化工制图教学质量的应对策略

［摘要］目前，化工制图教学存在学时少、任务重、要求高的困境，本文从网络课程内容设计、学生在线学习活动的监督和考核、师生互动和教学内容拓展等方面阐述了线上线下混合式教学法的实践，给出了解决这一问题的方法。

［关键词］化工制图；混合式教学法；课程设计；在线学习

一、化工制图课程教学现状分析

（一）学生基础现状分析

化工制图是面向应用化学专业学生开设的一门专业核心基础课，安排在大二上学期进行。这些学生在大一阶段刚学习了针对大类招生、大类培养的课程，选择本专业作为修读领域。虽然学生从自身的兴趣和专长出发选择了本专业，但并未接触到专业核心内容，其专业基础十分薄弱。化工制图是一门理论性和实践性都非常强的课程，与化工生产息息相关。学生大多从一个校园走入另一个校园，有些人从未进入过工厂参观实习，对化工厂缺乏认识，对化工设备、化工管道、工艺流程等名词感到陌生，因此教学中出现了许多意想不到的事情。如讲到化工设备常用零部件法兰时，学生表示从未见过；讲述其分类和用途时，学生一脸茫然；涉及具体化工生产中的设备实物时，学生依旧是这样的状态。面对这样的学生群体讲授化工制图，授课教师需要改变以往的教学模式，从实践中摸索出一套行之有效的方法。

（二）化工制图教学中的困境

本专业化工制图课程为32学时，教学内容包括机械制图基本知识、化工工艺流程图、化工设备布置图、化工管道布置图、化工设备图、化工设备常用零部件图、AutoCAD绘图软件学习与应用。该课程的教学目标是：通过学习，学生要能够看懂一般的化工设备图和工艺流程图，并具备绘制简单零件图及工艺流程图的能力。该课程是机械制图、化工制图和计算机辅助制图三门独立课程的融合，教学内容涉及面广，时间紧，教学任务重。尤其是机械制图部分，由于学校没有开设先修的机械制图或画法几何课程，学生感到内容抽象难懂，教师也感觉教学难度很大，教学达不到理想的效果。但是，这部分内容是后续学习的基础，教师需要花费较多的课堂时间详细讲解和分析习题，学生课外要做大量有针对性的练习。机械制图教学内容十分丰富，在有限的学时内，教师需要根据化工制图的专业特点，精简教学内容，在为学生后续学习打好基础的前提下，尽量降低教学的深度和难度，最好能够结合化工设备零件的实例来讲述。因此，授课教师课前需要下大力气备课，力争讲得深入浅出，让学生容易理解。AutoCAD软件在工程设计领域应用广泛，是化工制图课程不可或缺的教学内容。为了培养学生的软件绘图能力，机械制图部分的教学中完全摒弃了手工绘图的方式，让学生改用AutoCAD软件完成视图的绘制。AutoCAD的练习贯穿整个授课过程。教师会给学生布置相关的绘图任务，训练学生的绘图能力，增强学生对毕业设计环节的应对能力和毕业后对工作的适应能力。众所周知，熟练掌握AutoCAD软件的应用非一朝一夕之功，课堂上对软件工具的讲授也不能面面俱到。尤其是在课时数偏少的情况下，教师不会花费宝贵的课堂时间让学生当堂练习，更不会随时指导。这就迫切需要授课教师探索更合适的教学法，以走出眼前的困境。综上所述，当前化工制图课程存在着授课学时少而教学内容多、学生基础薄弱而学习任务重且要求高的矛盾，对完全依赖课堂教学的传统教学模式提出了挑战。网络课程的适时出现给出了解决问题的答案。随着学校网络教学平台的建立，利用网络平台辅助化工制图教学刻不容缓。

二、线上网络教学的实施策略

网络教学作为课堂教学的辅助，如何设计、如何选择教学内容和如何开展是关键。

（一）线上网络教学内容设计

化工制图课程内容比较枯燥，一开始便是机械制图部分的讲授，对学生的空间想象力有很高的要求，容易使学生产生“这门课很难”的错觉，从而失去学习的信心和兴趣。为了激发学生的学习兴趣，上好第一堂课十分关键。为此，在绪论课上，我们以该课程在工程实践中的应用为导引，向学生说明课程的主要学习内容和目标要求，介绍学习方法，阐明重点和难点；鼓励学生跟着老师的要求走，认真听讲，努力克服初期的不适应，轻松进入后面的学习。在网络教学平台上，配合该章节的教学内容，我们放置了一些化工厂生产车间、典型化工设备、化工设备常用零部件的图片，并配以相应的文字说明，以使学生直观地了解研究对象。另外，高年级同学在工厂现场参观的视频、学习这门课的心得体会和对学弟学妹们的寄语及鼓励，以及他们用AutoCAD软件绘制的化工制图大作业等也放在网络平台上。生动的图片和鲜活的视频消除了理论授课的枯燥感，弥补了工厂实习的缺失，激发了学生的学习热情，增强了学生学好这门课的信心。为使AutoCAD软件的学习贯穿课程的始终，我们在第二章即展开了绘图软件的讲解。首先，我们用两节课的时间对软件的基本功能做了整体概述，将具体内容的学习作为线上教学内容，以一个或两个工具条的具体应用为例录制了一段5～10分钟的视频，要求学生线上学习。我们接着用4个学时的课堂时间，以简单零件的绘制为例，向学生示范具体画法，要求学生当堂完成，以检验学生线上学习的效果，使其初步掌握对软件工具的灵活运用。在后续章节的学习中，我们给学生布置了相关绘图任务，进一步训练学生的绘图能力，为后续的化工制图CAD课程设计打好基础。如此一来，AutoCAD软件的学习从以前的集中课堂讲授分散到学生平日的碎片化学习中，这样就节省了课堂授课时间，提高了教学效率，学生的学习效果非常显著。机械制图基本知识是该课程教学的难点，以课堂讲授为主，安排了8个学时来完成。要掌握这部分内容，学生需要多看、多想、多画，因此该章节的网络教学内容以习题为主。我们放置了大量零件模型图片，要求学生用AutoCAD软件绘制相应的三视图、补全三视图中所缺线条、根据所给视图绘制剖视图和剖面图、对图形做尺寸标注等。大量的练习有助于学生掌握这部分内容，可以培养学生的空间想象力。我们还针对某些典型例题录制了讲解视频，供学生在线学习。化工工艺流程图、设备布置图、管道布置图、化工设备图及化工常用零部件选用等章节均是一些叙述性和说明性的内容，学习难度不大，但需要记忆的东西多且繁杂，按照常规方法讲授，学生常感觉枯燥无味。因此，我们将工艺流程图、化工设备图、设备布置图和管道布置图的具体绘制方法和要求，以及与设备和管道布置相关的建筑设计图的内容录制成不超过20分钟的系列视频，上传到网络教学平台供学生在线学习。此外，为了弥补学生工厂实践的缺失，我们将大量实物图片也上传至网络教学平台，帮助学生认识和了解。学生的读图和识图能力培养是本课程的教学目标之一，在完成相应章节图纸内容的详细讲解后，我们会列举大量读图实例，以问题为导向带领学生一起认识和阅读，若时间充分则开展翻转课堂。除布置读图和识图任务外，我们还给学生布置了绘图任务，通过实际图形的绘制进一步加强学生对知识的记忆、理解和掌握。以上形式多样的教学设计为传统教学注入了活力，在一定程度上改善了课程学习枯燥的状况。线上网络教学平台的运用将教师从繁杂的知识讲解中解放出来，使其有更多的可支配时间来进行师生间的研讨和对话［4］，有更多的精力去关注学生“学”的情况，为学生发展提供更好的条件。

（二）对学生网络在线学习的实时监控和考核

在线学习完全是学生的自主学习行为，学生可根据自己的时间安排完成。对于比较懒散、学习兴趣不高、自觉性不强的学生来说，这样的教学设计形同虚设。因此，如何对学生的线上学习情况进行督促和监控，使其达到应有的教学效果，是实施网络教学需要思考的问题。网络教学平台软件会将每位学生的学习情况记录下来，教师可在后台查询，随时掌控学生的学习动态。化工制图是实践性和应用性很强的课程，传统的期末考试方式不能充分体现该课程的教学要求，也不能全面反映学生的学习状况。因此，我们基于课程特点，重新设计考核方式，将考核重点放在对学生在线学习情况的评价上。这部分成绩占总成绩的60％，而期末理论考成绩只占40％。学生在线学习的考核内容主要包括线上教学视频的学习时间和绘图作业的完成情况（学生完成作业后可提交至网络教学平台），网上作业的内容基本上是按照该课程的教学目标和要求而设计的，能够充分体现课程培养目标。以学生完成平时学习任务的情况作为成绩评定的依据，可以给学生一定的学习压力，对其在线学习起到一定的督促作用，同时有助于培养他们学习的自觉性、主动性和利用网络资源学习的习惯，为其养成终身学习的习惯、达到自我教育的高度奠定基础。

三、通过网络教学平台实现课程内容的拓展

随着科学技术的发展，知识更新的速度越来越快，互联网技术的普及使得知识资源的获取十分便捷。在这种形势下，化工制图课程教学也应利用科学技术发展新成果，不断更新完善。对数字化教学资源的运用能力是社会信息化对当代教师提出的要求［5］。借鉴和学习国内外不同院校化工制图课程的教学方式和教学内容，对提升教师的教学技能和拓宽学生的知识视野十分有益。网络教学平台为实现课程内容的拓展提供了便利。我们将与课程内容相关的图片、文字、网络链接及优秀教学视频置于网络教学平台上供学生学习，使学生了解了行业发展动态，开阔了眼界，扩展了知识面，了解了市场需求，激发了学生的学习兴趣和求知欲。

四、通过网络教学平台增强师生间的交流互动

网络教学平台不仅是学生学习的平台，也是师生互动的平台。它集成了信息、后台监控和交流互动的功能。学生在学习过程中若有疑问，可随时通过网络提问，老师登录平台就能及时解答。师生也可以就某个问题进行线上讨论，不受时间和场地的限制，方便快捷。利用网络教学平台的移动智能终端，学生可以随时随地利用碎片化时间，打开手机进行学习，不仅提高了时间利用率，也拓展了课程学习的时间和空间。

五、结语

我们从化工制图课程的教学现状出发，利用网络教学平台开展线上线下混合式教学，有效缓解了化工制图教学中学时少、学生基础薄弱而教学内容多、任务重、要求高的矛盾。实践证明，网络教学是课堂教学的有力辅助和补充，拓宽了学生的知识面，使学生学习和师生互动不再受时空条件的限制，为传统教学注入了活力，激发了学生的学习兴趣。

参考文献：

［1］汪富泉．本科高校人才培养定位现状探讨［J］．中国教师，2013（s2）：96－97．

［2］张佑春，朱炼，潘晓君，等．基于“互联网＋”的线上线下混合式教学平台设计［J］．大庆师范学院学报，2017，37（3）：52－54．

作者：南旭莹 杨慧 孙丽丽 王崇太 姚玉华 单位：海南师范大学 化学与化工学院热带药用植物化学教育部重点实验室 数理统计学院