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摘要:針對“新工科”、“互聯網+”建設背景下如何構建智慧課堂，提出一些設想和措施，并在《工程制圖》課程教學中進行實踐。將傳統教學模式與現代化智慧課堂教學模式相融合，通過智能、高效的信息化平臺進行互動教學，構建《工程制圖》“云、網、端”智慧課堂教學模式。充分利用現代化教學手段，借助MOOC網絡教學平臺，設計多樣化的教學方式，實現多元化教學與評價，調動學生學習積極性，提高教學效果。

關鍵詞:互聯網+;工程制圖;智慧課堂;開放式教學;拓展學習

“新工科”的提出與建設推動現有工科專業的改革與創新勢在必行，而工科專業課程教學模式改革與創新則尤為重要［1－2］隨著“互聯網+”和“大規模在線公開課程MOOC(MassiveOpenOnlineCourse)”的迅速發展，傳統的學習和教學模式被顛覆，隨之教學新模式“智慧課堂”快速發展［3－5］。也為《工程制圖》教學提供了優質有效的資源和途徑。《工程制圖》課程作為工科專業學生的一門專業技術必修課，受眾面廣，是實現“新工科”人才培養目標的重要基礎課程之一。筆者以所在學院的無機非金屬材料工程專業工程制圖教學為試點，對智慧課堂背景下《工程制圖》課程的教學模式設計、教學體系優化等進行研究，進行《工程制圖》新教學模式———“智慧課堂”的實踐與探索，也為同類院校的《工程制圖》教學提供一定參考。

1傳統教學模式存在的弊端

基于《工程制圖》專業核心課程的地位，其教學質量高低直接決定了學生對后續課程的理解接受能力和工程素質的高低。因此就如何解決一線教學中所面臨的問題、如何提高教學質量、如何適應現代教學的發展是《工程制圖》課程教學研究的重要課題［1－3］。目前的傳統教學模式已不能滿足《工程制圖》課程教學要求，主要表現出以下問題:(1)學生只局限于課堂上課學習，學習資源匱乏，基本無自主學習;(2)教學方式與手段過于傳統。教學中主要使用黑板或PPT，在培養學生作為創造性思維、空間想象力等方面存在有一定不足，難以激發學生學習興趣方面;(3)對實踐教學重視程度不夠，忽視了學生的工程素質的教育，更沒有創新能力的培養;(4)課程考核評價方式太過傳統，主要是試卷考試，忽視了工程制圖的工程實踐性。

2智慧課堂教學模式構建

在課前、課中和課后三大部分教學的過程中，充分利用自主學習平臺，構建“智慧課堂”，充分實現“個性化”教學與學習。在課前，教師盡快了解學生個體情況，合理制定教學目標，準備個性化的課前預習資料，實現分層推送。學生通過自主學習平臺提前預習，完成各自的預習任務并反饋。在課中，教師可以通過教學平臺實行分屏分層教學，設計搶答、即時討論、助教上課等活動，學生參與小組學習與討論充分調動學生學習積極性。在課后，教師針對學生不同的學習情況，布置個性化的作業練習，學生完成任務并及時與老師溝通。教師利用作業、任務與學情分析，全面了解學生學習情況，再次進行個性化資源推送與學習輔導。智慧課堂教學模式見圖1。智慧課堂中，教學不再是老師的“獨角戲”，從備課、上課、結課到考核評價，課程教學的整個過程都有學生全面參與［3－7］。

3智慧課堂背景下教學設計

筆者以我校的無機非金屬材料工程專業為試點，進行了《工程制圖》智慧課堂的教學實踐與探索。基于“智慧課堂”的教學主要從在線教學資源、教學環節與手段等方面進行建設［3－4］。

3.1在線教學資源建設

利用學習通、e會學等進行《工程制圖》在線課程開發，建設智慧課堂教學平臺。在線教學資源中，包含13個教學單元，涵蓋了工程制圖基本規范、正投影法理論、基本幾何元素與幾何體投影、圖樣的表示法及其綜合應用、零件圖與裝配圖、AutoCAD、專業工程圖樣等多方面的內容。每個教學單元包含若干個知識點，每個知識點以視頻、音頻、文檔等多種形式呈現，真正成為集聲、像、圖、文于一體的教學資源庫。每個知識單元設置學習任務，除了模塊練習與測驗、主題討論。根據每個學生的學習情況設置不同的單元測驗和主題測驗［5］。每個測驗和練習項目的完成情況，老師即時在線批閱，學生得到及時反饋。這可以大大提高學生學習的積極性，教師也能及時知道學生對知識點的掌握情況，形成一個師生互動、在線學習和交流的平臺。

3.2基于調查問卷的教學設計

通過期初、期中及期末的問卷調查，對學生的基礎及學習情況進行全面了解和分析。比如:在期初，對2018級無機非金屬材料工程專業學生、共71人的學習能力和對工程制圖知識了解情況進行問卷調查。通過期初的問卷調查，得知26.8%學生對工程制圖相關知識有所了解，有4人對此知識一無所知。根據問卷反饋情況，針對不同的學生，制定了不同的教學計劃，布置了個性化學習任務，真正做到“因材施教”［3－6］。從圖2調查分析情況可得知，大部分學生空間想象能力一般。對照學生的空間想象能力，分層次教學［4－7］。例如:組合體的投影繪制與閱讀。對于能力較高的A層學生，布置復合式組合體繪圖與閱讀，并增加創新構型設計;能力一般B層次學生有簡單的復合式組合體到復雜組合體;而對于大部分的空間想象能力一般的C層同學，則由簡單疊加式和挖切式組合體繪圖與閱讀入手，逐步深入，基本幾何體求并集、差集或交集，到復合式組合體，分小組討論，完成繪圖與設計任務。針對部分學生上課積極性差的問題，改進教學方法，增加與學生的互動，提高學生的積極性，對上課不容易集中精力聽課的學生多提問。在練習中，多做構思設計與繪圖相結合的練習，以提高學生學習興趣。例如:在滿足一定條件的基礎上進行構型設計。給出正面投影或者給定若干基本幾何體，構思不同的立體，并繪出另外兩面投影，如圖4所示。這樣既使學生的創新設計能力得到鍛煉，又使空間想象能力提高，學習興趣增加。根據學生提交的先后順序和設計及繪圖情況，給予相應的積分，通過課程學習平臺，學生可隨時看到自己的積分和班級排名情況，激發學生的積極性。期初問卷調查其他答題統計情況見表1。智慧課堂中，學生的參與度更高，學習的靈活性更強，師生互動更多，這也正好迎合了學生最歡迎的開放式教學方式。另外，在期中與期末再次進行問卷調查。通過期中問卷，了解學生對教學進度和方法的接受程度，及時進行調整。通過期末的調查問卷全面了解學生對知識點的掌握和學習情況，對存在的問題在以后教學中進行改進。

3.3基于智慧課堂的教學環節

學生在線學習情況、完成的任務點、課堂討論、搶答及簽到情況等，根據相應的成績權重，得到相應的積分，作為課程考核的依據之一。各部分權重分配見表2。(1)在教學過程中設置助教，由學生擔任。助教工作主要是協助教師完成教學中練習的討論與講解，幫助同學作業、練習，搭建起教師與學生之間溝通的橋梁。助教可以同學自己報名，根據學生的學徒情況進行選拔。通過2018級無機非金屬材料工程專業學生的實踐發現，助教制度可以大大調動同學們的積極性提高教學效果。(2)設置搶答環節，活躍課堂氣氛，調動學習積極性。根據搶答的順序和正確率，給予相應的課程積分，第一名、第二名、第三名分別記3分、2分、1分。例如:正投影法一章中，制作30個模型，對于30組三視圖，其中任意選擇一個模型，找出對應的三視圖。通過搶答的方式，學生思考的積極性被充分的調動起來，同時訓練學生的快速反應能力，更好的提高學生對投影圖的認識和空間想象能力。類似的，截切幾何體的投影、相貫體的投影、組合體的投影等，給出其中一個或兩個投影圖，找出對應的其他投影。均可以通過搶答的形式，強化訓練學生的快速識圖以及空間想象能力，極大地提高學生的課堂參與度，調動學生的積極性。(3)設置網上課程平臺簽到，簽到方式包括手勢簽到、位置簽到、二維碼簽到、拍照簽到等。通過此環節，做到快速考勤、準確考勤，大大減少了曠課、代簽到的情況。計算機繪圖實驗課中，可以通過拍照簽到的方式，讓學生下課時拍攝自己本節課完成的繪圖練習簽到，既快速準確的完成考勤，同時記錄下學生本節課的練習情況。(4)主題討論，即時討論，電腦投屏，主題討論結果可以像“彈幕”一樣，實時投屏，掀起頭腦風暴。

3.4實現拓展學習

現在網絡異常發達，網絡資源也非常充實。但是學生自己去學習的積極性不大，學習的目的性和方向性也不明確。根據期初問卷調查，只有12.7%的同學有自己擴展學習課程相關知識的習慣。通過在線教學平臺，教師還可以隨時推送與課程內容相關的學習資料與資源，包含圖書、講座、期刊、專題等，實現學生“拓展學習”。課堂教學中也可以通過即時投屏，將拓展資源進行講解與討論。通過拓展學習，學生在學習內容、形式、方法等方面擴充優化，不再拘泥于傳統的、單一的教材，學習內容獲得全方位的充實，學習形式更加開放，學習方法更加獨立和多樣化［8－10］。例如組合體的構型設計、專業圖樣中工藝流程圖與設備布置圖的繪制與閱讀，可以通過仿真模型設計、工廠及生產車間投屏，或者直接加入實際工廠車間生產視頻，使學生對構型設計方法、設備布置、生產工藝等認識更加直觀。

4結語

以培養“新工科”應用型人才為目標，圍繞多元化教學模式建設與改革的要求，將傳統教學模式與現代化智慧課堂教學模式相融合，通過智能、高效的信息化平臺進行互動教學，構建《工程制圖》“云、網、端”智慧課堂教學模式［5，10］。具有以下特點:(1)以培養新工科卓越人才為目標，將傳統教學與現代化教學相融合，專業學科知識與工程制圖相交叉，建立個性化《工程制圖》教學模式，注重培養學生的創新能力和綜合素質。(2)引入MOOC教學模式，使《工程制圖》課程線上資源和線下教學相結合，打破學習時間和空間的限制，實現“個性化學習與教學”，提高學生個性化學習和自主學習能力。(3)在《工程制圖》智慧課堂中，設置調查問卷、搶答、即時討論、拓展學習等多元化教學環節與形式，整合教學資源，學生學習方式自主化、合作化、游戲化，充分激發學生學習興趣，調動主動學習的積極性。(4)通過智慧課堂，實現對課堂教學的大數據分析和智能化教學，使教師更好的掌握學生的學習情況并優化教學內容，實現教學效果更大化。

參考文獻

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［10］楊瑰.“互聯網+”時代智慧課堂教學設計與實施策略研究［J］．課程教育研究，2019(32):46－47.

作者：方海燕 胡峰 張維強 程磊 王小東 單位：安徽巢湖學院化學與材料工程學院