基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的電氣工程制圖實(shí)驗(yàn)室的研究與實(shí)踐

王熙雛 張淑紅 范宏

摘要：依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，創(chuàng)建電氣工程制圖實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)線上資源，組織線上教學(xué)活動(dòng)，使線上教學(xué)與課堂教學(xué)有機(jī)融合，克服了本課程課時(shí)少與信息量大之間的矛盾。實(shí)踐證明，新的教學(xué)模式具有可行性與有效性，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)與師生互動(dòng)式教學(xué)提供了有益的平臺(tái)，從而師生之間實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)與共同發(fā)展。

Abstract： Relying on the network platform， electrical engineering graphics laboratory is created， the construction of online resources and the organization of online teaching activities make online teaching and classroom teaching organic integration， so that the contradiction between little lesson and large amount of information is overcomed. Practice has proved that the new teaching mode is feasible and effective，a useful platform is provided for autonomous learning for the students and interactive teaching between the teachers and students， so as to realize teaching and common development between teachers and students.

關(guān)鍵詞：電氣工程制圖;實(shí)驗(yàn)室;線上教學(xué)

Key words： electrical engineering drawing;laboratory;online teaching

中圖分類號(hào)：TB23? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）16-0224-04

0? 引言

隨著教育技術(shù)與信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，以及翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的出現(xiàn)，教育的信息化改變著傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，形成一種探究協(xié)作學(xué)習(xí)的新型教學(xué)模式，教師的作用不再是一味地傳遞信息，而是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的促進(jìn)者，用線上教學(xué)補(bǔ)充常規(guī)課堂教學(xué)，讓學(xué)生在線上學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的認(rèn)知、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、知識(shí)內(nèi)化，給學(xué)生提供廣闊的學(xué)習(xí)空間和多維的學(xué)習(xí)方式。

本文以高等職業(yè)院校電氣工程類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程《電氣工程制圖》為研究對(duì)象，針對(duì)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，以解決問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，適應(yīng)電氣專業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新與實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建了一種適應(yīng)高職院校電氣專業(yè)學(xué)生層次的電氣工程制圖網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系，以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)，創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)室，在線上建設(shè)和使用教學(xué)資源、組織教學(xué)活動(dòng)、協(xié)調(diào)線上與線下教學(xué)，為學(xué)生提供交互性學(xué)習(xí)環(huán)境，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生自主探究協(xié)作學(xué)習(xí)的興趣，從而提高教學(xué)質(zhì)量[1]。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建是對(duì)電氣工程制圖課程與信息技術(shù)融合的探索與實(shí)踐。

1? 網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn)

電氣工程制圖作為電氣專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程內(nèi)容涵蓋機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)繪圖、電氣工程圖三個(gè)方面[2]，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)，以及學(xué)生進(jìn)入職場(chǎng)后，開(kāi)展各種電氣技術(shù)工作都離不開(kāi)電氣工程制圖。以往的教學(xué)方法就是單一的課堂教學(xué)，學(xué)生反饋滯后，實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)脫節(jié)，課程的“難教”與“難學(xué)”一直困擾著師生。針對(duì)這種情況，我們借助于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，用AUTOCAD、FLASH等軟件作為工具，創(chuàng)建一個(gè)符合學(xué)生認(rèn)知習(xí)慣的電氣工程制圖虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生在課外通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。該實(shí)驗(yàn)室具有以下特點(diǎn)：①充分體現(xiàn)了理論與實(shí)踐、課上課下、線上線下的有機(jī)融合。利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，改變過(guò)去課堂內(nèi)教師純粹填鴨式地滿堂灌，課堂外學(xué)生為了獲得學(xué)分被動(dòng)地做習(xí)題的枯燥模式，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為核心的自主學(xué)習(xí)模式，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，克服了本課程教學(xué)學(xué)時(shí)少、師生互動(dòng)困難等不足[3]。②網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室全天開(kāi)放，不受時(shí)間與空間的限制，具有靈活性、實(shí)踐性。③在第二課堂中，組織學(xué)生參加各類制圖競(jìng)賽，以賽促進(jìn)，教師利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行賽前指導(dǎo)，創(chuàng)建競(jìng)賽資源庫(kù)，資源庫(kù)也可作為學(xué)生課外學(xué)習(xí)的內(nèi)容[4]。④在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中，加入企業(yè)案例，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，改變以往只知紙上談兵，與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)校企無(wú)縫對(duì)接。電氣班為企業(yè)冠名班，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中要去冠名企業(yè)進(jìn)行工學(xué)交替，企業(yè)一線專家為學(xué)生授課，學(xué)生通過(guò)識(shí)崗、習(xí)崗與企業(yè)零距離接觸后，認(rèn)識(shí)到電氣工程制圖這門課程的重要性，回校后，利用網(wǎng)絡(luò)積極參與課程學(xué)習(xí)，將企業(yè)案例與工程實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，為三年級(jí)的頂崗實(shí)習(xí)培養(yǎng)職業(yè)技能。

2? 實(shí)驗(yàn)室模塊

網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室劃分為6個(gè)模塊，如圖1所示。

2.1 課程信息資源模塊

課程信息資源模塊包含課程介紹、課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計(jì)劃。學(xué)生可以從中獲得課程性質(zhì)、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、考核標(biāo)準(zhǔn)、授課進(jìn)度安排等基本信息，它是支撐網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的骨架，為其他模塊的建設(shè)指明了方向。

2.2 教學(xué)材料模塊

教學(xué)材料模塊如圖2所示，包含教案、課件、教學(xué)視頻、企業(yè)案例、學(xué)生作品等資源，各資源配合線上授課進(jìn)度與教學(xué)任務(wù)進(jìn)行有序開(kāi)放，認(rèn)真甄選教學(xué)資源，使學(xué)生線上學(xué)習(xí)與課堂學(xué)習(xí)無(wú)縫對(duì)接。

按照教學(xué)內(nèi)容，在機(jī)械制圖內(nèi)容模塊，加入了機(jī)械工程圖的三維動(dòng)畫(huà)演示，通過(guò)AUTOCAD軟件創(chuàng)建了平面立體、回轉(zhuǎn)體、截交線、相貫線、組合體等三維模型庫(kù)，如圖3所示，學(xué)生通過(guò)二維與三維對(duì)照學(xué)習(xí)，圖感與空間想象力得以提升，解決了課堂教學(xué)中“難教”與“難學(xué)”的問(wèn)題，同時(shí)滿足了學(xué)生課外自學(xué)與拓展學(xué)習(xí)的需要[5]。

同時(shí)，為了拓展線上學(xué)習(xí)資源，在電氣制圖內(nèi)容模塊，加入了電氣工程圖的經(jīng)典動(dòng)畫(huà)演示，如圖4所示，直觀有趣，并且對(duì)其工作原理進(jìn)行文字說(shuō)明，讓學(xué)生在進(jìn)行電氣制圖的同時(shí)還能具備一定的識(shí)圖能力。

針對(duì)學(xué)生筆記本電腦的普及率很高，在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中為學(xué)生提供了AUTOCAD安裝軟件及其安裝方法，學(xué)生可以下載安裝軟件，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力;匯總了計(jì)算機(jī)繪圖中的常見(jiàn)問(wèn)題以及解決方法，為學(xué)生完成第二課堂任務(wù)清除了障礙;并把學(xué)生在第二課堂中完成的優(yōu)秀作品在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上展示，使學(xué)生充滿成就感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)作動(dòng)力。

為了對(duì)應(yīng)課堂教學(xué)，在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中提供了相應(yīng)的微課教學(xué)視頻，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成相對(duì)獨(dú)立的微課單元，學(xué)生可以針對(duì)薄弱的知識(shí)點(diǎn)來(lái)快速甄選使用，具有靈活性與針對(duì)性。此外，學(xué)生隨時(shí)隨地能夠聽(tīng)課，不受時(shí)空限制，為傳統(tǒng)課堂教學(xué)做了有益補(bǔ)充。

2.3 答疑討論模塊

答疑討論模塊中包含課程討論區(qū)、常見(jiàn)問(wèn)題、自動(dòng)答疑、郵件答疑4個(gè)子模塊，如圖5所示，在此模塊中，可以實(shí)現(xiàn)課下線上的師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，通過(guò)學(xué)生提問(wèn)，師生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行討論，實(shí)現(xiàn)師生與生生之間的交流與分享，最終達(dá)到消除疑問(wèn)、解決問(wèn)題的目的。答疑討論模塊既解決了以往教學(xué)中師生互動(dòng)困難、學(xué)生反饋滯后的問(wèn)題，又使師生雙方在相互溝通、相互補(bǔ)充、相互啟發(fā)中增進(jìn)情感交流，互相促進(jìn)、共同提高[6]。

2.4 教學(xué)筆記模塊

教學(xué)筆記模塊包含教師筆記和學(xué)生筆記2個(gè)子模塊，教師可以記錄自己在教學(xué)過(guò)程中的體會(huì)，學(xué)生可以分享自己對(duì)課程的學(xué)習(xí)心得，教師可以傾聽(tīng)學(xué)生的傾訴，了解學(xué)生的需求，從而總結(jié)教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、完善教學(xué)方法、提高教學(xué)水平。師生可以通過(guò)此模塊互相影響與促進(jìn)，從而達(dá)成共識(shí)與共享，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)與共同發(fā)展。

2.5 教學(xué)活動(dòng)資源模塊

教學(xué)活動(dòng)資源模塊包含課程作業(yè)、試卷試題庫(kù)、在線測(cè)試3個(gè)子模塊，課程作業(yè)模塊如圖6所示，教師布置線上作業(yè)，查看與批閱作業(yè)，進(jìn)行作業(yè)統(tǒng)計(jì)分析;學(xué)生登錄平臺(tái)查看任務(wù)，提交作業(yè)，并可以查看教師批閱結(jié)果。試卷試題庫(kù)模塊包含試題庫(kù)與試卷庫(kù)的維護(hù)，教師可以存儲(chǔ)練習(xí)題與模擬題，練習(xí)題可以對(duì)學(xué)生公開(kāi)，供學(xué)生線上練習(xí)，模擬題可以供測(cè)試組卷。教師可以利用在線測(cè)試模塊組卷供學(xué)生線上自主測(cè)試，與傳統(tǒng)的線下考試相比，在線測(cè)試在分?jǐn)?shù)管理、考試時(shí)間控制、信息反饋速度等方面都具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。

2.6 課程管理模塊

課程管理模塊主要包含教學(xué)欄目管理、選課學(xué)生管理、學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)、課程間分享等子模塊。教師可以利用教學(xué)欄目管理子模塊對(duì)啟用的教學(xué)欄目設(shè)置開(kāi)放范圍、更改排列順序，并可以添加新的課程欄目;教師可以通過(guò)選課學(xué)生管理模塊來(lái)查看學(xué)生的課程學(xué)習(xí)記錄;利用學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)模塊可以統(tǒng)計(jì)整個(gè)班級(jí)學(xué)生的各項(xiàng)學(xué)習(xí)指標(biāo)，如圖7所示，教師可以了解到每位學(xué)生的進(jìn)入課程次數(shù)、上交課程作業(yè)次數(shù)、學(xué)習(xí)筆記數(shù)量、課程討論區(qū)發(fā)表話題次數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)，從而在線監(jiān)控學(xué)生在線學(xué)習(xí)狀態(tài)，積極引導(dǎo)學(xué)生參與在線學(xué)習(xí);課程間共享模塊可以實(shí)現(xiàn)本課程與其它相關(guān)課程之間的資源共享，可以設(shè)置本課程資源共享范圍，也可以引用其它課程共享給本課程的資源，這樣教師可以了解相關(guān)課程內(nèi)容，避免授課內(nèi)容的重復(fù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

3? 教學(xué)效果分析

通過(guò)探索與實(shí)踐，基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的電氣工程制圖實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)已經(jīng)取得階段性的成果，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果分析，教學(xué)效果良好，為學(xué)生提供了一個(gè)便捷、開(kāi)放、交互、資源豐富的自主學(xué)習(xí)平臺(tái)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的助力，教學(xué)效果相較以往有了較大改觀，如表1所示。

同時(shí)通過(guò)教學(xué)資源下載，答疑討論、在線測(cè)試等環(huán)節(jié)，提高了學(xué)生的做題速度與準(zhǔn)確率，培養(yǎng)了學(xué)生的圖感，增強(qiáng)了學(xué)生的讀圖識(shí)圖能力，取得了事半功倍的效果。圖8與圖9分別給出了課改前與課改后的考試成績(jī)統(tǒng)計(jì)，針對(duì)的是同一教師講授的電氣專業(yè)不同屆學(xué)生，通過(guò)對(duì)比分析，可以看出課改后高分段學(xué)生明顯增多，課改前的峰值分?jǐn)?shù)段為70-79，而課改后峰值分?jǐn)?shù)段為80-90，成績(jī)分布的峰值段明顯前移，可見(jiàn)通過(guò)電氣工程制圖網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的課程改革，能有效提高學(xué)生的整體知識(shí)水平，提高平均成績(jī)，降低不及格率，效果顯著。

4? 結(jié)束語(yǔ)

依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，建設(shè)電氣工程制圖實(shí)驗(yàn)室以實(shí)現(xiàn)線上教學(xué)，是信息化發(fā)展帶來(lái)的紅利，實(shí)踐證明，這種線上與線下相融合的教學(xué)模式便于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力[7]。電氣工程制圖實(shí)驗(yàn)室拓展了課堂教學(xué)，延伸了學(xué)生學(xué)習(xí)空間，是師生交流的舞臺(tái)。作為教育工作者，我們還需要研究、總結(jié)、嘗試、探索、與時(shí)俱進(jìn)，建成具有優(yōu)質(zhì)資源的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，這是今后必須完成的課題。加強(qiáng)資源建設(shè)、創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、注重整合資源、擴(kuò)充與完善網(wǎng)絡(luò)資源、同時(shí)避免資源紊亂與重復(fù)，詳細(xì)布局資源結(jié)構(gòu)，去繁就簡(jiǎn)、條理清晰、層次分明，是今后發(fā)展的方向。

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