混合式教學模式應用優化研究
——基于《SolidWorks三維設計基礎與應用》課程的教學實踐

朱文良，錢雯磊

（上海工程技術大學 城市軌道交通學院，上海）

一 引言

互聯網技術在教育領域的作用日益凸顯，“互聯網+課堂教育”這種混合式教學模式，通過遠程連線教學的方式，把課堂搬到線上，成為傳統課堂向數字化教學轉型的重要途徑。如何運用互聯網技術優化信息技術課堂教學結構、整合線上與線下教學資源、變革學生的學習方式、實施精準教學、提升學生的核心素養成為課程教學改革面臨的難題之一。但是，工程類專業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絡教學的難度大。授課教師面臨網絡授課模式下保證工程實踐課教學質量的挑戰[1]。而開展混合式教學的終極目的并非單獨使用平臺教學，也并非完全獨立構建數字化教育資源，更并非同時進行花樣繁多的教學，而是有效提高學生復習的深度和有效性。

混合式教學模式是整合線下教學與在線學習兩種學習模式，發揮其各自教學模式優勢，形成互補的一種新的方式[2]。融合多種學習方法、教學模式、教學資源、教學媒介、教學環境，形成優勢集群，從而達到1+1＞2的效果，通過利用現有技術拉近教師與學生關系，彌補在線下教學時師生課下交流少、交流不全面、交流缺乏契機等的不足。混合式教學是融入信息技術的一種全新的教學模式。課前教師將學習內容發布到相關平臺，學生通過網絡教學平臺客戶端提前完成學習任務下載、資料收集、觀看教學視頻、學習架構、相關重難點及相關問題討論內容，并在組內進行探討，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。任課教師根據學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目標的修改。教學中，教師根據學生反饋的共性問題和相關疑惑進行統一解答，這樣既能促進學生對知識點的把握又能增進對新的教學模式的適應。混合式教學方法也充分調動了學生的學習激情，增強課堂趣味性的同時也提高了學生獨立學習的能力和團隊協作能力[3]。

二 《SolidWorks三維設計基礎與應用》課程的特點

《SolidWorks三維設計基礎與應用》課程是機電類專業和車輛工程專業的選修課，授課對象是該類專業大二或大三的本科生。工程圖學、機械制圖以及CAD技術和機械工程原理等基礎課，是學生必須掌握的該學科基礎的知識。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為主，通過講解計算機輔助設計的一般基礎知識與具體實用技巧，讓學生掌握電腦三維造型的具體流程，并學會運用計算機軟件SolidWorks對機器零件進行產品設計的方法，從而提高數字化工程設計的基本技能[4-6]。

學生學習本課程以后，基本能夠掌握七項專業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知識；二是掌握如何創建簡單及復雜草圖的基礎知識；三是掌握拉伸、剪切、翻轉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；六是掌握一般的復雜零件產品設計與組裝技術；七是掌握用三維空間建模制作二維工程視圖的能力。總之，通過本課程的學習，學生一方面對計算機輔助設計技術有了完整認識。另一方面，對產品結構關系有了更深刻、更立體、更直觀地了解，拓寬了學生空間想象力、動手能力以及實際操作能力等。并且具有應用所學知識初步解決工程中輔助設計問題的能力，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 線下與線上教學模式的優勢和弊端

（一） 傳統線下教學模式的優勢與劣勢

傳統線下教學主要采用課堂授課，師生互動交流便捷，教師在教學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生對課堂內容的理解與掌握情況，實時調整教學進度和教學方式。傳統線下教學是在教室中完成，課堂集體學習氛圍有助于提升學生專注力。但傳統線下教學模式存在三個方面的弊端：一是靈活性差。傳統課堂教學無法應對緊急突發狀況，這個問題在疫情防控常態化下尤為凸顯，學生因疫情不能返校上課，線下教學就無法開展。二是學生積極性發揮受限。課堂教學一般以教師“講授”為主，這種以教師為主導的課堂授課模式限制了學生學習積極性的充分發揮，有時會出現“滿堂灌”的教學現象，師生之間缺乏互動性，不能有效啟發學生思考能力，預期的教學效果不是很理想。三是教學反饋不夠及時。授課教師在這種授課模式下，未能及時對教學效果進行反思與改進，一般是在期末考試之后，才依據考試成績了解到教學成效，未能及時發現問題，影響了教學效果的提升[9]。

（二） 線上教學模式的優勢與劣勢

線上教學是通過在線網絡技術手段實現遠程教學活動。目前，線上教學平臺主要有中國大學MOOC、超星學習通、雨課堂和騰訊會議等。疫情暴發之前，線上教學模式只是“錦上添花”，但疫情防控常態化之后，線上學習代替傳統教學模式，逐步被接受和適應。首先，線上教學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習，轉變為在線的分散式學習，對學習的“空間”和“時間”要求更為靈活，基本能夠滿足疫情防控常態化正常開展教學活動的需求。其次，教學過程可被完整保存。線上教學平臺能夠保存教學資源，方便教師反思總結和學生復習回顧。此外，線上教學可實現“以學生為中心”的學習。學生在線上教學的學習過程中，可隨時查閱資料，或回看教學視頻，擁有更多主動權。線上教學模式也極其容易受到各種環境因素的影響，在2020年度疫情防控期間也出現一些弊端：一是傳統教學模式的慣性阻礙了線上教學模式的效果。線上教學沒有了教師面對面的課堂管理，無法判斷學生的學習態度和專注力，學生的自我管理能力、自主學習能力和學習行為習慣成為影響線上教學效果的重要因素[10]。二是自律性差的學生學習效果不顯著。部分學生自律性較差，加之缺乏線下監督和指導，這類學生未能高效參與到教學活動中；三是學生學習效果較易受外界環境影響。學生線上學習的外部環境是開放性質的，缺乏自制力的同學極易受到外界環境干擾所帶來的影響，導致學習效率低下；第四，線上教學互動方式受限。線上授課教學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場互動和及時反饋較為困難，無法實現眼神交流和情感交流等互動，容易導致學生學習興趣下降；第五，在線學習成本相應提高。線上學習必須具備兩個條件，即電腦硬件和網絡暢通，學習成本相應提高，給偏遠地區家庭造成負擔，給留學生的學習帶來不便；六是線上學習方式的不當會危害身體健康。線上學習勢必要長時間與電子產品接觸，如果使用不當會對學生視力造成損傷，同時由于長時間坐著也會對腰部、頸部造成影響。

總之，疫情防控常態化使得部分學生不能按時返校參加線下課堂學習，課堂教學這種線下授課方式必須與線上教學結合起來，教師才能更好地完成教學任務，學生才能更好地完成學習目標。大數據時代，運用各種新技術的網絡課程學習平臺網站各具特點。然而，受限于經費和技術等因素，部分高校不具備持續更新學習平臺的條件，疫情常態化下學生的學習方式和學習需求呈現多元化趨勢。同時，作為以實踐性檢驗為主的工程類專業學生來說，實地勘探考察是對知識理解直觀感受最深的方式，網絡教學的教學效果不理想。在網絡教學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習質量，是《SolidWorks三維設計基礎與應用》課程教學改革面臨的挑戰。傳統線下教學和新型線上教學各有優劣，疫情防控常態化下實行線上線下相結合的教學方式遲早會作為一種新常態應用到教學管理模式中來，繼續探索該模式教學的優點，以適應未來一段時間對教學安排的影響[11]。

四 疫情防控常態化下混合式教學模式應用優化建議

（一） 明確混合式教學的關鍵節點

第一步，教師首先明確教學目標，將教學內容細化成知識點，不同的知識點選擇不同的教學方式。第二步，優化教學結構。通過學生主體與教師主導的深度融合優化教學結構。在混合式教學前，教師要思考“如何設計教學才能高效運用與學生線下面對面的時間”。為增加學生學習體驗，在教學目標設計時教師要以學生需求為中心展開設計。第三步，教學評價與反饋。評價形式可通過線上教學平臺測驗、Project、視頻、音頻、線下考試等多種形式。第四步，學習方法指導。教師課前對學生進行分組；在面授教學中，有意識地讓學生在課后對課堂所學習的內容進行總結，通過“復盤”學習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習體系；教師在課后通過布置作業和查閱資料等方式，培養學生自主學習的意識與動手能力，在實踐中幫助學生找到適合自己的學習方法。

（二） 豐富師生雙方角色定位，建立教學多維評價體系結構

學生在混合式學習過程中，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習的主動參與者。學生在明確學習目標基礎上進行自我管理，及時進行學習進度的規劃和學習成果的總結。學生通過三個基本維度參與到學習中，一是參與學習的廣度；二是參與學習的深度；三是參與學習的有效度。在教學過程中要對照學生學習的維度，對教師的教學行為和學生的學習行為開展科學評定[12]。師生在“教”與“學”的情境中，使用多種方式強化交互效果，高質量共同完成學習任務。混合式教學對教師的能力要求更高，教師作為知識傳授者，也更是學生學習的指導者。教師成為了導演、編劇和演員，扮演著課程教學內容的開發者、分組討論的點評者和信息資源的構建者以及查詢者。傳統教學模式下，教師按照固定的教學模式流程，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，更要具備信息技術的應用能力、知識點與信息技術的融合能力、分組討論的引導和點評能力、突發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習環境

學習環境是多層面立體的，包括多媒體輔助的面對面教學環境和突破時間和空間限制的網上教學環境。為提升師生互動交流成效，在打造使得雙方都滿意的學習環境下創設不同的學習情境，融入多種形式學習，例如協作學習、“幫扶”學習和互助學習等。教師在教學設計中，一方面既要考慮到知識傳授的方式，更要注重培養學生追求探索學習的能力。通過模擬真實情境，喚起學生現有認知中相關的知識與經驗，進而引導學生學到新知識。另一方面，要搭建師生之間多形式交流渠道，按照知識點、側重點和授課內容的不同，采用相應的講授方式、討論方式和交流工具。依據每節課的授課任務，在條件允許的情況下，適當增加學生分組討論，教師做好分組討論的點評與知識價值的引領。學生可以按照自己學習需要，主動開展形式多樣化的學習方式，比如使用筆記本電腦和手機等各類電子產品，針對自己薄弱環節，在線搜索相關專題方面的內容或者將上課時的教學資料進行反復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的方式與組內成員交流，既提高了學生的自學能力、表達能力和思考能力，又形成了組員之間良好的學習氛圍，在這一過程中教和學都得到提升，構建了師生新型學習共同體。

（四） 促進學生靈活運用混合式學習方法

混合式學習包含線下課堂與線上教學，教師教學成果也需要從線上反饋和線下查看學習掌握程度。及時進行課堂總結，教師一方面要及時開展教學反思，總結每節課的收獲與不足，及時查漏補缺。另一方面也要引導學生反思自問，讓學生對本節課學習內容、學習難點進行及時回顧總結，并且對教學方式作出評判，對自己的學習成果進行評價。同時，注重訓練學生的整體思維能力，可以通過自我評價、同學評價、老師意見等方式對學生做得好的方面及時給予鼓勵，激勵學生主動看到自己學習中的優點，通過自我贊賞提高學習信心，培養學生養成反思與總結的學習習慣。在線學習中，教師要結合課堂面對面教學中學生出現的理解或認知誤差，設計出適當的情境和教育案例，結合本領域、本行業和本專業的最新工程實踐案例，幫助學生剖析出在基本概念、知識、工程運用等方面發生錯誤的原因，并引導學生進行結果檢查，從而培養學生的錯誤意識，提高學生的反思能力，幫助學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和工程實際運用方面的契合點[13]。“混合式”教學模式和學習方法相對于傳統的“直授式”“強灌式”教學模式來說，充分體現了教書育人的本質，提高學生自主學習、獨立思考的能力，兩種方式各取其優點，實現學習成果交流、學習內容回顧的課前、課堂、課后全覆蓋，二者相互支撐，將兩種模式綜合，實現了一體化教學效果。

五 結語

本文以《SolidWorks三維設計基礎與應用》課程的教學實踐為例，進行了混合式教學模式應用優化分析。教師實現了由知識傳遞者到教學活動的設計者與指導者的轉變，使老師和學生之間發展為一個全新的學習伙伴，師生之間構建起融合互通的學習共同體，達到了“部分相加大于總體”的教學成效。