混合式教學(xué)模式應(yīng)用優(yōu)化研究
——基于《SolidWorks三維設(shè)計基礎(chǔ)與應(yīng)用》課程的教學(xué)實踐

朱文良，錢雯磊

（上海工程技術(shù)大學(xué) 城市軌道交通學(xué)院，上海）

一 引言

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育領(lǐng)域的作用日益凸顯，“互聯(lián)網(wǎng)+課堂教育”這種混合式教學(xué)模式，通過遠程連線教學(xué)的方式，把課堂搬到線上，成為傳統(tǒng)課堂向數(shù)字化教學(xué)轉(zhuǎn)型的重要途徑。如何運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化信息技術(shù)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、整合線上與線下教學(xué)資源、變革學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、實施精準教學(xué)、提升學(xué)生的核心素養(yǎng)成為課程教學(xué)改革面臨的難題之一。但是，工程類專業(yè)的實踐課程具有實踐性較強的特點，授課時師生間需要面對面互動，所以這類課程開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的難度大。授課教師面臨網(wǎng)絡(luò)授課模式下保證工程實踐課教學(xué)質(zhì)量的挑戰(zhàn)[1]。而開展混合式教學(xué)的終極目的并非單獨使用平臺教學(xué)，也并非完全獨立構(gòu)建數(shù)字化教育資源，更并非同時進行花樣繁多的教學(xué)，而是有效提高學(xué)生復(fù)習(xí)的深度和有效性。

混合式教學(xué)模式是整合線下教學(xué)與在線學(xué)習(xí)兩種學(xué)習(xí)模式，發(fā)揮其各自教學(xué)模式優(yōu)勢，形成互補的一種新的方式[2]。融合多種學(xué)習(xí)方法、教學(xué)模式、教學(xué)資源、教學(xué)媒介、教學(xué)環(huán)境，形成優(yōu)勢集群，從而達到1+1＞2的效果，通過利用現(xiàn)有技術(shù)拉近教師與學(xué)生關(guān)系，彌補在線下教學(xué)時師生課下交流少、交流不全面、交流缺乏契機等的不足。混合式教學(xué)是融入信息技術(shù)的一種全新的教學(xué)模式。課前教師將學(xué)習(xí)內(nèi)容發(fā)布到相關(guān)平臺，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺客戶端提前完成學(xué)習(xí)任務(wù)下載、資料收集、觀看教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)架構(gòu)、相關(guān)重難點及相關(guān)問題討論內(nèi)容，并在組內(nèi)進行探討，在小組成員意見達到一致后，通過平臺提交問題端口回答問題。任課教師根據(jù)學(xué)生答卷完成情況及效果滿意度有針對性地進行線上課程教學(xué)目標的修改。教學(xué)中，教師根據(jù)學(xué)生反饋的共性問題和相關(guān)疑惑進行統(tǒng)一解答，這樣既能促進學(xué)生對知識點的把握又能增進對新的教學(xué)模式的適應(yīng)?；旌鲜浇虒W(xué)方法也充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，增強課堂趣味性的同時也提高了學(xué)生獨立學(xué)習(xí)的能力和團隊協(xié)作能力[3]。

二 《SolidWorks三維設(shè)計基礎(chǔ)與應(yīng)用》課程的特點

《SolidWorks三維設(shè)計基礎(chǔ)與應(yīng)用》課程是機電類專業(yè)和車輛工程專業(yè)的選修課，授課對象是該類專業(yè)大二或大三的本科生。工程圖學(xué)、機械制圖以及CAD技術(shù)和機械工程原理等基礎(chǔ)課，是學(xué)生必須掌握的該學(xué)科基礎(chǔ)的知識。綜合性與實踐性是本課的最明顯特點，教育手段主要以計算機上機練習(xí)為主，通過講解計算機輔助設(shè)計的一般基礎(chǔ)知識與具體實用技巧，讓學(xué)生掌握電腦三維造型的具體流程，并學(xué)會運用計算機軟件SolidWorks對機器零件進行產(chǎn)品設(shè)計的方法，從而提高數(shù)字化工程設(shè)計的基本技能[4-6]。

學(xué)生學(xué)習(xí)本課程以后，基本能夠掌握七項專業(yè)知識和實踐操作技能：一是掌握SolidWorks軟件基本界面及軟件使用的基礎(chǔ)知識；二是掌握如何創(chuàng)建簡單及復(fù)雜草圖的基礎(chǔ)知識；三是掌握拉伸、剪切、翻轉(zhuǎn)等基本特征命令的基本知識和技能；四是了解掃描、放樣、陣列等高級特征命令的基本知識和技能；五是掌握典型的機械零件建模技術(shù)；六是掌握一般的復(fù)雜零件產(chǎn)品設(shè)計與組裝技術(shù)；七是掌握用三維空間建模制作二維工程視圖的能力?？傊?，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生一方面對計算機輔助設(shè)計技術(shù)有了完整認識。另一方面，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系有了更深刻、更立體、更直觀地了解，拓寬了學(xué)生空間想象力、動手能力以及實際操作能力等。并且具有應(yīng)用所學(xué)知識初步解決工程中輔助設(shè)計問題的能力，尤其是使用計算機熟練進行工程制圖和一些典型零部件的三維造型能力[7-8]。

三 線下與線上教學(xué)模式的優(yōu)勢和弊端

（一） 傳統(tǒng)線下教學(xué)模式的優(yōu)勢與劣勢

傳統(tǒng)線下教學(xué)主要采用課堂授課，師生互動交流便捷，教師在教學(xué)過程中通過眼神交流、語氣、問答互動與小組交流討論等方式了解學(xué)生對課堂內(nèi)容的理解與掌握情況，實時調(diào)整教學(xué)進度和教學(xué)方式。傳統(tǒng)線下教學(xué)是在教室中完成，課堂集體學(xué)習(xí)氛圍有助于提升學(xué)生專注力。但傳統(tǒng)線下教學(xué)模式存在三個方面的弊端：一是靈活性差。傳統(tǒng)課堂教學(xué)無法應(yīng)對緊急突發(fā)狀況，這個問題在疫情防控常態(tài)化下尤為凸顯，學(xué)生因疫情不能返校上課，線下教學(xué)就無法開展。二是學(xué)生積極性發(fā)揮受限。課堂教學(xué)一般以教師“講授”為主，這種以教師為主導(dǎo)的課堂授課模式限制了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的充分發(fā)揮，有時會出現(xiàn)“滿堂灌”的教學(xué)現(xiàn)象，師生之間缺乏互動性，不能有效啟發(fā)學(xué)生思考能力，預(yù)期的教學(xué)效果不是很理想。三是教學(xué)反饋不夠及時。授課教師在這種授課模式下，未能及時對教學(xué)效果進行反思與改進，一般是在期末考試之后，才依據(jù)考試成績了解到教學(xué)成效，未能及時發(fā)現(xiàn)問題，影響了教學(xué)效果的提升[9]。

（二） 線上教學(xué)模式的優(yōu)勢與劣勢

線上教學(xué)是通過在線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段實現(xiàn)遠程教學(xué)活動。目前，線上教學(xué)平臺主要有中國大學(xué)MOOC、超星學(xué)習(xí)通、雨課堂和騰訊會議等。疫情暴發(fā)之前，線上教學(xué)模式只是“錦上添花”，但疫情防控常態(tài)化之后，線上學(xué)習(xí)代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)模式，逐步被接受和適應(yīng)。首先，線上教學(xué)模式打破了時間和空間的局限。該模式將原來在教室進行的集中式學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)樵诰€的分散式學(xué)習(xí)，對學(xué)習(xí)的“空間”和“時間”要求更為靈活，基本能夠滿足疫情防控常態(tài)化正常開展教學(xué)活動的需求。其次，教學(xué)過程可被完整保存。線上教學(xué)平臺能夠保存教學(xué)資源，方便教師反思總結(jié)和學(xué)生復(fù)習(xí)回顧。此外，線上教學(xué)可實現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的學(xué)習(xí)。學(xué)生在線上教學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，可隨時查閱資料，或回看教學(xué)視頻，擁有更多主動權(quán)。線上教學(xué)模式也極其容易受到各種環(huán)境因素的影響，在2020年度疫情防控期間也出現(xiàn)一些弊端：一是傳統(tǒng)教學(xué)模式的慣性阻礙了線上教學(xué)模式的效果。線上教學(xué)沒有了教師面對面的課堂管理，無法判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和專注力，學(xué)生的自我管理能力、自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)行為習(xí)慣成為影響線上教學(xué)效果的重要因素[10]。二是自律性差的學(xué)生學(xué)習(xí)效果不顯著。部分學(xué)生自律性較差，加之缺乏線下監(jiān)督和指導(dǎo)，這類學(xué)生未能高效參與到教學(xué)活動中；三是學(xué)生學(xué)習(xí)效果較易受外界環(huán)境影響。學(xué)生線上學(xué)習(xí)的外部環(huán)境是開放性質(zhì)的，缺乏自制力的同學(xué)極易受到外界環(huán)境干擾所帶來的影響，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下；第四，線上教學(xué)互動方式受限。線上授課教學(xué)互動主要采用語音和視頻形式進行，師生間的實時交流和現(xiàn)場互動和及時反饋較為困難，無法實現(xiàn)眼神交流和情感交流等互動，容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降；第五，在線學(xué)習(xí)成本相應(yīng)提高。線上學(xué)習(xí)必須具備兩個條件，即電腦硬件和網(wǎng)絡(luò)暢通，學(xué)習(xí)成本相應(yīng)提高，給偏遠地區(qū)家庭造成負擔(dān)，給留學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來不便；六是線上學(xué)習(xí)方式的不當(dāng)會危害身體健康。線上學(xué)習(xí)勢必要長時間與電子產(chǎn)品接觸，如果使用不當(dāng)會對學(xué)生視力造成損傷，同時由于長時間坐著也會對腰部、頸部造成影響。

總之，疫情防控常態(tài)化使得部分學(xué)生不能按時返校參加線下課堂學(xué)習(xí)，課堂教學(xué)這種線下授課方式必須與線上教學(xué)結(jié)合起來，教師才能更好地完成教學(xué)任務(wù)，學(xué)生才能更好地完成學(xué)習(xí)目標。大數(shù)據(jù)時代，運用各種新技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)平臺網(wǎng)站各具特點。然而，受限于經(jīng)費和技術(shù)等因素，部分高校不具備持續(xù)更新學(xué)習(xí)平臺的條件，疫情常態(tài)化下學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)需求呈現(xiàn)多元化趨勢。同時，作為以實踐性檢驗為主的工程類專業(yè)學(xué)生來說，實地勘探考察是對知識理解直觀感受最深的方式，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)效果不理想。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式安排下怎樣保證主要以線下實踐為主的工程實踐課的學(xué)習(xí)質(zhì)量，是《SolidWorks三維設(shè)計基礎(chǔ)與應(yīng)用》課程教學(xué)改革面臨的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)線下教學(xué)和新型線上教學(xué)各有優(yōu)劣，疫情防控常態(tài)化下實行線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式遲早會作為一種新常態(tài)應(yīng)用到教學(xué)管理模式中來，繼續(xù)探索該模式教學(xué)的優(yōu)點，以適應(yīng)未來一段時間對教學(xué)安排的影響[11]。

四 疫情防控常態(tài)化下混合式教學(xué)模式應(yīng)用優(yōu)化建議

（一） 明確混合式教學(xué)的關(guān)鍵節(jié)點

第一步，教師首先明確教學(xué)目標，將教學(xué)內(nèi)容細化成知識點，不同的知識點選擇不同的教學(xué)方式。第二步，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)。通過學(xué)生主體與教師主導(dǎo)的深度融合優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)。在混合式教學(xué)前，教師要思考“如何設(shè)計教學(xué)才能高效運用與學(xué)生線下面對面的時間”。為增加學(xué)生學(xué)習(xí)體驗，在教學(xué)目標設(shè)計時教師要以學(xué)生需求為中心展開設(shè)計。第三步，教學(xué)評價與反饋。評價形式可通過線上教學(xué)平臺測驗、Project、視頻、音頻、線下考試等多種形式。第四步，學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)。教師課前對學(xué)生進行分組；在面授教學(xué)中，有意識地讓學(xué)生在課后對課堂所學(xué)習(xí)的內(nèi)容進行總結(jié)，通過“復(fù)盤”學(xué)習(xí)過程認識到自己存在的問題及解決方法，從而建立起一套自己的學(xué)習(xí)體系；教師在課后通過布置作業(yè)和查閱資料等方式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識與動手能力，在實踐中幫助學(xué)生找到適合自己的學(xué)習(xí)方法。

（二） 豐富師生雙方角色定位，建立教學(xué)多維評價體系結(jié)構(gòu)

學(xué)生在混合式學(xué)習(xí)過程中，扮演兩種角色，一方面是知識的接收者，另一方面也是知識學(xué)習(xí)的主動參與者。學(xué)生在明確學(xué)習(xí)目標基礎(chǔ)上進行自我管理，及時進行學(xué)習(xí)進度的規(guī)劃和學(xué)習(xí)成果的總結(jié)。學(xué)生通過三個基本維度參與到學(xué)習(xí)中，一是參與學(xué)習(xí)的廣度；二是參與學(xué)習(xí)的深度；三是參與學(xué)習(xí)的有效度。在教學(xué)過程中要對照學(xué)生學(xué)習(xí)的維度，對教師的教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為開展科學(xué)評定[12]。師生在“教”與“學(xué)”的情境中，使用多種方式強化交互效果，高質(zhì)量共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)?；旌鲜浇虒W(xué)對教師的能力要求更高，教師作為知識傳授者，也更是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者。教師成為了導(dǎo)演、編劇和演員，扮演著課程教學(xué)內(nèi)容的開發(fā)者、分組討論的點評者和信息資源的構(gòu)建者以及查詢者。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師按照固定的教學(xué)模式流程，嚴格遵循授課大綱備課到授課的程序，而混合式教學(xué)模式卻不適合這一模板，對教師要求更高，不僅要具備最基本的授課能力，更要具備信息技術(shù)的應(yīng)用能力、知識點與信息技術(shù)的融合能力、分組討論的引導(dǎo)和點評能力、突發(fā)問題的處理能力等綜合技能。

（三） 提升師生雙方互動交流的成效，營造師生雙方滿意的學(xué)習(xí)環(huán)境

學(xué)習(xí)環(huán)境是多層面立體的，包括多媒體輔助的面對面教學(xué)環(huán)境和突破時間和空間限制的網(wǎng)上教學(xué)環(huán)境。為提升師生互動交流成效，在打造使得雙方都滿意的學(xué)習(xí)環(huán)境下創(chuàng)設(shè)不同的學(xué)習(xí)情境，融入多種形式學(xué)習(xí)，例如協(xié)作學(xué)習(xí)、“幫扶”學(xué)習(xí)和互助學(xué)習(xí)等。教師在教學(xué)設(shè)計中，一方面既要考慮到知識傳授的方式，更要注重培養(yǎng)學(xué)生追求探索學(xué)習(xí)的能力。通過模擬真實情境，喚起學(xué)生現(xiàn)有認知中相關(guān)的知識與經(jīng)驗，進而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)到新知識。另一方面，要搭建師生之間多形式交流渠道，按照知識點、側(cè)重點和授課內(nèi)容的不同，采用相應(yīng)的講授方式、討論方式和交流工具。依據(jù)每節(jié)課的授課任務(wù)，在條件允許的情況下，適當(dāng)增加學(xué)生分組討論，教師做好分組討論的點評與知識價值的引領(lǐng)。學(xué)生可以按照自己學(xué)習(xí)需要，主動開展形式多樣化的學(xué)習(xí)方式，比如使用筆記本電腦和手機等各類電子產(chǎn)品，針對自己薄弱環(huán)節(jié)，在線搜索相關(guān)專題方面的內(nèi)容或者將上課時的教學(xué)資料進行反復(fù)觀看并及時與教師進行溝通，也可以通過在線討論、小組討論和分組練習(xí)的方式與組內(nèi)成員交流，既提高了學(xué)生的自學(xué)能力、表達能力和思考能力，又形成了組員之間良好的學(xué)習(xí)氛圍，在這一過程中教和學(xué)都得到提升，構(gòu)建了師生新型學(xué)習(xí)共同體。

（四） 促進學(xué)生靈活運用混合式學(xué)習(xí)方法

混合式學(xué)習(xí)包含線下課堂與線上教學(xué)，教師教學(xué)成果也需要從線上反饋和線下查看學(xué)習(xí)掌握程度。及時進行課堂總結(jié)，教師一方面要及時開展教學(xué)反思，總結(jié)每節(jié)課的收獲與不足，及時查漏補缺。另一方面也要引導(dǎo)學(xué)生反思自問，讓學(xué)生對本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)難點進行及時回顧總結(jié)，并且對教學(xué)方式作出評判，對自己的學(xué)習(xí)成果進行評價。同時，注重訓(xùn)練學(xué)生的整體思維能力，可以通過自我評價、同學(xué)評價、老師意見等方式對學(xué)生做得好的方面及時給予鼓勵，激勵學(xué)生主動看到自己學(xué)習(xí)中的優(yōu)點，通過自我贊賞提高學(xué)習(xí)信心，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成反思與總結(jié)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在線學(xué)習(xí)中，教師要結(jié)合課堂面對面教學(xué)中學(xué)生出現(xiàn)的理解或認知誤差，設(shè)計出適當(dāng)?shù)那榫澈徒逃咐?，結(jié)合本領(lǐng)域、本行業(yè)和本專業(yè)的最新工程實踐案例，幫助學(xué)生剖析出在基本概念、知識、工程運用等方面發(fā)生錯誤的原因，并引導(dǎo)學(xué)生進行結(jié)果檢查，從而培養(yǎng)學(xué)生的錯誤意識，提高學(xué)生的反思能力，幫助學(xué)生在檢查錯誤的過程中扎實地掌握知識，并抓住基本知識點的本質(zhì)和工程實際運用方面的契合點[13]。“混合式”教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方法相對于傳統(tǒng)的“直授式”“強灌式”教學(xué)模式來說，充分體現(xiàn)了教書育人的本質(zhì)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立思考的能力，兩種方式各取其優(yōu)點，實現(xiàn)學(xué)習(xí)成果交流、學(xué)習(xí)內(nèi)容回顧的課前、課堂、課后全覆蓋，二者相互支撐，將兩種模式綜合，實現(xiàn)了一體化教學(xué)效果。

五 結(jié)語

本文以《SolidWorks三維設(shè)計基礎(chǔ)與應(yīng)用》課程的教學(xué)實踐為例，進行了混合式教學(xué)模式應(yīng)用優(yōu)化分析。教師實現(xiàn)了由知識傳遞者到教學(xué)活動的設(shè)計者與指導(dǎo)者的轉(zhuǎn)變，使老師和學(xué)生之間發(fā)展為一個全新的學(xué)習(xí)伙伴，師生之間構(gòu)建起融合互通的學(xué)習(xí)共同體，達到了“部分相加大于總體”的教學(xué)成效。