汽车三维造型技术课程基于信息化的混合式教学模式探索

李洲稷， 陈智勇， 程广伟

(洛阳理工学院 智能制造学院， 河南 洛阳 471023)

为培养具有创新能力的高水平工程技术人才要求，各高校都在进行以新理念、新模式、新质量、新方法、新内容为代表的“新工科”建设，以提高高校教学水平[1]。根据我校车辆工程专业课程在教学中存在的问题，以“新工科”建设为背景，结合我校建设应用型本科对高级工程技术人才培养的新要求，利用现代化信息技术手段，提出了混合式教学模式在工科课程建设中的新思路，通过教学目标的重构、课程内容的整合、教学方法的创新、评价体系的完善4个方面进行教学改革[2]。将基于信息化的混合式教学模式引入汽车三维造型技术课程教学过程中，重新设计整合课程内容，学生通过实践工程案例和问题导入等一系列学习任务来完成、评估和展示他们的学习成果。通过这种教学方式强化了学生对课程知识点的掌握和应用，学生利用所掌握的三维设计的知识和技能，解决实际工程问题，达到培养具有创新能力和职业素养的实践型应用人才的目标[3]。

1 传统教学中存在的问题

汽车三维造型技术课程教学内容涵盖设计原则、设计流程和软件应用，工程实践性强，着重培养学生动手能力和系统思维。在传统的课程讲授过程当中，普遍存在以下几个问题：

(1)课堂讲授为主的教学模式，老师主导课程讲授，学生被动接受知识。老师不能及时收到学生学习效果的反馈，使得教学过程缺乏精准性和针对性，学习效率低、教学效果差。

(2)课程知识点多且内容较分散，整个教学过程时间紧张。学生在学习软件使用的过程中，很多操作只能看老师演示，无法同步进行操作，课后老师的演示过程无法回看，学生想要再进行操作复盘也非常不方便。

(3)教学过程中缺少工程实践案例。教学过程中强调以知识为本位，没有从工程实践为出发点进行创新思维和实践能力的训练，不能做到主动学习以及独立进行设计方法和流程的思考，无法达到培养学生解决实际工程问题的综合职业能力的教学目标。

2 混合式教学新思路

针对传统教学中存在的问题，利用现代化的信息技术手段进行线上网络教学平台的建设，将课堂教学和线上平台学习相结合[4]。部分学习任务由学生在网络学习平台中自主完成，自主学习难以掌握的部分则通过传统课堂教学来完成。一方面学生可以利用网络学习平台提供的学习资源，自主掌控学习时间和学习进度，真正实现学习自主化和定制化；另一方面，将部分知识的学习主动性交还给学生后，教师的主要任务是对学生学习的引导与组织，可以将更多的时间与精力放在解决学生自学中提出的问题，开展有利于提高学生髙阶思维能力的教学活动。

基于信息化的混合式教学模式把教学过程分为课前、课中和课后3个教学阶段，如图1所示。

图1 基于信息化的混合式教学模式实施图

(1)课前知识自学阶段。学生利用网络教学平台进行线上自主学习，通过观看微课视频、阅读电子课件或教材、参与论坛问题讨论等，达到课前知识传授的目的。教师在这个阶段除了提供课程资源外，还会提供课前学习任务单，明确告知学生学习的任务是什么，使学生了解课程的知识结构，理顺学习思路，同时做好自学引导以及辅导答疑，帮助学生解决在自学阶段所遇到的问题，使课堂教学更有针对性。学生可以灵活安排学习地点、时间等，根据自身学习进度，制定学习计划。

(2)课中知识提炼阶段。课堂教学主要包括教师对学生反馈问题的答疑、课程重点难点的讲解以及知识框架的梳理和总结。教学方式主要通过师生之间的互动交流来完成，例如，学生通过小组协作或讨论交流解决老师提出的相关问题，以促进知识点的内化吸收。对于学生反馈的共性问题，老师可以通过集中讲解的方式在课堂上为学生解答；对于不同层次学生的个性化问题，老师需要采用个性化指导方式以满足不同的需求。例如，可以通过课堂的答疑互动，解决不同学生在预习中存在的不同问题，请同学分享学习不足与经验，以满足学生学习的个性化拓展。

(3)课后教学实践和评价阶段。教师在教学平台上发布相关实践作业，引导学生对所学知识点进行复习和巩固，作业一般为工程实践案例，案例来源包括与企业合作项目、教师科研项目及大学生创新大赛等。学生完成作业后，教师需要对学生学习本节课的情况做及时全面的评价，教师还要根据评价结果进行教学反思，不断优化教学方案，完善教学内容，创新教学方法，丰富教学资源[5]。

3 实施过程

3.1 教学目标重构

混合式教学模式强调学生在学习过程中的主体地位，学生首先要明确学习目标[6]。教师根据教学大纲提出多层次的教学目标，包括总目标和每节课的课程目标，这样能够提高学习的针对性，使学生更高效地掌握知识点，同时也为学生自我检测、自我评价学习效果提供了标准。教学目标的设立要能够立体、全面地反映对学生学习效果的不同层次的要求。因此，将教学目标划分成知识层面、技能层面和思想层面3个逐步递进的层次。

3.2 课程内容整合

基于信息化的混合式教学模式中的课程的知识体系既要完整，又要结构逻辑清晰，同时要根据线上线下教学模式的特点合理组织学习内容、设计讨论问题和工程实践案例等。在课程内容重构过程中，采用了模块化设计思路，将知识内容多层次的划分，针对知识点设计模块学习资料。

将汽车三维造型技术课程内容划分为汽车车身设计基本原理、设计流程、现代汽车造型技术3大板块，将汽车造型技术板块分成基本操作、零件设计、装配设计、曲面设计、工程制图5大知识模块，并将每个知识模块细化为每节课的教学任务。如装配设计知识模块包括草图绘制、草图约束、参考元素3个教学任务，草图绘制由进入草图工作台、草图工具栏、轮廓工具栏、选择工具栏、操作工具栏5个知识点构成。

3.3 教学方法创新

在混合式教学模式中，要利用多元化的教学方法，适应线上线下不同的教学场景，同时激发学生学习的积极性。

(1)在线上教学过程中，除了自学PPT和观看视频外，可以发布一些有针对性的测试题或布置讨论话题让学生收集相关资料，学生在观看完微课视频后，需要提交课程小节笔记。

(2)在线下课堂教学中，老师主要解决学生在自学过程中提出的问题和对整个知识体系进行梳理，可以利用问题导入、小组讨论、现场互动等方法，提高学生对课堂的参与度，提升学生分析问题解决问题的能力。

(3)课后实践环节，通过让学生完成练习作业加强学生对课程内容的掌握，练习作业的形式有很多种，主要以工程实际案例为主，还可以布置其他形式的作业，例如，让学生录制讲解某一个命令短视频，通过这种实践锻炼不仅巩固了相关知识点，也培养了学生创新能力，同时学生的优秀作品还可以作为教学资源。

3.4 评价体系更新

为了能够全面、客观、公正地评价学生的工程能力和综合素质，要进行多样化考核，建立新的评价体系，注重过程性评价，对平时成绩的评定进行量化，确保成绩的公平公正，全面地反映学生的学习情况。平时成绩根据学生在学习平台上自学的时间、访问次数、参与问题讨论、随堂测验、创新实践能力等方面的情况而定，如果学生参加了相关三维设计大赛或者参与相关企业项目设计，可以给一定的加分；作业成绩根据学生课后完成实践案例作业的情况而定，包括教师打分和学生互评。

4 教学效果与推广

汽车三维造型技术课程已经进行了2学期的混合教学模式的实践，根据学生评学、成绩反馈、学生访谈等反馈结果，该教学模式取得了初步成效。

教学团队更新“以学生为中心”的观念，积极关注学生的学习动态，重点从“如何教学生，转变为如何让学生更好地学”，时刻关注对学生学习情况的反馈，全面了解学生需求，调整教学设计。

根据教师提前发布的教学任务清单，学生明确课堂学习目标，更加主动并积极地完成学习任务，通过课堂老师对知识结构的梳理和重点难点的强调，能够更好地掌握知识点；通过课后的实践练习，把知识转变成实践能力，参与相关企业的实际项目和竞赛，增强学生的成就感，从而激发学生学习的积极性，成绩较之前整体提高。

以本课程为试点，由点及面陆续在汽车构造、汽车电器与电子技术等课程中进行混合式教学改革。尤其是在2020年“新冠”疫情期间，利用积累的混合式教学模式的经验，顺利完成了“停课不停学”的教学任务。

5 结 语

以“新工科”建设为指导思想，将基于信息化的混合式教学模式应用在汽车三维造型设计课程改革中，树立了以“学生为主体、教师为主导”的教学理念，通过教学目标重构、教学内容整合、教学方法创新、评价体系更新4个方面的改革，提高了学生学习效果，培养了学生的综合能力，为车辆工程专业“新工科”建设找到了一条适合的道路，为推进专业课程改革积累了宝贵的经验。