摘 要:線上線下混合式教學(xué)是計(jì)算機(jī)時(shí)代的一種有效模式,本文將以“工程制圖基礎(chǔ)”課程教學(xué)為例,通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查與數(shù)據(jù)分析,從知識(shí)掌握、實(shí)踐應(yīng)用、自主學(xué)習(xí)等方面多維度評(píng)估混合教學(xué)成效,對(duì)混合式教學(xué)模式進(jìn)行深入探究。通過(guò)搭建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)+案例庫(kù)等立體教學(xué)資源,結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目式教學(xué)等線下策略,系統(tǒng)對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)與混合教學(xué)模式的差異,發(fā)現(xiàn)其對(duì)學(xué)生參與度、空間思維能力和工程素養(yǎng)的提升效果,為高校工科課程教學(xué)模式創(chuàng)新提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考。
關(guān)鍵詞:工程制圖;線上線下教學(xué);混合式教學(xué)模式
隨著信息化時(shí)代的到來(lái),教育的形式和內(nèi)容也在不斷發(fā)生深刻的變革。尤其是近年來(lái),在數(shù)字技術(shù)迅猛發(fā)展的浪潮下,傳統(tǒng)教育體系正迎來(lái)史無(wú)前例的變革,既充滿挑戰(zhàn),也孕育著無(wú)限機(jī)遇。在此背景下,如何有效地將現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)教育模式相結(jié)合,成為許多高等教育機(jī)構(gòu)亟待解決的問(wèn)題。“工程制圖基礎(chǔ)”作為工程類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,其教學(xué)模式的創(chuàng)新尤為迫切。傳統(tǒng)的線下教學(xué)方式雖然在實(shí)際操作、師生互動(dòng)等方面具有明顯優(yōu)勢(shì),但也存在時(shí)間和空間限制、個(gè)性化教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)、學(xué)生參與度較低等問(wèn)題[1]。因此,如何將線上與線下教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合,形成一種既能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力,又能保證實(shí)踐操作的教學(xué)模式,成為當(dāng)前教育改革中的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。這種線上線下混合式教學(xué)模式不僅能夠突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限,還能最大化地發(fā)揮線上與線下教學(xué)各自的優(yōu)勢(shì),提升教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
本文將重點(diǎn)探討混合式教學(xué)模式在“工程制圖基礎(chǔ)”課程中的應(yīng)用,分析其優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn),并結(jié)合具體案例提出改進(jìn)措施。通過(guò)對(duì)線上與線下教學(xué)模式融合的深入研究,旨在為“工程制圖基礎(chǔ)”課程教學(xué)的改革與發(fā)展提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。
1 “工程制圖基礎(chǔ)”課程教學(xué)現(xiàn)狀
1.1 課程學(xué)時(shí)量不足
“工程制圖基礎(chǔ)”是電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)一年級(jí)學(xué)生最先接觸的學(xué)科基礎(chǔ)課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅能夠掌握基本理論框架,還能熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖工具繪制出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的工程圖樣,為將來(lái)從事電氣工程、自動(dòng)化等領(lǐng)域的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而,在實(shí)際教學(xué)中,許多高校面臨課程學(xué)時(shí)量不足的問(wèn)題,無(wú)法滿足“工程制圖基礎(chǔ)”課程教學(xué)的實(shí)際需求。
“工程制圖基礎(chǔ)”課程不僅涉及基礎(chǔ)的幾何原理、投影法則、剖面圖等內(nèi)容,還需要大量的實(shí)踐操作,如計(jì)算機(jī)輔助繪圖(AutoCAD)訓(xùn)練。為了優(yōu)化學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),眾高校已對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課程的課時(shí)配置進(jìn)行了重新規(guī)劃,適當(dāng)?shù)貕嚎s了理論講授與實(shí)踐操作的課時(shí)量。以現(xiàn)有學(xué)時(shí)安排教學(xué),難以完成原有知識(shí)體系講解。為覆蓋基本知識(shí)點(diǎn),課堂以講授法為主,使得學(xué)生思考和訓(xùn)練時(shí)間大幅下降,嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課程教學(xué)效果。
1.2 授課方式陳舊
傳統(tǒng)的授課模式通常以標(biāo)準(zhǔn)化、流程化的知識(shí)點(diǎn)講解為主,內(nèi)容結(jié)構(gòu)相對(duì)固定。在現(xiàn)有的課堂場(chǎng)景中,學(xué)生更多地處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài),而非主動(dòng)參與知識(shí)構(gòu)建的過(guò)程,他們?nèi)狈ψ銐虻淖杂啥热ヌ剿鳌⑺伎己蛣?chuàng)新。隨著工程設(shè)計(jì)和制圖技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代工程制圖要求更強(qiáng)的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。然而,傳統(tǒng)的教學(xué)方式較少引入創(chuàng)新性任務(wù)和項(xiàng)目化學(xué)習(xí),導(dǎo)致學(xué)生的設(shè)計(jì)思維和問(wèn)題解決能力得不到有效培養(yǎng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,采用傳統(tǒng)教學(xué)與信息化教學(xué)相結(jié)合的模式可能是解決授課方式陳舊的有效途徑之一[2]。盡管有少量高校已開(kāi)展這種教學(xué)模式,但仍處于起步階段,效果并不理想。
1.3 學(xué)生課堂學(xué)習(xí)積極性不足
傳統(tǒng)的教學(xué)方式以教師講授為主,長(zhǎng)期如此形成了單向灌輸式教學(xué)。目前,許多高校大力推行教學(xué)改革,全方位提升學(xué)生的基本素質(zhì),這就不可避免地導(dǎo)致課程學(xué)分和課時(shí)量的減少。在教學(xué)規(guī)范化和精細(xì)化的高要求下,師生之間的交流互動(dòng)時(shí)間減少,單向灌輸式教學(xué)的方式使得學(xué)生課堂參與度較低,學(xué)生在課程上被動(dòng)聽(tīng)講,難以投入學(xué)習(xí)。
為解決上述問(wèn)題,采用線上、線下教學(xué)相結(jié)合的模式。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為學(xué)生提供大量的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源,采用分段學(xué)習(xí)的模式,學(xué)生在課前就對(duì)即將學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容進(jìn)行了深入的理解和預(yù)習(xí),以短促而頻繁的時(shí)間積累課堂知識(shí)。對(duì)于難以理解的知識(shí)點(diǎn),如復(fù)雜工程圖樣的繪制,可通過(guò)反復(fù)觀看教學(xué)視頻進(jìn)行實(shí)際操作。這樣的學(xué)習(xí)模式也為教師提供了更靈活的空間,使其能夠根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況動(dòng)態(tài)調(diào)整授課策略,從而將更多精力投入互動(dòng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)中,有效提升課堂參與度。
2 線上線下融合教學(xué)模式的探索與實(shí)踐
2.1 在線教育平臺(tái)的資源建設(shè)
本次教學(xué)實(shí)踐采用學(xué)習(xí)通來(lái)建立課程體系并在課程門戶展示“工程制圖基礎(chǔ)”課程的各種信息資源(見(jiàn)圖1)。利用學(xué)習(xí)通的資源上傳功能,創(chuàng)建豐富的學(xué)習(xí)資源。核心涵蓋以下內(nèi)容:課程概述、章節(jié)劃分、教學(xué)綱要、課程結(jié)構(gòu)圖以及評(píng)價(jià)體系等基本信息,同時(shí)提供電子教材、教學(xué)視頻等多樣化學(xué)習(xí)資源,供學(xué)生自主選擇與應(yīng)用。圖2顯示了教學(xué)資源,學(xué)生可根據(jù)需求選擇下載查看。圖3展示了“工程制圖基礎(chǔ)”課程的知識(shí)圖譜,學(xué)生可通過(guò)該圖譜清晰了解課程框架和快速定位學(xué)習(xí)重點(diǎn)。
2.2 線上線下教學(xué)模式實(shí)施
以自動(dòng)化專業(yè)的“工程制圖基礎(chǔ)”課程為例,教學(xué)設(shè)計(jì)始終圍繞“以學(xué)生為主體”的理念,嚴(yán)格遵循“高階性、創(chuàng)新性與挑戰(zhàn)度”的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),將課程內(nèi)容系統(tǒng)性地劃分為三大模塊。模塊1:依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),學(xué)生自主完成AutoCAD基礎(chǔ)操作的理論學(xué)習(xí)并提交相關(guān)作業(yè)。模塊2:線下教學(xué),理論講授并答疑。模塊3:AutoCAD上機(jī)繪圖,課堂上教師先講解并布置繪圖內(nèi)容,學(xué)生進(jìn)行上機(jī)繪圖實(shí)踐操作。最后,教師進(jìn)行課堂總結(jié)。具體實(shí)施過(guò)程如下。
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),線上教學(xué)以投影法理論知識(shí)及AutoCAD軟件基礎(chǔ)操作為重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。教師按照課程安排提前發(fā)布學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生靈活掌控學(xué)習(xí)節(jié)奏,按時(shí)完成作業(yè)與考核任務(wù)(見(jiàn)圖4)。線上模塊融入“在線測(cè)試”與課堂答疑互動(dòng),動(dòng)態(tài)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,并將其作為考核成績(jī)的重要參考要素。教師利用討論區(qū)創(chuàng)建主題互動(dòng)區(qū),學(xué)生以問(wèn)題探討、觀點(diǎn)分享、及時(shí)反饋(點(diǎn)贊)等形式參與,活躍指數(shù)作為額外加分的重要指標(biāo)。課程數(shù)據(jù)顯示(見(jiàn)圖5),學(xué)生群體呈現(xiàn)出較高的互動(dòng)活躍度,教師亦通過(guò)討論區(qū)展開(kāi)實(shí)時(shí)答疑,成功構(gòu)建了多維師生交互場(chǎng)景。
線下教學(xué)主要以理論知識(shí)講授和學(xué)生AutoCAD上機(jī)繪圖為主,秉持以學(xué)生為中心、教師為引導(dǎo)的核心教學(xué)理念[3]。在授課前,教師通過(guò)學(xué)習(xí)通設(shè)置周期性更新的簽到二維碼,構(gòu)建無(wú)紙化電子考勤。教師利用10分鐘對(duì)云端學(xué)習(xí)材料實(shí)施結(jié)構(gòu)化提煉與生成式知識(shí)遷移。根據(jù)學(xué)生前置學(xué)習(xí)效果和實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù),形成動(dòng)態(tài)分層的教學(xué)干預(yù)策略。針對(duì)引導(dǎo)性知識(shí)點(diǎn),如緒論、直線和平面位置關(guān)系等,可通過(guò)舉例講解的方式進(jìn)行教學(xué);針對(duì)記憶性為主的基礎(chǔ)性知識(shí)點(diǎn),如尺寸標(biāo)注、投影規(guī)律等,可采用翻轉(zhuǎn)課堂的方式進(jìn)行教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力;針對(duì)較難且需要建立思維和強(qiáng)化方法練習(xí)的知識(shí)點(diǎn),如軸側(cè)投影、剖視圖、三維建模等,利用講授和集中練習(xí)的方式進(jìn)行。學(xué)生AutoCAD上機(jī)繪圖則是根據(jù)發(fā)布的繪圖任務(wù),教師先進(jìn)行集中演示操作,學(xué)生再進(jìn)行上機(jī)實(shí)踐。對(duì)于復(fù)雜的工程圖樣,學(xué)生可在反復(fù)觀看學(xué)習(xí)通中的教學(xué)視頻后進(jìn)行實(shí)際操作,從而完成設(shè)計(jì)和制圖。
為實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)估的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,本方案依托智能化云平臺(tái)開(kāi)展隨堂在線測(cè)試,通過(guò)全過(guò)程數(shù)據(jù)采集與分析,構(gòu)建起更加科學(xué)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系。小規(guī)模的隨堂考核不僅評(píng)價(jià)更客觀,還可以讓學(xué)生保持認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。按照課程考核方式,形成了如下的考核體系:線上每章考核成績(jī)(占30%),期末隨堂考試(占40%),線上作業(yè)、考勤及課堂表現(xiàn)(占30%)。
3 單一線下與混合式教學(xué)模式比較
單一線下課堂提供了一個(gè)師生面對(duì)面的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生可以在課堂上及時(shí)與教師互動(dòng),提出問(wèn)題并獲得即時(shí)反饋。但由于教學(xué)時(shí)間和地點(diǎn)固定,難以滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。特別是在課程內(nèi)容較為復(fù)雜時(shí),學(xué)生可能無(wú)法在課堂內(nèi)完全消化所學(xué)內(nèi)容。另外,由于學(xué)生人數(shù)較多,教師無(wú)法在每個(gè)學(xué)生身上提供充分的操作指導(dǎo),導(dǎo)致部分學(xué)生在繪圖技能的掌握上存在差異。
線上教學(xué)讓學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間安排進(jìn)行學(xué)習(xí),不受地點(diǎn)限制,特別適合有時(shí)間沖突或地理位置不便的學(xué)生。同時(shí),線上平臺(tái)能夠提供多媒體、互動(dòng)式的學(xué)習(xí)材料,如視頻教程、圖文教材、在線測(cè)試等,幫助學(xué)生更好地理解抽象的制圖概念。學(xué)生也可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和需求靈活安排學(xué)習(xí)內(nèi)容,通過(guò)自主復(fù)習(xí)、在線作業(yè)等方式進(jìn)行自我鞏固。但是線上學(xué)習(xí)需要較高的自我管理和時(shí)間規(guī)劃能力,一些學(xué)生可能會(huì)由于缺乏監(jiān)督而產(chǎn)生拖延和學(xué)習(xí)動(dòng)力不足的問(wèn)題[4]。盡管有在線答疑和討論區(qū),線上教學(xué)仍然無(wú)法完全替代面對(duì)面的即時(shí)互動(dòng),學(xué)生在遇到難題時(shí)可能需要更多的指導(dǎo)和支持。
線上線下混合式教學(xué)模式能夠根據(jù)學(xué)生的不同需求提供靈活的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)節(jié)奏,使學(xué)生能夠在課外時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)充學(xué)習(xí)。學(xué)生在課堂上進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和操作指導(dǎo),在課后通過(guò)線上平臺(tái)進(jìn)一步鞏固,通過(guò)反饋與測(cè)評(píng),及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)策略。
結(jié)語(yǔ)
為實(shí)現(xiàn)教學(xué)的數(shù)字化升級(jí)與模式創(chuàng)新,本課程實(shí)施線上線下混合式教學(xué)改革,在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建立相關(guān)課程資源,形成課程知識(shí)點(diǎn)53個(gè)、教學(xué)視頻5個(gè)、教學(xué)課件17個(gè),授課16個(gè)學(xué)時(shí),建立了基礎(chǔ)習(xí)題庫(kù)。一輪授課結(jié)束后,學(xué)生參與度較高,自學(xué)能力得到一定提升。通過(guò)線下教學(xué),學(xué)生能獲得充分的實(shí)踐機(jī)會(huì),線上教學(xué)則為學(xué)生提供了復(fù)習(xí)和自我測(cè)試的功能,二者結(jié)合有助于提升學(xué)生的綜合能力。
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作者簡(jiǎn)介:李敏(1993— ),女,彝族,云南昆明人,博士研究生,講師,碩士研究生導(dǎo)師,研究方向:非線性系統(tǒng)控制、切換系統(tǒng)和自適應(yīng)控制。