基于ARCS模型的混合式教學設計與教學策略研究
——以“連續梁橋構造與施工”教學單元為例

（陜西交通職業技術學院，陜西西安710018）

隨著《中國教育現代化2035》和《國家職業教育改革實施方案》等文件的頒布，全國高職院校大力推行信息化教學，鼓勵利用現代信息技術進行三教改革。各大高校相繼建設了精品在線開放課程，利用在線開放課程開展混合式教學，其學習者的學習效果受資源、環境、動機、時間等諸多因素的影響，其中學習動機是關乎學習質量和學習效果的重要影響因素，是決定學習者愿意付出時間和精力進行探索的動力源泉。因此，教師研究學習者的學習動機，不僅有利于教師進行教學設計和制定教學策略，更有利于保證學習者的學習效果。

ARCS動機模型不僅關注學習者學習動機的激發，更關注學習動機的維持和學習者的真實體驗與收獲。教師利用ARCS動機模型進行基于在線課程的混合式教學設計，不僅可以優化教學策略，突破教學重難點，達成教學目標，還可以保證學習者的學習效果，完成教學反思。因此，本文以《橋梁工程技術》課程“連續梁橋構造與施工”教學單元為例，進行基于ARCS模型的混合式教學設計與教學策略探索，提高學生的課堂參與度與教學目標的期待達成度，實現知識傳遞與價值塑造同向同行，并且為課程的內涵建設帶來契機。

一、ARCS動機模型的內涵

ARCS 模型是美國佛羅里達州立大學John M Keller教授提出的一個如何通過教學設計來調動學生的學習動機模型，該模型的核心要素為Attention（注意力）、Relevance（關聯性）、Confidence（自信心）和Satisfaction（滿意度）組成，它們相互影響，缺一不可。ARCS動機模型見圖1。

ARCS動機模型是一種以系統設計為基礎的解決教學問題的方法，自提出后受到國內外諸多學者的關注，在教學設計、教學優化方法、教學策略等方面展開了一系列研究。研究表明：ARCS 動機模型能夠激發和調整學習者的學習動機，更強調知識、學習環節與學習者之間的關聯，關注學習收獲，提升學習效果，但是教師必須將激發動機作為一個持續的動態過程進行教學設計與教學實施，才能真正激發學習者的學習興趣。

圖1 ARCS動機模型

二、ARCS 模型背景下基于在線課程的混合式教學設計

信息化教學資源是實現課程建設和發展的助推器，在全國大力推行信息化教學改革的背景下，我校建設了《橋梁工程技術》校級精品在線開放課程，將重難點知識制作成微課、視頻、動畫、試題等立體化資源，積極開展混合式教學改革。

道路橋梁工程技術（擴招）專業學生具有“生源分布多元化，知識水平差異化，學習目標明確化”等特點，利用ARCS 動機模型不僅可以激發擴招學習者的學習動機，還能達成教學目標，提升教學效果。因此，本文以《橋梁工程技術》中“連續梁橋構造與施工”教學單元為例，參考專業教學標準，對接職業技能等級標準，依據學校人才培養方案和課程標準，重構教學內容，開展ARCS模型背景下基于在線課程的混合式教學設計與教學實施。

（一）教學內容分析

“連續梁橋構造與施工”教學單元是《橋梁工程技術》課程的重要組成部分，其教學內容重構后見圖2，正確識讀連續梁橋施工圖紙和優選合適的施工工法是本單元的核心內容。

本教學單元共計16學時，以“一帶一路”沿線連續梁橋建設為載體，對照職業技能等級標準，共劃分為7個主題，從構造學習、施工工法和綜合運用三個方面開展學習，將專業知識與真實案例相融合，滲透了工程思維和信息意識，激發了學生的職業榮譽感。

（二）學情分析

通過對道橋施工K1901（擴招）138 人進行問卷調查，具有以下特點：

1.生源分布多元化

圖2 教學內容安排

擴招學生來自應（往）屆畢業生、下崗職工、農民工、新型職業農民和其他等，34.06%學生來自應（往）屆中職畢業生，29.71%學生來自退役軍人，13.04%學生來自農民工，其中41.18%從事過橋梁建設相關工作，動手操作能力較強。

2.年齡結構多樣化

20～29歲學生占比達64.49%，20歲以下學生占比21.74%，30歲以上學生占比13.77%，表明擴招學生在不同年齡段的學生均有，相對而言，年齡越大，學習習慣越差，自主學習能力也就差。

3.學習習慣差異化

通過調查發現偶爾有預習習慣的同學達41.3%，沒有預習習慣的同學占比24.54%，26.09%的同學沒有歸納總結習慣。說明擴招學生普遍學習習慣較差，需長期培養。

4.知識水平差異化

30.43%學生對“連續梁橋構造與施工”圖紙識讀存在困難，能進行CAD 簡單圖形繪制，35.51%學生覺得施工抽象，不易理解。通過對前一單元“簡支梁橋構造與施工”知識掌握情況進行摸底測試，結果顯示成績較差的學生占比達24.91%。

5.學習目標明確化

通過對擴招學生的工作愿景與學習目標進行調查，發現擴招學生學習目標十分明確，89.13%學生期待學到橋梁構造與施工技能，考取橋隧工技能證書，培養自己的工程思維能力，畢業后從事橋梁建設相關工作。

（三）教學目標分析

參考教育部發布的道路橋梁工程技術專業教學標準、對接橋隧工職業技能標準和“1+X”建筑信息模型（公路市政類專業）職業技能等級標準，根據學校專業人才培養方案、《橋梁工程技術》課程標準和學情分析，制定三維教學目標，要求通過對連續梁橋構造與施工內容的學習，不僅要具備識讀連續梁橋施工圖紙、編制施工方案和優選施工工法的能力，還要促進學生的全面發展，達成“技術技能過硬，工程思維嚴謹”教學目標。

1.素質目標

“連續梁橋構造與施工”教學單元的素質目標為：培養學生識讀圖紙及連續梁橋建設的工程思維；培養學生自主學習、團隊協作、積極探索的科學態度；培養學生的質量意識、安全意識和信息素養；激發學生的職業榮譽感，塑造學生精益求精的大國工匠精神和中華民族自豪感。

2.知識目標

“連續梁橋構造與施工”教學單元的知識目標為：掌握連續梁橋的截面分類、構造特點、受力特性和鋼筋布置；掌握連續梁橋的平面視圖、立面視圖、剖視圖、斷面圖、詳圖的識讀，以及鋼筋工程和混凝土工程的BIM模型創建；掌握頂推法、懸臂澆筑法、懸臂拼裝法和移動模架法等四種施工工法、質量控制要點和適用條件；熟悉連續梁橋施工方案編制程序。

3.能力目標

“連續梁橋構造與施工”教學單元的能力目標為：通過連續梁橋構造知識的學習，具有準確識讀連續梁橋施工圖紙和進行BIM建模的能力；能進行連續梁橋四種施工工法的現場施工與技術管理；能依據橋梁工程建設背景，優選連續梁橋的施工工法，并編制施工方案。

三、基于ARCS模型的混合式教學策略

教學策略是實施教學過程的教學思想、方法模式、技術手段這三方面動因的集成，是為實現教學目標而制定的，付諸于教學過程實施的整體方案。在ARCS 動機模型背景下進行“連續梁橋構造與施工”教學單元整體設計后，設計了“知識-策略-素養”教學主線，見圖3。依據擴招學生學情，剖析建構主義、人本主義以及金字塔學習理論的內涵，在混合式教學模式下，將系統化的教學設計劃分為設置情境、激發動機、組織教學、應用新知、檢測評價、鞏固練習、拓展遷移等七個階段，每一個階段有不同的實施環節，結合教學實施過程中的課前、課堂和課后教學階段，設計教學活動。

圖3 “知識—策略—素養”教學主線

在進行基于ARCS 模型的“連續梁橋構造與施工”教學整體設計后，為了實現“技術技能過硬，工程思維嚴謹”教學目標，探索了“案例引起注意力，目標促進關聯性，手段提升自信心，成果激發滿足感”教學策略，具體表現為：采用一帶一路沿線連續梁橋建設為載體，引起學習者的注意力與求知欲；知識能力素養三維目標間具有關聯性，輔助教學設計，提高知識間的連續性和整一性；立體化教學資源和多樣化教學手段滿足學習者需求，提升學習者的自信心；通過完成橋梁模型、BIM建模、施工方案編制等一系列成果激發學習者滿足感，提升學習效果。

（一）教學資源立體化

針對構造和施工難理解的知識點，通過自建的課件、微課、視頻、動畫、試題庫、圖片、橋梁文化、課程思政案例等立體化教學資源，多方面開展學習，突破難點。

（二）教學手段多樣化

通過VR虛擬仿真、施工現場視頻、重難點知識的微課、動畫、闖關游戲、思維導圖、連續梁截面模型制作、BIM深化等技術手段，實施模塊化教學，達成教學目標。

（三）教學測試階段化

針對擴招學生“生源分布多元化，知識水平差異化”的特點，設置課前階梯闖關訓練、課前知識檢測、課后知識檢測等多階段測試，夯實知識基礎，檢驗學習效果。

（四）教學評價多維化

建立了結果性評價、過程性評價和增值性評價的評價方式，其中結果性評價是通過本單元學習后成績測試來評價，過程性評價是通過多種互動手段對其進行即時評價，增值性評價是以學生的努力程度、參與活動頻次、進步幅度等方面開展評價，從而激發不同學生主動學習的內驅力，促進學生全面成長。

（五）技能訓練規范化

以“一帶一路”連續梁橋建設為載體，依托教學資源、教學手段、教學測試和教學評價等方式，按照職業技能等級標準，以橋梁設計與施工規范為準繩，從構造學習、施工工法和綜合運用三個方面開展學習，促進學生技術技能的螺旋式提升。

四、基于ARCS模型的混合式教學實踐

圍繞連續梁橋構造與施工，以“一帶一路”沿線連續梁橋建設為依托，以立德樹人和工匠精神為指引，重構教學內容，開展基于ARCS模型的混合式教學，不僅激發了學習者的學習動機，還實現了“技術技能過硬，工程思維嚴謹”的教學目標。

（一）以“一帶一路”沿線連續梁橋建設為載體，激發學習動機

“一帶一路”沿線連續梁橋建設貫穿整個教學單元，激發學習興趣和職業榮譽感，帶動自主學習，通過“知識—能力—素養”教學主線實現了擴招學生技術技能螺旋式提升，夯實了技能本領，同時將橋梁文化、職業精神、工匠精神、勞動精神、質量意識和安全意識潛移默化地滲入課程內容，實現知識傳遞與價值塑造同向同行，促進了學生的全面發展。

（二）開發設計“三位一體”的新形態一體化教材，實現工作與學習的關聯性

以橋梁施工員崗位要求為基準，對照橋隧工職業技能標準和“1+X”建筑信息模型（公路市政類專業）職業技能等級標準，將新技術、新規范作為“活頁式教材”主體內容，教材中的重難點通過數字化資源形式呈現，并有機融合“以德樹人、課程思政、勞動精神”，輔助教材使用，同時設計了“活頁式任務單”和“活頁式筆記”，形成“活頁式教材”+“活頁式任務單”+“活頁式筆記”三位一體的新形態一體化教材，實現了教材的多功能作用。

（三）借助立體化教學資源，體現資源與崗位的貼合度，提升學習自信心

針對擴招班學習目標明確，對連續梁橋構造識圖與施工技能充滿興趣，依托職教云平臺，通過自建的課件、在線微課、施工現場視頻、動畫、沉浸式VR交互式體驗、虛擬仿真平臺、試題庫、圖片、橋梁文化、課程思政案例等立體化教學資源，開展基于橋梁施工員的教學，達成教學目標。此外，借助多樣化測試手段，獲得學習快感，提升學習者自信心。

（四）學習成果豐富多樣，增強獲得感與滿足感

通過“連續梁橋構造與施工”教學單元的學習，學生最終完成連續梁橋模型制作、游戲通關、BIM立體化建模、施工方案編制、仿真軟件操作等一系列學習成果，在掌握知識的同時，增強獲得感與滿足感。

五、結論

以道路橋梁工程技術（擴招）專業K1901班為教學對象，依據學情調查呈現“生源分布多元化，知識水平差異化，學習目標明確化”的特點，以橋梁工程技術課程中“連續梁橋構造與施工”教學單元為依托，重構基于連續梁橋認知和能力遞進的教學內容，在混合式教學模式下，以信息技術為支撐，以職業精神、勞動精神、工匠精神、質量意識和安全意識為指引，進行基于在線課程的三段十步教學活動實施，從而實現教學資源立體化、教學手段多樣化、教學評價多維化和技能訓練規范化，促進教學生態持續發展，保證擴招人才培養質量。