工程制圖課程信息化建設的研究與實踐

陳璐 黃坤 祝藝丹

摘? ?要：文章針對目前大數據與“互聯網+”環境下高校課程信息化過程中存在的問題進行分析，建立了基于教學資源、教學環境、教學方法與教學評價四要素的課程信息化建設模型，并提出在教學管理中融入信息化技術的必然性;考慮到應用型高校人才培養目標，以“工程制圖”課程為例，依托云班課與云教材進行課程信息化建設;將包括課程思政元素與知識拓展等內容的優質教學資源上傳至云班課，并結合數字化云教材、靈活的教學方法，搭建開放式的教學環境;設計多樣化教學評價體系，加強對學生理論知識與工程實踐能力及個人素養全方面的考查。工程制圖課程信息化建設實踐，證明了將信息技術融入教學的先進性，但過程中出現的問題與反思，也將指引下一步建設的方向。

關鍵詞：課程信息化建設;云班課;云教材;工程制圖

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2021）14-0087-04

近年來，隨著高校教育改革的持續推進，教育教學與信息化技術不斷融合。黨的十九大提出“辦好網絡教學”，標志著我國信息化教學邁上新的臺階。在此背景下，將高校的信息化教學定位于大數據背景下的數據驅動教學模式，打破傳統的“教室壁壘”，重構以學生為主體的教學理念與教學模式，形成以信息化數據與技術支撐的全新的教育形態，才能更好地適應高校應用型人才培養的模式。[1]

一、課程信息化過程中存在的問題分析

在當前的素質教育形勢下，陳舊的教學理念是影響信息化教學質量的主要因素。[2]雖然我國提出教育教學信息化的概念已經有幾年的時間，但是受到傳統教育機制與模式的影響，在教學實踐中仍然是以教師為主、學生為輔。考核方式的單一性，也在一定程度上阻礙了課程信息化建設的推進。目前大部分的課程仍然由一張期末試卷來衡量學生是否合格，由教師決定“考什么”、“怎么考”，以及“合格標準”，而往往忽略學生在學習過程中應該養成的工程素養、創新能力、團隊合作等個人素質。目前傳統教育與信息化技術環境的割裂，導致無法體現素質教育中提倡的“以人為本”、“以學生為中心”的教學理念，也無法滿足當今高校學生學習的個性化需求。

同時，在教育信息化的影響下，很多教師已經開始建設在線教學資源，并尋求資源共享的途徑，但是也僅僅止步于此。課程的信息化建設不只是將課程資源上傳于網絡，更是建設完善的教學過程與教學模式，并設計靈活的教學方法、豐富的考核方式與之相結合，從而將“以學生為中心”的教學理念落到實處。因此實踐中形成了教學資源大數據，如果沒有一個完善的在線平臺做共享與維護，教師沒有將數據分析應用于實際教學中、沒有形成“以結果指導教學”的教學思路，也會使課程信息化建設成為一紙空談。

二、課程信息化建設有效途徑探析

在互聯網環境下，學生獲取知識的內容與途徑，不能僅僅依靠教師在課堂上的輸出，還應在信息化技術的滲透下，得到更智能化、交互性更強的學習體驗。通過對教育發展過程的分析，應首先建立融合教學資源、教學方法、教學環境與教學評價四個要素的課程信息化建設模型，如圖1所示，并借助信息化技術手段下的教學管理能夠有序順暢地設計與實施四要素。

1.基于在線平臺的教學資源建設

在課程信息化建設模型中，教學資源解決了學生“學什么”的問題。將現有的學習資源包括教材、習題、課件最大程度地轉化為信息化資源，不僅有利于師生存儲，而且能夠實現跨學校、跨地域的傳播與共享，使更豐富更包容的學習內容得到資源整合，形成“文本—可視”、“平面—虛擬現實（VR）”以及“校內—校外”等多種形態。[3]

在線教學資源要想得到最大化的整合與共享，必須有完善的在線平臺做依托。因此在線平臺的選擇必須包含以下幾個條件：①通用性好，使學生在不同的設備上有同樣通暢的學習過程。②支持富媒體軟件，包括音頻、視頻、文字、游戲等，能夠滿足學生沉浸式學習體驗。③支持大數據分析，能夠及時記錄每一名學生學習時長、進度與測驗成績等等，并提供給后臺進行學生的學習行為分析。④提供交互學習環境，既要設置交互學習的模塊，實現學生在學習過程中的討論、分享，又能夠實現平臺與網絡的互通，例如利用氣泡、檢索等方式直接跳轉百度百科，保障順暢學習。⑤運行速度快，存儲量大，維護及時，教師與學生使用便捷。

2.匹配課程信息化建設的教學方法設計

“怎么學”為信息化環境下的教學方法提出了新的思路。從授課方式來講，教師應首先精準把握人才培養指標點，構建教學計劃給予“形成支撐”、教學過程給予“實現支撐”、教學評價給予“證明支撐”等三層架構的培養體系。[4]由于我國“應試性”教育傳統理念的根深蒂固，教師在授課過程中大量灌輸教材上的理論知識，對學生個人能力的培養收效甚微。在這種教育國情下，教師必須從自身教學理念到教學設計、授課方式均做出突破。可以看出，在先進的信息化技術支撐下，通過大數據分析、虛擬仿真、人工智能的運用能夠實現教學資源的豐富與共享，只有采取與其匹配的教學方法，才能進一步引導學生合理運用這些教學資源，相較于傳統教學模式將課程信息化建設的先進性最大程度地體現出來。

從學習方式來講，堅持“以學生為中心”，使學生成為教學活動的主體。通過課程信息化建設，利用移動設備或PC實現將學習從課堂內到課堂外的延伸，實現學習行為的數據分析，并支持學生由個體化學習向合作學習轉變、由接受式學習向沉浸式學習轉變。

3.開放式教學環境的搭建

課程模型中的教學環境要素則對“在哪學”這一問題進行了分析，體現了信息化背景下，教學環境的突破。在信息化技術和網絡共享的支持下，鼓勵教學行為不受環境與對象的限制，可以“隨時隨地”發生。“隨時”指出教學行為發生的時間是靈活的，不僅僅局限于學校規定的課堂時間內，學生只要想學習，隨時能夠通過互聯網學到本校或國內其他高校的優質教學資源，甚至可以在全球范圍內進行;“隨地”指出學習的空間能夠打破教室的束縛，一臺電腦，一部手機均可以營造出學習的環境。“在哪學”這一問題的解決，充分地體現出課程信息化建設中對學生學習的主觀能動性的重視，只要能夠激發出學習的興趣，就能夠高質量地完成學習。

4.信息化條件下教學評價的完善

傳統教育存在的各種弊端，歸根結底是由應試這種單一的考核方式所導致。如何構建與完善多元化的、智慧化的考核方式尤為重要。多元化意在用多形態的考核方式，從各方面考查學生理論知識、實踐運用、創新能力以及工程素養，以專業人才培養指標點作為考核依據，檢驗學生是否達到了應用型人才的標準;智慧化則注重考核方式的差異化。不同層次的，具有一定差異化的學生，采取不完全相同的、具有針對性的考核內容與形式。通過對考核方式的完善，對學生進行綜合性的充分的評價，形成整個教學過程的閉環。

只有實現科學的智能的教學管理，才能順暢地實施課程建設模型四要素。堅持教學行為與信息化技術的深度融合，是我國推行教育信息化的基本原則。[5]一方面，在教學管理中加入強大的數據分析，對教學資源進行合理分配，對教學行為進行動態管理;另一方面，利用信息技術下的云服務，對學生的學習過程進行有序跟蹤，彌補傳統教學中無法具象的缺失數據，如表1所示。

三、課程信息化建設實踐探索

“工程制圖”是研究工程圖樣的一門學科，主要任務是培養學生具有一定的繪制和閱讀工程圖樣的能力、空間想象和思維能力，是目前應用型高校工科專業學生必修的一門技術類基礎課。

1.“工程制圖”云教材開發

云教材不同于一般的紙質教材與電子教材，是藍墨MOOT平臺下的移動交互式數字化教材[6]，指大范圍開放式在線教科書，是基于互聯網的智能云端教材[7]，能夠適應手機、IPAD、PC等設備，使學生獲得隨時的、豐富的、可交流的、可拓展的學習過程。云教材通過其氣泡、高亮、筆記、互動、測驗等強大的功能，能夠滿足學生網絡查詢、內容討論、交互學習的“個性化-共享化”兼容的學習體驗。除此之外，通過云教材強大的數據分析對學生進行學習跟蹤，隨時掌握學生的學習情況，并以此為依據進行教學調整。

“工程制圖”云教材以“學生的認知規律”為依據重新編排了教材的內容，并在每一章開頭加入了“知識導讀”與“課程矩陣”模塊，能夠幫助學生梳理本章的學習主線，并能夠清楚每一個知識目標及其在本章中的比重。在功能上，加入了微課視頻、動畫仿真、氣泡注解與百度百科查閱、筆記高亮、隨堂測驗、知識擴展等，如圖2所示，使學生豐富了學習行為、提高了學習興趣;并通過鮮明的色彩，給學生帶來全新的視覺體驗。

云教材的開發是“工程制圖”課程信息化建設中必不可少的一個環節，改變了紙質教材“文字+二維圖形”傳統單一的形態。且由于工程制圖課程內容的特殊性，對于學生而言，空間幾何分析能力在視頻、仿真等模塊的輔助下更能得到有效提升。

2.“工程制圖”云班課構建

云班課是藍墨科技推出的一款移動教學輔助APP，能夠有效地將教學過程由傳統的線下延伸至線上，通過教師將課件、微課、測驗、作業等教學資源上傳至網絡，并結合了簽到、討論、調查問卷、頭腦風暴、輕直播等操作，是將教與學有機融合的多功能教學平臺。

云班課的構建，首先應創建班級，在云班課對應的模塊下，即可上傳相關教學資源。學生在手機端或者電腦端下載安裝云班課APP，輸入教師創建班課時獲得的課程號，即可加入班級。教學資源可以一次性上傳（見圖3），設置發布時間與經驗值，教師也可以隨時對資源進行調整。教學資源應該體現“以學生為中心”，以激發學生興趣、注重積累知識、符合認知規律、培養工程素養與個人能力為原則，進行有針對性的選擇與上傳。

云教材與云班課相互結合，學生通過教師推送的云教材學習相關章節，并結合云班課中其他教學資源，完成習題與任務，保證學習內容的完整性與一致性。此外，教師在上傳資源時，選擇部分擴展知識，鼓勵學生在掌握課程目標內容的基礎上，獲取行業先進的技術與內容，拓寬知識領域，并培養嚴謹認真的工作態度，提高個人工程素養。

3.利用云班課完善考核評價體系

考核體系是課程信息化建設中關鍵的一環，是學習由輸入到輸出的過程，完善的評價體系才能使教學過程形成一個完整的閉環。工程制圖課程由于其課程性質與內容，決定了不能僅憑期末考試卷子來衡量學生是否掌握了這門課的要點，因此對考核評價體系的改革勢在必行。考核評價體系包括兩部分內容：其一對照人才培養的指標點對課程及教師進行評價，作為調整授課重難點與方式方法的依據;其二是對學生的學習成果進行評價，主要考查理論知識的掌握與工程實際問題的分析與解決能力。考查的方式注重過程考核，并體現不同學生的差異性，完善考核的多樣化，涵蓋理論知識、工程應用、課程思政、團隊合作與創新能力幾個方面。考核評價指標如表2所示。

參考文獻：

[1]翟大昆.大數據背景下高校信息化教學模式構建研究[J].計算機產品與流通，2020（11）：120，142.

[2]李麗.基于藍墨云班課和云教材的信息化教學改革對策[J].呂梁教育學院學報，2018，35（3）：114-116，124.

[3]劉革平，余亮，龔朝花，等.教育信息化2.0視域下的“互聯網+教育”要素與功能研究[J].電化教育研究，2018，39（9）：37-42，74.

[4]顏兵兵，史立秋，劉啟生.以師生共進為視角探究移動信息化課堂教學新模式[J].內蒙古師范大學學報（教育科學版），2017，30（11）：90-93.

[5]任友群.走進新時代的中國教育信息化——《教育信息化2.0行動計劃》解讀之一[J].電化教育研究，2018（6）：27-28，60.

[6]丁喬，孫軼紅，魯宇明.基于“工程制圖”云教材的云班課建設與應用[J].圖學學報，2019，40（5）：976-982.

[7]康東，董閣.藍墨MOOT平臺下的高校開放式數字化云教材開發探索[J].現代信息科技，2019，3（21）：90-92.

（編輯：王天鵬）