盛永華 桂艷 鄺衛(wèi)華

摘要： 針對(duì)CAD軟件綜合應(yīng)用課程涉及看圖識(shí)圖、空間想象和計(jì)算機(jī)操作能力等特點(diǎn)，結(jié)合前期實(shí)際教學(xué)中出現(xiàn)的各種問題，提出“以學(xué)生為中心”線上線下混合式教學(xué)新策略解決現(xiàn)有問題。本文重點(diǎn)以“拉伸特征”的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)改革實(shí)踐為例，教學(xué)改革后培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)，提高了課程教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化了學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：高職、CAD軟件；線上線下混合教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1008-4657（2024）02-0091-05

0? ? ? ? 引言

隨著教育信息化走向3.0時(shí)代，高等職業(yè)教育的教學(xué)模式也正在經(jīng)歷一系列變革，截至 2022 年12月，我國線上已建成中國大學(xué) MOOC、超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)、學(xué)銀在線、智慧職教、學(xué)堂在線、浙江省高等學(xué)校在線開放課程共享平臺(tái)等很多免費(fèi)在線課程平臺(tái)［ 1 ］，很多高職學(xué)校認(rèn)可在線學(xué)習(xí)，公共課優(yōu)先選擇在線課，專業(yè)課的在線學(xué)習(xí)證書也可申請(qǐng)學(xué)分置換［ 2 ］。

隨著時(shí)代和科技的進(jìn)步，線上教學(xué)的迅速發(fā)展給傳統(tǒng)線下教學(xué)帶來了前所未有的巨大沖擊。線上教學(xué)發(fā)展是趨勢(shì)，傳統(tǒng)教學(xué)模式無法進(jìn)行教學(xué)，線上教學(xué)成為可行手段。國內(nèi)學(xué)者研究表明，采用線上線下混合式教學(xué)后，機(jī)械CAD/CAM技術(shù)課程拓展了教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探究性［ 3 ］；電子線路CAD課程取得了理想的教學(xué)效果［ 4 ］；高職CAD課程幫助學(xué)生自我發(fā)展和提高專業(yè)素質(zhì)［ 5 ］。因此，高職CAD軟件綜合應(yīng)用課程采用線上與線下混合式教學(xué)模式，取兩者優(yōu)勢(shì)，結(jié)合超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，可調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)效果，讓學(xué)生學(xué)到滿足個(gè)性需求的CAD 技術(shù)，提升職業(yè)素質(zhì)。

1? ? ? ? CAD軟件綜合應(yīng)用的課程分析

1.1? ? ? ? 課程概況

CAD軟件綜合應(yīng)用是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的一門專業(yè)課，課程以學(xué)習(xí)Creo Parametric 6.0設(shè)計(jì)軟件為主，具有極強(qiáng)的實(shí)踐性與實(shí)用性。Creo作為CAD技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)桿軟件，具有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)制造功能，是很多機(jī)械工程師的首選工具。授課內(nèi)容包括了從零件三維模型設(shè)計(jì)、工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，到模具設(shè)計(jì)產(chǎn)品的全過程，通過以上內(nèi)容使學(xué)生掌握CAD技術(shù)的方法和思路。在學(xué)習(xí)本門課程之前，學(xué)生已完成工程圖樣識(shí)別與繪制、機(jī)械工程基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)繪圖等課程學(xué)習(xí)，已了解工程圖繪制的規(guī)范，能夠看懂機(jī)械零件圖與裝配圖，了解常見機(jī)械零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

1.2? ? ? ? 學(xué)情分析

學(xué)生以前從未用過三維軟件對(duì)零件進(jìn)行造型，雖然前期學(xué)過CAD軟件繪制二維平面圖形，但第一次創(chuàng)建三維立體圖形，部分學(xué)生無從下手。學(xué)習(xí)個(gè)體差異較大，學(xué)生已有的電腦水平參差不齊，空間想象能力和手感也是高低不同。前期機(jī)械制圖基礎(chǔ)好、電腦綜合能力強(qiáng)的學(xué)生，課堂上能順利完成教師布置的全部作業(yè)，課后作業(yè)也較為輕松，且繪圖的質(zhì)量高。但有些學(xué)生課堂只能勉強(qiáng)完成教師布置的75%的作業(yè)，課后作業(yè)則需花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，且出現(xiàn)零件尺寸不準(zhǔn)確，形狀有差異，漏畫部分特征等錯(cuò)誤。

1.3? ? ? ? 教學(xué)模式分析

傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式，通過教師給學(xué)生講解演示，操作示范，學(xué)生觀摩學(xué)習(xí)，操作練習(xí)。這種教學(xué)模式下，部分學(xué)生不認(rèn)真聽講，沒有記下重點(diǎn)、要點(diǎn)，特別是不注意細(xì)節(jié)會(huì)導(dǎo)致操作失誤，影響學(xué)習(xí)效率。課堂教學(xué)時(shí)間有限，學(xué)生既要聽教師講，又要自己練習(xí)，時(shí)間很緊張，沒有更多的時(shí)間去完全消化教師所講內(nèi)容，更難以提煉升華課堂內(nèi)容。

采取完全線上教學(xué)模式，通過超星平臺(tái)視頻資源供學(xué)生自主學(xué)習(xí)和提交作業(yè)。學(xué)生可充分自主安排學(xué)習(xí)時(shí)間，選擇個(gè)人學(xué)習(xí)效率最高的時(shí)間段學(xué)習(xí)，可反復(fù)觀看學(xué)習(xí)重難點(diǎn)。但對(duì)學(xué)生的自律性有較高要求，學(xué)生的主體作用難以得到充分發(fā)揮［ 6 ］。雖然采用簽到打卡的形式可保證學(xué)生的參與度，但缺少線下監(jiān)督，學(xué)習(xí)效果較難保證，且電子作業(yè)也難以辨別作業(yè)的抄襲問題。

2? ? ? ? CAD軟件綜合應(yīng)用教學(xué)新策略

本課程知識(shí)目標(biāo)要求學(xué)生不僅要懂圖紙、會(huì)建模，同時(shí)還要具備設(shè)計(jì)能力，教學(xué)應(yīng)融入具有創(chuàng)新精神的思政元素，引導(dǎo)學(xué)生突破重難點(diǎn)，靈活運(yùn)用現(xiàn)有知識(shí)、技能和方法進(jìn)行創(chuàng)造設(shè)計(jì)，用創(chuàng)新精神去探索世界。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，采用由學(xué)習(xí)金字塔理論提出的“三階段四環(huán)節(jié)”線上線下混合式教學(xué)模式如圖1所示。

由圖1可知，教學(xué)模式由課前線上自學(xué)、課中線下教學(xué)、課后線上鞏固和拓展組成三個(gè)時(shí)間空間錯(cuò)開的學(xué)習(xí)階段。

課中即課堂教學(xué)由小組討論、實(shí)踐練習(xí)、立即應(yīng)用與效果檢驗(yàn)四個(gè)教學(xué)操作環(huán)節(jié)組成，構(gòu)成教學(xué)閉環(huán)。課前自學(xué)與課后拓展是課中導(dǎo)學(xué)的延伸，強(qiáng)調(diào)拓展教學(xué)時(shí)空，利用課余碎片化時(shí)間，自主學(xué)習(xí)，更為體現(xiàn)。該模式展現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，激發(fā)了學(xué)習(xí)主動(dòng)性，調(diào)動(dòng)了積極性，豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，滿足了學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需求，提高了學(xué)生的綜合能力，更能適應(yīng)現(xiàn)代教育的發(fā)展趨勢(shì)。

課后學(xué)生可根據(jù)需求自行安排學(xué)習(xí)時(shí)間和場(chǎng)所，自主選學(xué)短板知識(shí)點(diǎn)，或通過課前教學(xué)視頻發(fā)現(xiàn)問題，帶著問題進(jìn)入課堂，使課堂學(xué)習(xí)更有針對(duì)性和目的性。課后教師通過在線學(xué)習(xí)平臺(tái)批閱學(xué)生的作業(yè)，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，也可以微信跟某個(gè)學(xué)生單獨(dú)溝通，或利用騰訊會(huì)議對(duì)課后作業(yè)進(jìn)行集中討論和講評(píng)，合理調(diào)整后續(xù)的教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度。

課程采用案例教學(xué)法，結(jié)合“理論-實(shí)踐-創(chuàng)作”一體化的教學(xué)思路，體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合特色，利于學(xué)生掌握草圖、實(shí)體建模、曲線、曲面、模具分模的使用方法和技巧。通過基礎(chǔ)案例、案例學(xué)習(xí)、模仿實(shí)物設(shè)計(jì)（思考題）、創(chuàng)作設(shè)計(jì)作業(yè)、常規(guī)作業(yè)、提升作業(yè)等方式，完成一定難度作品的設(shè)計(jì)和分模，著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)圖形的理解和分析能力，熟悉一定的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，清楚模具設(shè)計(jì)的一般流程和方法，結(jié)合分層教學(xué)激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力［ 7 ］，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立完成工作的能力。通過改革教學(xué)方法，學(xué)生不僅具備使用Creo軟件進(jìn)行一般產(chǎn)品的三維設(shè)計(jì)能力，還能獨(dú)立進(jìn)行簡(jiǎn)單零件的模具設(shè)計(jì)。采取更為合理的評(píng)價(jià)體系，重視學(xué)生發(fā)展的潛力，最大限度地釋放每一名學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)造力，提升學(xué)生發(fā)展個(gè)性的體驗(yàn)［ 8 ］。

3? ? 線上線下混合式教學(xué)的實(shí)踐

以“拉伸特征”（2學(xué)時(shí)）的實(shí)際教學(xué)為例，講述具體的混合式教學(xué)改革與實(shí)踐。

3.1? ? 課前準(zhǔn)備和預(yù)習(xí)實(shí)踐

教師推送學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生瀏覽微視頻，初步了解課堂主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，布置思考題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，完成課前作業(yè)，并上傳到學(xué)習(xí)通，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)能力。

3.2? ? 課中線下教學(xué)

1.小組討論（論）：共同體成員之間的互動(dòng)、 辯論、 批判與協(xié)作，更適合在課堂面對(duì)面的環(huán)境支持下進(jìn)行［ 9 ］。課堂討論拉伸特征的難點(diǎn)和使用場(chǎng)合，展示課前思考題的分析作業(yè)，小組討論、互評(píng)、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.實(shí)踐練習(xí)（練）：教師課堂演示拉伸實(shí)例的操作，邊操作邊講解拉伸特征的應(yīng)用以及此圖形的參考繪圖思路，并指出這個(gè)案例容易出錯(cuò)的地方；學(xué)生認(rèn)真聽課并獨(dú)立完成拉伸實(shí)例的繪制，教師巡視學(xué)生的繪圖過程，立即解決疑難問題。

為了進(jìn)一步熟悉拉伸特征的應(yīng)用，教師課堂演示第二個(gè)拉伸實(shí)例的操作，操作前請(qǐng)學(xué)生分析這個(gè)圖形的繪圖思路，教師點(diǎn)評(píng)后操作；學(xué)生可按教師步驟或按自己的思路進(jìn)行第二個(gè)拉伸實(shí)例的繪制，教師巡視學(xué)生的繪圖過程，當(dāng)場(chǎng)解決錯(cuò)誤和細(xì)節(jié)問題，培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的工匠精神。讓提前完成的學(xué)生總結(jié)實(shí)際操作中拉伸特征的應(yīng)用難點(diǎn)，幫助周圍學(xué)習(xí)困難的學(xué)生，教他人時(shí)，使自我得到提升。

3.立即運(yùn)用（用）：布置第二個(gè)思考題，考核學(xué)生掌握的真實(shí)情況，獨(dú)立設(shè)計(jì)畫出類似圖形；給基礎(chǔ)較好、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生布置創(chuàng)意設(shè)計(jì)作業(yè)，利用拉伸特征設(shè)計(jì)一個(gè)自己喜歡的產(chǎn)品。利用混合式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)［ 10 ］，通過思考題和創(chuàng)意作業(yè)的練習(xí)，強(qiáng)化拉伸技能的同時(shí)，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)意設(shè)計(jì)意識(shí)。

4.效果檢驗(yàn)（驗(yàn)）：集中抽查部分學(xué)生的課堂案例以及思考題的作業(yè)結(jié)果，指出問題，并提出修改對(duì)策，使部分學(xué)生的技能得到提高。抽測(cè)學(xué)生的創(chuàng)意設(shè)計(jì)作業(yè)，并鼓勵(lì)少數(shù)學(xué)生上臺(tái)展示，師生一起互相學(xué)習(xí)。教師做最后的點(diǎn)評(píng)、總結(jié)和布置課后作業(yè)。

3.3? ? 課后教學(xué)實(shí)踐反思

課后，教師通過超星平臺(tái)布置課后作業(yè)，一般是兩個(gè)拉伸練習(xí)、下一節(jié)課前預(yù)習(xí)的思考題以及課堂上未進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)的學(xué)生需要繼續(xù)完成創(chuàng)意設(shè)計(jì)，課堂作業(yè)有問題的學(xué)生也需要將課堂作業(yè)重畫一遍。通過課后作業(yè)提高學(xué)生的繪圖速度，養(yǎng)成精益求精的學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)初階段，教師以引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)能力培養(yǎng)為主，后階段布置難度相當(dāng)?shù)恼n后作業(yè)，利用課余時(shí)間加強(qiáng)聯(lián)系，填補(bǔ)課時(shí)方面的空缺，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)問題的理解與操作技能。課后可以通過騰訊會(huì)議集中對(duì)學(xué)習(xí)案例的關(guān)鍵內(nèi)容以及學(xué)生易出錯(cuò)的地方進(jìn)行重點(diǎn)講解。個(gè)別學(xué)生通過微信等私聊的方式進(jìn)行線上溝通或下課后線下當(dāng)面交流溝通，進(jìn)行解疑答惑。

在該課程的教學(xué)過程中，基礎(chǔ)作業(yè)幫助少數(shù)差等生課堂上能跟得上學(xué)習(xí)進(jìn)程，課后可以花大量時(shí)間完成思考題和簡(jiǎn)易的創(chuàng)新創(chuàng)意作業(yè)；思考題使大部分中等生在基礎(chǔ)作業(yè)的基礎(chǔ)上有提高，能設(shè)計(jì)出中等難度的產(chǎn)品；創(chuàng)新創(chuàng)意作業(yè)能滿足優(yōu)等生的求知欲，發(fā)揮他們創(chuàng)新精神和學(xué)習(xí)能力，設(shè)計(jì)出有一定難度的產(chǎn)品，并讓他們成為小教師，體驗(yàn)式教學(xué)，將創(chuàng)意作業(yè)展示給師生，一方面利于其他學(xué)生學(xué)習(xí)，也培養(yǎng)了優(yōu)等生的綜合能力。通過100多個(gè)圖形的不斷練習(xí)和繪圖習(xí)慣的培養(yǎng)，學(xué)生養(yǎng)成了認(rèn)真細(xì)致、一絲不茍、精益求精的工匠精神。

4? ? 課程教學(xué)效果評(píng)價(jià)與展望

線上線下混合教學(xué)前后的教學(xué)成績(jī)對(duì)比如表1所示。

由表1可知，2021模具設(shè)計(jì)與制造班采用線上線下混合式教學(xué)后，全班平均分提高了5分以上，優(yōu)秀學(xué)生的比例增加，不及格學(xué)生的比例降低，表明教學(xué)改革后學(xué)生的成績(jī)得到了提高，教學(xué)優(yōu)化效果顯著。并且該班獲2021—2022年度“CAXA數(shù)碼大方杯”工業(yè)數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用賽項(xiàng)的二等獎(jiǎng)一人，獲第二屆“中望杯”工業(yè)軟件大賽機(jī)械賽項(xiàng)的二等獎(jiǎng)一人，充分表明了混合式教學(xué)更利于優(yōu)秀學(xué)生的技能提升。

5? ? 結(jié)論

在在教學(xué)中利用在線教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)模式不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性，而且提高課堂教學(xué)效率，滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需求。學(xué)習(xí)難度不斷遞增的情況下，學(xué)生鍛煉出了不斷實(shí)踐、勇于探索、不怕失敗、戰(zhàn)勝困難的精神，一個(gè)圖形有問題會(huì)反復(fù)琢磨直到畫出完美的圖形。無論是在課堂還是課后，學(xué)生互相幫助，碰到問題討論和研究，形成了良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作習(xí)慣，不是抄襲，而是一起進(jìn)步。通過一次次創(chuàng)意設(shè)計(jì)作業(yè)，越來越多的學(xué)生敢于思考，勇于創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出越來越多的好作品。通過線上線下混合式教學(xué)，不僅整體提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，更多同學(xué)有信心參加各類技能競(jìng)賽，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的綜合技能，并獲得歷史好成績(jī)。這次課程教學(xué)改革的成功也為其他機(jī)械軟件類的課程改革提供了可行的參考方法，也可帶動(dòng)其他專業(yè)的課程改革。

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Research on Online and Offline Blended Teaching of ‘Comprehensive application of CAD software in Higher Vocational Colleges

SHENG? Yonghua，GUI? Yan，KUANG? Weihua

（School of Intelligent Manufacturing，Guangzhou Panyu Polytechnic，Guangzhou 511483，China）

Abstract： In view of the characteristics of the ‘comprehensive application of CAD software course， such as the ability of reading， drawing， space imagination and computer operation， online and offline blended teaching combined with student-centered teaching methods are proposed based on the analysis of the actual teaching problem. Taking the stretching characteristics teaching module as an experiment example， it reflects that the new teaching model is conducive to cultivating autonomous learning ability and innovation consciousness， improving the teaching quality， and optimizing the learning effect.

Key words：higher vocational colleges、CAD software、online and offline blended teaching

［責(zé)任編輯：許立群］