從MOOC發展探索數字技術課程教學模式改革與創新

文/秦彥

近幾年，隨著互聯網、服務計算、云計算、大數據的迅猛發展，網絡化的信息浪潮正在深刻影響著人類社會發展的各個方面 。MOOC（Massive Open Online Course，大規模開放在線課程）正在高等教育的現實世界和虛擬世界迅速蔓延，給全球高等教育傳統教學方式帶來了前所未有的沖擊。一場突如其來的新冠疫情也使網絡教學，線上交流成了師生們的工作常態。同時，建筑數字技術發展很快，隨著建筑數字技術在建筑設計業乃至整個建筑業越來越廣泛的應用，建筑數字技術為建筑設計提供的并不只是一種新的繪圖工具和表現手段，而且是一項能全面提高設計質量、工作效率、經濟效益的先進技術。隨著建筑數字技術的不斷發展，建筑學專業建筑數字技術的教學必須與時俱進，不斷更新教學內容，使學生了解建筑數字技術的概貌及其最新發展，初步掌握建筑信息模型（BIM）技術，并具有應用計算機輔助建筑設計構思和分析的能力。

國內外研究現狀

目前國外致力于 MOOC 的機構發展迅猛，比較著名的有“Udacity”、“edX”、“Coursera”三家公司。“Udacity”是斯坦福大學教授特龍在 2012 年創辦的一所私立教育機構，其建設目標是要促進高等教育的大眾化。“EDX”是哈佛大學與麻省理工學院于2012 年 5 月 2 日聯合發起名為“EdX”的網上課程系統的教育平臺。“Coursera”公司由兩位斯坦福大學計算機學家達夫妮·科勒（Daphne Koller）和吳恩達（Andrew Ng）創建。MOOC 在我國，中文名“慕課”又被稱為“云課程”，是一種典型的網絡系統，平臺完全依賴于網絡環境。目前，清華大學、北京大學、香港大學、香港科技大學等高校先后加入美國在線教育平臺 EDX中。國外三大MOOC 機構對選擇學校有非常嚴格的規定，普通高等教育機構很難入選，基本上是各地區的頂級高校，投入費用較高。

各高等院校建筑學專業的課程設置中，均開設有建筑數字技術類課程。但因各高校特色不同，該課程的側重點也有所不同，如建筑傳統深厚的學校側重建筑設計效果表現，以園林起家的學校則側重學生的室外綠化景觀表現能力。隨著網絡化的信息浪潮迅猛發展，結合建筑學數字技術課程與 MOOC 特征的相似性，對建筑數字課程教學模式的改革與創新確實是一個全新的研究方向。目前，徐曉飛在《抓住 MOOC 之機遇促進計算機與軟件工程專業教學改革》一文中詳細闡述了MOOC對高等教育的影響以及從學生，教師，學院三個層次研究教學改革；鄧小雷在《“翻轉課堂”教學模式在計算機輔助設計類課程中的應用》一文中直接將MOOC中的教學方法引入到傳統課堂，并對實施效果予以評價；祝智庭在《“后MOOC”時期的在線學習新樣式》一文中論述了當今MOOC教學的一些新樣式等。

傳統數字技術課程教學分析

中南林的建筑學專業數字技術課程主要分為三個層次，第一個層次是二維平面的訓練，主要介紹AutoCAD軟件和PhotoShop軟件。目標是利用計算機強大的軟硬件能力，繪制建筑施工圖以及制作后期效果圖，目前主要開設相關課程“計算機輔助設計”。第二個層次是三維建模能力的訓練，主要涉及的軟件有：SketchUp、3DMAX和Rhino 。第三個層次是建筑信息模型的建立以及參數化建模的思維訓練，主要涉及的軟件有：Revit和Grasshopper。由于建筑學專業關于數字技術的總課時有限，專業的培養計劃設置有兩門選修課程，分別是 “參數化設計”和“計算機模擬與仿真”，目前開設的是“參數化設計”課程。本人自教學以來主要講授數字技術方面課程，對于傳統的教學方式很了解，主要存在以下問題：第一，填鴨式命令講授。每一個軟件剛開始的時候都是要學習新的大量命令，迫使同學們快速掌握軟件的使用方法。這種教學的弊端就是學生記憶短暫，只是熟悉老師講解的案例，但無法形成自己的認知，從而無法達到熟練應用，缺乏進一步將自己的創意和想法表達出來的能力。第二，課程作業無法監管。由于數字技術課程的作業是電子文檔形式，而對于學生在課后完成作業階段的監督是缺乏的，這必將影響最終的學習效果以及教學的考核。第三，與設計課程結合度不高，學生的創新思維不夠。根據培養計劃，大一大二期間的設計課程大作業還必須使用手繪完成，但這時已經開設有數字技術類課程，但是學不能用，必然會導致一部分同學產生無用的印象。無法調動學生的積極性，缺乏創新思維的訓練，最后學生無法以創新的表現方法進行實際案例操作。第四，課程考核的單一性。通常數字技術課程考核一般采用上機操作和課程大作業的形式。上機操作通常只能關注學生對某一案例的掌握程度，但無法評價學生對整個教學內容的理論掌握情況和應用數字技術的創新能力。課程大作業通常需要大家完成一個完整的效果圖制作，給定具體的時間節點，按時交圖，課后自行完成，最后統一提交。這樣的考核必定是不全面的，這會讓學生誤以為理論不重要，熟練程度不重要，只要把效果圖做得最漂亮就可以，學生將對課堂中的內容產生不重要、不認真聽講，對于課程的基礎內容無心掌握的態度。課程作業的唯一性也很難保證，任課老師對學生的評價就不是全面和客觀的。

數字技術在線課程的教學實踐研究

建筑數字技術發展得很快，按照目前的教學方式，難以滿足社會上日益增長的建筑數字技術需求。因此，本人結合自己多年教學經驗與所在任教高校的實際情況，針對建筑學數字技術課程進行了一定的實踐探索。利用泛雅超星學習平臺，創建了“計算機輔助設計”和“參數化設計”兩門課程，并于2018年陸續投入使用，將線上與線下教學結合起來，讓學生在課堂上進行系統性的理論框架構建與認識，課后進行命令的再熟悉與反復操作，利用碎片化的時間不斷深入地進行知識拓展，同時對學生學習過程進行全面監督和考核。

（一）循序漸進式教學實踐

網絡教學平臺為教師提供個人教學空間，優化教學設計，引導學生線上自學。線下教學中結合課程內容，首先引入課程軟件的具體命令功能，然后將命令整合到具體的案例中，比如在講授“AutoCAD”中二維繪圖命令時，引入建筑平、立、剖面圖的繪制，讓學生快速掌握課程的重點，同時，對于大量的非重點操作命令則可以讓學生在課后自行瀏覽學習通的相關內容，這樣很好地實施了線上線下互動混合式教學，并讓學生能根據自身能力把握學習的節奏，循序漸進地學習相關軟件。充分運用現代信息技術，改革課堂教學模式，真正做到精化課內、強化課外、精講多練，為學生打開一扇自主探索之門。

（二）協同設計

具有良好的溝通與協調能力是建筑師必備的基本素質之一。因此，在設計過程中，設計者之間的交流十分重要；在教學過程中，師生與生生之間的交流也很重要。學生之間可以通過軟件的“參照技術”等實時更新每一位同學的圖紙信息，保證各項作業的協調推進。線上教學，我們可以充分利用騰訊會議，學習通即時消息，QQ視頻和微信群等，進行在線溝通與答疑。

（三）課程考核實踐

結合課程特點及線上教學的經驗與內容，本人設計了一套多維度的課程成績評價體系（圖一），將學生成績的評價分為過程性評價和總結性評價，過程性評價是指教學期間，針對學生的線上自主學習行為和課堂互動的情況進行的統計分析，總結性評價是指在學習期末階段對學生的課程測試作出的評價。因此本門課程考核模塊分為課程測試、學習過程、課程作業和考勤等4個部分，力求更加綜合、全面、準確地評價學生的學習效果。

其中課程測試、學習過程、課程作業和考勤是以超星學習通平臺數據為依據進行評價。充分利用網絡教學的優勢，對于傳統教學中必須教師手動完成的考勤，作業匯總等工作，網絡教學平臺能夠全面、快速、準確地作出統計分析，進一步完善線下教學考核。

線上測試部分則是在課程結束后安排統一時間讓學生在超星學習平臺參加在線測試，它需要詳細周密的安排，從試卷設置、考前準備、考生簽到到試卷發放、考試流程以及試卷處理，每一個環節的操作過程都不可忽視。通過成績和卷面分析，可以客觀檢驗線上線下教學的效果，并相較于傳統的考試，主要有以下不同：第一，對考試較為嚴謹周密的組織管理和線上有針對性的試題設計是做好線上考試工作的兩條基本線；第二，測試的試題來自于平時的作業、試卷庫等在系統里隨機組成，題型可以設置選擇題、填空題，簡單，論述和其他等等。根據課程性質，數字技術類測試主要是選擇題和操作繪圖題，雖然在超星學習平臺沒有操作繪圖題，但是可以用其他題型代替，讓學生上傳原始文件和模型截圖，然后由教師評分。由于測試題目是隨機生成，從而最大限度地保證了在線考試的公平性和考核效度；第三，在線測試試卷評閱結束后，超星系統自動生成了精準的考試分析報告，不再像傳統考試需要人工經過大量統計工作才能得到，大大節省時間和成本。考試分析報告的項目還可以根據教師需要添加更多考核指標，因此通過分析數據，教師可以精準地了解學生對本門課程相關知識的掌握程度和薄弱環節，為下學期的教學工作提供了有效的指導和優化依據。

實踐教學效果

通過線上與線下教學的實施，取消了之前單純獨立的命令講授式以及期末課程作業決定學生期末成績的形式，而采用循序漸進式、環環相扣的教學實踐具有一定的可行性，改革后的數字技術類課程取得了一定的效果，促進了課程改革，學生掌握了混合式教學學習方法、養成了良好的分析問題、解決問題的能力。學生的計算機輔助設計能力有了進一步的提升，在后續的專業課程，設計競賽，畢業設計等環節都利用了數字技術來深化和表現。

結語

線下與線上教學相結合的這種混合式教學模式是把傳統教學方式和信息化的優勢充分融合起來，著重培養學生自主探索的學習能力，為了更好地使學生的學習延伸到課前課后甚至是校園外。這種混合式的教學模式有利于充分發揮學生學習的積極性、主動性，與此同時，作為教師更應該更新教學理念，不斷充實自己，不斷研究實踐創新，并依托學校網絡教學平臺，開發具有特色的網上教學資源，提升課堂教學質量。