祁雋燕

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院工程圖學(xué)中心 江蘇 徐州 221116

這個(gè)春天，我們開(kāi)始線上教學(xué)。突如其來(lái)的疫情，改變了我們傳統(tǒng)的教學(xué)模式。本文詳細(xì)分析了計(jì)算機(jī)二維繪圖課程的線上教學(xué)設(shè)計(jì)。本學(xué)期本課程全程采用線上教學(xué)模式，利用騰訊課堂做課堂直播，輔助學(xué)習(xí)通收發(fā)學(xué)習(xí)資料、作業(yè)及中國(guó)大學(xué)MOOC視頻。針對(duì)線下教學(xué)的不足進(jìn)一步進(jìn)行了課程優(yōu)化，取得良好效果。

1 問(wèn)題引入

筆者在2018和2019年曾輔導(dǎo)機(jī)械專業(yè)學(xué)生參加了華東區(qū)大學(xué)生CAD應(yīng)用技能競(jìng)賽和全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽并在大賽中取得不錯(cuò)的成績(jī)。大賽從大二學(xué)生中選拔參賽選手，這些同學(xué)在一年級(jí)的時(shí)候已經(jīng)完成了課內(nèi)的二維計(jì)算機(jī)繪圖的學(xué)習(xí)。結(jié)合大賽的要求和以往線下教學(xué)中一直困擾學(xué)生的問(wèn)題以及線上的各種便利條件，在教學(xué)中有了一點(diǎn)對(duì)課程的思考，對(duì)教學(xué)新的改革和嘗試已經(jīng)在本學(xué)期課程中實(shí)踐完畢。

線下課程和競(jìng)賽選拔中存在的問(wèn)題如下：

（1）實(shí)踐課課時(shí)少，學(xué)生課程緊張，課下練習(xí)時(shí)間也少，選拔學(xué)生參加考試，學(xué)生的基礎(chǔ)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較薄弱。

（2）課內(nèi)要兼顧程度高的同學(xué)，又要顧及對(duì)計(jì)算機(jī)操作本身不是太熟練，操作比較慢的同學(xué)導(dǎo)致二維繪圖課內(nèi)的高級(jí)命令的講解和運(yùn)用都偏少，參加競(jìng)賽就顯出劣勢(shì)。

（3）競(jìng)賽的立足點(diǎn)除了繪圖技巧和速度外，越來(lái)越傾向于考查機(jī)械制圖課程中的零件圖和裝配圖讀圖能力。要求同學(xué)有比較強(qiáng)的拆圖和讀圖能力。而不僅僅局限于繪圖技巧的提升。這就要求，計(jì)算機(jī)繪圖和機(jī)械制圖中零件圖和裝配圖結(jié)合起來(lái)。

（4）線下課程有一個(gè)很大的弊端是沒(méi)有課堂記錄。以往的課程在課堂內(nèi)有些同學(xué)當(dāng)時(shí)掌握了方法，下課就忘記了，這是很正常的。命令從會(huì)使用到熟練使用必須經(jīng)過(guò)反復(fù)的多遍練習(xí)才能掌握。然而，離開(kāi)課堂，靠自己去書(shū)上學(xué)習(xí)命令使用方法，對(duì)于上機(jī)的練習(xí)來(lái)說(shuō)效率實(shí)在太低下，學(xué)生很難忍受書(shū)里枯燥的不實(shí)用的命令講解，基本看書(shū)學(xué)習(xí)的很少。既不看書(shū)，又沒(méi)有人指導(dǎo)的情況下，很多同學(xué)就放棄課下的練習(xí)時(shí)間，最多做一點(diǎn)作業(yè)，很難保證進(jìn)一步的深入和提高。也大大減弱學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這是以往對(duì)考試進(jìn)行分析后得出的影響學(xué)習(xí)效果最大的因素[1]。

本文是在這個(gè)基礎(chǔ)上一個(gè)突破，尋找一條適合學(xué)生的快捷的路徑。根據(jù)以上的競(jìng)賽要求和課堂學(xué)習(xí)要求，從以下幾個(gè)方面展開(kāi)討論，比較傳統(tǒng)教學(xué)模式和線上教學(xué)模式的時(shí)間分配，根據(jù)時(shí)間分配和競(jìng)賽要求調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)好的有針對(duì)性課后練習(xí)。最后通過(guò)考試來(lái)驗(yàn)證教學(xué)效果。

2 傳統(tǒng)的教學(xué)模式和線上教學(xué)模式時(shí)間分配對(duì)比

在計(jì)算機(jī)二維繪圖（CAD）這門(mén)課程里，學(xué)生上機(jī)實(shí)踐操作的部分占了很大一塊。以往的教學(xué)通常是老師講解命令，然后讓學(xué)生跟著練習(xí)。這里面存在一個(gè)時(shí)間的配比問(wèn)題，老師講多久？學(xué)生練習(xí)多久？在課時(shí)有限的情況下，老師講解的時(shí)間和學(xué)生練習(xí)時(shí)間產(chǎn)生沖突，往往是老師講的多，學(xué)生就練習(xí)的少。如果保證學(xué)生練習(xí)時(shí)間，老師必須壓縮課堂講解時(shí)間，這樣一來(lái)，操作命令的各種用法就難以深入下去。

在新的教學(xué)設(shè)計(jì)里，充分利用在線教學(xué)的便利條件，把老師講解基本命令的這部分內(nèi)容交給網(wǎng)絡(luò)視頻完成。通過(guò)精心挑選慕課資源，壓縮了基本命令的講解時(shí)間。優(yōu)質(zhì)的校外慕課都是通過(guò)優(yōu)化后的簡(jiǎn)短而精準(zhǔn)的命令使用方法的描述，通常一個(gè)小節(jié)也就是十分鐘左右的內(nèi)容。如果正常上課，十分鐘內(nèi)由于老師的個(gè)人狀態(tài)及現(xiàn)場(chǎng)表述等等因素的影響，是完不成那個(gè)教學(xué)量的。這樣一來(lái)，就大大壓縮了原本講課的時(shí)間?？梢杂稍瓉?lái)的50%壓縮到35%。

時(shí)間的重新分配如下表所示：

線下教學(xué) 線上教學(xué)講課時(shí)間 50% 60%（35%+25%）學(xué)生練習(xí)時(shí)間 50% 40%

線下教學(xué)可以一對(duì)一輔導(dǎo)，線上學(xué)生輔導(dǎo)的時(shí)間減少，相應(yīng)壓縮練習(xí)時(shí)間，改課后自行完成。這樣學(xué)生練習(xí)時(shí)間由原來(lái)50%減少到40%。

壓縮出來(lái)的時(shí)間，繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化，原來(lái)講課的時(shí)間由50%增加到60%。這60%分為兩部分，其中一部分的時(shí)間用來(lái)講基礎(chǔ)的內(nèi)容，這個(gè)35%的時(shí)間對(duì)應(yīng)原來(lái)的50%那部分。另外25%是比原來(lái)多出來(lái)的時(shí)間，用于做拓展訓(xùn)練。這樣一來(lái)，原來(lái)總是感覺(jué)不夠用的一節(jié)課，由于一部分課程的壓縮，可以多出很多時(shí)間，這部分時(shí)間是很精華的。教學(xué)內(nèi)容的改變也由此展開(kāi)[2]。

3 增加的教學(xué)內(nèi)容比較

時(shí)間的變化必然引起內(nèi)容的變動(dòng)，多出來(lái)的時(shí)間用來(lái)做什么？用于做基礎(chǔ)命令的總結(jié)和高級(jí)命令的講解。多增加25%時(shí)間就意味著內(nèi)容要相應(yīng)增加25%。比如，以往課時(shí)少而不講的約束和參數(shù)化繪圖，就可以給學(xué)生介紹。如下圖所示，用一般幾何關(guān)系很難做出的圖形，用約束方法很容易做出。這部分內(nèi)容是競(jìng)賽的考查項(xiàng)目，掌握這種畫(huà)法可以畫(huà)些趣味圖形，學(xué)生比較感興趣。

再比如，軸段的畫(huà)法，至少給學(xué)生介紹三種畫(huà)法，用矩形塊，用多線，用鏡像方法等等。每組命令中需要進(jìn)行拓展的知識(shí)都可以在時(shí)間上比較游刃有余。最終的效果是，內(nèi)容的拓展和知識(shí)的細(xì)化，必然使得整門(mén)課程更加體系化，完整化。把以后需要競(jìng)賽使用的很多內(nèi)容遷移到課內(nèi)。既給競(jìng)賽的選拔提供條件，又對(duì)學(xué)生今后課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至于工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

舉個(gè)具體例子：在畫(huà)鍵槽的時(shí)候，以往因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系，可能只給學(xué)生其中一種方法。這種方法，不用更多的技巧和對(duì)高級(jí)命令的使用設(shè)置。是大部分同學(xué)都能掌握的一種方法，但是這種方法效率是最低下的，一旦習(xí)慣這種畫(huà)法，將在今后的繪圖工作當(dāng)中，降低整體的效率，而且畫(huà)圖習(xí)慣也很難糾正。

小小一個(gè)鍵槽就有五種畫(huà)法

五種方法總結(jié)比較：

（1）方法1是每個(gè)學(xué)生都能想到的基礎(chǔ)方法，用時(shí)較長(zhǎng)，鼠標(biāo)點(diǎn)擊次數(shù)多，效率低下。

（2）方法2和4都用到倒圓角中高級(jí)倒圓角命令。

（3）方法4和5要求學(xué)生會(huì)設(shè)置多線命令。

（4）方法3和5雖然都是一次成型，但是用的時(shí)間卻大不相同。

通過(guò)比較和總結(jié)讓同學(xué)們體會(huì)到命令的神奇變化。很多命令都進(jìn)行了這樣的比較、總結(jié)和拓展。學(xué)生會(huì)比較感興趣，選擇一種最快捷的方法加以練習(xí)，然后形成習(xí)慣[3]。

4 課后練習(xí)的設(shè)計(jì)

課后練習(xí)的設(shè)計(jì)調(diào)整為增加難度，增加題量，以及和零件圖的讀圖結(jié)合起來(lái)。給學(xué)生拋出更難、技巧更高的圖紙，是以目標(biāo)為導(dǎo)向的一種逆向教學(xué)模式。為的是引起學(xué)生征服欲，從而產(chǎn)生正向?qū)W習(xí)動(dòng)力。學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生積極的情緒，為滿足好奇心，學(xué)生就要看、要聽(tīng)、要想、要問(wèn)，思維也就被激活。效率的提升便是水到渠成的事情。

此時(shí)，線上教學(xué)就可以發(fā)揮明顯的優(yōu)勢(shì)——可以回看。不管是用MOOC資源，還是老師上課講的內(nèi)容，都可以回放。這一點(diǎn)非常重要，也是在常規(guī)機(jī)房上課無(wú)法相比的。二維繪圖命令繁多，很多命令有多層嵌套，淺基礎(chǔ)或者無(wú)基礎(chǔ)者在學(xué)習(xí)的時(shí)候最大的困難就在于記不住繁雜的命令及其使用方法。往往老師講一遍，課堂練習(xí)一遍，在后期操作的時(shí)候還會(huì)忘記。這時(shí)候，找到視頻看一下回放，對(duì)課下復(fù)習(xí)非常方便。而且，視頻內(nèi)容還可以選擇一點(diǎn)五倍速和二倍速觀看，大大節(jié)省了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間，非常方便學(xué)生自學(xué)。

騰訊課堂的回看記錄顯示，有很多同學(xué)都在課后二次回看，回看率超過(guò)100%，回看時(shí)間有長(zhǎng)有短?？赡苁轻槍?duì)某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的回看，也有可能是整堂課快速回看。重復(fù)對(duì)于任何一門(mén)課都是學(xué)習(xí)的捷徑，尤其需要?jiǎng)邮植僮鞯膶?shí)踐課。

一共六講的內(nèi)容，從第五講開(kāi)始，作業(yè)已經(jīng)是綜合性齒輪油泵泵體出圖，包括所有的相關(guān)繪圖尺寸和文字設(shè)置，帶屬性粗糙度圖塊設(shè)置和出圖轉(zhuǎn)PDF格式輸出等等。也就是前期只用了四講的時(shí)間，學(xué)生就已經(jīng)基本掌握了從畫(huà)圖到出圖的基本理論和技能，后邊的練習(xí)開(kāi)始側(cè)重裝配圖和零件圖的細(xì)節(jié)。每次作業(yè)會(huì)給同學(xué)們不同的各種零件圖，這樣的針對(duì)性專項(xiàng)練習(xí)一直持續(xù)到考試，每周一測(cè)，既不給學(xué)生增加額外負(fù)擔(dān)，又可以不斷加強(qiáng)繪圖技巧，提升效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

線上學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生，是新鮮的學(xué)習(xí)模式。對(duì)老師，是一種新的挑戰(zhàn)和技能的拓展。大家都從中獲益匪淺，是雙贏的提升。從開(kāi)始準(zhǔn)備線上教學(xué)，到期末考試這個(gè)完整的過(guò)程，走完一個(gè)周期。在這個(gè)周期內(nèi)，教學(xué)設(shè)計(jì)的變化是重點(diǎn)。教學(xué)設(shè)計(jì)的變化是本質(zhì)上改變教學(xué)效果的利器。恰恰借助于線上教學(xué)，這個(gè)轉(zhuǎn)變才發(fā)生的潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲。從考試的難度看，加深難度以后，學(xué)生整體的出圖速度得以提高，出圖質(zhì)量更加規(guī)范。