混合教學模式在工程圖學課程中的教學實踐與思考

羅 聲,許巧林

(四川師范大學工學院,四川成都 610101)

1 研究概況

近年來，在計算機網絡技術飛速發展的支撐下，大數據時代的來臨給高等教育帶來深刻的變革。本質為課堂傳統教育和線上教育相結合的混合教學模式應運而生并迅速蔓延。2012年以開放性、大眾化、經濟性、可移動性、個體化為特征的大規模在線開放課程MOOC為代表的線上教學思潮席卷全球[1]，線上教育呈現普及化趨勢，但因MOOC存在針對性不足、針對性不強，特別是對于深入學習的要求不夠[2]，在設計與特定學習人群尤其是大學本科生相適應的課程方面做得不到位等突出問題，使得MOOC正如英國東安格利亞大學的多米尼克.盧克斯教授所指出的：MOOC不大可能成為高等教育的救星，也不大可能造成傳統大學的解體！最有可能的未來是開放新的訪問平臺，供人們了解更多內容。由此可見，利用類似于MOOC等線上資源的信息平臺，深化傳統課堂教學改革，構建新型的高等教育教學結構，是教育改革和教學發展的必然方向。

SPOC混合教學模式正是基于此種思想應運而生。SPOC是小規模私密在線課程，最早由美國加利福利亞大學伯克利分校福克斯提出[3]。SPOC雖源于MOOC，但與MOOC相比有它突出的特點和優勢。一方面，SPOC具有與MOOC一致的教學內容豐富多彩、學習方式靈活多樣、學習內容觀看可重復性等特點，另一方面，SPOC提出以學生為主體、以教師為主導的教學理念，學習者基本是固定人群，整個教學活動過程在專業指導教師的主導下進行，教學過程可控[4]。SPOC混合教學模式中教師的作用在整個教學過程中重新定位。在傳統課堂上強調的“先講授，再練習”模式正好與SPOC提倡“先學習，再講授再練習”相反，SPOC混合教學模式具有翻轉課堂的部分性質，學生自己安排時間，在課堂外線上學習教師指定的授課視頻、授課PPT等教學內容，并完成前期測試，然后再回到課堂內完成作業，解決疑惑。

目前，學者們開展了大量SPOC混合教學模式的理論研究和實踐研究。尹合棟在對國內外典型SPOC教學模式的案例進行分析后，探索了運用教學相關理論設計出基于泛雅SPOC平臺的混合教學模式，并對該模式的“前端分析、課程設計、課程組織、教學評價”四個過程進行詳細分析[5]。柳春艷等人采用系統評價方法將SPOC翻轉課堂與傳統教學的教學效果進行對比分析，并通過元分析方法對其效應值進行統計分析，結果表明：SPOC翻轉課堂的考試成績、知識理解能力、知識應用能力、自學能力、自我管理能力、學習動機均高于傳統課堂，但及格率、優秀率、協作能力無顯著差異[6]。蘇小紅等人以哈工大“C語言程序設計”課程為例，介紹了基于MOOC/SPOC和大班翻轉課堂進行混合式教學的探索[7]。李小青等人結合SPOC教學理念，從課程準入限制、前期規劃準備和跨平臺混合式教學實施三方面研究

SPOC教學過程在實體課堂和網絡平臺的重點環節和教學方法[8]。李瑾等人以X大學“現代密碼學”SPOC翻轉課堂為例，構建了以學生為中心的自主學習力教室，實現了學生學習毅力、學習動力、學習態度、深度學習能力、學習策略與反思等自主學習力的整體提升，為新工科建設提供一個可參考的案例[9]。

2 工程圖學課程

工程圖學是工程造價專業的專業基礎課。教學目標是培養學生空間思維能力，讀圖和識圖能力，運用現行規范作圖制圖能力。當前，在工程圖學教學過程中存在如下三個主要問題：

(1)課程本身具有較強的抽象性且內容繁多。學生經常會無法根據投影圖想象出具體的空間建筑形體，或者無法將空間建筑形體轉化為投影圖。現行國家制圖規范中的細節繁多，學生很難記憶。

(2)學生學習能力參差不齊。學生自身空間思維能力強弱有別。大多數男生空間思維能力強于女生。對于空間思維能力強的學生而言，很容易將不同投影面投影圖結合到一起，想象出正確的空間建筑形體；對于空間思維能力弱的學生而言，即便花費很多時間去思考，也很難想象出形體的樣子，最終導致學習者學習效果的差異，也給課程教學實施帶來難度。

(3)班級學生人數多，同時由于學時限制，在教學過程中難以實施個體教學。隨著高校對實踐活動的重視，各課程基本學時相對減少，如何在有限的時間內完成教學任務，又激發學生的學習興趣，是需要探索的問題[10]。

雖然工程圖學是一門古老的、內容相對定型的課程，但是隨著現代科技的進步其在內容上也不斷推陳出新。教師一方面需要把科學計算可視化、現代CAD技術等相關的新思想、新技術引入課程，使課程得以蓬勃發展；另一方面，因土木工程行業涉及的規范多、規范更新速度快，教師還應當及時更新教學內容，使學生學習和掌握的知識點能與時俱進，與行業接軌。因此，單純的傳統課堂講授已很難滿足現狀，新的教學模式和新的教學內容完善迫在眉睫。

3 《工程圖學》SPOC 混合教學模式教學實踐

3.1 教學前期準備

SPOC混合教學模式是一種新興的課堂教學模式，與傳統教學不同，它是以學生為中心，以教師為主導，采用“先線上學習后線下學習”的教學形式完成課程教學。為保證教學質量和教學效果，教學前期準備尤為重要。作為師范類大學中開設的《工程圖學》課程，它的學習對象與一般工科類大學有明顯差異，女生比例極高，班級女生比例多達70 %以上，這一特殊現象使得教學前期準備需更加充分。

3.1.1 教學過程設計

整個課程內容包括制圖基本知識、建筑形體的表達方法、軸測投影、建筑施工圖、結構施工圖、建筑裝飾裝修施工圖。教師在開課前對《工程圖學》學習內容進行全面分析，確定學生學完本門課的總體學習目標為：培養學生空間思維能力，讀圖和識圖能力，運用現行規范作圖制圖能力。然后需要對總體學習目標分解和細化，得到每一章節每個知識點的明確細化目標，以便為后續教學活動進度安排和教學評價提供指導。同時，結合每一個細化目標，將知識點劃分為簡單、重點和難點三個層次，對重點和難點除了學生預先的線上學習外，教師在課堂教學過程中需進一步詳細講解，對學生提出的疑惑認真解答，對于極不容易想象出的空間形體留在課堂上進行小組討論，通過學生之間、師生之間的面對面交流，激發學生想象力，加深對知識的理解。最后通過線上線下單元測驗和單元作業來檢驗學生的學習效果，通過設置線上討論區促使教師和學生之間的在線交流，這可以更及時的解決學生心中的疑惑，也便于教師及時了解學生的學習狀況，為后續的課堂教學提供教學依據。

3.1.2 課程資源設計

課程資源設計主要包括SPOC平臺的線上資源設計和線下課堂教學資源設計兩大類，后續的教學活動能否順利展開最主要因素就在于資源的設計是否合理。為便于混合教學模式順利進行，結合工程圖學課程的總體學習目標，我校工程圖學SPOC混合教學模式的課程資源來自三方面：

(1)中國大學MOOC平臺系統中的《畫法幾何及土木工程制圖(下)》課程。

(2)自建微課對關鍵知識點進行講解和闡述，利用軟件制作三維模型模擬真實形體。

(3)利用實物模型讓學生更直觀地了解投影規律。MOOC學習平臺上優質資源的借鑒引用、微課視頻以及實物模型的融合使用，形成了課程豐富、知識點全面的教學資源庫。

3.2 可控的學習過程

利用愛課程網平臺，創建《工程圖學》課程，按照教學目標，將教學內容分成若干個教學單元，一般情況是按照自然章節劃分，對每一個教學單元又分為課堂教學前知識傳遞、課堂教學中知識建構、課堂教學后知識鞏固三部分，每次SPOC課程都需要經歷同樣的步驟，直到結束該門課程。

3.2.1 課堂教學前知識傳遞

開課前一周教師發布學習資源和學習任務，通過愛課程網絡學習平臺引導學生自主學習，這一階段是典型的以教師為主導、以學生為主體的學習階段。教師在這一階段提出學習要求，控制學習時間和進度，根據設定的學習要求提出問題，學生在線學習、討論，線上提問，教師線上解答。最后，學生可以通過自我測試來檢查學習效果，實現自我評價；教師也可以查閱每個同學的在線學習時間和在線學習視頻觀看次數，通過討論區的討論掌握學生在線學習效果，以及存在的主要問題，為后續的課堂教學做準備。

3.2.2 課堂教學中知識建構

教師從愛課程網平臺上根據學生視頻觀看情況尤其是反復觀看視頻情況、討論區內容、學生在線提交習題答案，了解學生在學習中遇到的問題和較難掌握的知識點，教師對以上問題進行記錄和整理，并進行有針對性的課堂教學備課。在課堂教學中首先對線上教學內容進行簡要的講解，然后對線上學習中學生的難點進行重點講解，確保學生能理解和掌握本節內容。必要時候對一些關鍵知識點尤其是難點展開具體的教學活動，包括開展答疑和分組討論。最后教師可以根據學生掌握情況，布置課堂作業，學生課堂上討論并完成。

3.2.3 課堂教學后知識鞏固

在開展SPOC混合教學中，教師會根據學生的課前學習情況以及課堂上的表現，對仍然需要注意的知識點進行匯總和整理，將總結報告上傳到SPOC 學習平臺或者建立的QQ群，以便學生復習鞏固之用；學生也可以進行課后總結，可以通過QQ群及時與教師與其他同學溝通交流。

4 課程考核方式

傳統的課堂學習考核方式一般包括期末統一閉卷考試成績和學生課堂出勤考核。實行 SPOC 混合教學改革后課程考核從課堂出勤、課堂討論積極性、在線考核、課堂作業、期末閉卷考試成績五個方面進行綜合考核，更加注重對平時學習和課堂討論等因素的分值比例。

5 教學改革情況

2017～2018年度下學期，我校在2017級工程造價專業一年級進行工程圖學教學改革試點，共89名學生參與了此次SPOC混合教學模式試點。教學改革整體效果良好，基本達到預期改革目標。

(1)課堂教學效果較好。與未參加工程圖學教學改革試點班級相比，學生體現出更強的學習積極性。學生在課堂教學前已經觀看過教學視頻和教學ppt，帶著強烈的解決問題的想法來聽課，教師同樣是根據學生的在線反饋有備而來，學生不在是盲目的聽課，教師不再是演獨角戲，這形成了師生間互動的良性循環。

(2)課程考核成績理想。與未參加工程圖學教學改革試點班級相比，學生在識圖和制圖方面均體現出明顯的優勢。對基本概念的掌握更扎實，對現行相關規范的了解程度更深入。考核成績優秀率更高，及格率更高。

6 結束語

工程圖學SPOC混合教學模式豐富了課程資源，彌補了學時不夠等問題，增強了學生空間思維能力訓練，增加了學生自主學習能力，激發學習動力，增進了師生間的互動。學生的空間思維能力得到顯著提高，教學改革成效顯著。

工程圖學SPOC混合教學模式實施過程也并非一帆風順，結合本次實施過程，談一些體會和認識，以便于以后更好的改進工程圖學混合教學模式。

(1)精選課程資源，增加輔助學習資源，尤其是開課第一課緒論課。緒論課課程資源一定要圖文并茂，必要時增加視頻短片和音樂效果，使學生心里產生強烈的興趣和共鳴，這樣更能激發學生的學習動力。對于學生極難理解的知識點，增加三維效果圖和實體模型的展示，使他們更輕松的將投影圖和建筑空間形體聯系起來。

(2)重視線上學習參與度。線上學習無教師監督，部分學生存在只是播放視頻，根本不觀看的情況。盡管從教師端口看到所有學生都觀看了視頻，但是課堂教學時候會發現，部分學生根本不重視線上學習。為了解決這個問題，教師需要對每一個學生的在線學習效果進行檢查和評估，判定學生是否認真仔細的進行過線上學習。