建筑學《計算機輔助設計》課程混合式教學探索

許媛媛

（華南農業大學水利與土木工程學院）

高度發達的信息技術不僅從根本上改變人類的生活方式，也將從根本上改變學生的學習方式，單向的學習格局將徹底被打破。新媒體聯盟《地平線報告》自2012年至2017年連續五年將“混合式學習設計”列為促進高等教育領域技術運用的關鍵趨勢。國內外混合式教學經歷近30年的發展,不論是研究者、教學實踐者,還是政府和教育機構,已基本達成了共識：混合式教學正在成為未來教育的“新常態”，[1]“互聯網+”已經成為國家戰略[2]，高等教育線上線下混合式教學已成不可逆轉的趨勢。隨著智能移動學習平臺的不斷發展和完善，線上學習必然成為當代大學生學習的重要途徑之一。線上線下教學具有各自的優勢，根本目的是使學習成果和學習成本達到平衡并實現優化。[4]筆者嘗試使用在線教學平臺結合線上線下教學的特點對建筑學《計算機輔助設計》課程教學進行思考與改革，并對混合式教學提出自己的一些看法。

一、課程概述

《計算機輔助設計（CAD、BIM與計算機建筑表現）》是建筑學專業學生的一門專業拓展課程，課程主要針對建筑學專業三年級剛接觸電腦繪圖的學生開設，以計算機二維和三維BIM軟件的綜合應用為主，目前學習使用的軟件是計算機二維繪圖軟件AutoCAD和Photoshop和三維BIM基礎建模軟件Revit。通過本課程的學習，學生能了解各設計軟件基本繪圖及編輯命令的操作和使用，并能結合建筑設計課程熟練運用這些軟件繪制建筑施工圖、制作建筑模型及效果圖提高設計的質量和效率。該課程具有很強的實用性和前沿性，軟件基本操作的熟練度和綜合運用的能力將對后續課程設計的學習和實踐能力的培養產生很大的影響。在輔助設計軟件日益普及的今天, 該課程對學生綜合軟件運用能力提出了更高的要求。

二、課程教學存在的問題

本課程自2010年開設以來一直采用傳統單一的“講-練”授課模式，即課堂上老師講解并示范軟件命令的操作方法和步驟，學生同步進行觀看學習,然后學生再根據教師演示內容上機同步操作的方式進行學習和熟練命令的基本使用。這種單一的授課方式存在的問題有：

（一）內容多、時間緊

學習軟件較多，課程安排了建筑設計常用的四種設計軟件，總課時只有48課時。傳統計算機輔助設計課程存在學習過程枯燥,老師講解基礎的操作命令占用課堂大量時間，結合基本操作進行的綜合性練習無法在課堂內完成，而學生最需要老師講解的恰恰是這種綜合練習的操作思路和方法。

（二）課堂學習效果無法及時反映

課堂上的案例演示通常僅僅是最基本的單一命令操作，學生上課僅能對教學案例進行機械的模仿，沒有時間對課堂內容進行消化，更無法正確判斷自己的學習水平。而計算機軟件的學習與應用是與實際操作實踐緊密結合的學習過程，僅僅聽或者看老師的講授和演示，不進行相應的操作練習是不能很好地掌握軟件的使用的。只有通過大量的對應知識點的綜合練習和操作，才能真正理解和熟練掌握軟件。因此，軟件課程學習很多學生會出現上課感覺聽懂了，到了實際應用時則不知如何用的情況。

（三）學生學習能力的差異化

不同學生軟件應用學習的能力差異較大，學生會遇到各種各樣的問題，課堂進度不可能同時照顧到所有學生的接受能力，會出現掌握得快的學生覺得進度太慢，而基礎較薄弱的學生跟不上的情況，老師事無巨細地解答不現實，過于追求課程進度而忽視理解能力較慢學生的做法也不可取。

（四）師生溝通方式的局限

過去，學生和老師的溝通渠道有限，軟件學習和使用中不同學生會遇到各種各樣不同的問題，學生遇到問題只能通過有限的課堂時間提出。課堂教學的重點應該是針對學生學習的內容進行測試反饋，解答學生使用軟件中遇到的疑難，以及引導學生對知識點進行綜合靈活的運用。但是課堂時間有限，老師能解答的問題有限，課后又不能立即得到解決，對學生的學習積極性會產生一定的影響。

三、課程教學改革措施

本課程從教學內容和學習方式來看較適合轉型進行混合教學，首先，計算機輔助設計的軟件種類及版本內容更新速度較快，必須不斷融入最新的內容、最前沿的知識，傳統的以書本為主的學習方式并不能較好地適應快速發展的軟件類應用實踐教學，通過線上媒介方便各種最新的資源能及時和不斷地進行更新；其次，計算機軟件基礎操作都較簡單且明確，適合通過短視頻進行基礎命令操作演示，學生可以利用零碎的時間進行課前預習，提高課堂效率；再次，軟件的學習更注重及時的交流討論，結合網絡教學平臺的論壇互動功能，學生們和老師能及時互相討論學習的方式，有利于提高學生的對于軟件的學習的積極性從而能達到更好的學習效果。具體教學改革措施如下：

（一）對最新學習資源的不斷整理和更新并鼓勵學生對最新軟件技術的學習和分享

根據專業課程的需要，充分利用已有網絡和慕課資源，對線上資源進行有針對性的收集、過濾與整合，為學生提供精準有效的資源，并不斷持續更新和學習。

首先，計算機輔助設計課程中學習的軟件基本命令操作大多簡單易懂，關鍵在于熟練，因此這部分基礎操作命令的學習完全可以通過學生線上自學完成，而網上資源雖然豐富，例如慕課，視頻教程、網站論壇資源、教材等，紛繁多樣良莠不齊且專業針對性不強，學生自學缺乏有效的引導，會導致學習效率低下，浪費很多不必要的時間。因此根據需要篩選出適合的資源和課程并進行分類整理與整合則可以讓學生在較短的時間內達到較高效的自主學習。其次，設計類軟件版本更新頻率較快，印刷版的教程更新速度不夠快，而且同一款軟件不同專業的使用側重點都不盡相同，實體印刷教程很難做到版本夠新且又能完全貼合專業需求，因此就要求教師能夠收集和整理對實體印刷教材最新最合適的補充資料，這一部分資料需要持續不斷地每年進行更新整理，以期達到跟上設計時代的步伐。本課程通過線上預習和課程資源還有論壇討論總結的方式讓學習內容保持及時和持續的更新，鼓勵學生持續不斷地了解與掌握最新的技能并隨時進行學習的互動與分享，提高大家的學習興趣，以期形成良好的學習氛圍。

（二）著眼設計軟件綜合應用能力培養，提高線下課堂效率

課堂內容摒棄以往以基礎命令操作教學為主，改為以軟件綜合應用練習和講解為主，結合課程設計有針對性進行軟件綜合練習，提高綜合應用能力，把更多的線下課堂時間留給教師和學生的討論互動。本課程是多個軟件的學習以及針對建筑設計的計算機輔助設計綜合應用，學生在線上把的軟件操作自學完成后，由于每個學生通過自學對知識點掌握和吸收度不一樣，在應用中遇到的問題也不盡相同，這時則需要有針對性的輔導和答疑。線下課堂老師針對專業課程設計的實際應用和綜合實踐練習為主，兼顧解答學生疑難問題。

（三）充分利用和結合網絡教學管理平臺，以培養學生軟件學習和應用能力為本的教學環節設計

本課程教學嘗試使用華農在線教育平臺實施線上+線下教學模式，網絡教學平臺集網絡課程、教學管理、教學評估與學習資源于一體， 既是學生個性化、自主式的學習環境，也是教師的教學管理和師生信息交流平臺，是混合教學的必要工具。

通過改變原有的課堂單一的“講-練”傳統授課模式，課前學生先通過老師提供的線上資源在線學習軟件的基本命令操作，線上教學資源碎片化，盡量采用短視頻的形式，學生可根據自己的時間在一周內完成線上內容學習即可。學生還可以通過平臺的預習單元中的留言模式提出自己在預習中遇到的問題，老師可即時回復或統一在課堂總結答疑。結合教學平臺對學生的預習情況進行統計，系統自動對完整完成預習流程的同學給予預習部分的成績。

在線下課堂，通過反轉課堂的形式，在學生已經完成預習流程后，教師按照學生完成課堂練習的時間和質量進行評分，主要反映學生課前預習的效果還有對基礎命令的熟練程度和應用能力。課堂以實踐和綜合應用類的練習和講解為主，兼顧解答學生在預習學習中遇到的疑難問題，并且把課堂的講解錄屏上傳，所有學生都能根據自己對相關知識點的掌握程度對課堂相應內容進行有針對性的學習，以期達到進行完全地消化和吸收，保證課程學習的進度和學生的學習效率。

課后學生根據自己對知識點的掌握程度進行針對性的復習和拓展：課前學習、課堂錄屏回放可對課堂的練習及解題思路進一步消化和理解；課后拓展資源可供有興趣的同學對相應的內容進行更深入的學習，在遇到解決不了的問題時也可以隨時通過課程平臺的論壇功能和老師同學進行討論互動，提高學生的學習積極性。

經過一個學期的線上+線下教學的試運行，學生對該模式接受度較高，普遍認為該模式能較好地培養自主學習能力，激發學習興趣以及提高課堂學習效率。

圖1 混合式教學實施流程圖

四、課程改革的特色

（一）學生學習進度和效果可視化、成績透明化

課程的平時成績50%通過課程平臺自動打出，包括學生的預習、課堂考勤、課后討論互動以及拓展應用的學習。學生能對自己的課程學習情況有較清晰的了解和認知。

（二）師生互動的便捷化

師生學習討論與互動不受時間和空間的限制，例如，預習單元和課堂錄屏復習相應單元均有留言區，可對相應知識點提出疑問；在討論區對軟件安裝、使用、應用等相應的問題開設專題討論帖，既可以減少教師對同樣問題的重復回答，也可節約學生的時間，提高學習效率；對于拓展知識點，學生和老師之間也可在討論區進行討論和互動。系統根據平臺的各種課程活動活躍度給出相應的分數。

（三）多樣化的線上教學模式

學生隨時隨地可選擇不同形式的學習方式和獲得相應學習資料，如基礎命令的圖文或短視頻教程、課堂課件及應用習題的講解錄屏、各種最新軟件的版本更新和應用的技巧，學生的學習和討論不受時間、空間和媒介的制約。

（四）個性化學習，培養學生自主學習新技能的能力和積極性

軟件類的學習個人差異化比較明顯，線上學習可以使學生針對各自不同的學習習慣和接受程度對基礎的操作進行有針對性的學習。線上教學部分可以根據個人對知識點的掌握程度選擇看的進度和次數，對于理解不夠透徹和掌握不夠熟練的內容進行反復觀看直至完全理解和掌握，對于已經理解和已熟練掌握的內容則可快速通過，進入下一部分內容的學習。目前專業輔助設計軟件非常多樣化，不可能都在學校學習，而且軟件的更新迭代非常迅速，學生需要掌握各種新技能的學習方法而非單一具體的軟件的使用。個性化學習不但能提高學習效率，激發學習興趣培養學生自主學習新技能的積極性。

五、小結

經過一個學期的線上線下混合教學改革實踐，結合學生的反饋以及對課程教學的反思，筆者對混合式教學進行了以下幾點思考：

（一）合理科學的組織線上和線下的教學的時間和學習內容，才能實現混合式教學優勢最大化

“互聯網+”時代混合式教學的根本性目的是為了促進學生的學。[1]混合式教學不是線上和線下教學的簡單疊加，各種資料的篩選、設計、制作和上傳，線下課堂討論、研究、案例分析，還有課后相應的練習作業考核等，這些都需要進行科學合理的組織和融合，如何使線上線下學習的內容、時間和強度達到較好的平衡，獲得最佳的教學效果的將是教師在線上線下混合教學中需要不斷探索的一個關鍵問題。

（二）混合式教學需要相應的教學管理制度的配合

目前關于混合式教學相對應的學分學時制度以及教師工作量制度等都未形成統一明確的教務管理體系。而在混合式教學中，學生的線上線下學習，老師對課程的線上線下教學的重新整合以及師生在線上線下教學中的互動，這些都是需要被承認的混合式教學重要的過程。只有學生和老師的付出和工作受到承認，才能更好地調動學生和老師對混合式教學的積極性。

（三）學生在混合式教學中訓練的是一種適應科技和時代發展趨勢的新型學習方式

信息時代課程改革目標是讓學生運用信息技術主動學習、自主學習，培養分析解決問題的能力。學生不僅需要共性的標準化的知識習得, 更追求個性化知識與創造性知識的自我建構與生成。[5]大多數學生都有獨特的學習風格，混合教學比傳統的課堂教學更有可能滿足這些需求和確保學生參與并提升他們的個人學習體驗。信息時代的知識不斷更新換代，很多傳統課堂講授的知識在學生畢業時已經不再跟得上時代的需求。未來，終身學習將是信息時代學習的一個重要特征，也是適應信息時代發展的必備技能。混合式教學更傾向于學生根據自身對知識的掌握程度進行相應的思考和探索，是促進學生自主學習、深度學習和終身學習的重要手段。