工程圖學(xué)線上混合教學(xué)探索與實踐

王靜秋

（南京航空航天大學(xué) 機電學(xué)院，江蘇 南京）

一 引言

近年來，線上、線下混合教學(xué)模式在我國得到了快速發(fā)展[1-4]。在疫情的特殊時期，如何在線上開展所有教學(xué)活動，對我們提出了新的挑戰(zhàn)?；旌辖虒W(xué)模式不僅僅是傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的相互補充，也是對教學(xué)空間、教學(xué)時間、教學(xué)方式和考核評價等的重新思考和設(shè)計[5-8]。

圖1為我們重新設(shè)計的工程圖學(xué)在線混合教學(xué)流程。利用超星平臺實現(xiàn)學(xué)習(xí)資源建設(shè)和發(fā)布。利用學(xué)習(xí)通進行課前預(yù)習(xí)和課后作業(yè)提交等。傳統(tǒng)的面對面實體課堂則轉(zhuǎn)移到騰訊課堂直播平臺。在此基礎(chǔ)上利用超星學(xué)習(xí)通和騰訊課堂直播從而實現(xiàn)工程圖學(xué)線上混合教學(xué)。

我們首先依托超星平臺，開始工程圖學(xué)在線課程建設(shè)。該平臺采用超星公司的技術(shù)支持，包含電腦端和手機端，可自動實現(xiàn)資源、數(shù)據(jù)和功能同步。利用該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，可以實現(xiàn)在線發(fā)布通知、學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)要求、作業(yè)、測試等，也可以實現(xiàn)在線答疑，作業(yè)提交和批改，作業(yè)成績統(tǒng)計等,為教師備課和學(xué)生學(xué)習(xí)提供資源支撐。利用騰訊課堂，進行視頻直播課堂教學(xué)，可以進行如簽到、舉手和答題卡等課堂互動，而且可以生成回放，利于同學(xué)復(fù)習(xí)。

下面我們以“剖視圖”為例，具體介紹在線混合教學(xué)中三個階段，即課前、課中和課后的教學(xué)設(shè)計。

二 在線混合教學(xué)設(shè)計

進行在線混合教學(xué)設(shè)計之前，我們首先進行了學(xué)情分析，以學(xué)習(xí)通上調(diào)查問卷的方式進行。在線學(xué)習(xí)時，學(xué)生面臨的主要困難是缺少學(xué)習(xí)資料、學(xué)習(xí)氛圍和監(jiān)督。教師面臨的主要困難不僅是新的教育技術(shù)和教育手段的挑戰(zhàn)，還包括無法與學(xué)生直接交流，得到學(xué)生反饋較慢等。因此，在進行在線混合教學(xué)設(shè)計時，應(yīng)注重以下幾點。

（一） 注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

我們進行教學(xué)設(shè)計，不僅要注重如何教的好，更要注重如何讓學(xué)生學(xué)的好，因此需要我們特別注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，以此進行教學(xué)設(shè)計，這是開展在線混合教學(xué)的出發(fā)點。

圖1 工程圖學(xué)在線混合教學(xué)流程

（二） 注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力

如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，讓學(xué)生真正的好學(xué)、樂學(xué)是進行教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵出發(fā)點。在教學(xué)設(shè)計中，應(yīng)該注重采用靈活的教學(xué)方式喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；加強教學(xué)內(nèi)容的新穎性。吸引學(xué)生的注意力；教師在教學(xué)中不能搞“一言堂”，應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生的主動性，使學(xué)生在積極思考中獲得享受從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。

（三） 注重鞏固學(xué)習(xí)效果并及時反饋

課后作業(yè)是最常見的鞏固學(xué)習(xí)效果的手段，但隨著線上教學(xué)的開展，如何利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息化技術(shù)，實現(xiàn)學(xué)生課后作業(yè)的及時完成→在線提交→在線批改→反饋，這是保證在線教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

三 工程圖學(xué)課程中“剖視圖”教學(xué)設(shè)計

“剖視圖”是工程圖學(xué)課程中“機件表達”一章中的一個知識點，這個知識點在工程圖學(xué)教學(xué)中起到一個承上啟下的作用，結(jié)合在線混合教學(xué)，我們重新對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進行了設(shè)計。

（一） 課前自主學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計

為了使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標、知識點/任務(wù)點、需要完成的作業(yè)等，上課前應(yīng)該為學(xué)生提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)和任務(wù)單，并且提前一周發(fā)布。學(xué)習(xí)指導(dǎo)以思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，如圖2所示，界面簡單易懂，培養(yǎng)學(xué)生對于各個階段進行自我計劃和調(diào)控。學(xué)習(xí)任務(wù)單如圖3所示,包括學(xué)習(xí)目標、重點和難點、課后作業(yè)。相應(yīng)的課程資源也以ppt和視頻的形式提前發(fā)布，利用學(xué)習(xí)通的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和調(diào)查問卷的形式，掌握學(xué)生課前預(yù)習(xí)的情況。

圖2 剖視圖學(xué)習(xí)指導(dǎo)的思維導(dǎo)圖

（二） 騰訊課堂直播課教學(xué)設(shè)計

圖4為直播課的剖視圖教學(xué)設(shè)計思維導(dǎo)圖。

在線直播過程中，首先，通過學(xué)習(xí)通的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，讓學(xué)生了解自己的預(yù)習(xí)情況，并通過對比，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。通過講解學(xué)習(xí)目標，使得學(xué)生有的放矢；通過對于知識點的講解，特別是重點和難點的解析，加深學(xué)生對于知識點的掌握，通過設(shè)置課堂舉手搶答和答題卡等，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

圖3 剖視圖學(xué)習(xí)任務(wù)單

圖4 剖視圖教學(xué)設(shè)計思維導(dǎo)圖

本節(jié)課的教學(xué)目標主要有3個：①明晰剖視圖的概念和作用；②掌握剖視圖的繪制步驟和方法；③掌握三種剖視圖，即全剖視圖、半剖視圖和局部剖視圖的適用范圍和作圖特點。在直播教學(xué)過程中，采用問題驅(qū)動法進行例題講授?？梢栽O(shè)計一系列問題，如選擇題和作圖題。對于選擇題，主要利用騰訊課堂的答題卡進行選擇；對于作圖題，可以讓學(xué)生將圖做好之后拍照上傳，讓學(xué)生在做中學(xué)。對于第三個目標，我們采用實例驅(qū)動教學(xué)法，給出實體三維模型，讓學(xué)生來分析哪種剖視圖可以將該模型的內(nèi)外結(jié)構(gòu)形狀正確、完整、清晰地表達出來。經(jīng)過不同方案的比較，使得同學(xué)加深理解不同類型剖視圖的適用范圍?？傊?，通過以上參與式學(xué)習(xí)以及針對性的課上測試可以實現(xiàn)直播課的教學(xué)目標。對于剖視圖教學(xué)中的難點，即虛線的處理，我們主要是通過例題和測試，通過實例說明其在剖視圖中的處理方法。

騰訊課堂在線教學(xué)過程中，我們對學(xué)生的提問要及時反饋，給與肯定和鼓勵。另外，我們也將課上講的例題和測試題錄成視頻，并上傳到學(xué)習(xí)通，要求學(xué)生在本課程結(jié)束之前完成教學(xué)視頻的觀看。這樣給學(xué)生一個彈性的選擇時間，利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（三） 課后作業(yè)設(shè)計

結(jié)合教學(xué)目標細化作業(yè)，課后我們布置作業(yè)和測試，包括選擇題、作圖題和典型機件的表達方案的選擇，如圖5所示。另外，傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，學(xué)生的課后作業(yè)一般是到下一次上課才能提交，老師批改后再返還給學(xué)生，一般至少要一周的時間。而對于線上教學(xué)，學(xué)生作業(yè)完成后即可隨時提交。對于客觀題，學(xué)生提交后既可以知道分數(shù)，并且可以查看答案；對于作圖題，老師可以在線上及時查看和批改學(xué)生作業(yè)。批改之后，學(xué)生可以得到及時反饋，并且可以查看正確答案等。如果有的同學(xué)作業(yè)不合格，也可以將其退回重做。對出現(xiàn)較多的問題，可以錄制講解視頻上傳至學(xué)習(xí)通和師生課下在微信/QQ群交流互動。利用學(xué)習(xí)通平臺對學(xué)生學(xué)習(xí)實現(xiàn)過程式監(jiān)督，這些都有利于鞏固學(xué)習(xí)效果，使得學(xué)生可以進行自我檢驗是否達成學(xué)習(xí)目標。

圖5 剖視圖作業(yè)設(shè)計和測試

四 工程圖學(xué)線上混合教學(xué)考核指標及反饋

圖6為工程圖學(xué)的考核方式和考核指標。包括“線上”和“線下”考核?！熬€上”考核是利用學(xué)習(xí)通的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，設(shè)置各考核指標，詳細記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，如教學(xué)視頻、PPT、演示動畫等學(xué)習(xí)任務(wù)點的完成情況；線上簽到、搶答、討論和問卷調(diào)查等各種活動情況等，以積分的形式進行過程性考核，并及時反饋給學(xué)生，實現(xiàn)在線督促學(xué)習(xí)等等；“線下”包括課后作業(yè)和項目完成情況以及最后的期末考試。其中項目完成可以通過答辯、小組互評，老師評定等并按比例載入考核體系，最終生成評價結(jié)果。

本學(xué)期的工程圖學(xué)授課面向兩個自然班,共58名學(xué)生。在開展線上教學(xué)之前，我們進行了騰訊課堂在線直播測試，并利用調(diào)查問卷對學(xué)生如何開展線上學(xué)習(xí)進行了初步了解。其中93%的同學(xué)同時擁有電腦和手機進行線上學(xué)習(xí)。60%的同學(xué)回復(fù)直播教學(xué)網(wǎng)絡(luò)流暢，38%的同學(xué)回復(fù)在線直播偶爾會有卡頓，但不大影響聽課。在進行剖視圖的學(xué)習(xí)之后，我們利用學(xué)習(xí)通線上統(tǒng)計功能，對任務(wù)點的平均完成率和作業(yè)完成率進行了統(tǒng)計。課前預(yù)習(xí)的任務(wù)點完成率為92%，作業(yè)的完成率為94%，學(xué)生的平均到課率為98%。57%的同學(xué)認為線上教學(xué)比傳統(tǒng)教學(xué)效果好，40%的同學(xué)認為和傳統(tǒng)課堂教學(xué)效果差不多。85%的同學(xué)非常認可這種在線直播、學(xué)習(xí)通預(yù)習(xí)和提交作業(yè)的線上混合教學(xué)模式，另外15%的同學(xué)希望開展更多地自主學(xué)習(xí)的形式。課前預(yù)習(xí)的測試題客觀題準確率為85%，由于在作業(yè)批改過程中，對于一些不合格的作業(yè)打回重做再提交，幫助學(xué)生準確掌握相關(guān)知識點，使得課后作業(yè)的正確率達到了90%。以上數(shù)據(jù)表明通過這種線上混合教學(xué)，使得學(xué)生有較好的學(xué)習(xí)體驗，積極性也較高，因此對知識的掌握程度也比較好。

圖6 考核指標

五 總結(jié)

利用超星學(xué)習(xí)通和騰訊課堂直播，將課前、課中和課后三個階段進行有機融合，有效地實施了工程圖學(xué)線上混合教學(xué)。結(jié)合教學(xué)目標，選擇教學(xué)內(nèi)容，將低階教學(xué)目標放置在課前完成，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；在直播課堂上，對于教學(xué)內(nèi)容的難點和重點進行分析和講解，完成教學(xué)的高階目標。學(xué)生課后作業(yè)的隨時提交，老師及時批改，縮短了教學(xué)反饋周期。通過這種課前、課中和課后線上混合教學(xué)模式，調(diào)動了學(xué)生在線學(xué)習(xí)的積極性，在疫情這個特殊時期，獲得了較好的教學(xué)效果。