基于混合式教學的《土木工程制圖》課程課堂教學創新設計與實踐

程建萍，梁謙

（河西學院 土木工程學院，甘肅 張掖)

一 課程教學過程中存在的問題

《土木工程制圖與CAD》課程是土木工程專業學生的必修課。該課程對學生空間思維、創新思維、讀圖能力、理論應用于實踐的能力要求較高。課程的任務是培養學生空間想象能力、形象思維能力和空間分析能力，使學生掌握空間形體的圖示表達能力，逐漸培養設計與繪制工程圖樣的能力，是培養學生創新能力的基礎課。課程所涵蓋的相關基本知識是土木類工程師必備的基本素質，是學生未來獲得職業資格及進行工程能力實踐的基礎。

近年來，我院積極推動提高新工科應用型人才培養的質量，課程組教師致力對課程進行教學改革研究。目前該課程已進行了兩個輪次的線上線下混合式教學，取得了一定的效果，但是也暴露出了一些問題，如學生預學不到位，不能充分發揮以問題為導向的混合式教學的優勢等。教學中存在如下突出問題：(1) 內容多，學時少，教師忙于講完內容，課堂氣氛沉悶，學生課后不能有效復習，學習缺乏主動性和探究性；(2)教學內容偏重于理論，專業特色淡化，對學生工程素質的鍛煉不足，不能很好地支撐應用型人才培養目標的落實；(3)學生對線上資源的學習被動，尤其是課前預學不到位，不能充分實現以問題為導向的混合式課堂教學。

基于以上問題，課程緊扣工程教育專業認證對土木工程專業畢業生的能力要求，通過調整教學內容，優化混合式教學的課堂設計，建立線下課堂教學“預學問題反饋及評價—重難點答疑及目標評價—新課預學引導—預學問題反饋及評價”的閉環課堂教學模式，對課程線下教學環節進行了創新改革與實踐。

二 課程改革創新的實施過程

（一） 教學理念的創新

1.從學情出發，因生建課，因生施教

《土木工程制圖與CAD》課程對學生空間思維、創新思維、讀圖能力、理論應用于實踐的能力要求較高。該課程在第一學期開設，授課對象為大一新生。有研究表明[1-2]：大一學生與高年級學生比較，其行為表現為機智聰明、思考敏捷、思維開放。因此，在教學過程中，教師要注重培養學生的創新性思維。其次，大學生的學習方式多以自學為主,學生需要自主學習的平臺。教師要做啟發性的指導和答疑解惑，同時還要提供有效的資源和途徑，供學生選擇學習，以滿足不同基礎學生的學習需求。此外，剛剛參加完高考，進入校園的學生，學習目標迷失，導致學習失去動力，因此，該課程作為學生最早接觸的專業基礎課，教學過程中要培養學生的職業意識，培養學生畢業后服務社會、貢獻國家的情懷。

2.緊扣人才培養目標，優化教學內容

應用型人才是土木工程專業學生的培養目標。課程在以往教學過程中，內容多側重于投影方法及基本理論，內容沒有針對性，專業特色淡化，與后續專業知識難以銜接，對學生工程素質的鍛煉不足，不能很好地支撐應用型人才培養目標的落實。課程改革將內容調整為“圖學基礎+專業制圖+CAD 繪圖”三部分，學時調整為圖學基礎32 學時、專業制圖16學時、CAD 繪圖16 學時，加大了應用部分的學時，強化了工程應用能力的培養。

3.結合專業認證，落實培養應用型人才培養目標

在新工科建設背景下，在應用型人才培養目標驅動下，工程教育專業認證是我院土木工程專業建設發展的必經之路。課程組教師對照工程教育專業認證對土木工程專業畢業生的12 項能力要求[3-4]，對教學目標、各模塊知識點及達成手段進行歸類細化，明確各知識點的達成途徑，如下表1 所示，讓應用型人才培養目標在每個教學環節落地生根。

表1 《工程制圖與CAD》課程體系

4.以問題為導向，不斷完善教學改革中的不足

近3 年來，課程組教師致力于對課程教學內容、教學方法、教學評價等方面進行改革創新，取得了一定的效果，但也暴露出了一些問題。如：學生課前線上預學比較被動，存在為了獲取平時成績刷屏的情況。預學不到位，一方面，由于學生不能及時發現和反饋問題，導致教師備課時無法有效地調整教學內容，不能充分實現以問題為導向的混合式課堂教學。另一方面，由于教師對預學效果的期望偏差，可能會造成教師在課堂講授時，僅重點講授疑難點而弱化基礎知識，使得學生學習存在漏洞，因此，并沒有真正達到課堂互動有效、教學目標較好實現的目的。

（二） 課程教學設計的創新

課程針對混合式教學中預學不到位的情況，對課堂設計進行了創新。課堂教學按“預學問題反饋及評價—重難點答疑及目標評價—新課預學引導—預學問題反饋及評價”的三段式閉環模式設計。

第一段，預學問題反饋及評價，用時5-8 分鐘。教師利用學習通進行隨堂測試，測試內容主要圍繞課前預學的基本知識點，難度不宜過大，但是要有針對性，教師能夠從中判斷出學生對知識的掌握情況。預學測試的結果不但為教師講授答疑找準了問題，也對學生自己形成了評價，還形成了一種你追我趕的學習氛圍。比起以往課堂開始時的舊課回顧，隨堂測試更能讓學生接受新知識。預學評價的結果直接反應了學生探究式學習的效果，是培養學生高階思維的有效手段。

第二段，重難點答疑及目標評價，用時30-70分鐘。教師首先針對預學及重難點知識進行講授及答疑。其次，設置合理的小組任務，分組任務通過組內自評、組間互評和教師評價的方式進行評分，學生對自己掌握程度有了清晰的認識。隨后，教師拋出本節課堂的教學目標，同學對照目標參與問卷，對教學目標達成度進行測評。相比以往在課堂開始時就提出教學目標的方式，將教學目標后置的做法，不但使學生再次強化了重難點知識，而且教師也對教學目標的達成情況有了量化的評價。有利于教師及時跟蹤學習效果，調整教學內容及進度。

第三段，新內容預學引導，用時5-10 分鐘。通過分析學生預學不到位的原因，最主要的還是學生對預習新課缺乏興趣，偶爾也存在知識點難度過大、預學不懂的情況。因此，教師通過對新課內容進行引導后，一方面教師提出了問題，讓學生帶著問題去預學，激發了學生的積極性。另一方面，預學引導后，降低了學生預學知識點的難度，為學生深入學習與探究問題創造了條件。

混合式教學只有如此反復，才能充分發揮學生的主觀能動性，學生預學才能達到效果，教師才能對課堂講授的知識進行很好的掌控，這樣課堂互動才能更有效，課堂教學才能更高效。

（三） 課程教學方法與手段的創新

課程利用超星泛雅平臺+手機端學習通APP 開展混合式教學。教學過程中，主要使用分組任務法進行教學。根據前面已闡述的課堂三段式設計模式，課程會在第二段設置合理的小組任務，借助學習通的投屏功能，同學們可以清晰地看到所在小組及其他小組的任務完成情況，通過分組任務驅動，同學們充分討論，互相學習，形成了良好的學習氛圍。

（四） 課程教學評價的創新

課程依托超星學習通強大的數據統計功能，更加強調性評價。課程將學生所有參與的線上線下活動都記入評價范圍。課程綜合成績=平時成績40%+期末考試60%。其中：平時成績= 課堂互動20%+作業20%+ 資源學習20%+ 分組任務30%+ 簽到10%。這種評價方式既鼓勵了學生的參與課堂積極性，也保證了課程成績的公正、公平性。

（五） 第二課堂創新

《土木工程制圖與CAD》該課程的核心任務是建立空間三維形體與二維圖紙之間的對應關系。課程充分發揮我院大學生社團（工程建模創新協會）的作用，教師在講授某些內容時，有意識地安排一些社團任務，讓學生們制作模型，如講授組合體形體分析時，安排制作房屋、橋梁等實物模型。對于學生制作的優秀作品，教師會在課堂上進行點評并作為教具使用。當學生看到自己的作品被展示，自豪感和成就感油然而生，同時也激發了其他同學的創新動力。課程將第一課堂與第二課堂通過專業知識結合，為學生搭建了創新創業的平臺，有效調動了學生的積極性和創造性，不但培養了學生的創新思維，也鍛煉了學生的團隊協作能力和分析解決實際問題的能力。

三 課程創新所解決的核心問題

1.課堂按照“預學問題反饋及評價—重難點答疑及目標評價—新課預學引導—預學問題反饋及評價”的三段式設計，對學生預學的效果形成了閉環評價。解決了混合式教學中因學生預學不到位，而導致課堂不能有效互動答疑的問題。此外，這種課堂設計還有以下兩點好處：1）教師對新內容進行預學引導后，降低了學生預學知識點的難度，讓學生帶著問題去預學，激發了學習的動力，也為學生深入學習與探究問題創造了條件，更為學生課堂互動儲備了知識。2）預學評價環節，不但肯定了學生預學的效果，也為教師找準了教學難點，使得課堂講授與答疑有的放矢，提高了課堂教學的質量與效果。

2.課堂設計分組任務，發揮了學生是學習的中心作用。完成分組任務后，通過教師評價、組內自評和組間互評，所有同學都可以清晰的看到自己及別人所存在問題，大家相互學習，共同進步，形成了你追我趕的學習氛圍，充分發揮了學生的主觀能動性，實現了學生快樂學習、探究學習的目的。

3.課程充分發揮學生社團的作用，提高了學生的動手能力和識圖能力。教師選擇優秀作品作為教具使用，既豐富了課堂內容，又調動了學生的積極性和創造性，充分發揮了第二課堂對教學內容的支撐作用，對于提高學生綜合素質和創新思維具有重要意義。

四 結語

課程建設是人才培養的核心要素，教學過程中要堅持以學生學習為中心的理念，充分發揮學生的主觀能動性。教學方法及教學內容設計上也要能夠體現一流課程對創新性、高階性和挑戰度的要求[5]。目前，混合式教學模式已然是教育信息化背景下高校進行教學改革、培養應用型人才的必然選擇[6-8]。但是如何充分借助信息化教學手段，將工程教育專業認證的理念及新工科人才培養的具體目標落實到課程教學的各個環節，仍然是高校教師需要不斷探索、思考和實踐的問題。