基于能力范式的土建制圖系列課程教育信息化研究

繆 盾，李 燕*

（1.浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州 311231；2.同濟大學(xué)浙江學(xué)院 浙江 嘉興 314000）

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)源源不斷導(dǎo)入教育教學(xué)，我國的教育信息化進程急速迭變，已經(jīng)從著重教學(xué)工具、內(nèi)容和方法優(yōu)化的1.0時代，進入深度融合和創(chuàng)新的2.0時代。教育信息化堅持以人為本，重塑教育模式、重建教學(xué)價值、重組教學(xué)結(jié)構(gòu)、重構(gòu)教育環(huán)境，實現(xiàn)個性化和精準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)策略，從而培養(yǎng)兼具專業(yè)素養(yǎng)和信息素養(yǎng)的人才，實現(xiàn)“人人兼學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)”的學(xué)習(xí)型社會[1]。

《教育信息化2.0行動計劃》指明提升慕課服務(wù)，匯聚高校、企業(yè)等各方力量，提供精品大規(guī)模在線開放課程。我國的在線課程成倍增長，截至2022年11月，課程數(shù)量超過6.19萬門，注冊用戶4.02億，學(xué)習(xí)人數(shù)達9.79億次，在線課程數(shù)量和應(yīng)用規(guī)模均居世界第一。到目前各類學(xué)校都基本上完成了在線課程資源建設(shè)，并且從縱向串聯(lián)了各級教育，從橫向上打通了學(xué)校、企業(yè)和社會各類教育，逐步形成了大教育格局[2]。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 在線課程零散無序，層次不一，無系統(tǒng)性

首先，各種在線教學(xué)平臺提供的共享課程，都是由各高校的教師團隊或教師開發(fā)的，而各個學(xué)校的教學(xué)層次、教學(xué)目標(biāo)都不盡相同。同一課程的所有搜索結(jié)果羅列在一起，對于初學(xué)者或是深化學(xué)習(xí)者而言都是很難選擇的。其次，學(xué)生選擇課程的自由度無限大。目前所有的在線課程都是面向?qū)W生全公開的，當(dāng)學(xué)生所選課程與其設(shè)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)不一致時，就容易棄學(xué)，再次進行盲目選擇。有些教師給學(xué)生規(guī)定了選擇的課程，而這又偏離了個性化需求。再次，在線平臺呈現(xiàn)的課程都是單體式，缺少同層次同類別前沿課程以及后續(xù)課程的聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生獲得的知識無序化，體系混亂，不利于提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

1.2 教學(xué)模式單一

信息教學(xué)化較容易出現(xiàn)輟學(xué)率高，學(xué)習(xí)保持率低的情況。學(xué)生通常在前期精力投入較多，能很好地觀看視頻，完成測評，中后期投入精力明顯不足，不能按照教學(xué)預(yù)期完成。究其原因，可以看出目前的在線教學(xué)還是一種虛擬的灌輸教學(xué)，將原本教師在教室灌輸知識轉(zhuǎn)換為在互聯(lián)網(wǎng)上灌輸知識，是一種單向傳導(dǎo)過程。而學(xué)生又是一個個孤立的個體，缺少傳統(tǒng)課堂教學(xué)的氛圍感，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情逐漸被消磨。因此需要改變單一的教學(xué)模式，突破在線教學(xué)中僅有師生互動而生生分離的現(xiàn)象，創(chuàng)建學(xué)習(xí)共同體和營造學(xué)習(xí)氛圍。

1.3 課程內(nèi)容沒有和能力目標(biāo)對應(yīng)

在線課程一般都設(shè)置了一個課程目標(biāo)，例如西安電子科技大學(xué)的國家級精品課程“工程制圖與計算機繪圖”設(shè)定的課程目標(biāo)是：熟悉國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，掌握繪制和閱讀工程圖的方法；具有一定的設(shè)計構(gòu)型和空間思維能力；養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細致一絲不茍的工作作風(fēng)；具有計算機輔助繪圖的基本能力。淮陰工學(xué)院工程制圖課程的授課目標(biāo)是：培養(yǎng)繪制閱讀圖樣基本能力；培養(yǎng)分析問題、解決問題能力；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細致的工程素質(zhì)。但是這些課程內(nèi)容或者是課程章節(jié)知識點并沒有和細化的能力二級指標(biāo)對應(yīng)起來，學(xué)生在學(xué)習(xí)課程時不明白課程的總體目標(biāo)是怎么達成的，不清楚知識怎么過渡到能力，能力又如何在多項知識的累積中得到提升。

2 基于能力范式的能級指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1 能力范式的意義

能力范式和知識范式都是高等教育的范式，但是它們對于人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的邏輯起點是不同的[3]。知識范式是基于學(xué)科知識的系統(tǒng)性來制訂人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，能力范式是基于能力來確定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，能力范式更注重學(xué)生的主體地位，更注重市場的人才需求。相對于知識范式的頂層設(shè)計而言，能力范式是一種反向設(shè)計課程內(nèi)容，正向?qū)嵤┱n程教學(xué)的方式。目前行業(yè)和社會對人才的需求越來越復(fù)合化，結(jié)構(gòu)化的人才工廠培養(yǎng)模式已經(jīng)不再適用。通過能力范式將國家的戰(zhàn)略規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)界的質(zhì)量需求信息和地方或區(qū)域的社會需求和需求發(fā)展有效地傳遞到學(xué)校，通過能力標(biāo)準(zhǔn)進行知識解構(gòu)。將總體的能力標(biāo)準(zhǔn)分解成各項能力目標(biāo)，映射到每個知識點上，從而反推出知識范圍，然后確定課程內(nèi)容和課程體系，通過定量指標(biāo)構(gòu)建起課程學(xué)習(xí)的“底線”要求，也建立能力升級的“頂部”延伸。同時在進行正向?qū)嵤┱n程教學(xué)的過程中也清楚地聚焦在能力目標(biāo)上，設(shè)計課程、組織教學(xué)和實施評價以確保這個學(xué)習(xí)結(jié)果的達成。能力范式教育能直面社會需求，最大限度地縮短學(xué)校和社會之間的距離，縮短學(xué)生就業(yè)實習(xí)時間，提升學(xué)生的就業(yè)能力，穩(wěn)定就業(yè)崗位。

2.2 構(gòu)建系列課程能級指標(biāo)體系

知識和課程之間存在互聯(lián)和遞進關(guān)系，將同一能力所對應(yīng)的多門課程進行“打包”，形成“系列課程”。對系列課程的知識按照能級提升方式重新組織，讓學(xué)生明晰相關(guān)課程的內(nèi)在聯(lián)系和能力的遞進轉(zhuǎn)化關(guān)系。

以工程類專業(yè)的工程基礎(chǔ)能力所對應(yīng)的工程圖學(xué)系列課程為例，工程圖學(xué)系列課程包括畫法幾何、工程制圖、計算機輔助繪圖CAD、BIM技術(shù)應(yīng)用四門課程，是集識圖、繪圖、建模、分析等知識和能力為一體的專業(yè)基礎(chǔ)課程。它不僅是工程行業(yè)的入門技能，也是后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)的前提，是整個專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中的基礎(chǔ)。推進基于能力范式的系列課程信息化教學(xué)，創(chuàng)建以“學(xué)”為主的系列課程，培養(yǎng)素質(zhì)能力、職業(yè)能力和核心能力的遞進課程組織關(guān)系，不僅能滿足學(xué)生對新穎教學(xué)方式的需求，激發(fā)其學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，還能培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)以適應(yīng)數(shù)字信息時代，更快適應(yīng)行業(yè)和社會對人才的需求。

以浙北區(qū)域為例，浙北的應(yīng)用型和技能型高校數(shù)量相比其他省市區(qū)域較少，但是整個區(qū)域及輻射區(qū)對于建設(shè)類技能人才需求還一直存在，基于企業(yè)校招的要求和行業(yè)協(xié)會的規(guī)劃，對土建專業(yè)學(xué)生所需的就業(yè)能力進行分解，構(gòu)建工程圖學(xué)系列課程的知識、技能、素養(yǎng)三個層面的指標(biāo)體系，從微觀、中觀和宏觀層面進行邏輯嵌套組織。以BIM課程為例，BIM知識技能也劃分為初級、中級和高級層階，初級部分也就是工程制圖進行理念升級的部分，如圖1所示。繼而建立知識、技能、素養(yǎng)的三級能力表，如表1所示。

表1 BIM初級三級能力表

圖1 BIM知識技能層次架構(gòu)示意圖

3 課程信息化資源及生態(tài)環(huán)境建設(shè)

3.1 信息化資源整合建設(shè)

中國大學(xué)MOOC平臺中工程圖學(xué)、計算機輔助設(shè)計（CAD）和BIM基礎(chǔ)應(yīng)用的課程多達658門，主要由大學(xué)和職校開設(shè)，資源和層級豐富。因此，本區(qū)域可以優(yōu)質(zhì)教育資源共建共享為基礎(chǔ)，根據(jù)區(qū)域高校自身的教育教學(xué)理念和管理需求，以常態(tài)應(yīng)用為核心，二次開發(fā)課程信息資源，適配應(yīng)用型和技能型高校學(xué)生。以BIM課程資源再開發(fā)為例，以哈爾濱工業(yè)大學(xué)的《BIM技術(shù)基礎(chǔ)-Revit2019建筑》為基礎(chǔ)，為部分微課前置導(dǎo)學(xué)課，后置習(xí)題課和第二課堂擴展，將BIM正向設(shè)計理念和全生命周期信息化的思想融入課程中，如表2（p66）所示。

表2 二次開發(fā)BIM課程信息資源內(nèi)容表

二次開發(fā)的微課可以在微信小程序端或者雨課堂等平臺發(fā)布，借助多平臺構(gòu)建信息教學(xué)資源，滿足線上線下混合教學(xué)需求，實現(xiàn)跨區(qū)域、跨學(xué)校、跨專業(yè)的信息化教學(xué)資源共建共享[4]。

3.2 學(xué)習(xí)共同體教學(xué)環(huán)境建設(shè)

學(xué)習(xí)共同體是以學(xué)習(xí)者為核心要素的學(xué)習(xí)組織，強調(diào)學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者之間的互動交流、資源共享以及協(xié)作學(xué)習(xí)等行為，從而完成共同的學(xué)習(xí)任務(wù)或目標(biāo)。在線課程的缺點是教學(xué)模式的扁平化，許多在傳統(tǒng)課堂能進行的互動交流在網(wǎng)絡(luò)空間不易實現(xiàn)。通過信息化技術(shù)和裝備的升級，能夠在微課中增加教師和學(xué)生的交互，通過設(shè)置交互問題、交互動作、交互表情等加強師生互動。在學(xué)生端設(shè)置個體學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和小組共同學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，小組共同學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)可以構(gòu)建物理空間和網(wǎng)絡(luò)空間的雙空間一體化教學(xué)環(huán)境，學(xué)生在組內(nèi)可以啟用彈幕、打招呼、送掌聲等與其他同組的同學(xué)互動，同時只有共同完成交互問題后才能繼續(xù)學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)共同體方式促進個體的學(xué)習(xí)效率。每節(jié)微課及練習(xí)都對應(yīng)一個能力分值，學(xué)生能實時了解自己的能力水平。

4 結(jié)語

本文基于能力范式從區(qū)域社會需求的專才出發(fā)，分解其能力要素，反向設(shè)計課程內(nèi)容和課程間關(guān)聯(lián)，正向?qū)嵤┬畔⒒n程教學(xué)，構(gòu)建課程的“底線”要求。在構(gòu)建教學(xué)資源和教學(xué)在線生態(tài)環(huán)境時，為了避免資源浪費和信息孤島，從單體式建設(shè)轉(zhuǎn)向一體化多平臺共建共享模式，“打包”對標(biāo)同一能力指標(biāo)值的系列課程，完善學(xué)生的內(nèi)在知識體系和能力體系。