混合式教學(xué)模式下知識與能力并重的多元化課堂教學(xué)探索
——以“工程圖學(xué)”課程為例

葛艷紅 魏 軍 胡楷雄

（武漢理工大學(xué)物流工程學(xué)院 湖北·武漢 430063）

0 引言

科技是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新是一個民族的靈魂。李克強總理在政府工作報告中特別提出：“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)要靠人踐行。因此，人才是推動社會進步和科技發(fā)展的原動力。不同的歷史時期對人才的需求也不一樣。隨著全球一體化，世界各國的競爭歸根結(jié)底是人才的競爭。因此，各國都非常重視人才的培養(yǎng)。有知識、有能力、有素質(zhì)的高層次人才是我國當(dāng)下建設(shè)創(chuàng)新型國家、實現(xiàn)智能制造2025、深化一帶一路的必須人才。知識是發(fā)展科學(xué)、認(rèn)識和改造自然、認(rèn)識和改造社會的基礎(chǔ)，是必不可少的條件；能力是對知識的運用，是知識發(fā)揮作用的實踐條件；素質(zhì)是能力運用的方向標(biāo)，指導(dǎo)能力往正確的方向前進。因而教育學(xué)生，培養(yǎng)人才，必須首先重視知識的習(xí)得。沒有足夠充分的知識，就如無源之水無本之木，發(fā)展、創(chuàng)造皆成為一句空話。當(dāng)然能力和素質(zhì)的培養(yǎng)也不可偏頗。沒有能力，掌握再多的知識也如茶壺里煮餃子——肚子有貨倒不出。更不用說用來改造世界改造社會，也就談不上創(chuàng)新和發(fā)展。同樣，如果沒有良好的素質(zhì)，能力越強，反而會形成對社會的危害。有能力必須高素質(zhì)才能造福于國家、造福于人類。

高等院校作為培養(yǎng)人才的搖籃，培養(yǎng)國家所需人才責(zé)無旁貸。作為一線的教育工作者有責(zé)任有義務(wù)進行多方探索和改革，為人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)自己的力量。隨著計算機技術(shù)、信息化技術(shù)、多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、遠(yuǎn)程教學(xué)、MOOC、SPOC、混合式教學(xué)等相繼誕生。教學(xué)活動打破了傳統(tǒng)的時空限制，隨時學(xué)習(xí)、隨地學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)改變了原本固定式的教學(xué)模式和習(xí)慣。傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式必須與時俱進，進行相應(yīng)的革新以順應(yīng)時代的變遷，為人才培養(yǎng)探尋新的路子。

1 混合式教學(xué)模式下的課堂革命

從2012 年MOOC 概念的引入和興起，經(jīng)過六年的發(fā)展，基于“線上”+“線下”的混合式教學(xué)已蔚然成風(fēng)。混合式教學(xué)不是“線上”教學(xué)和“線下”教學(xué)的簡單組合，更不是重復(fù)教學(xué)，而是兩者的有機結(jié)合、互融互通、優(yōu)勢互補。線上教學(xué)不能替代課堂教學(xué)，線上教學(xué)也不是課堂教學(xué)的輔助和補充，而是教學(xué)過程的必備活動。混合式教學(xué)模式不僅打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時空限制，更拓寬了教與學(xué)的廣度和深度，是傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的深刻變革。因此，混合式教學(xué)模式下的課堂教學(xué)不應(yīng)是傳統(tǒng)課堂的照搬，而應(yīng)與線上教學(xué)活動相得益彰、相輔相成?；旌鲜浇虒W(xué)必須精心設(shè)計，對教學(xué)內(nèi)容進行合理劃分、有效組織，使得線上線下教學(xué)邏輯明晰，銜接自然，各自承擔(dān)不同的使命，完成不同的功能。表1 列出了線上和線下教學(xué)的職能劃分，以及混合式教學(xué)課堂與傳統(tǒng)課堂的比較。

表1 線上和線下教學(xué)的職能劃分以及混合式教學(xué)課堂與傳統(tǒng)課堂的比較

2 以“工程圖學(xué)”課程為例的課堂教學(xué)實踐

“工程圖學(xué)”是工科院校學(xué)生必修的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是研究繪制和閱讀工程圖樣及解決空間幾何問題的理論和方法的一門學(xué)科，既有理論又有很強的實踐性。其圖形性、基礎(chǔ)性、工程性等均有著其他課程不可替代的作用，是工科院校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要基礎(chǔ)課。課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和素養(yǎng)，以及對工程圖樣的識讀和表達(dá)能力、空間想象和形體構(gòu)思能力、對現(xiàn)代化設(shè)計工具的應(yīng)用能力等。

本課程的內(nèi)容雖然傳統(tǒng)經(jīng)典，課程理論成熟也易于理解，但是課程以二維圖形為載體表達(dá)三維工程與產(chǎn)品信息，對學(xué)生空間想象能力和理解能力要求比較高，所以學(xué)生學(xué)起來普遍感到困難?；诰€上線下的混合式教學(xué)延伸了45 分鐘的課堂時限，給了學(xué)生足夠的時間和資源去充分理解、消化和思考，可極大縮小空間想象能力強弱的個體差異，為“笨鳥”先飛開辟了廣闊的空間。

根據(jù)該門課程的課程目標(biāo)、大綱要求以及專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)支撐度要求，對線上線下的教學(xué)內(nèi)容、任務(wù)和目標(biāo)進行了劃分。這里以面向機械類專業(yè)的《工程圖學(xué)A》（上）為例介紹幾種混合式教學(xué)模式下的課堂教學(xué)實踐。

實踐1：自學(xué)、答疑模式——培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、質(zhì)疑能力。

自學(xué)、質(zhì)疑模式旨在培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，以及勤思善問的能力。由于該模式需要學(xué)生在線自主完成知識點的學(xué)習(xí)，并完成相關(guān)作業(yè)。課堂上教師不再串講，只負(fù)責(zé)答疑解惑，安排課堂測試。因此，自學(xué)內(nèi)容的選擇至關(guān)重要。過于簡單、一學(xué)就會的內(nèi)容缺乏挑戰(zhàn)性，起不到激發(fā)學(xué)生內(nèi)在動能的作用；過于復(fù)雜、難以理解的內(nèi)容又會花費學(xué)生太多的時間，打擊自學(xué)的積極性，達(dá)不到應(yīng)有的目標(biāo)效果。

本課程共安排了四個知識點的全自學(xué)模式：（1）平面立體的投影以及其表面點和線的求解；（2）常見回轉(zhuǎn)體的投影以及其表面點和線的求解；（3）正等測軸測圖；（4）斜二等軸測圖。

課堂內(nèi)首先利用一節(jié)課的時間給學(xué)生提問、質(zhì)疑。問題可以由學(xué)生回答，也可以由老師解答。老師也可以就一些重點和難點有針對性地拋出一些問題由學(xué)生回答，通過一問一答來理解知識要點；然后進行課堂測試（老師需課前準(zhǔn)備好課堂測試題）；最后公布測試答案并當(dāng)堂講評。

實踐2：課堂翻轉(zhuǎn)模式——培養(yǎng)學(xué)生的主體意識、組織能力、表達(dá)能力。

課堂翻轉(zhuǎn)模式除了鍛煉了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以外，更培養(yǎng)了學(xué)生的主體意識和表達(dá)能力，對學(xué)生的要求比較高。不僅要求學(xué)生事先能夠理解消化該部分知識，而且要求學(xué)生具有較好的語言組織能力和臺上演講能力，并能站在教師的角度能夠讓受眾聽懂理解。因此，這部分教學(xué)內(nèi)容必須選擇一些相對簡單、容易理解又不失趣味的知識點。共進行了四次課堂翻轉(zhuǎn)模式，選擇了四個知識點：（1）點的相對位置和重影點；（2）七種位置平面的投影特性比較：（3）圓錐被平面截切的截交線類型分析；（4）圓錐被一個平面截切的實例求解。

課前布置任務(wù)時要求所有的學(xué)生準(zhǔn)備，課堂上隨機挑選學(xué)生來當(dāng)“臨時老師”，這樣可以促使所有的學(xué)生因要“備課”而得到鍛煉。第一次和第二次的課堂翻轉(zhuǎn)有意選了班長和學(xué)習(xí)委員各講一個知識點。受到班長和學(xué)習(xí)委員的表率和示范影響，后面兩次課堂翻轉(zhuǎn)時，有兩位同學(xué)自告奮勇上臺來講解。講課的PPT 由教師提供，學(xué)生可以在此基礎(chǔ)上根據(jù)自己的思路和理解修改。結(jié)果表明，盡管學(xué)生授課無法與教師授課相提并論，但這種模式對學(xué)生的鍛煉效果是非常大的。學(xué)生首先要吃透知識要點，其次要理順知識要點的內(nèi)在邏輯，最后還要組織語言非常嫻熟地表達(dá)出來。畢竟學(xué)生在全班同學(xué)面前講課還是非常注重形象的，所以準(zhǔn)備都非常充分。

實踐3：討論模式——培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力、空間構(gòu)形能力、創(chuàng)新能力和工程素養(yǎng)（合作意識等）。

課堂討論模式是同學(xué)之間通過討論共同完成知識點的理解和消化。在討論的過程聽取別人的想法，發(fā)現(xiàn)自己的錯誤，不僅可以加深對知識的印象，還可以開闊學(xué)生的思維，增進同學(xué)間的友誼，提升表達(dá)能力和合作能力。

不是所有的知識點都適合拿來討論，討論要充分徹底需要花費較長時間。因此，課堂中只安排了兩次討論課：（1）空間兩直線位置關(guān)系的投影規(guī)律；（2）實物模型與三視圖的正誤判斷。

全班31 位同學(xué)分成8 組，有一組3 人，其他每組4 人。討論結(jié)束后每組各選一位代表報告該組的討論結(jié)果。組和組之間的結(jié)論如果不一樣，還可以進行組和組之間的辯論。通過討論和辯論得出正確結(jié)論。在討論和辯論的過程中老師可以給一些提示。

實踐4：技能競賽模式——訓(xùn)練學(xué)生知識的應(yīng)用能力以及工程表達(dá)能力。

知識的學(xué)習(xí)是為了應(yīng)用，應(yīng)用知識就需要能力，知識的應(yīng)用能力也需要培養(yǎng)。為此，在課堂安排了兩次徒手草圖的小型比賽，但比賽的評判標(biāo)準(zhǔn)不是草圖的質(zhì)量，而是知識的應(yīng)用。一次是由組合體實物模型徒手繪制三視圖，以畫的模型數(shù)量多、畫的三視圖正確率高為評判標(biāo)準(zhǔn)；還有一次是根據(jù)實物模型選擇適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)方案來表達(dá)模型實體，也是徒手草圖，以表達(dá)方案是否完整、正確和清晰為評判標(biāo)準(zhǔn)。

作為一名工程技術(shù)人員，必須用圖形來表達(dá)設(shè)計思想。在產(chǎn)品沒有定形之前得用草圖勾勒產(chǎn)品雛形，產(chǎn)品定形以后得用繪圖儀器或計算機繪制產(chǎn)品工程圖，所以徒手草圖、儀器繪圖以及計算機繪圖是工程技術(shù)人員必備的技能。其中，儀器繪圖技能可以通過平時作業(yè)和課堂測驗得到訓(xùn)練（平時作業(yè)都要求用繪圖儀器完成），計算機繪圖有專門的課外學(xué)時在學(xué)校機房上機訓(xùn)練。草圖訓(xùn)練的機會相對比較少。因此，借此機會徒手草圖可謂一舉兩得，一箭雙雕，既鍛煉了知識的應(yīng)用能力，又鍛煉了徒手繪圖技能。

既然競賽就得限時，教師必須設(shè)計好競賽的題量，不能太大也不能太小，最后留出半小時的時間進行課堂評比。由于答案不是唯一的，可以有多解，但是有優(yōu)劣之分。因此，首先讓同桌的兩位同學(xué)互評，相互學(xué)習(xí)。然后老師再從全班挑出一些優(yōu)秀的范例作評判、展示。

3 實踐效果分析

經(jīng)過一個學(xué)期的課堂實踐和探索，取得了一定的成效。四種模式從不同側(cè)面、不同切入點鍛煉了學(xué)生的多方面能力和素養(yǎng)。其中，自學(xué)、質(zhì)疑模式最考驗學(xué)生的自學(xué)能力和自覺性，迫使其勤思勤問。課堂翻轉(zhuǎn)模式對學(xué)生的要求最高，不僅自己要會，還要會講。討論模式最受學(xué)生歡迎，可天馬行空、自由發(fā)揮，不同想法的碰撞和相互啟迪不僅能加深知識的理解和印象，更能培養(yǎng)發(fā)散思維、空間思維能力，但是要討論徹底充分，耗費的時間比較長，受制于課堂時長和學(xué)時數(shù)，不能經(jīng)常開展。技能競賽模式——以賽促練、以賽促學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的斗志和學(xué)習(xí)熱情，教師精心設(shè)計競賽內(nèi)容可以起到一舉多得、事半功倍的教學(xué)效果。

總體來說，與以往傳統(tǒng)授課模式相比，混合式模式下的課堂氣氛更活躍，師生互動更積極，學(xué)生參與度高，主動性強，學(xué)習(xí)能力、動手能力、形體表達(dá)能力、工程素養(yǎng)明顯提升。多元化的課堂得到了大多數(shù)學(xué)生的肯定，從學(xué)生的調(diào)查問卷可見一斑，如圖1 所示。圖中數(shù)字為學(xué)生人數(shù)，班級總?cè)藬?shù)為31 人。

當(dāng)然，實踐過程中也存在一定的不足，同時也發(fā)現(xiàn)了一些問題，需要在今后的教學(xué)過程中不斷改進。譬如：（1）對翻轉(zhuǎn)課堂中學(xué)生的表達(dá)能力估計過高。學(xué)生講解很難從一個教學(xué)的高度讓受眾聽懂，還是需要老師花費較多的時間“重新講解”。這樣一來，課堂時間不夠用；（2）依然有少數(shù)被動型的學(xué)生依賴于老師的講解，不愿意花費時間和精力在線預(yù)習(xí)，導(dǎo)致這部分學(xué)生跟不上新的教學(xué)節(jié)奏，有點排斥課改模式。

4 結(jié)論

混合式教學(xué)給了傳統(tǒng)課堂更大的發(fā)揮空間，可以有更多的時間進行能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。但是，課堂的教學(xué)形式必須與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)，教學(xué)方法必須與教學(xué)模式相適應(yīng)，教師一定要充當(dāng)好導(dǎo)演的角色，精心設(shè)計，在課堂組織實施，方能發(fā)揮混合式教學(xué)之優(yōu)勢。

圖1 學(xué)生調(diào)查問卷中的兩個選項結(jié)果

最后要說明的是課堂的這種深刻變革必須以學(xué)生課前能在線對知識點進行學(xué)習(xí)、達(dá)到任務(wù)目標(biāo)要求為前提，這就導(dǎo)致學(xué)生課前課后要投入大量的時間和精力，有的甚至達(dá)到了課堂時間的2～3 倍。如果同時有幾門課程進行混合式教學(xué)，那學(xué)生將不堪重負(fù)。所以我們在進行混合式教學(xué)的時候不能只追求一門課的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，必須站在一定的高度，最好以課程體系或培養(yǎng)方案為框架進行總設(shè)計，全面協(xié)調(diào)、整體規(guī)劃真正用好混合式教學(xué)，不要讓混合式教學(xué)成為學(xué)生的負(fù)累，更不要流于形式。