基于ARCS模型的混合式教學設計與教學策略研究
——以“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”教學單元為例

（陜西交通職業(yè)技術學院，陜西西安710018）

隨著《中國教育現(xiàn)代化2035》和《國家職業(yè)教育改革實施方案》等文件的頒布，全國高職院校大力推行信息化教學，鼓勵利用現(xiàn)代信息技術進行三教改革。各大高校相繼建設了精品在線開放課程，利用在線開放課程開展混合式教學，其學習者的學習效果受資源、環(huán)境、動機、時間等諸多因素的影響，其中學習動機是關乎學習質(zhì)量和學習效果的重要影響因素，是決定學習者愿意付出時間和精力進行探索的動力源泉。因此，教師研究學習者的學習動機，不僅有利于教師進行教學設計和制定教學策略，更有利于保證學習者的學習效果。

ARCS動機模型不僅關注學習者學習動機的激發(fā)，更關注學習動機的維持和學習者的真實體驗與收獲。教師利用ARCS動機模型進行基于在線課程的混合式教學設計，不僅可以優(yōu)化教學策略，突破教學重難點，達成教學目標，還可以保證學習者的學習效果，完成教學反思。因此，本文以《橋梁工程技術》課程“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”教學單元為例，進行基于ARCS模型的混合式教學設計與教學策略探索，提高學生的課堂參與度與教學目標的期待達成度，實現(xiàn)知識傳遞與價值塑造同向同行，并且為課程的內(nèi)涵建設帶來契機。

一、ARCS動機模型的內(nèi)涵

ARCS 模型是美國佛羅里達州立大學John M Keller教授提出的一個如何通過教學設計來調(diào)動學生的學習動機模型，該模型的核心要素為Attention（注意力）、Relevance（關聯(lián)性）、Confidence（自信心）和Satisfaction（滿意度）組成，它們相互影響，缺一不可。ARCS動機模型見圖1。

ARCS動機模型是一種以系統(tǒng)設計為基礎的解決教學問題的方法，自提出后受到國內(nèi)外諸多學者的關注，在教學設計、教學優(yōu)化方法、教學策略等方面展開了一系列研究。研究表明：ARCS 動機模型能夠激發(fā)和調(diào)整學習者的學習動機，更強調(diào)知識、學習環(huán)節(jié)與學習者之間的關聯(lián)，關注學習收獲，提升學習效果，但是教師必須將激發(fā)動機作為一個持續(xù)的動態(tài)過程進行教學設計與教學實施，才能真正激發(fā)學習者的學習興趣。

圖1 ARCS動機模型

二、ARCS 模型背景下基于在線課程的混合式教學設計

信息化教學資源是實現(xiàn)課程建設和發(fā)展的助推器，在全國大力推行信息化教學改革的背景下，我校建設了《橋梁工程技術》校級精品在線開放課程，將重難點知識制作成微課、視頻、動畫、試題等立體化資源，積極開展混合式教學改革。

道路橋梁工程技術（擴招）專業(yè)學生具有“生源分布多元化，知識水平差異化，學習目標明確化”等特點，利用ARCS 動機模型不僅可以激發(fā)擴招學習者的學習動機，還能達成教學目標，提升教學效果。因此，本文以《橋梁工程技術》中“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”教學單元為例，參考專業(yè)教學標準，對接職業(yè)技能等級標準，依據(jù)學校人才培養(yǎng)方案和課程標準，重構(gòu)教學內(nèi)容，開展ARCS模型背景下基于在線課程的混合式教學設計與教學實施。

（一）教學內(nèi)容分析

“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”教學單元是《橋梁工程技術》課程的重要組成部分，其教學內(nèi)容重構(gòu)后見圖2，正確識讀連續(xù)梁橋施工圖紙和優(yōu)選合適的施工工法是本單元的核心內(nèi)容。

本教學單元共計16學時，以“一帶一路”沿線連續(xù)梁橋建設為載體，對照職業(yè)技能等級標準，共劃分為7個主題，從構(gòu)造學習、施工工法和綜合運用三個方面開展學習，將專業(yè)知識與真實案例相融合，滲透了工程思維和信息意識，激發(fā)了學生的職業(yè)榮譽感。

（二）學情分析

通過對道橋施工K1901（擴招）138 人進行問卷調(diào)查，具有以下特點：

1.生源分布多元化

圖2 教學內(nèi)容安排

擴招學生來自應（往）屆畢業(yè)生、下崗職工、農(nóng)民工、新型職業(yè)農(nóng)民和其他等，34.06%學生來自應（往）屆中職畢業(yè)生，29.71%學生來自退役軍人，13.04%學生來自農(nóng)民工，其中41.18%從事過橋梁建設相關工作，動手操作能力較強。

2.年齡結(jié)構(gòu)多樣化

20～29歲學生占比達64.49%，20歲以下學生占比21.74%，30歲以上學生占比13.77%，表明擴招學生在不同年齡段的學生均有，相對而言，年齡越大，學習習慣越差，自主學習能力也就差。

3.學習習慣差異化

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)偶爾有預習習慣的同學達41.3%，沒有預習習慣的同學占比24.54%，26.09%的同學沒有歸納總結(jié)習慣。說明擴招學生普遍學習習慣較差，需長期培養(yǎng)。

4.知識水平差異化

30.43%學生對“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”圖紙識讀存在困難，能進行CAD 簡單圖形繪制，35.51%學生覺得施工抽象，不易理解。通過對前一單元“簡支梁橋構(gòu)造與施工”知識掌握情況進行摸底測試，結(jié)果顯示成績較差的學生占比達24.91%。

5.學習目標明確化

通過對擴招學生的工作愿景與學習目標進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)擴招學生學習目標十分明確，89.13%學生期待學到橋梁構(gòu)造與施工技能，考取橋隧工技能證書，培養(yǎng)自己的工程思維能力，畢業(yè)后從事橋梁建設相關工作。

（三）教學目標分析

參考教育部發(fā)布的道路橋梁工程技術專業(yè)教學標準、對接橋隧工職業(yè)技能標準和“1+X”建筑信息模型（公路市政類專業(yè)）職業(yè)技能等級標準，根據(jù)學校專業(yè)人才培養(yǎng)方案、《橋梁工程技術》課程標準和學情分析，制定三維教學目標，要求通過對連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工內(nèi)容的學習，不僅要具備識讀連續(xù)梁橋施工圖紙、編制施工方案和優(yōu)選施工工法的能力，還要促進學生的全面發(fā)展，達成“技術技能過硬，工程思維嚴謹”教學目標。

1.素質(zhì)目標

“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”教學單元的素質(zhì)目標為：培養(yǎng)學生識讀圖紙及連續(xù)梁橋建設的工程思維；培養(yǎng)學生自主學習、團隊協(xié)作、積極探索的科學態(tài)度；培養(yǎng)學生的質(zhì)量意識、安全意識和信息素養(yǎng)；激發(fā)學生的職業(yè)榮譽感，塑造學生精益求精的大國工匠精神和中華民族自豪感。

2.知識目標

“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”教學單元的知識目標為：掌握連續(xù)梁橋的截面分類、構(gòu)造特點、受力特性和鋼筋布置；掌握連續(xù)梁橋的平面視圖、立面視圖、剖視圖、斷面圖、詳圖的識讀，以及鋼筋工程和混凝土工程的BIM模型創(chuàng)建；掌握頂推法、懸臂澆筑法、懸臂拼裝法和移動模架法等四種施工工法、質(zhì)量控制要點和適用條件；熟悉連續(xù)梁橋施工方案編制程序。

3.能力目標

“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”教學單元的能力目標為：通過連續(xù)梁橋構(gòu)造知識的學習，具有準確識讀連續(xù)梁橋施工圖紙和進行BIM建模的能力；能進行連續(xù)梁橋四種施工工法的現(xiàn)場施工與技術管理；能依據(jù)橋梁工程建設背景，優(yōu)選連續(xù)梁橋的施工工法，并編制施工方案。

三、基于ARCS模型的混合式教學策略

教學策略是實施教學過程的教學思想、方法模式、技術手段這三方面動因的集成，是為實現(xiàn)教學目標而制定的，付諸于教學過程實施的整體方案。在ARCS 動機模型背景下進行“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”教學單元整體設計后，設計了“知識-策略-素養(yǎng)”教學主線，見圖3。依據(jù)擴招學生學情，剖析建構(gòu)主義、人本主義以及金字塔學習理論的內(nèi)涵，在混合式教學模式下，將系統(tǒng)化的教學設計劃分為設置情境、激發(fā)動機、組織教學、應用新知、檢測評價、鞏固練習、拓展遷移等七個階段，每一個階段有不同的實施環(huán)節(jié)，結(jié)合教學實施過程中的課前、課堂和課后教學階段，設計教學活動。

圖3 “知識—策略—素養(yǎng)”教學主線

在進行基于ARCS 模型的“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”教學整體設計后，為了實現(xiàn)“技術技能過硬，工程思維嚴謹”教學目標，探索了“案例引起注意力，目標促進關聯(lián)性，手段提升自信心，成果激發(fā)滿足感”教學策略，具體表現(xiàn)為：采用一帶一路沿線連續(xù)梁橋建設為載體，引起學習者的注意力與求知欲；知識能力素養(yǎng)三維目標間具有關聯(lián)性，輔助教學設計，提高知識間的連續(xù)性和整一性；立體化教學資源和多樣化教學手段滿足學習者需求，提升學習者的自信心；通過完成橋梁模型、BIM建模、施工方案編制等一系列成果激發(fā)學習者滿足感，提升學習效果。

（一）教學資源立體化

針對構(gòu)造和施工難理解的知識點，通過自建的課件、微課、視頻、動畫、試題庫、圖片、橋梁文化、課程思政案例等立體化教學資源，多方面開展學習，突破難點。

（二）教學手段多樣化

通過VR虛擬仿真、施工現(xiàn)場視頻、重難點知識的微課、動畫、闖關游戲、思維導圖、連續(xù)梁截面模型制作、BIM深化等技術手段，實施模塊化教學，達成教學目標。

（三）教學測試階段化

針對擴招學生“生源分布多元化，知識水平差異化”的特點，設置課前階梯闖關訓練、課前知識檢測、課后知識檢測等多階段測試，夯實知識基礎，檢驗學習效果。

（四）教學評價多維化

建立了結(jié)果性評價、過程性評價和增值性評價的評價方式，其中結(jié)果性評價是通過本單元學習后成績測試來評價，過程性評價是通過多種互動手段對其進行即時評價，增值性評價是以學生的努力程度、參與活動頻次、進步幅度等方面開展評價，從而激發(fā)不同學生主動學習的內(nèi)驅(qū)力，促進學生全面成長。

（五）技能訓練規(guī)范化

以“一帶一路”連續(xù)梁橋建設為載體，依托教學資源、教學手段、教學測試和教學評價等方式，按照職業(yè)技能等級標準，以橋梁設計與施工規(guī)范為準繩，從構(gòu)造學習、施工工法和綜合運用三個方面開展學習，促進學生技術技能的螺旋式提升。

四、基于ARCS模型的混合式教學實踐

圍繞連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工，以“一帶一路”沿線連續(xù)梁橋建設為依托，以立德樹人和工匠精神為指引，重構(gòu)教學內(nèi)容，開展基于ARCS模型的混合式教學，不僅激發(fā)了學習者的學習動機，還實現(xiàn)了“技術技能過硬，工程思維嚴謹”的教學目標。

（一）以“一帶一路”沿線連續(xù)梁橋建設為載體，激發(fā)學習動機

“一帶一路”沿線連續(xù)梁橋建設貫穿整個教學單元，激發(fā)學習興趣和職業(yè)榮譽感，帶動自主學習，通過“知識—能力—素養(yǎng)”教學主線實現(xiàn)了擴招學生技術技能螺旋式提升，夯實了技能本領，同時將橋梁文化、職業(yè)精神、工匠精神、勞動精神、質(zhì)量意識和安全意識潛移默化地滲入課程內(nèi)容，實現(xiàn)知識傳遞與價值塑造同向同行，促進了學生的全面發(fā)展。

（二）開發(fā)設計“三位一體”的新形態(tài)一體化教材，實現(xiàn)工作與學習的關聯(lián)性

以橋梁施工員崗位要求為基準，對照橋隧工職業(yè)技能標準和“1+X”建筑信息模型（公路市政類專業(yè)）職業(yè)技能等級標準，將新技術、新規(guī)范作為“活頁式教材”主體內(nèi)容，教材中的重難點通過數(shù)字化資源形式呈現(xiàn)，并有機融合“以德樹人、課程思政、勞動精神”，輔助教材使用，同時設計了“活頁式任務單”和“活頁式筆記”，形成“活頁式教材”+“活頁式任務單”+“活頁式筆記”三位一體的新形態(tài)一體化教材，實現(xiàn)了教材的多功能作用。

（三）借助立體化教學資源，體現(xiàn)資源與崗位的貼合度，提升學習自信心

針對擴招班學習目標明確，對連續(xù)梁橋構(gòu)造識圖與施工技能充滿興趣，依托職教云平臺，通過自建的課件、在線微課、施工現(xiàn)場視頻、動畫、沉浸式VR交互式體驗、虛擬仿真平臺、試題庫、圖片、橋梁文化、課程思政案例等立體化教學資源，開展基于橋梁施工員的教學，達成教學目標。此外，借助多樣化測試手段，獲得學習快感，提升學習者自信心。

（四）學習成果豐富多樣，增強獲得感與滿足感

通過“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”教學單元的學習，學生最終完成連續(xù)梁橋模型制作、游戲通關、BIM立體化建模、施工方案編制、仿真軟件操作等一系列學習成果，在掌握知識的同時，增強獲得感與滿足感。

五、結(jié)論

以道路橋梁工程技術（擴招）專業(yè)K1901班為教學對象，依據(jù)學情調(diào)查呈現(xiàn)“生源分布多元化，知識水平差異化，學習目標明確化”的特點，以橋梁工程技術課程中“連續(xù)梁橋構(gòu)造與施工”教學單元為依托，重構(gòu)基于連續(xù)梁橋認知和能力遞進的教學內(nèi)容，在混合式教學模式下，以信息技術為支撐，以職業(yè)精神、勞動精神、工匠精神、質(zhì)量意識和安全意識為指引，進行基于在線課程的三段十步教學活動實施，從而實現(xiàn)教學資源立體化、教學手段多樣化、教學評價多維化和技能訓練規(guī)范化，促進教學生態(tài)持續(xù)發(fā)展，保證擴招人才培養(yǎng)質(zhì)量。