基于能力范式的土建制圖系列課程教育信息化研究

繆 盾，李 燕*

（1.浙江建設職業技術學院 浙江 杭州 311231；2.同濟大學浙江學院 浙江 嘉興 314000）

隨著人工智能、大數據、虛擬現實等技術源源不斷導入教育教學，我國的教育信息化進程急速迭變，已經從著重教學工具、內容和方法優化的1.0時代，進入深度融合和創新的2.0時代。教育信息化堅持以人為本，重塑教育模式、重建教學價值、重組教學結構、重構教育環境，實現個性化和精準化的學習策略，從而培養兼具專業素養和信息素養的人才，實現“人人兼學、處處能學、時時可學”的學習型社會[1]。

《教育信息化2.0行動計劃》指明提升慕課服務，匯聚高校、企業等各方力量，提供精品大規模在線開放課程。我國的在線課程成倍增長，截至2022年11月，課程數量超過6.19萬門，注冊用戶4.02億，學習人數達9.79億次，在線課程數量和應用規模均居世界第一。到目前各類學校都基本上完成了在線課程資源建設，并且從縱向串聯了各級教育，從橫向上打通了學校、企業和社會各類教育，逐步形成了大教育格局[2]。

1 現狀分析

1.1 在線課程零散無序，層次不一，無系統性

首先，各種在線教學平臺提供的共享課程，都是由各高校的教師團隊或教師開發的，而各個學校的教學層次、教學目標都不盡相同。同一課程的所有搜索結果羅列在一起，對于初學者或是深化學習者而言都是很難選擇的。其次，學生選擇課程的自由度無限大。目前所有的在線課程都是面向學生全公開的，當學生所選課程與其設定的學習目標不一致時，就容易棄學，再次進行盲目選擇。有些教師給學生規定了選擇的課程，而這又偏離了個性化需求。再次，在線平臺呈現的課程都是單體式，缺少同層次同類別前沿課程以及后續課程的聯系，導致學生獲得的知識無序化，體系混亂，不利于提高學生的綜合素養。

1.2 教學模式單一

信息教學化較容易出現輟學率高，學習保持率低的情況。學生通常在前期精力投入較多，能很好地觀看視頻，完成測評，中后期投入精力明顯不足，不能按照教學預期完成。究其原因，可以看出目前的在線教學還是一種虛擬的灌輸教學，將原本教師在教室灌輸知識轉換為在互聯網上灌輸知識，是一種單向傳導過程。而學生又是一個個孤立的個體，缺少傳統課堂教學的氛圍感，導致學生的學習熱情逐漸被消磨。因此需要改變單一的教學模式，突破在線教學中僅有師生互動而生生分離的現象，創建學習共同體和營造學習氛圍。

1.3 課程內容沒有和能力目標對應

在線課程一般都設置了一個課程目標，例如西安電子科技大學的國家級精品課程“工程制圖與計算機繪圖”設定的課程目標是：熟悉國家制圖標準，掌握繪制和閱讀工程圖的方法；具有一定的設計構型和空間思維能力；養成嚴謹細致一絲不茍的工作作風；具有計算機輔助繪圖的基本能力。淮陰工學院工程制圖課程的授課目標是：培養繪制閱讀圖樣基本能力；培養分析問題、解決問題能力；培養嚴謹細致的工程素質。但是這些課程內容或者是課程章節知識點并沒有和細化的能力二級指標對應起來，學生在學習課程時不明白課程的總體目標是怎么達成的，不清楚知識怎么過渡到能力，能力又如何在多項知識的累積中得到提升。

2 基于能力范式的能級指標體系構建

2.1 能力范式的意義

能力范式和知識范式都是高等教育的范式，但是它們對于人才培養標準的邏輯起點是不同的[3]。知識范式是基于學科知識的系統性來制訂人才培養標準，能力范式是基于能力來確定人才培養標準，能力范式更注重學生的主體地位，更注重市場的人才需求。相對于知識范式的頂層設計而言，能力范式是一種反向設計課程內容，正向實施課程教學的方式。目前行業和社會對人才的需求越來越復合化，結構化的人才工廠培養模式已經不再適用。通過能力范式將國家的戰略規劃、產業界的質量需求信息和地方或區域的社會需求和需求發展有效地傳遞到學校，通過能力標準進行知識解構。將總體的能力標準分解成各項能力目標，映射到每個知識點上，從而反推出知識范圍，然后確定課程內容和課程體系，通過定量指標構建起課程學習的“底線”要求，也建立能力升級的“頂部”延伸。同時在進行正向實施課程教學的過程中也清楚地聚焦在能力目標上，設計課程、組織教學和實施評價以確保這個學習結果的達成。能力范式教育能直面社會需求，最大限度地縮短學校和社會之間的距離，縮短學生就業實習時間，提升學生的就業能力，穩定就業崗位。

2.2 構建系列課程能級指標體系

知識和課程之間存在互聯和遞進關系，將同一能力所對應的多門課程進行“打包”，形成“系列課程”。對系列課程的知識按照能級提升方式重新組織，讓學生明晰相關課程的內在聯系和能力的遞進轉化關系。

以工程類專業的工程基礎能力所對應的工程圖學系列課程為例，工程圖學系列課程包括畫法幾何、工程制圖、計算機輔助繪圖CAD、BIM技術應用四門課程，是集識圖、繪圖、建模、分析等知識和能力為一體的專業基礎課程。它不僅是工程行業的入門技能，也是后續專業課程學習和能力培養的前提，是整個專業人才培養計劃中的基礎。推進基于能力范式的系列課程信息化教學，創建以“學”為主的系列課程，培養素質能力、職業能力和核心能力的遞進課程組織關系，不僅能滿足學生對新穎教學方式的需求，激發其學習內驅力，還能培養學生的信息素養和職業素養以適應數字信息時代，更快適應行業和社會對人才的需求。

以浙北區域為例，浙北的應用型和技能型高校數量相比其他省市區域較少，但是整個區域及輻射區對于建設類技能人才需求還一直存在，基于企業校招的要求和行業協會的規劃，對土建專業學生所需的就業能力進行分解，構建工程圖學系列課程的知識、技能、素養三個層面的指標體系，從微觀、中觀和宏觀層面進行邏輯嵌套組織。以BIM課程為例，BIM知識技能也劃分為初級、中級和高級層階，初級部分也就是工程制圖進行理念升級的部分，如圖1所示。繼而建立知識、技能、素養的三級能力表，如表1所示。

表1 BIM初級三級能力表

圖1 BIM知識技能層次架構示意圖

3 課程信息化資源及生態環境建設

3.1 信息化資源整合建設

中國大學MOOC平臺中工程圖學、計算機輔助設計（CAD）和BIM基礎應用的課程多達658門，主要由大學和職校開設，資源和層級豐富。因此，本區域可以優質教育資源共建共享為基礎，根據區域高校自身的教育教學理念和管理需求，以常態應用為核心，二次開發課程信息資源，適配應用型和技能型高校學生。以BIM課程資源再開發為例，以哈爾濱工業大學的《BIM技術基礎-Revit2019建筑》為基礎，為部分微課前置導學課，后置習題課和第二課堂擴展，將BIM正向設計理念和全生命周期信息化的思想融入課程中，如表2（p66）所示。

表2 二次開發BIM課程信息資源內容表

二次開發的微課可以在微信小程序端或者雨課堂等平臺發布，借助多平臺構建信息教學資源，滿足線上線下混合教學需求，實現跨區域、跨學校、跨專業的信息化教學資源共建共享[4]。

3.2 學習共同體教學環境建設

學習共同體是以學習者為核心要素的學習組織，強調學習過程中學習者之間的互動交流、資源共享以及協作學習等行為，從而完成共同的學習任務或目標。在線課程的缺點是教學模式的扁平化，許多在傳統課堂能進行的互動交流在網絡空間不易實現。通過信息化技術和裝備的升級，能夠在微課中增加教師和學生的交互，通過設置交互問題、交互動作、交互表情等加強師生互動。在學生端設置個體學習環節和小組共同學習環節，小組共同學習環節可以構建物理空間和網絡空間的雙空間一體化教學環境，學生在組內可以啟用彈幕、打招呼、送掌聲等與其他同組的同學互動，同時只有共同完成交互問題后才能繼續學習，通過學習共同體方式促進個體的學習效率。每節微課及練習都對應一個能力分值，學生能實時了解自己的能力水平。

4 結語

本文基于能力范式從區域社會需求的專才出發，分解其能力要素，反向設計課程內容和課程間關聯，正向實施信息化課程教學，構建課程的“底線”要求。在構建教學資源和教學在線生態環境時，為了避免資源浪費和信息孤島，從單體式建設轉向一體化多平臺共建共享模式，“打包”對標同一能力指標值的系列課程，完善學生的內在知識體系和能力體系。