汪紅兵
(蘇州市職業大學機電工程學院,江蘇 蘇州 215104)
“基于UG的產品設計”是面向高職機械制造與自動化專業開設的一門職業技術能力課程。通過課程學習,學生能夠掌握計算機輔助設計的基本理論,掌握三維模型設計的基本方法和手段,能獨立應用計算機軟件進行典型工程零件的三維設計、結構裝配、繪制工程圖。該課程一直采用的教學模式是教師演示學生跟著練習,教師主導學習過程,學生被動地接受知識,學生思維被限定在既有的框架中,學生的創作性受到抑制,教學過程枯燥乏味,學生積極性不高,教學效果較差。
針對課程教學過程中出現的這些問題,對教學模式進行了改革,提出了基于問題導向的探究式線上線下混合教學模式,旨在化被動式學習為主動探究式學習,提高學生學習的主動性和積極性,激發學習的創作力。
20世紀60年代美國學者BARROWS提出了以問題為導向的教學模式,該模式基于建構主義學習理論,突出學習者的能動性,是一種圍繞學習者展開的教育方式[1]。該模式體現主體為學習者,以問題為主線,啟發學習者不斷思考,探究問題解決的方法,在問題的提出和解決過程中獲取知識和提高技能,提高學習者發現并解決問題的能力。問題教學模式高等院校課程教學中受到較多關注并應用到課程教學中[2-3]。
隨著互聯網技術的迅速發展,傳統的教育方法受到了深刻的影響,與互聯網結合的新教育理念不斷涌現,迫切需要探索如何更有效地將互聯網技術深度融合到課堂教學中,實現線上和線下的協調有序進行。政府教育主管部門對網絡技術在教育中的應用也是高度重視,教育部《教育信息化“十三五”規劃》(教技〔2016〕2號)文件提出,推動高校建設并向社會開放在線課程,促進線上線下混合教育改革在高校中的開展[4]。近年來各高校開展了線上線下教學研究與應用,取得了一定的成果[5-6]。
第三階段(1992年—1997年),穩步增長階段。1992年,鄧小平同志南巡講話擺脫了姓“社”、姓“資”的困擾,黨的十五大確立了以公有制為主體,多種所有制經濟共同發展的基本經濟制度,明確了非公有制經濟是我國社會主義市場經濟的重要組成部分。
在圖3和圖4中,含水率一定時,隨著凍結溫度的降低,土體的抗壓強度逐漸降低,含水率的增大,強度降低幅度較大,且含水率為14.17%時,凍融循環3次以內,隨著溫度的降低,土體的強度下降呈直線型,隨著凍融次數的增加,土體的強度降低的程度減緩。溫度近似為15 ℃時凍融循環7~9次土體強度變化趨于穩定。
基于問題導向的探究式線上線下混合教學模式在實施的時候主要包括:明確教學目標,問題引入,問題解決,總結與評價。以問題為主線,融合在線下和線上混合進行,教學實施流程如圖1所示。在教學目標環節,首先要明確通過學習學生應該掌握的知識點和技能,了解學習的重點和難點內容,該部分內容在線上呈現,供學生在線下課堂教學之前預習了解。明確了教學目標后,給出具體任務,提出問題,啟發學生對任務的思考,作出自己的判斷,這部分內容學生可先在線上完成并提交,在線下課堂上教師對學生所回答的問題作出點評。問題解決的過程就是任務實施階段,在這一階段根據完成任務的需要依次布置多個相關的問題,引導學生帶著問題一步步完成任務的所有內容,這個階段師生可在線上和線下同步交流討論,這樣學習過程不僅僅局限在課堂上,可以突破時間和空間的限制,師生建立全方位無障礙練習,有利于出現問題時隨時解決。總結和評價階段是對整個解決問題過程的反思,了解解決問題的方法有哪些不足,還有哪些更好的解決方法,拓展學生的思維,激發學生的創作力。評價更關注學生解決問題的過程,并不僅僅以最終結果來判斷,這樣可將學生的注意力集中到問題解決的過程中來,而不是只關注最終答案。
在任務實施階段,將任務進一步分解成若干個子任務,如圖7所示,在每個子任務階段,提出若干個與該子任務內容相關的問題,學生在實施子任務的同時對問題進行思考探索,啟發學生邊做邊想,在做的過程中開拓思路,學習新的知識。學生可做到學中思和思中學,學和思深度融合在一起。通過學和思的融合過程,學生可熟練掌握專業技能,清晰理解專業知識的關鍵內容。與傳統的教師演示講解學生跟著學習的方式相比,更好地激發了學生學習的積極性,化被動填鴨式學習為主動探索式學習。
從圖2可知:三江平原北部平原地區的徑流深小于100.0 mm(多年平均降水量的17.5%),大部分地區小于75.0 mm(多年平均降水量的13.2%)。根據表1,安邦河、撓力河、同撫和蘿北地區多年平均降水量為574.0 mm,按最小值521.7 mm計算,至少有446.7 mm的降水處于蒸發和滲漏狀態。通常降水期間滲漏量是大于蒸發量的;再者圖2是根據蓄滿產流模型計算的,因此,該地區的入滲降水量應當大于230.0 mm。
在任務5中,首先明確教學目標,該部分內容安排在線上,供學生在課堂教學前預習了解,如圖3所示。學生在線上學習后,把握了本任務學習的目標、學習的重點和難點內容,做到心中有數,為后續具體任務的實施奠定了基礎。

圖1 教學實施流程

圖2 課程任務安排
在圖1中,基于問題導向的探究式線上線下混合教學模式在“基于UG的產品設計”課程中實施的過程可以分成明確教學目標、問題引入、問題解決以及總結評價等4個步驟。“基于UG的產品設計”課程的基本內容是通過任務驅動的方法安排,整個課程有32個學時,分為6個任務,每個任務包含有多個任務點,每個任務點都有問題進行引導,如圖2所示。采用任務驅動的方式安排教學內容,有利于學生帶著問題去完成任務,任務完成的過程就是問題的思考和解決的過程。下面以任務5為例來說明該教學模式的應用過程。

圖3 任務5教學目標
明確教學目標后,接下來描述任務的具體要求,這部分放在線上,學生在線下課堂教學前學習,如圖4所示。在說明任務具體要求時,提出問題啟發學生思考,如圖5所示。學生了解任務的具體要求以后,對問題進行思考和回答,回答的結果可以在線上提交,如圖6所示。教師在線下課堂教學之前了解學生對問題的回答情況,掌握學生對要完成任務的了解程度,為任務的進一步具體實施提供參考。
為促進線上線下混合教學模式的有效開展,本文提出將問題導向探究式教學方法融入到線上線下教學過程中,建立基于問題導向的探究式線上線下混合教學模式,并在“基于UG的產品設計”課程教學中實施,以期能提升該課程的教學質量,并對相關課程提供有益的參考。

圖4 任務5的具體要求

圖5 引入的問題

圖6 學生回答問題情況
試驗田塊選擇大區展開,專門設置5個處理區域,其中處理1區采用木質素緩釋肥和尿素15kg;處理2區采用基肥配合45%的脲甲醛緩釋肥40kg、尿素15kg;處理3區采用穩定性非配合40%基肥、尿素15kg;處理4區采用水稻配方肥,配合44%基肥和氯化鉀1.0kg;處理5區采用常規施肥專門作為對比區。

圖7 子任務安排內容
在任務實施階段主要以線下課堂學習和線上在線討論相結合的方式進行。在線下課堂上為了更好地實施問題導向探索式學習,學生不再以一個孤立的個體進行學習,通過分組,學生以團隊的形式來完成任務,對問題團隊成員相互討論,協作完成任務,教師在其中主要起引導和啟發作用,通過不同問題啟發學生多角度進行思考。通過這種方式,可培養學生團隊協作精神,為以后進入職場打下良好的基礎。
線下課堂學習結束后,線上學習不間斷。教師在線上通過討論帖的形式提出一些問題,引導學生通過查閱相關專業資料進行學習,并將心得體會在線上進行討論交流,提高學生查閱文獻自我學習的能力。線下課堂學習在時間和空間上都是受到限制的,線下突破了時間和空間限制,隨時隨地進行教學活動,在師生之間建立了不間斷的聯系。在子任務階段,設置了知識點的講解視頻,主要是幫助學生在線下提前預習和進一步鞏固學習,學生可通過視頻在線下課堂學習之前預習學習的內容并思考所提問題,在課堂上就會有的放矢,提高學習效率。課堂學習結束后,學生有對知識點掌握不清的地方,可繼續通過線上視頻進行學習。這樣可實現課堂就在身邊,師生一直在一起。
通過問題一步步引導完成任務后,評價不再同傳統教學方法那樣僅僅根據結果打個成績,更多地關注任務實施的各個環節,對任務實施的整個過程進行評價給出成績。通過這種評價方式,引導學習不再僅僅關注最終結果,把精力放在任務的整個實施過程中,避免為完成任務抄襲答案的情況。在總結評價這一階段,為了培養學生的批判精神,安排各任務團隊之間相互進行評價,指出對方所完成任務的優缺點,重點指出有哪些不足,團隊之間對問題進行討論,進一步加深對所學技能和知識的理解,并拓展學生的思維,提升學生發現問題和解決問題的能力。評價過程安排在線下課堂集中討論和線上心得交流,線下集中討論可把主要問題集中解決,線上可進一步交流對問題的心得體會。
通過基于問題導向的探究式線上線下混合教學模式在高職機械制造及自動化專業課程“基于UG的產品設計”中的應用,改變了傳統課堂被動填鴨式的教學過程,拓展了教和學的時間和空間,增強了教和學的互動性。通過問題的逐步引導和線下線上深度融合,使得學生從被動僵化地接受知識,轉為主動積極地探索知識,激發學生的創造性和學習興趣,應用效果良好,該教學模式對于實踐性較強的課程都有很好的參考價值。