五年制高职机械制图及CAD 技术课程混合式教学实践

周 莹

（江苏省南通中等专业学校机电技术系，江苏 南通 226001）

0 引言

机械制图及CAD 技术基础课程是五年制高职相关专业的启蒙课程，也是一门理论与实践紧密结合的技能基础课程，为本专业学生职业能力形成和职业素养养成奠定基础。同时，作为培养机械制造业技术技能人才的重要课程，机械制图及CAD 技术课程的教学质量直接影响着学生的就业竞争力。但是传统的理论教学与实训相对割裂的教学模式，使理论知识脱离实际应用，一定程度上制约了学生技能的培养[1]。因此，如何改进机械制图和CAD 课程的教学方法与手段，提高教学效果，是当前的一个重要课题。

本文通过构建五年制高职机械制图及CAD 基础课程的混合式教学模式，有利于弥补传统教学过程中的不足，提高教学质量。首先，有助于活跃课堂氛围，增强学生学习兴趣。其次，促进理论知识与实践能力的有效结合，使学生轻松掌握运用知识的方法。再者，提供个性化指导，提高学生学习主动性。最后，形成良好的教学效果，为培养高素质技能人才提供支持。

1 混合式教学及其应用

混合式教学是一种融合了传统面授与现代网络教学优势的新型教学模式。它既重视面对面师生交流，又利用网络课程资源拓展学习渠道。具体来说，是在教学设计上合理采用多种教学媒体和手段，在教学活动的实施上灵活运用线上线下的教学环境与资源，全面提高教与学的效果[2,3]。作为机电专业的重要基础课，机械制图及CAD 技术课程具有理论性强、实践操作性强的特点。传统的理论教学容易出现知识脱离实际的问题，而仅依靠实训又难以建构系统知识框架。因此，需要改进教学方法，才能达到知识传授和技能培养的目的。

根据该课程的特点，本研究构建了“三环节五步骤”教学策略，基于专业基础课程要体现基础理论与专业应用相结合的理念，选取与专业相契合的载体，将制图相关知识点与操作技能点融入于各项任务中，以典型工作过程为导向，形成“三环节五步骤”教学策略。三环节包括“任务准备—自主导学、任务实施—知技并进、任务拓展—强化实践”，五步骤包括：导情境—导入专业情境、析对象—分析绘制/识读对象、做任务—规范绘制/补画视图，展图样—对标准找差距、评结果—内化致用新知。同时依托学习通平台和三维CAD 技术，激发学生的自主探究、小组协作以及个性化学习的潜力。如图1 所示。

图1 “三环节五步骤”混合教学策略

2 教学设计与实施

本研究的混合式教学设计“项目引入，任务驱动”教学模式，紧扣专业，将职业情境、智慧资源、职业标准、思政元素贯穿于教学全过程，构建了知行合一、技术赋能、思政育人的“三融合”的课堂。下面以“组合体三视图”单元为例，详细阐述混合式教学过程。

2.1 课前多维度信息分析、支撑策略精准调整

教师通过学习通平台，发布与任务相关的微课、三维模型、练习等，并参与到学生的研讨活动中，进行必要的知识解读。学生对信息进行整理、分析、讨论完成组合体相关知识点的学习与整理，继而各组合作完成分组任务。结合检测数据反馈，教师掌握学生的学习状态，进行学习小组的调配并及时调整教学策略。

2.2 课中多层次任务实施、有效突破重、难点

以“楔形块机械爪”为载体，将项目分为4 个任务：任务1、任务2 绘制机械爪手爪与支架的三视图，任务3、任务4 识读机械爪滑块与推块的三视图。以学生为中心，以典型工作过程为主线组织教学，采用任务驱动、学练结合的教学形式。通过引入任务，让学生在体验中学习；剖析任务，让学生在探究中学习；实施任务，让学生在合作中学习；展示任务，促进学生在交流中提升；评价任务，促进学生深度学习。

2.2.1 导情境：设置专业真实情境

首先针对学生课前学情情况进行点评，扫除知识盲区，为接下来的任务打下基础。各学习小组代表介绍课前了解的机械手的作用，楔形块机械各组成部分以及其如何工作的？进而引入任务：某生产企业签订了生产一批楔形块机械手的订单，现需要各部件的加工图纸。创设工作情境，与工程实际相联系，让学生明白不仅要会绘图，也要了解绘图对象的功能。

2.2.2 析对象：分析绘制/识读对象

任务1、任务2 以提升学生由物到图的能力为目标，各学习小组展示课前分组任务的讨论结果，结合手爪与支架三维模型，师生互动点评，确定组合体的结构、主视图方向。空间想象和思维方式是机械制图素质培养的核心，有意识地引导学生学习三维建模设计软件。各学习小组在微课、工作页的指引下，尝试着建立机械爪手爪、支架的三维模型，将组合体的形成、三视图的绘制及尺寸标注融会贯通，不仅辅助完成了三视图的绘制，而且建立从二维图形构形三维模型和从三维模型转换成二维图形的思想，完成“二维——三维”思想的融合，突破教学难点。如图2 所示。

图2 “二维——三维”思想的融合

任务3、任务4 以提升学生由图到物的能力为目标，各学习小组展示课前分析压块与支架的讨论结果，教师点评，引导学生总结归纳运用形体分析法与线面分析法分析组合体的步骤与使用场合，从具体到一般，培养学生的总结归纳能力。继而学生在工作页指引下独立分析滑块与推块形成过程，各组分享交流，师生互动，确定滑块与推块的形成过程，根据分析结果，借助微课，尝试建立滑块与推块的模型，验证分析过程，突破教学难点。

2.2.3 做任务：规范绘制/补画视图

在绘制/补画视图这过程中引入竞争机制，激发学生潜力，教师巡回指导，尺寸标注环节，由于建立模型时已融入了尺寸标注，因此学生借助已建立的模型与工作页的指引，对视图进行正确规范的标注。教师引导学生在绘制视图及标注尺寸过程中要注重细节，遵守国家标准，不做“差不多先生”，在细节指导中培育学生精益求精的工匠精神和追求卓越的职业品质，渗透思政育人目标，突出教学重点。

2.2.4 展图样：对标准找差距

小组展示汇报，增强学生团队合作意识，提高语言表达能力。各组对照标准进行纠错，提升学生发现问题的能力，树立标准意识，教师评讲解析，协助学生对标任务实施要点。

2.2.5 评结果：内化致用新知

借助思维导图，梳理课堂学习内容，帮助学生建构系统知识体系，学生完成达标测试，内化专业知识。通过小组自评互评、过程性评价、结果性评价相结合，合理评估学生的学习情况。

2.3 课后多形式任务总结、构建立体知识体系

灵活运用学习通平台，各学习小组以完善任务工作页，基础测试等多样形式进行任务总结，并进一步深化知识，构建组合体的绘制、识读，尺寸标注的知识体系。依托学习通平台，发布拓展任务，各学习小组协作完成，师生互动，任务实施的时空得以延伸，拓宽了学习的宽度。

3 混合式教学模式的教学成效

3.1 职业岗位必备绘图识图能力显著提高

通过数据反馈我们发现学生在“组合体的分析”“组合体的绘制”，以及“组合体的识读”等方面均有不同程度的提升。通过教学内容的整合、有效教学环节的设计、三维CAD 技术的融入，把学生从枯燥的抽象思维中解放出来，能更好分析与识读不同类型的组合体，提升了物-图及图-物的转换能力，通过引入对接职业标准的绘图评价标准，学生能对照标准规范绘制三视图并进行尺寸标注，提高了绘图的专业技能。

3.2 混合式教学下自主学习能力持续上升

自主学习能力是实现职业生涯持续发展的必备能力之一。教师借助“学习通”平台，整合和挖掘教学资源，为学生提供开放的自主学习的环境。设计自主学习任务单帮助学生在课前明确自主学习的内容、方法及目标。按照知识点录制微课视频，使学生能够根据需要准确定位视频，可短时、高效地选择观看。分组任务小组成员分工协作共同完成组合体的分析、三维模型的建立促进学生团队合作。通过学习平台的数据统计、调查的综合反馈，学生自主学习能力持续上升。

3.3 科学观与工匠精神内化于心外化于行

坚持立德树人，通过案例引入专业标准、工匠精神，制图实践培育“求真、求实、求精”的制图工匠精神和标准意识，将组合体的形成、分类及识读组合体等知识与唯物辩证法相融合，培育唯物辩证法的科学思维，形成科学的世界观和方法论。通过浸润式课程思政培养，学生崇尚技能、遵守标准、精益求精的工匠精神以及辩证思维能力明显增强。达到了学生知识基础实、技术功底厚，动手能力强，综合素质高的培养目标。

4 结语

提出“课内与课外相结合、线上和线下相结合、理论与实践相结合”的混合式机械制图级CAD 技术课程教学，着眼于培养学生的图学素养，融入计算机三维造型，加强实践绘图环节，引入增材制造技术。教学过程强调以学生为中心的教学理念、加大多元化过程考核机制，拓宽制图课教学的知识面和受训面。在教学实践过程中发现混合式教学可解决传统制图教学中学生空间想象能力不强、学习主动性弱、大班授课时师生互动困难等问题，为专业基础课程教学提供新途径。