养成从多角度、全面思考问题的习惯。同时，教师参与到学生讨论中，及时答疑，对学生的活动行为进行监控、管理和协调。组织学生对不同小组提出的多种表达方案进行比较、修改、完善，从而得到符合国家标准的最佳方案，培养学生的制图素养及综合素质。学生根据课堂教学过程中教师和其他同学的建议，提炼自己的学习成果，用AutoCAD绘制机件图，再将该作业提交至教学平台，教师将优秀作业设置为“优秀作品”，增加学生的获得感，激发学生的学习兴趣。

混合式教学实施阶段的交互包括师生之间、学生之间的交互。师生交互便于教师及时了解学生学习情况，从而调节教学方法和手段；学生通过学习上的交互活动能够解决学习过程中衍生出的问题与疑问。交互的数量与质量直接影响到学生的学习效果[3]，交互活动还可以提高学生的口头表达能力、交流沟通能力和协作创新能力。

1.5 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[4]。

2 结语

我校部分专业工程制图课程经过二轮混合式教学的实施，同未实施混合式教学的对照组学生成绩相比，期末考试成绩提高了6.64%。问卷调查有85%的学生赞同混合式教学。实践证明，工程制图课程实施混合式教学模式，有效利用在线教学和课堂教学的优势、运用CAD技术开发制作优质教学资源、加强师生和生生间交互活动、线上与线下深度融合、学习与练习相结合可以兼顾不同层次的学生，化解教学难点，增强学生的形象思维能力，调动学生的积极性，培养学生的自主学习能力、协作研究能力和与人沟通能力，最终达到提高教学质量和提高学生综合素质的教学目的。