王曉菲，穆浩志，薛立軍，牛興華

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慕課理念下“互聯(lián)網(wǎng)+”的工程制圖課程教學(xué)改革思考

王曉菲1,2，穆浩志1,2，薛立軍1,2，牛興華3

(1. 天津市先進機電系統(tǒng)設(shè)計與智能控制重點實驗室，天津 300384；2. 機電工程國家級實驗教學(xué)示范中心(天津理工大學(xué))，天津 300384；3. 天津理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心，天津 300384)

隨著時代進步，人們可隨時隨地獲取知識。慕課(MOOC)，全新的教育教學(xué)方式，可以很好地實現(xiàn)知識實時、多維展示。慕課理念是適應(yīng)信息時代，契合當代學(xué)生思維、性格特征的。結(jié)合目前高等教育實際，融入慕課理念，改變傳統(tǒng)的大學(xué)工程制圖課程的教學(xué)方式，論述了基于慕課理念的工程制圖教學(xué)的改革思路。在工程制圖課程的教學(xué)過程中，充分利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，將課堂教學(xué)與慕課理念下“互聯(lián)網(wǎng)+”進行有機結(jié)合，不斷改進教學(xué)。實踐證明“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式，有效拓展了教學(xué)時空，深受學(xué)生歡迎。

工程制圖；課堂教學(xué)；慕課；互聯(lián)網(wǎng)+

慕課(大規(guī)模開放在線課程，massive open online course，MOOC)不僅可展示高校自身的優(yōu)秀教學(xué)資源，而且可為學(xué)習(xí)者提供多元化、高水平的網(wǎng)絡(luò)互動，是一種具有國際化發(fā)展趨勢的新型高等教育課程模式[1]。與以往的函授教育、網(wǎng)絡(luò)遠程教育以及傳統(tǒng)大學(xué)教育相比，慕課教育具有規(guī)模大、教學(xué)內(nèi)容豐富等優(yōu)勢，為受教育者提供了多維度、個性化的平臺，受教育者能以很低的成本隨時隨地地獲取所學(xué)課程資訊[2]。盡管慕課并不完美[3]，亦存在某種程度被夸大等問題；但不可否認，慕課的出現(xiàn)正在引發(fā)高等教育和受教育者學(xué)習(xí)方式的重大變革。慕課的優(yōu)勢是值得借鑒的，高等教育在教育觀念、教學(xué)組織、教學(xué)方式等方面要適應(yīng)時代的發(fā)展，提高教學(xué)質(zhì)量。高等院校中的工程制圖課程內(nèi)容多、學(xué)時緊，如何結(jié)合慕課的教學(xué)方式，推動該課程的教學(xué)改革，使學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)理論和良好的創(chuàng)新訓(xùn)練，是一個值得思考的新課題。

1 正確認識課堂教育和慕課教育的關(guān)系

課堂教學(xué)是目前高等院校教育的重要環(huán)節(jié)之一，能很好地實現(xiàn)教師與學(xué)生面對面交流，教師可就知識點關(guān)聯(lián)性進行重點講解，能將自己對課程內(nèi)容的理解、體會適時貫穿于教學(xué)活動中，是一種聲情并茂的“有溫度”教學(xué)方式；教與學(xué)之間易實現(xiàn)探討性互動；教師可通過觀察學(xué)生對課程內(nèi)容理解程度的反應(yīng)(如學(xué)生的表情反應(yīng)等)，及時調(diào)整教學(xué)進度；學(xué)生可就相關(guān)教學(xué)內(nèi)容隨時提出自己的看法。課堂教學(xué)的諸多優(yōu)勢使其一直受到人們的重視。在目前情況下，課堂教學(xué)也吻合了學(xué)生從小學(xué)到中學(xué)主要從課堂教學(xué)獲取知識的受教育習(xí)慣，為大學(xué)的課堂教學(xué)提供了有利的思維習(xí)慣。

慕課是教育技術(shù)在當今網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的產(chǎn)物[4]。比較普及的電腦、智能手機等電子設(shè)備為其發(fā)展提供了硬件支持。慕課適應(yīng)了當代節(jié)奏快、時間被碎片化的特點，適合當代大學(xué)生熱衷于上網(wǎng)獲取信息的特點。慕課為學(xué)習(xí)者(不僅是在校學(xué)生)提供了個性化學(xué)習(xí)平臺，有效擴展了教學(xué)時空，提高了學(xué)習(xí)者的參與性。學(xué)習(xí)者在時間安排上具有更為靈活的自由度，可跨越時空界限，按需擇課。除此之外，慕課增加了師生之間及生生之間的交流與分享，任何人都可以就某一主題建立自由討論區(qū)，發(fā)表自己的觀點和見解；學(xué)習(xí)者可以采取相互批改作業(yè)、組建學(xué)習(xí)小組等靈活多樣的學(xué)習(xí)形式。相對于單純接受、消化知識的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式，慕課使得學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中同時進行著知識的創(chuàng)造和傳播，促進了教學(xué)相長，師生共同受益。因此，從慕課教育方式發(fā)展的必要性和可能性來看，隨著時代的發(fā)展，慕課將會在高等院校的教育中起到越來越重要的作用[5]。

相比較而言，課堂教學(xué)和慕課教學(xué)均有各自的優(yōu)勢，又有各自的不足。課堂教學(xué)受時空限制，展現(xiàn)的信息量小，學(xué)生的學(xué)習(xí)被動性較大。慕課教學(xué)則是通過網(wǎng)絡(luò)的“無溫度”教學(xué)方式，受教育者只能通過冰冷的設(shè)備獲取信息，師生和生生之間的交流及探討須經(jīng)過電子媒介。

針對高等教育的現(xiàn)狀和環(huán)境，在高等教育中，融入慕課教育理念的課堂教學(xué)是發(fā)展方向，應(yīng)有計劃、有步驟地推進，并不斷深化和完善。課堂教學(xué)與慕課有機結(jié)合，“線上+線下”相融合不失為一種卓有成效的大學(xué)教學(xué)方法[6]?；诙呦嗟靡嬲?、相互補充的特點，天津理工大學(xué)工程制圖課程采用課堂教學(xué)結(jié)合基于慕課理念的“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)模式。

2 慕課理念在工程制圖課程中的應(yīng)用

天津理工大學(xué)圖學(xué)教研室結(jié)合當前課程和學(xué)生的實際情況，基于慕課建設(shè)理念，在學(xué)校課程中心創(chuàng)建了在線工程制圖課程，實現(xiàn)了教學(xué)資源的共建共享。學(xué)生可隨時隨地登陸，根據(jù)自己的需求反復(fù)學(xué)習(xí)某個知識點，具有很強的針對性。該課程一方面延伸了課堂，拓展了教學(xué)時空；另一方面有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動了學(xué)生的主動性，增強了互動性。

設(shè)計在線工程制圖課程時，應(yīng)遵循教學(xué)目標，在有限的時間內(nèi)，使教學(xué)內(nèi)容充實、完整，包括迅速切入主題、專業(yè)化設(shè)計課件、準確得體表述等諸多方面。慕課的理念是讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，因此，除了滿足上述基本要求外，更應(yīng)該充分考慮學(xué)生的特點，做到以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.1 知識點的分解和整合

在線工程制圖課程制作過程中，充分考慮學(xué)生需求，注意知識點的系統(tǒng)性和關(guān)聯(lián)性，對大綱中的知識點進行“字典式”查詢，并非將一堂課的內(nèi)容簡單地分成若干部分，而是將一堂或多堂課中的共性知識點進行提煉，清晰地、系統(tǒng)地劃分成若干主題，再進行合理地整合，并以短小精煉、模塊化的小視頻予以呈現(xiàn)。每個視頻時長不超過20 min，一方面滿足了學(xué)生時間碎片化的學(xué)習(xí)方式；另一方面學(xué)生可如同查閱字典一樣，快速找到相關(guān)內(nèi)容，有針對性地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效率。

例如，將CAD繪圖上機操作分為兩部分：一部分為基本操作模塊；另一部分為上機項目模塊，如圖1(a)所示。其中，項目模塊是針對習(xí)題而制作的完整操作視頻，從項目出發(fā)，重點講解如何完成項目的過程。具體的操作命令可在基本操作中找到相應(yīng)的視頻。此設(shè)置以激發(fā)學(xué)生興趣、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識為目的，使學(xué)生在完成一個具有挑戰(zhàn)性的項目而遇到問題時，能自主地尋找解決問題的方法。

再如設(shè)置圓柱體的截切內(nèi)容時，除了提供與課堂密切相關(guān)、具有更強連續(xù)性的教學(xué)視頻外，還有根據(jù)截平面與圓柱體軸線的位置關(guān)系而分解的知識點，每個知識點又包括該知識點的講解和典型習(xí)題講解兩部分的視頻，方便學(xué)生根據(jù)需求查找內(nèi)容，如圖1(b)所示。

圖1 知識點分解和整合

2.2 與課堂俱進，適時更新

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程是一成不變的，或者改動很少，面向所有網(wǎng)絡(luò)使用者。而本文的在線工程制圖課程則是針對天津理工大學(xué)師生而創(chuàng)建的，主要是為在校學(xué)生學(xué)習(xí)工程制圖課程服務(wù)，具有明顯的針對性。隨時更新的內(nèi)容包括兩部分，一部分是根據(jù)學(xué)生的反饋意見不斷完善、充實的內(nèi)容；另一部分是具有時間節(jié)點的內(nèi)容。具體有：①增加模塊，如“名詞術(shù)語”、“雙語課件”等；②內(nèi)容的修改：增加生活中見到的實例與所學(xué)內(nèi)容的呼應(yīng)，如兩正交圓柱與生活中管道的對應(yīng)照片、模型等內(nèi)容；③不斷完善教學(xué)視頻等。具有時間節(jié)點的內(nèi)容及時修改：①教學(xué)日歷；②復(fù)習(xí)指導(dǎo)；③需提交的部分CAD繪圖上機作業(yè)。學(xué)生可根據(jù)教學(xué)日歷安排，進行課程內(nèi)容的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。對于課程作業(yè)，教師將需要網(wǎng)上提交的作業(yè)，按照課程進度發(fā)布到網(wǎng)上，學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)提交后，教師可以在網(wǎng)上評閱，指出需改正的地方，并給出此次作業(yè)的成績。圖2為在線工程制圖課程部分增加和更新內(nèi)容。

圖2 在線工程制圖課程部分增加和更新內(nèi)容

2.3 嚴謹性與生動性結(jié)合

工程制圖是工程師之間交流的一門嚴謹語言。通過該課程的學(xué)習(xí)，可培養(yǎng)學(xué)生的空間思維，提高識圖繪圖能力。在線工程制圖課程充分利用計算機動畫和視頻的優(yōu)勢，對課堂上難以表述的內(nèi)容，通過動畫和視頻形象生動地體現(xiàn)出來，將嚴謹?shù)恼n程內(nèi)容用生動的形式展現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除了文字描述外，還專門設(shè)立了“電子模型”欄目，將課本和作業(yè)中所涉及視圖的立體模型呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生可以對照二維圖形和三維圖形進行結(jié)構(gòu)分析，圖3為部分不同結(jié)構(gòu)的三維電子模型。

3 基于慕課理念的教學(xué)改革

喬納森·哈伯指出，課堂講授不僅是重要的更是最有價值的教學(xué)環(huán)節(jié)。在高等教育中，重視的是大量信息的有效傳遞與接收[7]。慕課的出現(xiàn)，為教育改革提供了新思路和改革方向[8]。在慕課理念的指導(dǎo)下，課堂教學(xué)也正在發(fā)生積極的改變。

3.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)信息量大，大量的時間被教師“講”所占?；谀秸n理念的課堂則更注重“學(xué)生思維的鍛煉”。通過課堂上教師對知識點之間關(guān)聯(lián)性的講授，學(xué)生可在掌握知識點同時，在整體思維、聯(lián)想思維方面得到培養(yǎng)，為今后的創(chuàng)新奠定思維基礎(chǔ)，有效地節(jié)省課堂講授具體知識點的時間，便于增加學(xué)生練習(xí)、提問和討論的時間。

如CAD繪圖上機操作，教師需講解包括計算機操作方面在內(nèi)的許多內(nèi)容，但收效往往甚微?；谀秸n理念的教學(xué)平臺的出現(xiàn)，課堂上減少了關(guān)于軟件具體操作的講解，重點講解在操作過程中可能出現(xiàn)的各種問題和解決辦法、繪制工程圖時一些提高繪圖速度和正確性的常用技巧和方法、軟件實現(xiàn)某些操作的原理等，讓學(xué)生除了會畫圖，還知道繪圖命令如何實現(xiàn)等更深層次的問題，讓學(xué)生不僅會使用軟件，更為其今后深造打下良好的科學(xué)基礎(chǔ)。

圖3 三維電子模型

3.2 教學(xué)方法和課堂教學(xué)改革

傳統(tǒng)課堂教學(xué)上，教師為了遵守學(xué)時，面對內(nèi)容龐雜的工程制圖課程，往往會出現(xiàn)趕進度的現(xiàn)象。慕課理念的引入，有效拓展了教學(xué)時空，給教學(xué)方法的改革提供了保證，有利于實現(xiàn)變教師“獨角戲”為師生、生生互動研討式的“大合唱”，有利于教學(xué)方法的改革，避免了傳統(tǒng)教學(xué)過程信息單向傳遞為主的現(xiàn)象。

課堂上，教師傳授知識的同時，可以有意識地積極調(diào)動學(xué)生的思維，使學(xué)生具有成就感和強烈的求知欲。通過提問、討論等形式解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的難點問題，幫助學(xué)生更好地掌握和理解所學(xué)的知識，實實在在體現(xiàn)了學(xué)生的教學(xué)主體地位。教學(xué)從填鴨式的灌輸演變?yōu)閱l(fā)式、引導(dǎo)式、解答式的討論課堂，尤其是在課堂中增加小測驗、課堂作業(yè)等環(huán)節(jié)，不僅有助于調(diào)動學(xué)生的積極性，更能增強學(xué)生的成就感，提高學(xué)生的課程自信。課堂從信息單向傳輸?shù)膱鏊淖優(yōu)殡p向交流、學(xué)生展示自己成果和發(fā)現(xiàn)自己不足的平臺。教師可以充分利用課堂這一有利教學(xué)時空，結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗及工程經(jīng)歷，給學(xué)生拓展出一定的探索空間。

CAD繪圖上機，采用的方法是：課堂理論教學(xué)與上機練習(xí)并行，在線課程提供相應(yīng)的知識點視頻與習(xí)題集解答視頻。學(xué)生在獨立完成一個項目，遇到各式各樣的問題時，會自主地選擇相關(guān)視頻，反復(fù)觀看，直至理解。不僅節(jié)約了學(xué)生和教師的時間，更增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感，提高了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生探索求知的精神。

基于慕課理念的教學(xué)，不是“互聯(lián)網(wǎng)+”和課堂教學(xué)簡單的疊加，而是相互支撐的有機整體?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的在線課程側(cè)重于知識點的系統(tǒng)性、完整性和生動性，而課堂教學(xué)則更加注重知識間的關(guān)聯(lián)性、拓展性，并通過與學(xué)生互動的方式啟發(fā)學(xué)生的空間思維。課堂上，教師按照教學(xué)大綱，依據(jù)學(xué)生情況，適時調(diào)整講授內(nèi)容和授課方式，讓學(xué)生在有限的時空內(nèi)，獲得更多的知識，提高能力。

4 結(jié)束語

基于慕課理念的教學(xué)改革，拓展了教學(xué)時空。從教學(xué)實踐效果來看，基于慕課理念而創(chuàng)建的在線課程和課堂教學(xué)的有機結(jié)合，豐富了課程的教學(xué)內(nèi)容，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和自主學(xué)習(xí)的意識。

工程制圖課程是許多工科專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，擔(dān)負著奠定學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)學(xué)生團隊合作能力和工程系統(tǒng)能力、提升學(xué)生讀圖和繪圖能力的重任，應(yīng)與時具進，不斷深化教學(xué)改革，鼓勵教學(xué)方式創(chuàng)新，提升教學(xué)效果。

慕課是一種新型的高等教育課程模式，具有國際化的發(fā)展趨勢。工程制圖課程應(yīng)不失時機地融入慕課理念，開發(fā)設(shè)計出適應(yīng)高等教育的教學(xué)資源與教學(xué)方法，拓展教學(xué)時空，使學(xué)生在課堂時間以外，充分利用碎片化時間學(xué)習(xí)和實踐。在慕課理念的指導(dǎo)下，本文結(jié)合當前高等教育的實際，以學(xué)生有效學(xué)習(xí)為核心，以合作學(xué)習(xí)、項目教學(xué)、創(chuàng)新實踐、探索討論為主線，探索思考了工程制圖教學(xué)的改革思路。

[1] 王萍. 大規(guī)模在線開放課程的新發(fā)展與應(yīng)用：從cMOOC到xMOOC[J]. 現(xiàn)代遠程教育研究, 2013(3): 13-19.

[2] 馮培. 從“慕課”看大學(xué)教育改革[N]. 人民日報, 2014-01-23(18).

[3] 李亞員. 慕課(MOOC): 本質(zhì)、誤區(qū)與展望[J]. 黑龍江高教研究, 2016(10): 10-14.

[4] 陳吉榮. 國外慕課研究最新發(fā)展述評[J]. 外語教學(xué)與研究, 2016, 48(1): 118-127.

[5] 李軍峰, 劉立軍. 慕課與大學(xué)課堂教學(xué)改革研究[J]. 科教導(dǎo)刊(上旬刊), 2014(31): 123-125.

[6] 張宗波, 王珉, 吳寶貴, 等. “線上+線下融合式”工程圖學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)實踐[J]. 圖學(xué)學(xué)報, 2016, 37(5): 718-725.

[7] JONATHAN H. Moocs [M]. 劉春園, 譯. 北京: 中國人民大學(xué)出版社, 2015: 65-67.

[8] 高地. “慕課”: 核心理念、實踐反思與文化安全[J]. 東北師大學(xué)報: 哲學(xué)社會科學(xué)版, 2014(5): 178-186.

Thought on the Teaching Reformation of the Engineering Drawing Combined with the Internet Plus Based on the Massive Open Online Course

WANG Xiaofei1,2, MU Haozhi1,2, XUE Lijun1,2, NIU Xinghua3

(1. Tianjin Key Laboratory of the Design and Intelligent Control of the Advanced Mechanical and Electrical System, Tianjin 300384, China; 2. National Demonstration Center for Experimental Mechanical and Electrical Engineering Education (Tianjin University of Technology), Tianjin 300384, China; 3. Engineering Training Center of Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China)

With the progress of the times, people can acquire information at any time and any place. The massive open online course (MOOC), a novel teaching method, can present knowledge in real time and multidimensional mode. MOOC idea conforms to the information times, and accords with the thinking characteristics and personality traits of contemporary students. Considering the present situation in higher education, we can change the traditional teaching method that is employed on the engineering drawing course in the university by integrating MOOC idea therein. The thinking on the teaching reformation of engineering drawing course based on MOOC idea is presented in this paper. In the teaching process of the engineering drawing course, it is necessary to make full use of the internet advantages. The practice of classroom teaching combined with internet plus makes continuous progress in engineering drawing teaching. Our practices show that the new teaching style “internet plus” for the engineering drawing course can expand teaching time and space, and is well welcomed by all students.

engineering drawing; classroom teaching; massive open online course; internet plus

TB 23；G 642

10.11996/JG.j.2095-302X.2018030605

A

2095-302X(2018)03-0605-05

2017-01-03；

2017-02-06

天津市高等學(xué)校科技發(fā)展基金計劃項目(20140402)；天津理工大學(xué)教學(xué)基金項目(ZD17-03，YB17-02)

王曉菲(1984-)，女，山西運城人，講師，博士。主要研究方向為工程圖學(xué)、機器人學(xué)。E-mail：wangxiaofeitjut@163.com