朱登磊(宜賓學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)部，四川 宜賓 644007)

0 引言

化工制圖與CAD 課程是化工類專業(yè)必修的一門既有系統(tǒng)理論又有較強(qiáng)實(shí)踐性的技術(shù)基礎(chǔ)課，是銜接化工專業(yè)知識與工程實(shí)踐的橋梁[1]，無論是化工廠的設(shè)計與建設(shè)施工，還是化工企業(yè)生產(chǎn)中的試車與生產(chǎn)運(yùn)行，或是化工裝置和設(shè)備的檢修與技術(shù)改造等，均離不開化工專業(yè)圖樣。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有較強(qiáng)的空間想象和思維能力，系統(tǒng)掌握繪制和閱讀工程圖樣的原理和方法，學(xué)會利用CAD 軟件進(jìn)行繪制和編輯圖形，并能按照制圖國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范準(zhǔn)確表達(dá)化工設(shè)備圖、化工工藝流程圖、設(shè)備布置圖等專業(yè)圖樣，為后繼生產(chǎn)和設(shè)計系列課程的學(xué)習(xí)及從事化工方面的生產(chǎn)運(yùn)行和設(shè)計施工等工作打下基礎(chǔ)。

面對“互聯(lián)網(wǎng)+”帶來的對教育工作的新要求，特別是2020 年以來的新冠疫情對“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的促進(jìn)，線上線下混合式教學(xué)模式已經(jīng)成為當(dāng)前教與學(xué)的一個新趨勢[2-4]。作為進(jìn)行教學(xué)工作主要依據(jù)的教學(xué)指導(dǎo)文件課程教學(xué)大綱，在構(gòu)建過程中如何從課程目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)評價等方面體現(xiàn)線上線下教育的融合，是課程任課教師面臨的一個挑戰(zhàn)。本研究以化工制圖與CAD 課程為案例，探討線上線下融合的課程教學(xué)大綱的構(gòu)建。

1 課程目標(biāo)的制定

課程目標(biāo)是課程本身要實(shí)現(xiàn)的知識、能力、素質(zhì)等方面的具體目標(biāo)和意圖，線上線下混合式課程的課程目標(biāo)，應(yīng)該凸顯學(xué)生通過線上學(xué)習(xí)達(dá)成的素質(zhì)和能力?；ぶ茍D與CAD 在制定課程目標(biāo)時，充分考慮線上線下融合，在應(yīng)達(dá)到的基本知識、能力和素質(zhì)目標(biāo)之外，專門制定體現(xiàn)學(xué)生線上學(xué)習(xí)的能力與素養(yǎng)目標(biāo)，即：具有搜集線上學(xué)習(xí)資源的能力，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣，能根據(jù)科技進(jìn)步與技術(shù)發(fā)展不斷學(xué)習(xí)CAD 制圖新方法與新技術(shù)，為從事設(shè)計、生產(chǎn)、研究等各種專業(yè)工作打下良好的基礎(chǔ)。另外，在課程總目標(biāo)和分目標(biāo)的設(shè)置上，充分考慮課程思政，在學(xué)習(xí)過程中讓學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度和作風(fēng)，牢固樹立標(biāo)準(zhǔn)化意識和責(zé)任意識，具有良好的職業(yè)道德和勇于創(chuàng)新、愛崗敬業(yè)、精益求精的工程師素質(zhì)。線上線下融合的化工制圖與CAD 課程目標(biāo)設(shè)置如下：

課程總目標(biāo)：形成較強(qiáng)的空間想象能力和空間思維能力，具有圖解空間幾何問題的能力；能運(yùn)用現(xiàn)代繪圖方法與技能，貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范，正確、完整、清晰地繪制和閱讀專業(yè)圖樣，規(guī)范展示設(shè)計成果，并能用圖紙與同行就專業(yè)問題進(jìn)行交流與協(xié)作；養(yǎng)成認(rèn)真負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度和作風(fēng)，建立工程意識和職業(yè)意識，樹立終身學(xué)習(xí)、可持續(xù)發(fā)展的觀念。

課程目標(biāo)1：構(gòu)建空間想象能力和空間思維能力，能正確、熟練地運(yùn)用正投影、基本視圖和其他輔助視圖的概念及投影規(guī)律繪制和分析物體的視圖，并能用剖視、斷面、局部放大等常用的視圖表達(dá)方式完整、正確、清晰、簡練地表達(dá)物體的結(jié)構(gòu)形狀。

課程目標(biāo)2：能夠描述零件圖、裝配圖、化工設(shè)備圖和化工工藝圖等專業(yè)圖樣的作用、基本要素、表達(dá)方案和布局方法，根據(jù)行業(yè)規(guī)范和技術(shù)要求繪制和閱讀工程圖樣，并在繪圖過程中貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)圖紙幅面、格式、比例、圖線和尺寸標(biāo)注等方面的基本規(guī)定。

課程目標(biāo)3：熟悉AutoCAD 等現(xiàn)代繪圖軟件的特點(diǎn)、優(yōu)勢及局限性，能應(yīng)用AutoCAD 的基本繪圖與編輯命令、圖層、文字注釋、尺寸標(biāo)注、圖塊等功能，熟練繪制有一定復(fù)雜程度的專業(yè)圖紙，規(guī)范展示設(shè)計成果，并能與同行通過工程圖紙順利地進(jìn)行交流與協(xié)作。

課程目標(biāo)4：養(yǎng)成耐心細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度，牢固樹立標(biāo)準(zhǔn)化意識和責(zé)任意識，具有良好的職業(yè)道德和勇于創(chuàng)新、愛崗敬業(yè)、精益求精的工程師素質(zhì)；

課程目標(biāo)5：具有搜集線上學(xué)習(xí)資源的能力，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣，能根據(jù)科技進(jìn)步與技術(shù)發(fā)展不斷學(xué)習(xí)CAD 制圖新方法與新技術(shù)，為從事設(shè)計、施工、生產(chǎn)、研究等各種專業(yè)工作打下良好的基礎(chǔ)。

2 課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐

在工程專業(yè)認(rèn)證的通用標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)時須達(dá)到的工程知識、問題分析、設(shè)計/ 開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團(tuán)隊、溝通、項(xiàng)目管理、終身學(xué)習(xí)等 12 個畢業(yè)要求[5]。通常這12 個畢業(yè)要求又分解一系列的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，每一個指標(biāo)點(diǎn)由若干課程支撐，以滿足畢業(yè)要求的達(dá)成。以宜賓學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)為例，對應(yīng)12 個畢業(yè)要求，分解了32 個指標(biāo)點(diǎn)，化工制圖與CAD 課程的5 個課程目標(biāo)對設(shè)計/開發(fā)解決方案、使用現(xiàn)代工具、職業(yè)規(guī)范、溝通、終身學(xué)習(xí)等畢業(yè)要求中的5 個指標(biāo)點(diǎn)形成支撐，特別學(xué)生線上學(xué)習(xí)能力和素質(zhì)課程目標(biāo)的達(dá)成，對畢業(yè)要求中的終身學(xué)習(xí)指標(biāo)點(diǎn)“能夠認(rèn)識到自我探索和終身學(xué)習(xí)的必要性，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，具備適應(yīng)科技進(jìn)步與技術(shù)發(fā)展的能力”形成高支撐?；ぶ茍D與CAD 課程分目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐如表1 所示。

表1 課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐矩陣

3 課程內(nèi)容

化工制圖與CAD 課程內(nèi)容分成三大模塊：工程制圖基礎(chǔ)模塊、CAD 繪圖模塊、化工專業(yè)圖紙模塊[6]。在課程教學(xué)設(shè)計上，每一模塊都設(shè)計有線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)內(nèi)容。

工程制圖基礎(chǔ)模塊包括“緒論”“制圖的基本知識”“投影法與基本視圖”“形體的生成與視圖表達(dá)”“機(jī)件常用的表達(dá)方式”“零件圖”等課程單元，通過該模塊的學(xué)習(xí)，使學(xué)生明確化工制圖與CAD 課程的性質(zhì)與任務(wù)，樹立對本課程的正確學(xué)習(xí)態(tài)度，掌握學(xué)習(xí)本課程的方法。在掌握機(jī)械制圖和技術(shù)制圖國家標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定基礎(chǔ)上，能夠根據(jù)物體的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用基本視圖的形成及投影規(guī)律以及剖視圖、斷面圖、局部放大圖等常用的視圖表達(dá)方式，正確分析和確定空間形體的視圖表達(dá)方案，并能正確的繪制和識讀圖形。本模塊將制圖最為核心的知識點(diǎn)在課堂上講授，制圖的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性文件、核心知識延展出來的其他知識點(diǎn)，讓學(xué)生進(jìn)行線上自主學(xué)習(xí)。

CAD 繪圖模塊中，主要包括“基本圖形的繪制和編輯”“復(fù)雜圖形的繪制與編輯”“化工專業(yè)圖樣的CAD 繪制”等課程單元。通過該模塊的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉AutoCAD 軟件的特點(diǎn)，能熟練使用基本繪圖和修改命令，利用對象捕捉、對象追蹤、夾點(diǎn)編輯等功能，繪制和編輯基本圖形和復(fù)雜的圖形，能夠熟練使用AutoCAD 軟件進(jìn)行化工制圖操作，規(guī)范展示化工設(shè)計成果。本模塊中，對于AutoCAD 基本的繪圖、編輯命令，讓學(xué)生通過線上自主學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行，學(xué)生們可以根據(jù)線上視頻的講解，邊看邊練，能很好地達(dá)到熟悉AutoCAD 基本命令的目的。對化工專業(yè)圖樣，以項(xiàng)目驅(qū)動的形式進(jìn)行教學(xué)，主要通過三種典型的化工圖紙繪制，讓學(xué)生掌握專業(yè)圖樣的CAD 繪圖。

專業(yè)圖紙模塊主要包括化工設(shè)備圖、工藝流程圖、設(shè)備布置圖、管道布置圖等單元。通過該模塊的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)會闡釋各種化工專業(yè)圖紙的種類、作用、內(nèi)容和表達(dá)方法，能按照標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范繪制和閱讀常見的化工專業(yè)圖樣。該模塊主要采用項(xiàng)目驅(qū)動和線上學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式來完成，結(jié)合CAD 繪圖模塊中的“化工專業(yè)圖樣的CAD 繪制”課程單元，以課程作品的形式展示學(xué)習(xí)成果。

根據(jù)產(chǎn)出導(dǎo)向的工程認(rèn)證理念，每一部分課程內(nèi)容要對課程目標(biāo)提供支撐，課程目標(biāo)的達(dá)成要靠各課程單元的實(shí)施來實(shí)現(xiàn)，每一個課程分目標(biāo)，由多個課程單元在完成整個教學(xué)周期中所有教和學(xué)的活動后實(shí)現(xiàn)?；ぶ茍D與CAD 各課程單元的學(xué)時、教學(xué)方式以及各課程單元對課程分目標(biāo)的支撐如表2 所示。

表2 課程教學(xué)內(nèi)容及對課程目標(biāo)的支撐矩陣

4 課程考核與評價

線上線下融合的化工制圖與CAD 課程考核，為了很好地跟蹤、評價學(xué)生的線上學(xué)習(xí)效果，每次線上學(xué)習(xí)結(jié)束后，進(jìn)行線上測試，來評價學(xué)生的線上學(xué)習(xí)成效，以便能對學(xué)生掌握情況不是很好的知識點(diǎn)及時在線下進(jìn)行講解和補(bǔ)充。課程總的考核與評價方式及對課程目標(biāo)的支撐設(shè)計如表3 所示。

表3 課程考核與評價方式及對課程目標(biāo)的支撐

化工制圖與CAD 課程這種考核設(shè)計打破傳統(tǒng)的主要以期末考試成績來評價學(xué)生的考核方式，重視過程性評價和表現(xiàn)性評價，能把學(xué)生對專業(yè)圖紙、CAD繪圖的掌握情況，以及工程制圖基礎(chǔ)知識在專業(yè)圖紙中的應(yīng)用情況真實(shí)地反映出來，真正衡量學(xué)生的綜合繪圖水平，突出學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計創(chuàng)新能力，強(qiáng)化工程人才的應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

5 結(jié)語

線上線下混合式教學(xué)模式是“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教學(xué)改革的熱點(diǎn)，作為教與學(xué)“指揮棒”的課程教學(xué)大綱，對線上線下混合教學(xué)的理念進(jìn)行重構(gòu)迫在眉睫。本文以化工類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課—化工制圖與CAD 課程為例，從課程目標(biāo)設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容與實(shí)施、課程考核與評價等方面著手，構(gòu)建出線上線下融合的化工制圖與CAD 課程教學(xué)大綱，更好地為該課程的線上線下混合式教學(xué)服務(wù)。