水利工程CAD课程在线上线下混合式教学模式下的研究与实践

文中通过对水利工程CAD课程线上线下混合式教学模式进行研究，结合MOOC资源、腾讯会议、学习通平台优势，对本校学生进行针对性教学，打破传统的教学方式，有效提升学生的水利工程绘图能力，并以此课程作为示范引领，为我校推进高职教育高质量发展，完善“文化素质+职业技能”提出重要举措。

近几年，我国开始大力提倡课程改革，并逐渐采用素质教育来代替应试教育，对教学的质量和效果都提出了更高的要求。文中以高职水利工程CAD为例，用线上线下混合教学这种模式来对教学方式进行改革和创新，以提高教学的水平和质量，以及以此课程作为示范引领，为我校推进高职教育高质量发展，完善“文化素质+职业技能”提出重要举措。

1 传统“水利工程CAD”课程的教学现状

课题组采用问卷调查和访谈的方式，对学生关于此门课程在传统教学方式下的效果及学习需求进行认真调查和分析。突出的问题如下：一是大部分学生认为此课程与其他课程不同，操作性很强，需要记住操作流程，并且熟练掌握，课堂听懂教学内容，但是实际操作会出现各种问题，且在有限的时间内单个命令已能熟练操作，但对于综合练习图无法快速准确绘出。二是部分同学认为上课时间有限，在课堂内容掌握不牢固，进度完成较慢且自己没有电脑的情况下，无法利用业余时间加强练习。三是对于“水利工程CAD”这门课，课本以及网络资源针对水利工程大图绘制的详细教程很少，很多同学大二大三再来用CAD绘制水工图有困难。尤其是混凝土溢流坝大坝横剖面图，很多同学反映当时在老师的课堂指导下可以完成，但后期关键环节忘记了，按照课本步骤操作也无法准确完成，要是有视频操作就好了。

针对以上调查结果，如何打破传统的教学方式，能够有效提升学生的学习效果，提高学生的学习兴趣，才是当下我们亟待解决的问题。因此线上线下混合教学在“水利工程CAD”课程中应用便显得尤为重要。

2 线上线下混合教学在“水利工程CAD”课程中应用的必要性

CAD属于实操性课程，全程要在计算机上演示，上课时间有限，教师讲解完基础知识后，无法在有限时间内针对学生的操作问题进行有效解答，无法高效地指导学生，故又推出了线上线下混合教学这种模式来提高教学质量。在这种模式下教师通过平台发布任务和教学视频，课中发布教学测试，课后发布拓展训练，打破了时间和地点的限制，实现学习碎片化、无缝化，学生可以自主式学习，而教师通过平台提供的数据分析，根据学生的学习记录和任务完成情况，动态调整教学策略和教学模式，有效提高了教学效果，实现了以教师为主导的传统讲授模式转向以学习者为中心的自主学习模式的转变。只有学生成了真正的学习主体，才能通过网络平台真正实现在线学习、在线讨论、在线测试、在线检索与操作等功能。传统与网络两种学习模式的有效结合，既可以充分发挥教师监督、引导和启发的优势，又能让学生成为学习的主人，发挥学生的学习积极性、主动性和创造性。不同的学生可以根据自己的学习特点把各种问题反馈给教师，教师也能够根据各个学生的学习特点因材施教，达到教学效果的最优化。

3 线上线下混合教学在“水利工程CAD”课程中的具体应用

目前现有的线上资源，许多针对性不强，我们要根据学生的特点和学情分析，制作适合水利类专业的教学视频，最终要让学生能够准确快速地绘制水利工程图。

当前，很多高校的教师开始采用MOOC、SPOC与线下教学相结合的混合教学模式，而笔者根据“水利工程CAD”课程自身的特点，结合多年来的授课经验及学术交流学习，采用MOOC、腾讯视频录制、学习通、对分易与线下教学相结合的混合教学模式，针对高职院校学生的特点，针对水利工程的特点来开展教学，充分利用线上线下的教学资源，保证理论知识与实践操作的教学时间，提高水利工程CAD课程的教学质量。在水利工程CAD课程中应用线上线下混合教学的具体步骤如下。

（1）教师在开展水利工程CAD课程教学之前，须利用腾讯会议录制好视频，之所以选择这种方式一方面是因为在新冠肺炎疫情期间，为了让学生停课不停学，通过线上教学来完成教学任务。而腾讯视频会议具有操作简单，信号稳定可控，便于互动，学习效果良好等优点。另一方面是因为在录课的过程中此方式可以由不同学生群体和教师群体参与其中，提出建设性的意见，有利于及时调整优化教学内容，录制出最优效果的课程。另外利用现有的MOOC教学资源，选择其中适合高职学生的教学资源供学生学习，将录制好的视频及具有针对性的MOOC教学资源上传至学习通平台。

（2）通过网上的课程资源进行普遍性的教学，充分利用学习通平台了解学生线上的学习进度，作业的完成情况，遇到的问题等。在线下教学中针对性地解决问题，传道授业解惑。通过线上线下学习的结合可以真正做到因材施教，学得快的同学在课堂可以强化练习，学得慢的同学可以现场请教答疑。同时这样有利于给学生留充足的时间进行实践操作，而在课堂中主要以指导学生绘图，探讨快速绘图的方法为主。

（3）教师要录制专项绘图视频，上传到学习通平台，让学生清楚到底应如何准确、高效绘图。同时，对学生绘图中的个性问题进行点评和讲解，让学生清楚问题所在，而对共性的问题可以在线下课堂统一讲解，既提高教学效率又强化学生的记忆，减少时间的浪费。此视频大概分为三类：第一类是单项绘图视频，针对单个或者章节知识点的巩固；第二类是录制水利工程大图绘制专题课上传在学习通平台，针对不同类型的水利工程图有详细的绘制视频，以便学生在线下课堂有限的时间之外还可以进一步巩固和丰富知识，提高学生的综合识图和绘图能力，同时这些绘图视频也为之后的毕业设计奠定了良好的学习基础。需要注意的是在水利工程大图专题课之前，可以上传水利工程的相关视频，既可以通过观看实体工程项目让学生有更直观的感受，提高识图能力，又可以将思政内容很好地融入其中，让学生体会到“忠诚、干净、担当、科学、求实、创新”的新时代水利精神，提升学生思想认知，增强民族自豪感和专业自信；第三类是拓展视频，可绘制建筑工程大图，作为学生的拓展训练，建筑工程项目贴近学生生活，激发学生的学习兴趣，从而拓宽就业渠道。

（4）教师通过线上学生的学习进度、问题反馈，来及时调整线下教学内容及教学方法。这需要教师将课前预习、课后巩固纳入课程考核体系，督促学生按时完成线上内容，培养学生形成良好的学习习惯；需要教师丰富线上教学资源，同时与时俱进、新颖创新，能够利用先进的教学手段吸引学生愿意在线上学习，更多的是主动学习而非被动。

（5）实施教师线下教学。一是引入案例（学生的作业或者水工图例），巩固学生的基础知识，针对性地突出重点，强化难点。例如引入学生的作业，通过作业中共性的问题，强化知识的重点内容，加深学习印象；另外表扬完成较好的同学，鼓励未完全完成的同学，起到调动学习积极性的目的。而引入水工图例，通过实际案例教学，让学生参与对案例的分析，进入到这个案例的情景中去，真正地做到了与学生在课堂上的互动，那么学生的学习将不再仅仅停留在学习理论知识的基础上，更多的是好像真正地融入了一个实际案例中去，真正地做到了理论与实践相结合。案例教学使学生的学习并没有脱离实际运用，这样才达到了教学的真正目的，传统教学方式是难以做到这点的。三是“任务驱动”教学法，适合培养学生创新能力、独立分析问题、解决问题的能力。而且，“任务驱动”的教学方式，注重层次性与实践性，按照由表及里、层层深入的学习方法，使学生逐步掌握计算机绘图技能。在此过程中，学生不断获得成就感，对知识的渴求更加强烈，从而培养学生自主探索、勇于开拓的自学能力。如果把任务驱动教学法引入课程中，教师和学生都能在任务的作用下进行教学和学习活动，教师的教学思路要比学生清晰，学生的学习目标更明确，更容易掌握教学内容。任务驱动教学能充分发挥学生自主学习的空间。让学生分享高效绘图的方法，提高学生的学习积极性，同时督促学生主动完成线上学习的内容，形成良好的学习氛围。三是注重课堂互动，无论是生生互动还是师生互动，都会提高课堂的活力与生机，增强学生的参与感与认同感。特别是CAD教学环节，教师可以让学生演示操作过程，增强体验感，在过程中发现问题，一起解决问题，将课堂的主体由教师转变成学生主体，由被动教学逐步发展为主动教学。四是布置课堂作业，通常为综合图的练习，增加难度且需要团队合作。分组完成任务，奖励完成度最好的一组，同时惩罚最差的一组，奖惩一定要适度合理，目的是引导和激励，提高团队协作能力，提高学生学习兴趣。五是不定期地进行随堂小测验，检验学生的学习效果，动态调整教学策略，不断探索和研究出最优的教学方法。

（6）实践教学。充分利用学校现有的教学资源，通过实体项目以及手工制作的工程模型，将工程实体转变为CAD图样，真正提高学生的制图能力。例如①我校为水利类院校，校园的特色是具有土石坝、拱坝、水闸等水工建筑物实体，教师可以带领学生在校园内认知实习，通过介绍水工建筑物的基本构造，结合学生的现场观察，从而对土石坝的横剖面，纵剖面有大致的印象。②结合工程测量课程，测量坝体各部分的尺寸及高度；最后将土石坝大致的横剖面图、纵剖面图通过CAD绘制完成。③可以利用学生便于观察的教学楼，结合工程制图的理论基础，让学生完成教学楼一层平面图绘制，通过实训练习，让学生深刻体会到从理论到实践的过程，意识到基础知识的重要性，扎实的基础是砌筑坚实大坝的强有力保障。④由指导教师带领学生去工程现场观摩学习，可以帮助学生突破绘图中的难点、痛点，例如学生在绘制水闸平面图中遇到渐变段经常尺寸绘制错误，还是因为这些部位存在识图困难的问题，现场学习无疑是解决这类问题最有效的方式。但由于考虑到学生的安全问题，现场观摩学习的机会并不会太多，这就需要充分利用学校现有的实训资源，比如虚拟仿真实训室，可以将水工建筑物的各组成部分以三维立体形式直观地展现在学生面前，学生在准确识读工程图的基础上才可以高效绘图。⑤组织班级进行CAD制图竞赛，以赛促学，选拔出优秀的学生参加校赛，甚至是省赛、国赛。总之，通过实践教学，可以充分调动学生的学习积极性，提高学生的学习热情，同时也可以培养学生的空间想象力，提高学生的实际应用能力及CAD绘图水平。

（7）教师将工程制图技能大赛的内容以及实际工程项目融入课堂教学中，将课程内容与工程实际相结合，将教学过程与生产过程对接，提升学生的综合技能水平，缩短学生在企业跟岗的时间，促进校企对技术技能型人才共同培养。

（8）学校根据实际需求在无教学任务时间段开放机房，一是可供暂时无电脑的学生深入学习CAD，二是给热爱这门课的学生提供一个可以进一步交流和学习的平台。

4 将思政元素有机融入课程体系中

（1）通过讲水利人的故事，与日常生活结合，培养学生职业自豪感和自我反思意识，激发课程兴趣。

（2）通过影片刺激直接感官，引导学生体验教师职业精神和使命感。

（3）回顾历史，增强学生民族文化自豪感。

（4）从三峡大坝、港珠澳大桥等世纪工程出发，引导学生深入了解国家工程行业的飞速发展，激发他们的爱国热情和责任感；结合实际工程案例，以及有趣的视频动画，提高学生学习兴趣，让学生深刻体会到“兴趣才是学习知识最好的老师”的深刻意义。

5 线上线下混合教学在“水利工程CAD”课程中应用后的效果评价

考核方式采用过程性评价与阶段考试相结合、线上与线下相结合的多层次、多环节、多方式的综合考核评价模式。

线上评价。在学习通上利用统计数据，通过查看学生学习进度，对学生学情进行分析；主题讨论环节，观察学生的参与度及思考问题、解决问题的能力；问卷调查环节，了解学生对于课程的掌握情况，重难点是否突破，学习痛点是什么，学生易接受的学习形式及学习方法，通过此方式教师可以及时调整教学策略，优化教学方法。

线下评价。实操作业，通过学生的绘图准确性及绘图的速度，客观地评价学生对于知识的掌握及灵活运用，线上线下评价体系如下表所示。

期中及期末测试。通过阶段考试，检验学生对于系统性学习的成效，根据学生成绩占比反思教学效果。

增值性评价。一是建立学生个人档案，记录学生学前、学后的综合素养、知识技能等的变化情况，通过教师及学生群体进行评价；二是“1+X”职业技能证书，通过学生参加培训及考核结果，对学生的成绩及综合素质进行评价；三是技能竞赛，通过比赛来检验学生的学习水平及教学效果。增值性评价可根据学生的自身学习情况，自主参加。

6 以“水利工程CAD”课程作为示范引领，为我校推进高职教育高质量发展，完善“文化素质+职业技能”提出重要举措

本课程旨在教学过程中倡导学生自主学习、实践体验、合作交流的学习方式，培养出的德智体美劳全面发展的人。同时，教育教学的指导思想以科学发展观为指导，树立新理念，创立新机制，探索新方式，强化机遇意识、忧患意识，抓细节、抓过程、抓节点、抓落实，真正改进教学模式，逐步改进学习方式，努力提高教师素养，着力培养学生能力，逐步形成慧润教育和慧润课堂的教育教学特色。此外，坚持健康第一，以学生发展为本，激发学生的学习兴趣，提高学生自主学习能力，培养学生认真负责、严谨的工作态度；树立做好任何事情都不是一蹴而就，而是一个循序渐进的过程的正确学习观。

首先通过调研各高职院校的人才培养方案及结合行业人才培养需求，“水利工程CAD”课程需开设在“水利工程制图”课程之后。因为当学生有良好的识图及制图基础后，再来学习CAD制图，尤其是对水利工程图样的绘制将会大大提高绘图准确性及绘图速度。在大一开设这两门课的教学的过程中，需选拔绘图能力强的学生开展课后培训，为今后参加建筑工程识图技能大赛组建一支优秀的比赛队伍，指导教师为有着多年丰富的CAD授课经验、工程设计经验以及建筑工程识图技能大赛比赛经验的教师团队。通过技能比赛，不断总结经验，发现不足，补齐短板，将比赛中最新的技能要求融入日常课程教学中，与时俱进，将文化素质与职业技能相结合，提高教学质量。

其次，加强水利工程CAD精品课程建设，以此课程作为示范引领。一是提高教学质量，建设出适合网络传播和教学活动、内容质量高、教学效果好的优质在线开放课程，更切合学生的需求，从而大大提高了教学质量；二是在线课程建设作为一种新型的信息化教学手段，可以提高教师的信息化教学能力。三是促进优质教学资源的共享，在线课程适合在网络上进行大范围的传播，突破了时空的限制，极大促进了优质教学资源的共享和利用，缩小了不同地区教学资源不均衡的差距。

再次，创新办学模式，深化产教融合、校企合作，通过专业教师和企业团队一起制定人才培养方案，根据企业需求和工程实际，合力出版实用型水利工程CAD教材，并在实习阶段去合作单位实践锻炼。通过“双向交流”“双向服务”与企业联合培养水利工程CAD绘图的高技能人才，努力打造一批由“双专业带头人”引领的具有扎实的教学底蕴及实践能力的“双师”结构教学团队，将实际工程灵活应用到教学过程中，提高学校的教学质量与教学效果。

最后，“十四五”时期要推进技能型社会建设，全面实施技能中国行动，吸引更多劳动者技能就业技能成才，为全面建设社会主义现代化国家提供有力的人才和技能支撑。鼓励学生考CAD技能证书，学好专业知识的同时参加技能竞赛，为今后就业提升核心竞争力。

7 结语

当前是网络信息化飞速发展的时代，传统的教学形式改革势在必行。MOOC、对分易等网络教学平台的出现极大地丰富了学生对水利工程CAD课程的学习形式和方法，使学生能以更便捷有效的方式进行学习，教师也可以通过网络资源建设水利工程CAD精品课程，通过线上与线下教学的结合，形成一种混合教学模式，有针对性地开展教学，根据学习效果调整教学内容，有效提高学生的学习效率，提高学生的学习兴趣。同时也通过校企合作、技能竞赛等方式锻炼学生的实际操作能力，提升技能水平，促进学生的全面发展。并以此课程作为示范引领，为我校推进高职教育高质量发展，完善“文化素质+职业技能”提出重要举措。

（作者单位：云南水利水电职业学院）