汽車三維造型技術課程基于信息化的混合式教學模式探索

李洲稷， 陳智勇， 程廣偉

(洛陽理工學院 智能制造學院， 河南 洛陽 471023)

為培養具有創新能力的高水平工程技術人才要求，各高校都在進行以新理念、新模式、新質量、新方法、新內容為代表的“新工科”建設，以提高高校教學水平[1]。根據我校車輛工程專業課程在教學中存在的問題，以“新工科”建設為背景，結合我校建設應用型本科對高級工程技術人才培養的新要求，利用現代化信息技術手段，提出了混合式教學模式在工科課程建設中的新思路，通過教學目標的重構、課程內容的整合、教學方法的創新、評價體系的完善4個方面進行教學改革[2]。將基于信息化的混合式教學模式引入汽車三維造型技術課程教學過程中，重新設計整合課程內容，學生通過實踐工程案例和問題導入等一系列學習任務來完成、評估和展示他們的學習成果。通過這種教學方式強化了學生對課程知識點的掌握和應用，學生利用所掌握的三維設計的知識和技能，解決實際工程問題，達到培養具有創新能力和職業素養的實踐型應用人才的目標[3]。

1 傳統教學中存在的問題

汽車三維造型技術課程教學內容涵蓋設計原則、設計流程和軟件應用，工程實踐性強，著重培養學生動手能力和系統思維。在傳統的課程講授過程當中，普遍存在以下幾個問題：

(1)課堂講授為主的教學模式，老師主導課程講授，學生被動接受知識。老師不能及時收到學生學習效果的反饋，使得教學過程缺乏精準性和針對性，學習效率低、教學效果差。

(2)課程知識點多且內容較分散，整個教學過程時間緊張。學生在學習軟件使用的過程中，很多操作只能看老師演示，無法同步進行操作，課后老師的演示過程無法回看，學生想要再進行操作復盤也非常不方便。

(3)教學過程中缺少工程實踐案例。教學過程中強調以知識為本位，沒有從工程實踐為出發點進行創新思維和實踐能力的訓練，不能做到主動學習以及獨立進行設計方法和流程的思考，無法達到培養學生解決實際工程問題的綜合職業能力的教學目標。

2 混合式教學新思路

針對傳統教學中存在的問題，利用現代化的信息技術手段進行線上網絡教學平臺的建設，將課堂教學和線上平臺學習相結合[4]。部分學習任務由學生在網絡學習平臺中自主完成，自主學習難以掌握的部分則通過傳統課堂教學來完成。一方面學生可以利用網絡學習平臺提供的學習資源，自主掌控學習時間和學習進度，真正實現學習自主化和定制化；另一方面，將部分知識的學習主動性交還給學生后，教師的主要任務是對學生學習的引導與組織，可以將更多的時間與精力放在解決學生自學中提出的問題，開展有利于提高學生髙階思維能力的教學活動。

基于信息化的混合式教學模式把教學過程分為課前、課中和課后3個教學階段，如圖1所示。

圖1 基于信息化的混合式教學模式實施圖

(1)課前知識自學階段。學生利用網絡教學平臺進行線上自主學習，通過觀看微課視頻、閱讀電子課件或教材、參與論壇問題討論等，達到課前知識傳授的目的。教師在這個階段除了提供課程資源外，還會提供課前學習任務單，明確告知學生學習的任務是什么，使學生了解課程的知識結構，理順學習思路，同時做好自學引導以及輔導答疑，幫助學生解決在自學階段所遇到的問題，使課堂教學更有針對性。學生可以靈活安排學習地點、時間等，根據自身學習進度，制定學習計劃。

(2)課中知識提煉階段。課堂教學主要包括教師對學生反饋問題的答疑、課程重點難點的講解以及知識框架的梳理和總結。教學方式主要通過師生之間的互動交流來完成，例如，學生通過小組協作或討論交流解決老師提出的相關問題，以促進知識點的內化吸收。對于學生反饋的共性問題，老師可以通過集中講解的方式在課堂上為學生解答；對于不同層次學生的個性化問題，老師需要采用個性化指導方式以滿足不同的需求。例如，可以通過課堂的答疑互動，解決不同學生在預習中存在的不同問題，請同學分享學習不足與經驗，以滿足學生學習的個性化拓展。

(3)課后教學實踐和評價階段。教師在教學平臺上發布相關實踐作業，引導學生對所學知識點進行復習和鞏固，作業一般為工程實踐案例，案例來源包括與企業合作項目、教師科研項目及大學生創新大賽等。學生完成作業后，教師需要對學生學習本節課的情況做及時全面的評價，教師還要根據評價結果進行教學反思，不斷優化教學方案，完善教學內容，創新教學方法，豐富教學資源[5]。

3 實施過程

3.1 教學目標重構

混合式教學模式強調學生在學習過程中的主體地位，學生首先要明確學習目標[6]。教師根據教學大綱提出多層次的教學目標，包括總目標和每節課的課程目標，這樣能夠提高學習的針對性，使學生更高效地掌握知識點，同時也為學生自我檢測、自我評價學習效果提供了標準。教學目標的設立要能夠立體、全面地反映對學生學習效果的不同層次的要求。因此，將教學目標劃分成知識層面、技能層面和思想層面3個逐步遞進的層次。

3.2 課程內容整合

基于信息化的混合式教學模式中的課程的知識體系既要完整，又要結構邏輯清晰，同時要根據線上線下教學模式的特點合理組織學習內容、設計討論問題和工程實踐案例等。在課程內容重構過程中，采用了模塊化設計思路，將知識內容多層次的劃分，針對知識點設計模塊學習資料。

將汽車三維造型技術課程內容劃分為汽車車身設計基本原理、設計流程、現代汽車造型技術3大板塊，將汽車造型技術板塊分成基本操作、零件設計、裝配設計、曲面設計、工程制圖5大知識模塊，并將每個知識模塊細化為每節課的教學任務。如裝配設計知識模塊包括草圖繪制、草圖約束、參考元素3個教學任務，草圖繪制由進入草圖工作臺、草圖工具欄、輪廓工具欄、選擇工具欄、操作工具欄5個知識點構成。

3.3 教學方法創新

在混合式教學模式中，要利用多元化的教學方法，適應線上線下不同的教學場景，同時激發學生學習的積極性。

(1)在線上教學過程中，除了自學PPT和觀看視頻外，可以發布一些有針對性的測試題或布置討論話題讓學生收集相關資料，學生在觀看完微課視頻后，需要提交課程小節筆記。

(2)在線下課堂教學中，老師主要解決學生在自學過程中提出的問題和對整個知識體系進行梳理，可以利用問題導入、小組討論、現場互動等方法，提高學生對課堂的參與度，提升學生分析問題解決問題的能力。

(3)課后實踐環節，通過讓學生完成練習作業加強學生對課程內容的掌握，練習作業的形式有很多種，主要以工程實際案例為主，還可以布置其他形式的作業，例如，讓學生錄制講解某一個命令短視頻，通過這種實踐鍛煉不僅鞏固了相關知識點，也培養了學生創新能力，同時學生的優秀作品還可以作為教學資源。

3.4 評價體系更新

為了能夠全面、客觀、公正地評價學生的工程能力和綜合素質，要進行多樣化考核，建立新的評價體系，注重過程性評價，對平時成績的評定進行量化，確保成績的公平公正，全面地反映學生的學習情況。平時成績根據學生在學習平臺上自學的時間、訪問次數、參與問題討論、隨堂測驗、創新實踐能力等方面的情況而定，如果學生參加了相關三維設計大賽或者參與相關企業項目設計，可以給一定的加分；作業成績根據學生課后完成實踐案例作業的情況而定，包括教師打分和學生互評。

4 教學效果與推廣

汽車三維造型技術課程已經進行了2學期的混合教學模式的實踐，根據學生評學、成績反饋、學生訪談等反饋結果，該教學模式取得了初步成效。

教學團隊更新“以學生為中心”的觀念，積極關注學生的學習動態，重點從“如何教學生，轉變為如何讓學生更好地學”，時刻關注對學生學習情況的反饋，全面了解學生需求，調整教學設計。

根據教師提前發布的教學任務清單，學生明確課堂學習目標，更加主動并積極地完成學習任務，通過課堂老師對知識結構的梳理和重點難點的強調，能夠更好地掌握知識點；通過課后的實踐練習，把知識轉變成實踐能力，參與相關企業的實際項目和競賽，增強學生的成就感，從而激發學生學習的積極性，成績較之前整體提高。

以本課程為試點，由點及面陸續在汽車構造、汽車電器與電子技術等課程中進行混合式教學改革。尤其是在2020年“新冠”疫情期間，利用積累的混合式教學模式的經驗，順利完成了“停課不停學”的教學任務。

5 結 語

以“新工科”建設為指導思想，將基于信息化的混合式教學模式應用在汽車三維造型設計課程改革中，樹立了以“學生為主體、教師為主導”的教學理念，通過教學目標重構、教學內容整合、教學方法創新、評價體系更新4個方面的改革，提高了學生學習效果，培養了學生的綜合能力，為車輛工程專業“新工科”建設找到了一條適合的道路，為推進專業課程改革積累了寶貴的經驗。