工程图学线上混合教学探索与实践

王静秋

（南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京）

一 引言

近年来，线上、线下混合教学模式在我国得到了快速发展[1-4]。在疫情的特殊时期，如何在线上开展所有教学活动，对我们提出了新的挑战。混合教学模式不仅仅是传统教学和网络教学的相互补充，也是对教学空间、教学时间、教学方式和考核评价等的重新思考和设计[5-8]。

图1为我们重新设计的工程图学在线混合教学流程。利用超星平台实现学习资源建设和发布。利用学习通进行课前预习和课后作业提交等。传统的面对面实体课堂则转移到腾讯课堂直播平台。在此基础上利用超星学习通和腾讯课堂直播从而实现工程图学线上混合教学。

我们首先依托超星平台，开始工程图学在线课程建设。该平台采用超星公司的技术支持，包含电脑端和手机端，可自动实现资源、数据和功能同步。利用该网络教学平台，可以实现在线发布通知、学习任务、学习要求、作业、测试等，也可以实现在线答疑，作业提交和批改，作业成绩统计等,为教师备课和学生学习提供资源支撑。利用腾讯课堂，进行视频直播课堂教学，可以进行如签到、举手和答题卡等课堂互动，而且可以生成回放，利于同学复习。

下面我们以“剖视图”为例，具体介绍在线混合教学中三个阶段，即课前、课中和课后的教学设计。

二 在线混合教学设计

进行在线混合教学设计之前，我们首先进行了学情分析，以学习通上调查问卷的方式进行。在线学习时，学生面临的主要困难是缺少学习资料、学习氛围和监督。教师面临的主要困难不仅是新的教育技术和教育手段的挑战，还包括无法与学生直接交流，得到学生反馈较慢等。因此，在进行在线混合教学设计时，应注重以下几点。

（一） 注重培养学生自主学习能力

我们进行教学设计，不仅要注重如何教的好，更要注重如何让学生学的好，因此需要我们特别注重培养学生的自主学习能力，以此进行教学设计，这是开展在线混合教学的出发点。

图1 工程图学在线混合教学流程

（二） 注重激发学生学习动力

如何培养学生的学习兴趣，激发学生的学习动力，让学生真正的好学、乐学是进行教学设计的关键出发点。在教学设计中，应该注重采用灵活的教学方式唤起学生的学习热情；加强教学内容的新颖性。吸引学生的注意力；教师在教学中不能搞“一言堂”，应充分调动学生的主动性，使学生在积极思考中获得享受从而激发学生的学习动力。

（三） 注重巩固学习效果并及时反馈

课后作业是最常见的巩固学习效果的手段，但随着线上教学的开展，如何利用网络技术和信息化技术，实现学生课后作业的及时完成→在线提交→在线批改→反馈，这是保证在线教学质量的重要环节。

三 工程图学课程中“剖视图”教学设计

“剖视图”是工程图学课程中“机件表达”一章中的一个知识点，这个知识点在工程图学教学中起到一个承上启下的作用，结合在线混合教学，我们重新对教学内容和教学方式进行了设计。

（一） 课前自主学习教学设计

为了使学生明确学习目标、知识点/任务点、需要完成的作业等，上课前应该为学生提供学习指导和任务单，并且提前一周发布。学习指导以思维导图的形式呈现给学生，如图2所示，界面简单易懂，培养学生对于各个阶段进行自我计划和调控。学习任务单如图3所示,包括学习目标、重点和难点、课后作业。相应的课程资源也以ppt和视频的形式提前发布，利用学习通的统计数据和调查问卷的形式，掌握学生课前预习的情况。

图2 剖视图学习指导的思维导图

（二） 腾讯课堂直播课教学设计

图4为直播课的剖视图教学设计思维导图。

在线直播过程中，首先，通过学习通的统计数据，让学生了解自己的预习情况，并通过对比，激发学生的学习动力。通过讲解学习目标，使得学生有的放矢；通过对于知识点的讲解，特别是重点和难点的解析，加深学生对于知识点的掌握，通过设置课堂举手抢答和答题卡等，提高学生的学习兴趣。

图3 剖视图学习任务单

图4 剖视图教学设计思维导图

本节课的教学目标主要有3个：①明晰剖视图的概念和作用；②掌握剖视图的绘制步骤和方法；③掌握三种剖视图，即全剖视图、半剖视图和局部剖视图的适用范围和作图特点。在直播教学过程中，采用问题驱动法进行例题讲授。可以设计一系列问题，如选择题和作图题。对于选择题，主要利用腾讯课堂的答题卡进行选择；对于作图题，可以让学生将图做好之后拍照上传，让学生在做中学。对于第三个目标，我们采用实例驱动教学法，给出实体三维模型，让学生来分析哪种剖视图可以将该模型的内外结构形状正确、完整、清晰地表达出来。经过不同方案的比较，使得同学加深理解不同类型剖视图的适用范围。总之，通过以上参与式学习以及针对性的课上测试可以实现直播课的教学目标。对于剖视图教学中的难点，即虚线的处理，我们主要是通过例题和测试，通过实例说明其在剖视图中的处理方法。

腾讯课堂在线教学过程中，我们对学生的提问要及时反馈，给与肯定和鼓励。另外，我们也将课上讲的例题和测试题录成视频，并上传到学习通，要求学生在本课程结束之前完成教学视频的观看。这样给学生一个弹性的选择时间，利于培养学生的自主学习能力。

（三） 课后作业设计

结合教学目标细化作业，课后我们布置作业和测试，包括选择题、作图题和典型机件的表达方案的选择，如图5所示。另外，传统课堂教学中，学生的课后作业一般是到下一次上课才能提交，老师批改后再返还给学生，一般至少要一周的时间。而对于线上教学，学生作业完成后即可随时提交。对于客观题，学生提交后既可以知道分数，并且可以查看答案；对于作图题，老师可以在线上及时查看和批改学生作业。批改之后，学生可以得到及时反馈，并且可以查看正确答案等。如果有的同学作业不合格，也可以将其退回重做。对出现较多的问题，可以录制讲解视频上传至学习通和师生课下在微信/QQ群交流互动。利用学习通平台对学生学习实现过程式监督，这些都有利于巩固学习效果，使得学生可以进行自我检验是否达成学习目标。

图5 剖视图作业设计和测试

四 工程图学线上混合教学考核指标及反馈

图6为工程图学的考核方式和考核指标。包括“线上”和“线下”考核。“线上”考核是利用学习通的数据统计功能，设置各考核指标，详细记录学生的学习行为，如教学视频、PPT、演示动画等学习任务点的完成情况；线上签到、抢答、讨论和问卷调查等各种活动情况等，以积分的形式进行过程性考核，并及时反馈给学生，实现在线督促学习等等；“线下”包括课后作业和项目完成情况以及最后的期末考试。其中项目完成可以通过答辩、小组互评，老师评定等并按比例载入考核体系，最终生成评价结果。

本学期的工程图学授课面向两个自然班,共58名学生。在开展线上教学之前，我们进行了腾讯课堂在线直播测试，并利用调查问卷对学生如何开展线上学习进行了初步了解。其中93%的同学同时拥有电脑和手机进行线上学习。60%的同学回复直播教学网络流畅，38%的同学回复在线直播偶尔会有卡顿，但不大影响听课。在进行剖视图的学习之后，我们利用学习通线上统计功能，对任务点的平均完成率和作业完成率进行了统计。课前预习的任务点完成率为92%，作业的完成率为94%，学生的平均到课率为98%。57%的同学认为线上教学比传统教学效果好，40%的同学认为和传统课堂教学效果差不多。85%的同学非常认可这种在线直播、学习通预习和提交作业的线上混合教学模式，另外15%的同学希望开展更多地自主学习的形式。课前预习的测试题客观题准确率为85%，由于在作业批改过程中，对于一些不合格的作业打回重做再提交，帮助学生准确掌握相关知识点，使得课后作业的正确率达到了90%。以上数据表明通过这种线上混合教学，使得学生有较好的学习体验，积极性也较高，因此对知识的掌握程度也比较好。

图6 考核指标

五 总结

利用超星学习通和腾讯课堂直播，将课前、课中和课后三个阶段进行有机融合，有效地实施了工程图学线上混合教学。结合教学目标，选择教学内容，将低阶教学目标放置在课前完成，有利于培养学生的自主学习能力；在直播课堂上，对于教学内容的难点和重点进行分析和讲解，完成教学的高阶目标。学生课后作业的随时提交，老师及时批改，缩短了教学反馈周期。通过这种课前、课中和课后线上混合教学模式，调动了学生在线学习的积极性，在疫情这个特殊时期，获得了较好的教学效果。