基于SPOC的項目驅動式教學模式研究
——以高職“建筑BIM技術與應用”課程為例

肖啟艷 李國太 郭陽明

一、“建筑BIM技術與應用”課程教學改革必要性

“互聯網+”時代，大數據、人工智能等技術迅猛發展并快速滲透教育行業，深刻影響著教育的理念、文化和生態，教與學的方式發生了巨大變化。小規模限制性在線課程（Small Private Online Course，SPOC）概念于2013年由阿曼德·福克斯（Armando Fox）教授提出，其目標是實現優質在線教學資源與課堂教學的有機融合，是專門應用于本?；蛐》秶虒W的線上線下混合的新型教學模式[1]。因其能依托優質在線資源有機融合線上學習與課堂教學，有效激發自主學習、增強互動、提升教學有效性等，成為國內外高?；旌鲜浇虒W研究熱點。

Project-Based Learning（簡稱PBL）直譯為“基于項目的學習”，還可譯作“項目驅動式教學”等。美國巴克教育研究所對項目學習的定義為：“一套系統的教學方法，是對復雜、真實問題的探究過程，也是精心設計項目作品、規劃和實施項目任務的過程，學生在該過程中能夠掌握所需的知識和技能?！盵2]

當前SPOC教學研究與實踐多集中在計算機、外語和數學相關課程，項目驅動式教學研究與實踐多集中在英語和計算機等相關課程，網絡環境下項目驅動式教學的探索也多見于計算機相關課程中。高職土建類專業課程開展SPOC和項目驅動式教學較少，將二者結合的教學模式研究與實踐更是寥寥可數。

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）被稱為建筑業的信息革命,“建筑BIM技術與應用”課程（以下簡稱為“本課程”）作為高職工程造價和建筑工程技術等專業的核心技能課，是一門理實緊密結合的課程，對學生的綜合應用能力要求較高。根據人才培養方案及1+X證書要求，本課程教學目標是培養學生了解BIM基礎知識，掌握Revit軟件操作，具備建筑三維建模及應用的BIM專業能力，并具備良好的職業道德和素養、一定的創新能力，使其成為德技并修高素質BIM技術技能人才，以適應BIM技術員崗位需求。課程理實緊密結合、教學內容間相互聯系、任務清晰的特點決定了其適合采用項目化教學[3]。傳統教學一般以典型項目為載體，通過教師示范學生跟練的方式講解軟件操作，但因在課堂上還要講解基礎知識及重復簡單操作等，教學效率低，學生舉一反三能力弱，教學效果不理想，且無法滿足信息時代學生自主學習和個性化學習需求，教學改革勢在必行。

在“互聯網+”背景下，高職學生的學習行為特征及德技并修、工學結合、知行合一的人才培養要求決定了SPOC更適合高職教育。項目驅動式教學是一種基于建構主義理論的教學方法，其特點是“項目主線、學生中心、教師引導”，使學生在完成項目的過程中習得知識并提升探究及協作能力等綜合素質。該模式下教師圍繞項目進行講授、指導、監控及學生協作自主探索等基本要求與SPOC教學課前任務下達、學生自學、教師面授釋疑輔導等基本要素高度相關，兩種模式的教學過程組織也具有較高的互補性[4]。在本課程中探索SPOC教學與項目驅動式教學有機融合的方式，構建基于SPOC的項目驅動式教學模式并實踐，對提高課程教學效果具有重要意義。

二、基于SPOC的項目驅動式教學模式設計

從學生需求和教學實踐出發，結合本課程教學目標和特性，以建構主義、人本主義等理論為指導，借鑒相關研究成果[5][6][7][8]，有機融合SPOC和項目驅動式教學的優勢，構建基于SPOC的項目驅動式教學模式，如圖1所示。該模式的核心是以完成遞進式項目為學習內驅力，學生在教師指導下通過自主學習、協作探究、展示互評和拓展訓練等有計劃地完成課程資源學習和項目訓練，實現知識建構和應用遷移，提升專業技能和綜合素質。該模式包括教學準備、教學活動設計、教學評價與反思三部分，各部分與項目驅動式教學的項目選取、項目下達、協作探索、項目展示、拓展延伸及考核等一一對應，將SPOC教學全過程有機串聯起來。

（一）教學準備

充分的教學準備是整個教學活動順利實施的前提和保障，包括前端分析和教學資源設計與制作。前端分析是對學習者、教學內容和教學環境等進行分析；教學資源設計與制作則是基于前端分析結果細分教學內容并合理序化，設計、制作針對性學習資源，以微課視頻等形式表現出來，再選擇合適的SPOC平臺呈現以促進教學目標達成。

1.前端分析

（1）學習者分析

學習者分析主要包括學習者起點學習能力、學習風格和學習動機分析[9]。SPOC教學中起點學習能力分析包括學習者對前導課程及基礎知識的掌握情況，以及學習者對網絡的應用能力分析；學習風格分析主要是分析學習者學習習慣及對教學方法的喜好等；學習動機分析是對誘發學習者進行并堅持學習的內在和外在因素進行分析，如學習者好奇心、學習興趣和對外在激勵措施的傾向及接受程度等。

圖1 基于SPOC 的項目驅動式教學模式

本課程在大一下學期開設，學生已掌握了房屋構造、建筑材料等基礎知識并具備建筑識圖基本能力；通過學習計算機基礎掌握了網絡基本知識，大部分學生能熟練地通過網絡獲取信息并樂于在網絡上學習新知識，但基本沒有SPOC學習經歷；學生普遍不喜理論、偏愛操作，對理實結合的新技術課程興趣濃厚，教師的表揚與鼓勵是支撐學生持續深入學習的重要因素。因此，精心制作資源搭建課程，以完成項目為驅動，融理論于操作，開展基于SPOC的項目驅動式教學是比較適合的教學模式。

（2）教學內容分析

教學內容分析是指對課程的知識體系進行分析整理，構建出課程知識和能力框架。本研究基于問卷星面向建筑類企業發放問卷，了解企業對BIM人才的需求，回收有效問卷43份。調查顯示，93.02%的企業認為未來BIM人才需具備BIM軟件應用能力，97.67%的企業認為應加強BIM建筑建模與應用能力培養。為達成教學目標，根據BIM技術員崗位需求、人才培養方案要求及問卷結果，綜合考慮1+X證書“建筑信息模型（BIM）職業技能等級標準”[10]初級要求，本課程教學內容包括BIM基礎知識、建模環境設置、BIM參數化建模、BIM模型注釋、BIM成果輸出，如圖2所示。

圖2 “建筑BIM 技術與應用”課程教學內容

（3）其他因素分析

優秀的教學設計是在對學習者和教學內容進行詳細分析后，基于現有教學條件及設備，合理設計及組織教學活動來提升教學效果，使教學質量/教學成本比值最大化。因此還需對教學環境、場地設備、授課時間等進行分析。本課程共40課時，每周4課時；課堂授課安排在BIM專業機房，內配多媒體一體機、BIM軟件、學生機（一人一機），滿足開展學做一體項目驅動式教學要求。學校引進了職教云2.0平臺，方便教師建課和開展SPOC教學，配套手機APP可進行多樣互動活動并實時掌握學生動態，學生可在APP學習課程資源、提交作業和考試等；校內教學區無線覆蓋率100%，信息化教學環境較完善。

2.教學資源設計與制作

學生課外自主學習是SPOC教學必不可少的重要環節，這是設計并制作高質量教學資源需考慮的重點問題之一。教學資源包括線上資源和線下資源，其中線上資源包括微課視頻、PPT、電子教材、習題與答案、動畫、模型等及SPOC平臺生成性資源，可通過自建、改造和引進等方式開發；線下資源包括教學所需項目圖紙、考試或競賽題庫、討論問題庫及模擬實訓等。教學資源設計與制作應遵循實用性、易學性、形象性原則，以便學生自學，為吸引學生學習還應兼顧趣味性。微課視頻是最核心的資源，為方便學生個性化學習和碎片化學習，各微課知識點應既有相關性又相對獨立，時長5～15分鐘為宜，做到短小精悍、高效直觀。教學項目包括線上項目、課堂項目和拓展項目，其遴選應遵循高職生認知規律，復雜程度逐步遞進，并選擇真實項目以縮短學崗對接時間。線上項目作為微課中串聯軟件操作與理論知識的主線，應選擇構件全面但不太復雜的項目，以便學生對照微課視頻跟練并樹立信心；課堂項目應比線上項目復雜些，且應包含實際常見但較難處理的構件，使學生學習更深入、技能進一步提升；拓展項目應盡量選擇學生熟悉的實體建筑，方便學生在訓練過程中實地觀察了解建筑構造及做法，激發拓展訓練興趣，且其復雜程度應較課堂項目有遞增，以促進知識和技能的遷移與提升。

對照教學內容，本課程教學資源設計選取構件類型相對全面的典型真實項目作為線上項目，將其離散為若干相互聯系又相對獨立的小項目并由易而難序化為18個教學項目共37個技能點，將理論知識和操作技巧有機融入各項目中，并穿插職業道德等思政元素教育。針對各教學項目制作了導學任務單，針對各技能點制作了微課視頻和操作錄屏共237個、動畫和PPT及電子教材等44個、與教學內容匹配的思政案例10個，制作了測試題476道、主題討論120余道，并上傳至職教云2.0平臺。此外，還選取了一個較線上項目復雜的別墅項目作為課堂項目，選取本校新校區10個不同功能的實際項目作為拓展項目，制作了拓展項目的標準BIM模型；根據BIM考證要求設計了典型試題并制作錄屏解答。

（二）教學活動設計

基于SPOC的項目驅動式教學活動設計核心在于合理安排教學活動，將兩種模式的優勢充分融合，以提升教學效果。本研究教學活動設計以遞進式項目為驅動，圍繞課前導學、課中研學和課后練學三階段構建融“學訓研用”于一體的德技并修BIM人才培養路徑，課前學生在SPOC平臺自學跟練，課中面授師生深入研討訓練、破解疑難，課后學生拓展訓練、鞏固提升。

1.課前導學

課前導學包括兩層含義：一是針對課程教學目標、內容、教學組織形式及考核方式、教學項目基本情況、SPOC平臺使用及課程學習建議等進行介紹，使學生對課程脈絡及學習流程有清晰的了解，相當于傳統教學的“說課”；二是針對具體課堂引導學生開展課前自主學習的導學，本文后續課前導學即為此種含義。此階段學生可根據任務單自主選擇時間和地點來“學”，通過資源觀看、項目跟練、習題建模、在線測試等了解對應技能點的操作步驟和要點，并進行思考和思維發散，以便在課中學習進階課堂項目中提出新看法和見解。

課前導學旨在使學生根據任務單開展在線自學及線上項目跟練完成教學內容淺層學習、了解疑難點、回顧前導知識，教師通過監控學生學習過程、分析學習行為發現問題，以進一步優化教學策略。該階段教學活動流程為：教師發布任務單進行項目下達并推送相關資源，如表1為“扶手、樓梯、坡道創建”的項目學習任務單；學生按任務單要求結合自身水平選擇性地開展教材閱讀和微課視頻等線上資源自學，進行線上項目跟練、了解操作步驟，并完成課前習題建模；教師在線監控學習進度，對進度遲緩、表現不積極的學生適時提醒、鼓勵和引導；學生就存在的疑問開展線下小組交流或在SPOC平臺在線討論；教師參與在線討論并答疑，分析討論問題頻度并針對性地組織課前線上測驗；學生參與測驗了解自身學習狀況并及時調整學習方式；教師分析學生在線學習情況、討論課前測驗結果，發現問題并及時調整教學策略。

表1 項目學習任務單

2.課中研學

課中研學的主要目的是聚焦并完成項目，使學生在完成項目的過程中掌握BIM建模技巧，提高協作學習和探究學習能力，養成遵紀守法、誠實守信、精益求精、積極創新的職業素養和嚴謹求實的工作作風。充分利用傳統課堂利于學習小組間深度交流的優勢，課中研學在線下課堂以小組協作形式圍繞項目任務“訓”練和拓展項目“研”討展開，教師引導學生在項目化情境中運用所學知識提升發現、分析和解決問題的能力，包括以下環節：

（1）作品點評。教師集中點評學生線上項目跟練作品問題及其他問題，分析原因，強調本堂課的重難點，使學生對將學內容有更清晰的理解，為后面環節作準備。

（2）項目剖析。教師引導學生以討論、問答等形式對課堂項目進行協作分析，提取模型創建所需信息、確定建模思路，并提交至教師在SPOC平臺發布的項目分析討論中。

（3）協作探究。將學習能力、學習風格不一的3～5個學生分成小組，以小組為單位進行探究操作并理解非結構化知識，對發現的問題展開組內討論、組間交流，進一步實現知識的應用和創造。教師實時掌握各組完成情況，適時引導并進行個性化輔導，適當鼓勵學生，增強學生完成項目的信心，激發學生協作開展深度探究，充分體現學生主體和教師主導地位。

（4）學生演示。利用SPOC平臺“搖一搖提問”功能隨機抽取一個小組上臺講解建模思路并控屏演示，學生通過自我展示進一步樹立學習信心，其他同學觀看演示，取長補短。演示完畢教師引導學生評價演示過程及作品。

（5）示范釋疑。教師點評2～3個典型學生作品并作更正操作演示。針對協作探究環節共性問題及學生演示環節出現的問題和本堂課重難點，示范課堂項目操作并重點講解疑難操作，引導學生分析操作步驟并嘗試找出多種解決方法，使學生在深化理解的同時發散創新。

（6）學生互評。教師引導學生根據評價內容和評分標準進行自評、組內互評、組間互評，使其了解自身學習情況、提高比較分析能力，并在互評過程中踐行公正評價意識。

（7）項目小結。教師總結項目情況和建模過程，梳理建模步驟和不同方法的異同及效率；點評學生課堂表現及互評，揭示問題、肯定成績、激勵先進、鼓勵后進，在SPOC平臺發布課堂測試或頭腦風暴如“如何創建螺旋樓梯”等，幫助學生進一步鞏固本堂課內容，促進知識內化和技能提升。

（8）延伸研討。在本環節教師可設置較課堂項目更復雜的案例問題或與該技能點思政元素、職業道德相關的問題，如“學習樓梯、坡道及扶手創建后，你對BIM技術人員職業道德及素養有何感想？”等，引導學生展開延伸研討，構建技能傳授與價值引領同向并行局面，進一步提高學生解決實際問題的能力和自我成就感，培養創新意識，提升綜合素質。最后布置課后拓展項目。

3.課后練學

教師在SPOC平臺發布拓展項目訓練任務，使學生“用”新知識新技能理實結合解決實際問題，以此提升分析和解決問題的能力，促進技能的內化與遷移。學生通過小組探究、實地觀察分析項目并確定建模思路，生生、師生在線討論攻克建模難關，作品完成后上傳至SPOC平臺交流展示。教師上傳歷屆學生優秀作品到SPOC平臺供學生觀摩，針對性地布置課后測驗或拓展資料查閱任務，引導學生進行互評反思，鼓勵學生將建模思路或其他拓展知識等以發貼形式發布在SPOC平臺上，幫助學生開拓思維、提升綜合能力。

（三）教學評價與反思

1.教學評價

基于SPOC的項目驅動式教學評價應聚焦教學目標的達成，在遵循評價記錄連續性、評價內容全面性、評價主體多元性、評價過程客觀性原則基礎上，形成“形成性評價75%+總結性評價25%”的“雙線三段多元”德技并舉考核評價體系[11]。形成性評價貫穿課前、課中、課后全過程，圍繞基礎知識、軟件操作、職業道德、思政表現及創新能力等展開考核，按SPOC平臺的學習進度、作業及測驗等方面的參與情況及課中小組協作、作品正確性及精美度等，分別開展SPOC平臺評價、學生自評、組內互評、組間互評、教師評價，按相應權重計算出最終分；總結性評價包括基于SPOC平臺組織的期末在線考試和項目考核，如圖3所示。

2.教學反思

及時收集學生反饋意見并反思是教學的重要環節。學生課后認真反思自身學習過程及成效，必要時撰寫反思筆記并提交至SPOC平臺對應的技能點筆記欄，作為今后知識點回顧；客觀評價整個教學過程，針對教學內容、進度及任務難度等撰寫改進建議并上傳到SPOC平臺對應的技能點評價欄。教師查閱學生評價及反思筆記，及時總結各教學環節經驗、反思問題，形成改進意見并指導后續教學，實現教學相長。

圖3 考核評價得分構成

三、基于SPOC的項目驅動式教學模式應用效果

為驗證該教學模式的有效性，本研究選取九江職業技術學院2018級工程造價專業和建筑工程技術專業各一個班共103名學生，依托職教云2.0平臺開展基于SPOC的項目驅動式教學試驗，并參加了校級課程優秀獎評審。

從SPOC平臺統計數據來看，兩個試驗班平均到課率為96.77%，課程資源學習總時長219337分鐘，生均學習時長2129分鐘，線上平均學習進度94.52%，人均參與互動139次，各項作業和階段測試完成率在95.7%以上。在課前按任務單完成自學和跟練后，學生帶著疑問進課堂，再以課堂項目為驅動開展學習，學生學習主動性大幅提升，在聽課、項目協作、討論、課堂演示等方面較傳統課堂有明顯改善，課堂活躍度大幅提升。兩個試驗班的課程不及格率降低至10.67%，課程優秀率和良好率明顯提升。

表2 基于SPOC的項目驅動式教學認可度和滿意度調查

為進一步了解該教學模式的教學效果，課程結束時對兩個試驗班進行了問卷調查，如表2所示。結果表明，采用基于SPOC的項目驅動式教學對于學生自主學習能力、分析和解決實際項目問題能力的培養均有較大促進作用，有利于個性化學習，學生對該教學模式的認可度較高。

校課程優秀獎評審中獲校督導和同行高度評價，一致認為基于SPOC的項目驅動式教學目標明確、充分激發了學生興趣，課堂互動良好，有利于培養學生的實操能力，提升教學效果。

總之，該模式圍繞課前導學、課中研學和課后練學三階段構建“學訓研用”一體化的德技并修BIM人才培養路徑，學生以完成項目為內驅力，在教師引導下進行線上自學跟練、協作項目訓練、項目展示評價、延伸問題研討、拓展項目鞏固等，重構了師生角色，促進了師生、生生互動，有助于提升學生分析和解決實際項目問題的能力及職業道德素質。教學實施后教師及時收集整理學生反饋并總結反思，改進教學策略，有利于進一步提升教學效果和教學能力，促進教學相長。該研究具有一定的應用價值，可為高職院校課程特別是實踐性強的課程開展教學改革提供參考。