混合教学模式在工程图学课程中的教学实践与思考

罗 声,许巧林

(四川师范大学工学院,四川成都 610101)

1 研究概况

近年来，在计算机网络技术飞速发展的支撑下，大数据时代的来临给高等教育带来深刻的变革。本质为课堂传统教育和线上教育相结合的混合教学模式应运而生并迅速蔓延。2012年以开放性、大众化、经济性、可移动性、个体化为特征的大规模在线开放课程MOOC为代表的线上教学思潮席卷全球[1]，线上教育呈现普及化趋势，但因MOOC存在针对性不足、针对性不强，特别是对于深入学习的要求不够[2]，在设计与特定学习人群尤其是大学本科生相适应的课程方面做得不到位等突出问题，使得MOOC正如英国东安格利亚大学的多米尼克.卢克斯教授所指出的：MOOC不大可能成为高等教育的救星，也不大可能造成传统大学的解体！最有可能的未来是开放新的访问平台，供人们了解更多内容。由此可见，利用类似于MOOC等线上资源的信息平台，深化传统课堂教学改革，构建新型的高等教育教学结构，是教育改革和教学发展的必然方向。

SPOC混合教学模式正是基于此种思想应运而生。SPOC是小规模私密在线课程，最早由美国加利福利亚大学伯克利分校福克斯提出[3]。SPOC虽源于MOOC，但与MOOC相比有它突出的特点和优势。一方面，SPOC具有与MOOC一致的教学内容丰富多彩、学习方式灵活多样、学习内容观看可重复性等特点，另一方面，SPOC提出以学生为主体、以教师为主导的教学理念，学习者基本是固定人群，整个教学活动过程在专业指导教师的主导下进行，教学过程可控[4]。SPOC混合教学模式中教师的作用在整个教学过程中重新定位。在传统课堂上强调的“先讲授，再练习”模式正好与SPOC提倡“先学习，再讲授再练习”相反，SPOC混合教学模式具有翻转课堂的部分性质，学生自己安排时间，在课堂外线上学习教师指定的授课视频、授课PPT等教学内容，并完成前期测试，然后再回到课堂内完成作业，解决疑惑。

目前，学者们开展了大量SPOC混合教学模式的理论研究和实践研究。尹合栋在对国内外典型SPOC教学模式的案例进行分析后，探索了运用教学相关理论设计出基于泛雅SPOC平台的混合教学模式，并对该模式的“前端分析、课程设计、课程组织、教学评价”四个过程进行详细分析[5]。柳春艳等人采用系统评价方法将SPOC翻转课堂与传统教学的教学效果进行对比分析，并通过元分析方法对其效应值进行统计分析，结果表明：SPOC翻转课堂的考试成绩、知识理解能力、知识应用能力、自学能力、自我管理能力、学习动机均高于传统课堂，但及格率、优秀率、协作能力无显著差异[6]。苏小红等人以哈工大“C语言程序设计”课程为例，介绍了基于MOOC/SPOC和大班翻转课堂进行混合式教学的探索[7]。李小青等人结合SPOC教学理念，从课程准入限制、前期规划准备和跨平台混合式教学实施三方面研究

SPOC教学过程在实体课堂和网络平台的重点环节和教学方法[8]。李瑾等人以X大学“现代密码学”SPOC翻转课堂为例，构建了以学生为中心的自主学习力教室，实现了学生学习毅力、学习动力、学习态度、深度学习能力、学习策略与反思等自主学习力的整体提升，为新工科建设提供一个可参考的案例[9]。

2 工程图学课程

工程图学是工程造价专业的专业基础课。教学目标是培养学生空间思维能力，读图和识图能力，运用现行规范作图制图能力。当前，在工程图学教学过程中存在如下三个主要问题：

(1)课程本身具有较强的抽象性且内容繁多。学生经常会无法根据投影图想象出具体的空间建筑形体，或者无法将空间建筑形体转化为投影图。现行国家制图规范中的细节繁多，学生很难记忆。

(2)学生学习能力参差不齐。学生自身空间思维能力强弱有别。大多数男生空间思维能力强于女生。对于空间思维能力强的学生而言，很容易将不同投影面投影图结合到一起，想象出正确的空间建筑形体；对于空间思维能力弱的学生而言，即便花费很多时间去思考，也很难想象出形体的样子，最终导致学习者学习效果的差异，也给课程教学实施带来难度。

(3)班级学生人数多，同时由于学时限制，在教学过程中难以实施个体教学。随着高校对实践活动的重视，各课程基本学时相对减少，如何在有限的时间内完成教学任务，又激发学生的学习兴趣，是需要探索的问题[10]。

虽然工程图学是一门古老的、内容相对定型的课程，但是随着现代科技的进步其在内容上也不断推陈出新。教师一方面需要把科学计算可视化、现代CAD技术等相关的新思想、新技术引入课程，使课程得以蓬勃发展；另一方面，因土木工程行业涉及的规范多、规范更新速度快，教师还应当及时更新教学内容，使学生学习和掌握的知识点能与时俱进，与行业接轨。因此，单纯的传统课堂讲授已很难满足现状，新的教学模式和新的教学内容完善迫在眉睫。

3 《工程图学》SPOC 混合教学模式教学实践

3.1 教学前期准备

SPOC混合教学模式是一种新兴的课堂教学模式，与传统教学不同，它是以学生为中心，以教师为主导，采用“先线上学习后线下学习”的教学形式完成课程教学。为保证教学质量和教学效果，教学前期准备尤为重要。作为师范类大学中开设的《工程图学》课程，它的学习对象与一般工科类大学有明显差异，女生比例极高，班级女生比例多达70 %以上，这一特殊现象使得教学前期准备需更加充分。

3.1.1 教学过程设计

整个课程内容包括制图基本知识、建筑形体的表达方法、轴测投影、建筑施工图、结构施工图、建筑装饰装修施工图。教师在开课前对《工程图学》学习内容进行全面分析，确定学生学完本门课的总体学习目标为：培养学生空间思维能力，读图和识图能力，运用现行规范作图制图能力。然后需要对总体学习目标分解和细化，得到每一章节每个知识点的明确细化目标，以便为后续教学活动进度安排和教学评价提供指导。同时，结合每一个细化目标，将知识点划分为简单、重点和难点三个层次，对重点和难点除了学生预先的线上学习外，教师在课堂教学过程中需进一步详细讲解，对学生提出的疑惑认真解答，对于极不容易想象出的空间形体留在课堂上进行小组讨论，通过学生之间、师生之间的面对面交流，激发学生想象力，加深对知识的理解。最后通过线上线下单元测验和单元作业来检验学生的学习效果，通过设置线上讨论区促使教师和学生之间的在线交流，这可以更及时的解决学生心中的疑惑，也便于教师及时了解学生的学习状况，为后续的课堂教学提供教学依据。

3.1.2 课程资源设计

课程资源设计主要包括SPOC平台的线上资源设计和线下课堂教学资源设计两大类，后续的教学活动能否顺利展开最主要因素就在于资源的设计是否合理。为便于混合教学模式顺利进行，结合工程图学课程的总体学习目标，我校工程图学SPOC混合教学模式的课程资源来自三方面：

(1)中国大学MOOC平台系统中的《画法几何及土木工程制图(下)》课程。

(2)自建微课对关键知识点进行讲解和阐述，利用软件制作三维模型模拟真实形体。

(3)利用实物模型让学生更直观地了解投影规律。MOOC学习平台上优质资源的借鉴引用、微课视频以及实物模型的融合使用，形成了课程丰富、知识点全面的教学资源库。

3.2 可控的学习过程

利用爱课程网平台，创建《工程图学》课程，按照教学目标，将教学内容分成若干个教学单元，一般情况是按照自然章节划分，对每一个教学单元又分为课堂教学前知识传递、课堂教学中知识建构、课堂教学后知识巩固三部分，每次SPOC课程都需要经历同样的步骤，直到结束该门课程。

3.2.1 课堂教学前知识传递

开课前一周教师发布学习资源和学习任务，通过爱课程网络学习平台引导学生自主学习，这一阶段是典型的以教师为主导、以学生为主体的学习阶段。教师在这一阶段提出学习要求，控制学习时间和进度，根据设定的学习要求提出问题，学生在线学习、讨论，线上提问，教师线上解答。最后，学生可以通过自我测试来检查学习效果，实现自我评价；教师也可以查阅每个同学的在线学习时间和在线学习视频观看次数，通过讨论区的讨论掌握学生在线学习效果，以及存在的主要问题，为后续的课堂教学做准备。

3.2.2 课堂教学中知识建构

教师从爱课程网平台上根据学生视频观看情况尤其是反复观看视频情况、讨论区内容、学生在线提交习题答案，了解学生在学习中遇到的问题和较难掌握的知识点，教师对以上问题进行记录和整理，并进行有针对性的课堂教学备课。在课堂教学中首先对线上教学内容进行简要的讲解，然后对线上学习中学生的难点进行重点讲解，确保学生能理解和掌握本节内容。必要时候对一些关键知识点尤其是难点展开具体的教学活动，包括开展答疑和分组讨论。最后教师可以根据学生掌握情况，布置课堂作业，学生课堂上讨论并完成。

3.2.3 课堂教学后知识巩固

在开展SPOC混合教学中，教师会根据学生的课前学习情况以及课堂上的表现，对仍然需要注意的知识点进行汇总和整理，将总结报告上传到SPOC 学习平台或者建立的QQ群，以便学生复习巩固之用；学生也可以进行课后总结，可以通过QQ群及时与教师与其他同学沟通交流。

4 课程考核方式

传统的课堂学习考核方式一般包括期末统一闭卷考试成绩和学生课堂出勤考核。实行 SPOC 混合教学改革后课程考核从课堂出勤、课堂讨论积极性、在线考核、课堂作业、期末闭卷考试成绩五个方面进行综合考核，更加注重对平时学习和课堂讨论等因素的分值比例。

5 教学改革情况

2017～2018年度下学期，我校在2017级工程造价专业一年级进行工程图学教学改革试点，共89名学生参与了此次SPOC混合教学模式试点。教学改革整体效果良好，基本达到预期改革目标。

(1)课堂教学效果较好。与未参加工程图学教学改革试点班级相比，学生体现出更强的学习积极性。学生在课堂教学前已经观看过教学视频和教学ppt，带着强烈的解决问题的想法来听课，教师同样是根据学生的在线反馈有备而来，学生不在是盲目的听课，教师不再是演独角戏，这形成了师生间互动的良性循环。

(2)课程考核成绩理想。与未参加工程图学教学改革试点班级相比，学生在识图和制图方面均体现出明显的优势。对基本概念的掌握更扎实，对现行相关规范的了解程度更深入。考核成绩优秀率更高，及格率更高。

6 结束语

工程图学SPOC混合教学模式丰富了课程资源，弥补了学时不够等问题，增强了学生空间思维能力训练，增加了学生自主学习能力，激发学习动力，增进了师生间的互动。学生的空间思维能力得到显著提高，教学改革成效显著。

工程图学SPOC混合教学模式实施过程也并非一帆风顺，结合本次实施过程，谈一些体会和认识，以便于以后更好的改进工程图学混合教学模式。

(1)精选课程资源，增加辅助学习资源，尤其是开课第一课绪论课。绪论课课程资源一定要图文并茂，必要时增加视频短片和音乐效果，使学生心里产生强烈的兴趣和共鸣，这样更能激发学生的学习动力。对于学生极难理解的知识点，增加三维效果图和实体模型的展示，使他们更轻松的将投影图和建筑空间形体联系起来。

(2)重视线上学习参与度。线上学习无教师监督，部分学生存在只是播放视频，根本不观看的情况。尽管从教师端口看到所有学生都观看了视频，但是课堂教学时候会发现，部分学生根本不重视线上学习。为了解决这个问题，教师需要对每一个学生的在线学习效果进行检查和评估，判定学生是否认真仔细的进行过线上学习。