混合教學(xué)模式在工程圖學(xué)課程中的教學(xué)實(shí)踐與思考

羅 聲,許巧林

(四川師范大學(xué)工學(xué)院,四川成都 610101)

1 研究概況

近年來(lái)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的支撐下，大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨給高等教育帶來(lái)深刻的變革。本質(zhì)為課堂傳統(tǒng)教育和線上教育相結(jié)合的混合教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生并迅速蔓延。2012年以開(kāi)放性、大眾化、經(jīng)濟(jì)性、可移動(dòng)性、個(gè)體化為特征的大規(guī)模在線開(kāi)放課程MOOC為代表的線上教學(xué)思潮席卷全球[1]，線上教育呈現(xiàn)普及化趨勢(shì)，但因MOOC存在針對(duì)性不足、針對(duì)性不強(qiáng)，特別是對(duì)于深入學(xué)習(xí)的要求不夠[2]，在設(shè)計(jì)與特定學(xué)習(xí)人群尤其是大學(xué)本科生相適應(yīng)的課程方面做得不到位等突出問(wèn)題，使得MOOC正如英國(guó)東安格利亞大學(xué)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(tǒng)大學(xué)的解體！最有可能的未來(lái)是開(kāi)放新的訪問(wèn)平臺(tái)，供人們了解更多內(nèi)容。由此可見(jiàn)，利用類似于MOOC等線上資源的信息平臺(tái)，深化傳統(tǒng)課堂教學(xué)改革，構(gòu)建新型的高等教育教學(xué)結(jié)構(gòu)，是教育改革和教學(xué)發(fā)展的必然方向。

SPOC混合教學(xué)模式正是基于此種思想應(yīng)運(yùn)而生。SPOC是小規(guī)模私密在線課程，最早由美國(guó)加利福利亞大學(xué)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(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。一方面，SPOC具有與MOOC一致的教學(xué)內(nèi)容豐富多彩、學(xué)習(xí)方式靈活多樣、學(xué)習(xí)內(nèi)容觀看可重復(fù)性等特點(diǎn)，另一方面，SPOC提出以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念，學(xué)習(xí)者基本是固定人群，整個(gè)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程在專業(yè)指導(dǎo)教師的主導(dǎo)下進(jìn)行，教學(xué)過(guò)程可控[4]。SPOC混合教學(xué)模式中教師的作用在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中重新定位。在傳統(tǒng)課堂上強(qiáng)調(diào)的“先講授，再練習(xí)”模式正好與SPOC提倡“先學(xué)習(xí)，再講授再練習(xí)”相反，SPOC混合教學(xué)模式具有翻轉(zhuǎn)課堂的部分性質(zhì)，學(xué)生自己安排時(shí)間，在課堂外線上學(xué)習(xí)教師指定的授課視頻、授課PPT等教學(xué)內(nèi)容，并完成前期測(cè)試，然后再回到課堂內(nèi)完成作業(yè)，解決疑惑。

目前，學(xué)者們開(kāi)展了大量SPOC混合教學(xué)模式的理論研究和實(shí)踐研究。尹合棟在對(duì)國(guó)內(nèi)外典型SPOC教學(xué)模式的案例進(jìn)行分析后，探索了運(yùn)用教學(xué)相關(guān)理論設(shè)計(jì)出基于泛雅SPOC平臺(tái)的混合教學(xué)模式，并對(duì)該模式的“前端分析、課程設(shè)計(jì)、課程組織、教學(xué)評(píng)價(jià)”四個(gè)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)分析[5]。柳春艷等人采用系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法將SPOC翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)效果進(jìn)行對(duì)比分析，并通過(guò)元分析方法對(duì)其效應(yīng)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明：SPOC翻轉(zhuǎn)課堂的考試成績(jī)、知識(shí)理解能力、知識(shí)應(yīng)用能力、自學(xué)能力、自我管理能力、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)均高于傳統(tǒng)課堂，但及格率、優(yōu)秀率、協(xié)作能力無(wú)顯著差異[6]。蘇小紅等人以哈工大“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程為例，介紹了基于MOOC/SPOC和大班翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行混合式教學(xué)的探索[7]。李小青等人結(jié)合SPOC教學(xué)理念，從課程準(zhǔn)入限制、前期規(guī)劃準(zhǔn)備和跨平臺(tái)混合式教學(xué)實(shí)施三方面研究

SPOC教學(xué)過(guò)程在實(shí)體課堂和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)和教學(xué)方法[8]。李瑾等人以X大學(xué)“現(xiàn)代密碼學(xué)”SPOC翻轉(zhuǎn)課堂為例，構(gòu)建了以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)力教室，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)毅力、學(xué)習(xí)動(dòng)力、學(xué)習(xí)態(tài)度、深度學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)策略與反思等自主學(xué)習(xí)力的整體提升，為新工科建設(shè)提供一個(gè)可參考的案例[9]。

2 工程圖學(xué)課程

工程圖學(xué)是工程造價(jià)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力，讀圖和識(shí)圖能力，運(yùn)用現(xiàn)行規(guī)范作圖制圖能力。當(dāng)前，在工程圖學(xué)教學(xué)過(guò)程中存在如下三個(gè)主要問(wèn)題：

(1)課程本身具有較強(qiáng)的抽象性且內(nèi)容繁多。學(xué)生經(jīng)常會(huì)無(wú)法根據(jù)投影圖想象出具體的空間建筑形體，或者無(wú)法將空間建筑形體轉(zhuǎn)化為投影圖?，F(xiàn)行國(guó)家制圖規(guī)范中的細(xì)節(jié)繁多，學(xué)生很難記憶。

(2)學(xué)生學(xué)習(xí)能力參差不齊。學(xué)生自身空間思維能力強(qiáng)弱有別。大多數(shù)男生空間思維能力強(qiáng)于女生。對(duì)于空間思維能力強(qiáng)的學(xué)生而言，很容易將不同投影面投影圖結(jié)合到一起，想象出正確的空間建筑形體；對(duì)于空間思維能力弱的學(xué)生而言，即便花費(fèi)很多時(shí)間去思考，也很難想象出形體的樣子，最終導(dǎo)致學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的差異，也給課程教學(xué)實(shí)施帶來(lái)難度。

(3)班級(jí)學(xué)生人數(shù)多，同時(shí)由于學(xué)時(shí)限制，在教學(xué)過(guò)程中難以實(shí)施個(gè)體教學(xué)。隨著高校對(duì)實(shí)踐活動(dòng)的重視，各課程基本學(xué)時(shí)相對(duì)減少，如何在有限的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，又激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是需要探索的問(wèn)題[10]。

雖然工程圖學(xué)是一門古老的、內(nèi)容相對(duì)定型的課程，但是隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步其在內(nèi)容上也不斷推陳出新。教師一方面需要把科學(xué)計(jì)算可視化、現(xiàn)代CAD技術(shù)等相關(guān)的新思想、新技術(shù)引入課程，使課程得以蓬勃發(fā)展；另一方面，因土木工程行業(yè)涉及的規(guī)范多、規(guī)范更新速度快，教師還應(yīng)當(dāng)及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握的知識(shí)點(diǎn)能與時(shí)俱進(jìn)，與行業(yè)接軌。因此，單純的傳統(tǒng)課堂講授已很難滿足現(xiàn)狀，新的教學(xué)模式和新的教學(xué)內(nèi)容完善迫在眉睫。

3 《工程圖學(xué)》SPOC 混合教學(xué)模式教學(xué)實(shí)踐

3.1 教學(xué)前期準(zhǔn)備

SPOC混合教學(xué)模式是一種新興的課堂教學(xué)模式，與傳統(tǒng)教學(xué)不同，它是以學(xué)生為中心，以教師為主導(dǎo)，采用“先線上學(xué)習(xí)后線下學(xué)習(xí)”的教學(xué)形式完成課程教學(xué)。為保證教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，教學(xué)前期準(zhǔn)備尤為重要。作為師范類大學(xué)中開(kāi)設(shè)的《工程圖學(xué)》課程，它的學(xué)習(xí)對(duì)象與一般工科類大學(xué)有明顯差異，女生比例極高，班級(jí)女生比例多達(dá)70 %以上，這一特殊現(xiàn)象使得教學(xué)前期準(zhǔn)備需更加充分。

3.1.1 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

整個(gè)課程內(nèi)容包括制圖基本知識(shí)、建筑形體的表達(dá)方法、軸測(cè)投影、建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖、建筑裝飾裝修施工圖。教師在開(kāi)課前對(duì)《工程圖學(xué)》學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行全面分析，確定學(xué)生學(xué)完本門課的總體學(xué)習(xí)目標(biāo)為：培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力，讀圖和識(shí)圖能力，運(yùn)用現(xiàn)行規(guī)范作圖制圖能力。然后需要對(duì)總體學(xué)習(xí)目標(biāo)分解和細(xì)化，得到每一章節(jié)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的明確細(xì)化目標(biāo)，以便為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)度安排和教學(xué)評(píng)價(jià)提供指導(dǎo)。同時(shí)，結(jié)合每一個(gè)細(xì)化目標(biāo)，將知識(shí)點(diǎn)劃分為簡(jiǎn)單、重點(diǎn)和難點(diǎn)三個(gè)層次，對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)除了學(xué)生預(yù)先的線上學(xué)習(xí)外，教師在課堂教學(xué)過(guò)程中需進(jìn)一步詳細(xì)講解，對(duì)學(xué)生提出的疑惑認(rèn)真解答，對(duì)于極不容易想象出的空間形體留在課堂上進(jìn)行小組討論，通過(guò)學(xué)生之間、師生之間的面對(duì)面交流，激發(fā)學(xué)生想象力，加深對(duì)知識(shí)的理解。最后通過(guò)線上線下單元測(cè)驗(yàn)和單元作業(yè)來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，通過(guò)設(shè)置線上討論區(qū)促使教師和學(xué)生之間的在線交流，這可以更及時(shí)的解決學(xué)生心中的疑惑，也便于教師及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，為后續(xù)的課堂教學(xué)提供教學(xué)依據(jù)。

3.1.2 課程資源設(shè)計(jì)

課程資源設(shè)計(jì)主要包括SPOC平臺(tái)的線上資源設(shè)計(jì)和線下課堂教學(xué)資源設(shè)計(jì)兩大類，后續(xù)的教學(xué)活動(dòng)能否順利展開(kāi)最主要因素就在于資源的設(shè)計(jì)是否合理。為便于混合教學(xué)模式順利進(jìn)行，結(jié)合工程圖學(xué)課程的總體學(xué)習(xí)目標(biāo)，我校工程圖學(xué)SPOC混合教學(xué)模式的課程資源來(lái)自三方面：

(1)中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)系統(tǒng)中的《畫法幾何及土木工程制圖(下)》課程。

(2)自建微課對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解和闡述，利用軟件制作三維模型模擬真實(shí)形體。

(3)利用實(shí)物模型讓學(xué)生更直觀地了解投影規(guī)律。MOOC學(xué)習(xí)平臺(tái)上優(yōu)質(zhì)資源的借鑒引用、微課視頻以及實(shí)物模型的融合使用，形成了課程豐富、知識(shí)點(diǎn)全面的教學(xué)資源庫(kù)。

3.2 可控的學(xué)習(xí)過(guò)程

利用愛(ài)課程網(wǎng)平臺(tái)，創(chuàng)建《工程圖學(xué)》課程，按照教學(xué)目標(biāo)，將教學(xué)內(nèi)容分成若干個(gè)教學(xué)單元，一般情況是按照自然章節(jié)劃分，對(duì)每一個(gè)教學(xué)單元又分為課堂教學(xué)前知識(shí)傳遞、課堂教學(xué)中知識(shí)建構(gòu)、課堂教學(xué)后知識(shí)鞏固三部分，每次SPOC課程都需要經(jīng)歷同樣的步驟，直到結(jié)束該門課程。

3.2.1 課堂教學(xué)前知識(shí)傳遞

開(kāi)課前一周教師發(fā)布學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)任務(wù)，通過(guò)愛(ài)課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，這一階段是典型的以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)階段。教師在這一階段提出學(xué)習(xí)要求，控制學(xué)習(xí)時(shí)間和進(jìn)度，根據(jù)設(shè)定的學(xué)習(xí)要求提出問(wèn)題，學(xué)生在線學(xué)習(xí)、討論，線上提問(wèn)，教師線上解答。最后，學(xué)生可以通過(guò)自我測(cè)試來(lái)檢查學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)自我評(píng)價(jià)；教師也可以查閱每個(gè)同學(xué)的在線學(xué)習(xí)時(shí)間和在線學(xué)習(xí)視頻觀看次數(shù)，通過(guò)討論區(qū)的討論掌握學(xué)生在線學(xué)習(xí)效果，以及存在的主要問(wèn)題，為后續(xù)的課堂教學(xué)做準(zhǔn)備。

3.2.2 課堂教學(xué)中知識(shí)建構(gòu)

教師從愛(ài)課程網(wǎng)平臺(tái)上根據(jù)學(xué)生視頻觀看情況尤其是反復(fù)觀看視頻情況、討論區(qū)內(nèi)容、學(xué)生在線提交習(xí)題答案，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題和較難掌握的知識(shí)點(diǎn)，教師對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行記錄和整理，并進(jìn)行有針對(duì)性的課堂教學(xué)備課。在課堂教學(xué)中首先對(duì)線上教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要的講解，然后對(duì)線上學(xué)習(xí)中學(xué)生的難點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解，確保學(xué)生能理解和掌握本節(jié)內(nèi)容。必要時(shí)候?qū)σ恍╆P(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)尤其是難點(diǎn)展開(kāi)具體的教學(xué)活動(dòng)，包括開(kāi)展答疑和分組討論。最后教師可以根據(jù)學(xué)生掌握情況，布置課堂作業(yè)，學(xué)生課堂上討論并完成。

3.2.3 課堂教學(xué)后知識(shí)鞏固

在開(kāi)展SPOC混合教學(xué)中，教師會(huì)根據(jù)學(xué)生的課前學(xué)習(xí)情況以及課堂上的表現(xiàn)，對(duì)仍然需要注意的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行匯總和整理，將總結(jié)報(bào)告上傳到SPOC 學(xué)習(xí)平臺(tái)或者建立的QQ群，以便學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固之用；學(xué)生也可以進(jìn)行課后總結(jié)，可以通過(guò)QQ群及時(shí)與教師與其他同學(xué)溝通交流。

4 課程考核方式

傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)考核方式一般包括期末統(tǒng)一閉卷考試成績(jī)和學(xué)生課堂出勤考核。實(shí)行 SPOC 混合教學(xué)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(yè)、期末閉卷考試成績(jī)五個(gè)方面進(jìn)行綜合考核，更加注重對(duì)平時(shí)學(xué)習(xí)和課堂討論等因素的分值比例。

5 教學(xué)改革情況

2017～2018年度下學(xué)期，我校在2017級(jí)工程造價(jià)專業(yè)一年級(jí)進(jìn)行工程圖學(xué)教學(xué)改革試點(diǎn)，共89名學(xué)生參與了此次SPOC混合教學(xué)模式試點(diǎn)。教學(xué)改革整體效果良好，基本達(dá)到預(yù)期改革目標(biāo)。

(1)課堂教學(xué)效果較好。與未參加工程圖學(xué)教學(xué)改革試點(diǎn)班級(jí)相比，學(xué)生體現(xiàn)出更強(qiáng)的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生在課堂教學(xué)前已經(jīng)觀看過(guò)教學(xué)視頻和教學(xué)ppt，帶著強(qiáng)烈的解決問(wèn)題的想法來(lái)聽(tīng)課，教師同樣是根據(jù)學(xué)生的在線反饋有備而來(lái)，學(xué)生不在是盲目的聽(tīng)課，教師不再是演獨(dú)角戲，這形成了師生間互動(dòng)的良性循環(huán)。

(2)課程考核成績(jī)理想。與未參加工程圖學(xué)教學(xué)改革試點(diǎn)班級(jí)相比，學(xué)生在識(shí)圖和制圖方面均體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。對(duì)基本概念的掌握更扎實(shí)，對(duì)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的了解程度更深入?？己顺煽?jī)優(yōu)秀率更高，及格率更高。

6 結(jié)束語(yǔ)

工程圖學(xué)SPOC混合教學(xué)模式豐富了課程資源，彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)不夠等問(wèn)題，增強(qiáng)了學(xué)生空間思維能力訓(xùn)練，增加了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力，增進(jìn)了師生間的互動(dòng)。學(xué)生的空間思維能力得到顯著提高，教學(xué)改革成效顯著。

工程圖學(xué)SPOC混合教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程也并非一帆風(fēng)順，結(jié)合本次實(shí)施過(guò)程，談一些體會(huì)和認(rèn)識(shí)，以便于以后更好的改進(jìn)工程圖學(xué)混合教學(xué)模式。

(1)精選課程資源，增加輔助學(xué)習(xí)資源，尤其是開(kāi)課第一課緒論課。緒論課課程資源一定要圖文并茂，必要時(shí)增加視頻短片和音樂(lè)效果，使學(xué)生心里產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣和共鳴，這樣更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。對(duì)于學(xué)生極難理解的知識(shí)點(diǎn)，增加三維效果圖和實(shí)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(lián)系起來(lái)。

(2)重視線上學(xué)習(xí)參與度。線上學(xué)習(xí)無(wú)教師監(jiān)督，部分學(xué)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(xué)生都觀看了視頻，但是課堂教學(xué)時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生根本不重視線上學(xué)習(xí)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，教師需要對(duì)每一個(gè)學(xué)生的在線學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢查和評(píng)估，判定學(xué)生是否認(rèn)真仔細(xì)的進(jìn)行過(guò)線上學(xué)習(xí)。