基于在線課程開展工程制圖及CAD課程的混合式教學(xué)

郗朋 孫春峰 王家盛 馬瑞欣 駱欣

[摘 要]混合式教學(xué)模式是將由學(xué)生控制的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和由教師在教室中直接授課的面對面學(xué)習(xí)融合在一起的一種新興的教學(xué)模式?；趯W(xué)堂在線平臺，課題組設(shè)計并構(gòu)建了一種適用于工程制圖及CAD教學(xué)的混合式教學(xué)模式——“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)—課堂教學(xué)—課后拓展提升”。混合式教學(xué)模式的實踐表明，混合式教學(xué)模式可以使得學(xué)生有準備地進入課堂，滿足不同學(xué)生的能力需求，能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，同時教師可以直接將知識講授放在課前，利用課堂時間提升思考深度。

[關(guān)鍵詞]工程制圖及CAD;混合式教學(xué);教學(xué)方法

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）03-0084-04

一、前言

傳統(tǒng)教學(xué)，是以教師、書本、課堂為中心的，單一枯燥的“黑板+粉筆+PPT”忽視甚至壓制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，造成講授客體單向灌輸、認知主體被動接受的局面。而混合式教學(xué)模式作為一種新興的教學(xué)模式，它是將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來的一種“線上”+“線下”的教學(xué)，其突出學(xué)生的體地位，強調(diào)學(xué)習(xí)的主動性、學(xué)以致用。通過兩種教學(xué)組織形式的有機結(jié)合，可以把學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)由淺到深地引向深度學(xué)習(xí)[1]。

國內(nèi)外學(xué)者對不同的學(xué)科課程均采用了不同形式的混合式教學(xué)模式，并取得了較好的效果。萬源等[2]對概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程進行了 SPOC混合式教學(xué)實踐，并通過調(diào)查問卷發(fā)現(xiàn)其有助于教師講授、提升學(xué)生績效及提升學(xué)生的綜合能力;秦美青[3]對比分析了高等數(shù)學(xué)課程的混合式教學(xué)模式和傳統(tǒng)教學(xué)模式的效果，發(fā)現(xiàn)混合式教學(xué)提升了學(xué)生成績;邊霞等[4]基于E-learning平臺研究了混合式教學(xué)在儀器分析教學(xué)中的應(yīng)用，構(gòu)建了可以突出學(xué)生主體地位、激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、提升教學(xué)質(zhì)量的“E-learning—課堂教學(xué)—創(chuàng)新實踐”三位一體的教學(xué)模式;魏丹等[5]以工程力學(xué)為對象，構(gòu)建了基于雨課堂且與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合的混合式教學(xué)模式;王利群等[6]基于泛雅在線網(wǎng)絡(luò)課程平臺構(gòu)建了“社區(qū)護理學(xué)”的混合式教學(xué)模式。

本文以工程制圖及CAD課程為研究對象，對混合式教學(xué)模式的設(shè)計、實施、效果進行分析，并探討其可行性及意義。

二、混合式教學(xué)模式的設(shè)計與實施

混合式教學(xué)是高等院校教學(xué)模式改革的趨勢之一，故工程制圖及CAD課程教學(xué)模式的改革亦勢在必行。

從外在條件來看，華北科技學(xué)院（以下簡稱“我?！保┮褜崿F(xiàn)無線網(wǎng)全校園覆蓋，現(xiàn)在大學(xué)生的手機持有率100%，僅僅需要下載“學(xué)堂在線”APP就可實現(xiàn)視頻內(nèi)容的在線學(xué)習(xí)，同時學(xué)校圖書館擁有機房可供無電腦學(xué)生進行課前學(xué)習(xí);教師通過“雨課堂”開課，發(fā)送邀請碼或掃描二維碼邀請學(xué)生進入課堂，故我校具備混合式教學(xué)實施的外部條件。

工程制圖及CAD課程實踐性強，要求學(xué)生進行大量的動手練習(xí)，逐步提高空間立體的想象和構(gòu)建的邏輯思維能力。對于工程制圖及CAD的混合式教學(xué)模式設(shè)計，筆者認為可從課前自習(xí)、課堂教學(xué)、課后總結(jié)升華三個階段分別進行精心設(shè)計與優(yōu)化，這樣既能拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑，又能豐富教師的教學(xué)方法和手段。本文以“雨課堂”智慧數(shù)字工具為平臺，對混合式教學(xué)進行具體的設(shè)計與實施。

（一）網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)

課前自學(xué)的內(nèi)容以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺“學(xué)堂在線”中清華大學(xué)田凌教授開設(shè)的工程制圖、浙江大學(xué)朱亮和徐向陽教授開設(shè)的環(huán)境工程CAD視頻在線開放課程為主，以遼寧石油化工大學(xué)柳青等編著的《工程制圖與CAD》教材為輔，學(xué)生通過觀看視頻，結(jié)合教材、參考書目及PPT課件等自學(xué)資料進行課前學(xué)習(xí)，完成課前布置的教學(xué)任務(wù)——視頻內(nèi)容的知識點思維導(dǎo)圖。

“知識點思維導(dǎo)圖”教學(xué)任務(wù)的目的之一是監(jiān)督學(xué)生是否完成視頻內(nèi)容里基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，其二是讓學(xué)生對下次授課內(nèi)容知識體系產(chǎn)生系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的認識?！爸R點思維導(dǎo)圖”的繪制采用Novamind、Xmind等繪制軟件;“知識點思維導(dǎo)圖”學(xué)習(xí)任務(wù)的發(fā)布通過“雨課堂”平臺以試卷的形式推送給學(xué)生（如圖1所示），教師設(shè)置截止時間，學(xué)生將用思維導(dǎo)圖繪制軟件繪制的思維導(dǎo)圖導(dǎo)出保存為.jpg或.png等圖片格式，并作為試卷答案上傳至“雨課堂”;教師對學(xué)生上傳的“知識點思維導(dǎo)圖”進行認真審閱批改并打分（如圖2所示），此項成績占總成績的10%。

（二）課堂教學(xué)

課堂第一階段（5分鐘）：對課后所留作業(yè)進行點評，強調(diào)錯誤率最高之處;利用“雨課堂”的作品投屏功能對“知識點思維導(dǎo)圖”成績排名靠前的5位學(xué)生的作品進行課堂展示，尤其是對金、銀、銅獎牌得主的作品進行展示，對優(yōu)秀作品以資褒獎，對后進作品以資鼓勵，對未交作品加以提醒。

課堂第二階段（10分鐘）：利用“雨課堂”的隨堂測驗功能將“課前學(xué)習(xí)效果檢驗題”推送至學(xué)生手機端，測驗限時5分鐘，待學(xué)生作答完畢后將答案發(fā)送給學(xué)生，允許學(xué)生討論2分鐘，然后教師講解3分鐘?！罢n前學(xué)習(xí)效果檢驗題”構(gòu)成：以客觀題為主，偶爾配置少量主觀題，滿分100分，其中主觀題以配套習(xí)題集為資源，進行繪圖并拍照上傳至雨課堂;測驗相對簡單，主要目的是了解學(xué)生的學(xué)情，在此基礎(chǔ)上進行課堂教學(xué)的第三個環(huán)節(jié)——重難點及錯誤率較高的知識點串講。

課堂第三階段（50分鐘）：基于學(xué)生課前的學(xué)情，及時調(diào)整本節(jié)課的授課內(nèi)容，對基本概念、知識點的教學(xué)“狼吞虎咽”，對重難點及高出錯率點的教學(xué)“細嚼慢咽”，同時講解過程穿插一兩道題以驗證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果（邀請一男生一女生上講臺PK），允許學(xué)生彼此間相互討論，以增強課堂互動氛圍。

課堂第四階段（23分鐘）：小組任務(wù)。課前進行分組，并按分組就座，每組6～7人，利用“雨課堂”的隨堂測驗功能將任務(wù)推送至所有小組，所有小組在規(guī)定時間內(nèi)完成作答并上傳答案，待上傳完畢將所有小組成果進行投屏展示，“大家一起來找茬”，發(fā)現(xiàn)錯誤并糾正，最后將正確答案發(fā)送至所有小組并進行“小組互評”（50%權(quán)限）和“教師評分”（50%權(quán)限）評價環(huán)節(jié)，小組任務(wù)結(jié)束。

課堂第五階段（2分鐘）：發(fā)送課后作業(yè)，提升難度，進一步提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識的能力;發(fā)送下次課課前任務(wù)，讓學(xué)生完成課前網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)任務(wù)。

（三）課后拓展提升

根據(jù)本節(jié)課的重難點及高錯誤率知識點布置難度系數(shù)相對課堂測試更高的課后拓展提升作業(yè)題，其目的是促使學(xué)生進一步提高應(yīng)用所學(xué)知識的能力。

基于以上五個階段的設(shè)計，以“立體的投影”這部分內(nèi)容為例，工程制圖及CAD課程的混合式教學(xué)模式具體設(shè)計如表1所示。

三、混合式教學(xué)模式下的教學(xué)試驗與效果

（一）混合式教學(xué)模式下的考核評價

課程考核評價由過程性評價和期末終結(jié)性評價兩部分組成，過程性評價占課程考核評價總成績的比例為60%，期末終結(jié)性評價占課程考核評價總成績的40%。

過程性評價由網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)效果檢測（思維導(dǎo)圖和課前學(xué)習(xí)效果小測）、課堂學(xué)習(xí)效果檢測、課堂表現(xiàn)及作業(yè)成績四部分構(gòu)成，其中網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)效果檢測占課程考核評價總成績的20%，課堂學(xué)習(xí)效果檢測占課程考核評價總成績的20%，課堂表現(xiàn)和作業(yè)成績分別占課程考核評價總成績的10%，具體考核內(nèi)容及比例分布如表3所示。

（二）混合式教學(xué)模式下的教學(xué)效果

1.學(xué)生成績

為了對比傳統(tǒng)教學(xué)模式和混合式教學(xué)模式下工程制圖及CAD課程的教學(xué)效果，本文選取兩個教學(xué)班：對照班和實驗班，其中對照班采用傳統(tǒng)講授的教學(xué)模式，實驗班采用混合式教學(xué)模式，學(xué)生成績見表2所示。

從表2中可見，采取傳統(tǒng)教學(xué)的對照班平均成績?yōu)?6.77，標準差為11.0523，標準誤為1.6476;采用混合式教學(xué)模式的實驗班，實行大班教學(xué)，平均成績高達81.97，比采用傳統(tǒng)教學(xué)方法且實行小班教學(xué)的對照班高5.20，標準差為8.7183，標準誤為0.8992，效果非常顯著。這說明與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，混合式教學(xué)方法不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，教會了學(xué)生學(xué)以致用，融合了在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢，而且從提高學(xué)生成績的層面上來看也更有優(yōu)勢。

2.問卷調(diào)查

本次課程在結(jié)課前選擇5個問題開展工程制圖及CAD課程的混合式教學(xué)的試點班問卷調(diào)查，結(jié)果如表3所示。

從表3中可見，接近70%的學(xué)生認為混合式教學(xué)方式對工程制圖及CAD工程制圖部分內(nèi)容的掌握比較/略微有幫助;和傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，91.89%的學(xué)生認為混合式教學(xué)模式在提升自己的課業(yè)水平上是有優(yōu)勢的;但是在學(xué)校制度不完善的情況下（即課前網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)不算學(xué)時），70%以上的學(xué)生認為完成混合式教學(xué)模式的學(xué)習(xí)任務(wù)是有難度的;對于課堂的教學(xué)活動，大部分學(xué)生還是更易于接受課堂內(nèi)容的教授，并覺得如果沒有教師的課堂授課，自己僅僅通過線上學(xué)習(xí)是完成不了作業(yè)和期終測試的。這說明因長期受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，大部分學(xué)生已經(jīng)養(yǎng)成了被動學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)慣性，對他們而言，課下不僅需花費大量的時間和精力進行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，制作思維導(dǎo)圖，而且要完成作業(yè)，短時間難以接受新的教學(xué)模式，疲于應(yīng)付課前任務(wù)。

四、結(jié)論

開展混合式教學(xué)模式，從學(xué)生的角度來說，學(xué)生可以有準備地進入課堂，在課前完成最基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，帶著問題進入課堂;不同知識水平的學(xué)生可以根據(jù)需要多次觀看學(xué)習(xí)內(nèi)容，達到一致的基準;學(xué)生可以通過提升學(xué)習(xí)效果來提升學(xué)習(xí)成績，達成更多方面的學(xué)習(xí)產(chǎn)出如小組合作等。從教師的角度來說，教師可以利用課堂時間完成提升思考深度等以往無法完成的教學(xué)目標;同時減少課堂講授時間，將直接知識講授環(huán)節(jié)放在課前，使課上有機會完成更多活動。

筆者在工程制圖及CAD課程實施混合式教學(xué)的過程中也發(fā)現(xiàn)了若干問題：對于教師而言，混合式教學(xué)模式的實施需要教師花費大量的時間和精力進行教學(xué)設(shè)計、審閱思維導(dǎo)圖、批改課前、課堂效果測試以及作業(yè)，這些都阻礙了這種新模式的推廣。以上問題的出現(xiàn)在混合式教學(xué)模式的實施過程中是不可避免的，但混合式教學(xué)模式作為一種新興的、高效的教學(xué)方法不會因此而停止，在國家政策及學(xué)校制度的支持下，其必將成為教學(xué)方式改革的主流方向之一。

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[責(zé)任編輯：陳 明]