基于ARCS模型的混合式教学设计与教学策略研究——以“连续梁桥构造与施工”教学单元为例

（陕西交通职业技术学院，陕西西安710018）

随着《中国教育现代化2035》和《国家职业教育改革实施方案》等文件的颁布，全国高职院校大力推行信息化教学，鼓励利用现代信息技术进行三教改革。各大高校相继建设了精品在线开放课程，利用在线开放课程开展混合式教学，其学习者的学习效果受资源、环境、动机、时间等诸多因素的影响，其中学习动机是关乎学习质量和学习效果的重要影响因素，是决定学习者愿意付出时间和精力进行探索的动力源泉。因此，教师研究学习者的学习动机，不仅有利于教师进行教学设计和制定教学策略，更有利于保证学习者的学习效果。

ARCS动机模型不仅关注学习者学习动机的激发，更关注学习动机的维持和学习者的真实体验与收获。教师利用ARCS动机模型进行基于在线课程的混合式教学设计，不仅可以优化教学策略，突破教学重难点，达成教学目标，还可以保证学习者的学习效果，完成教学反思。因此，本文以《桥梁工程技术》课程“连续梁桥构造与施工”教学单元为例，进行基于ARCS模型的混合式教学设计与教学策略探索，提高学生的课堂参与度与教学目标的期待达成度，实现知识传递与价值塑造同向同行，并且为课程的内涵建设带来契机。

一、ARCS动机模型的内涵

ARCS 模型是美国佛罗里达州立大学John M Keller教授提出的一个如何通过教学设计来调动学生的学习动机模型，该模型的核心要素为Attention（注意力）、Relevance（关联性）、Confidence（自信心）和Satisfaction（满意度）组成，它们相互影响，缺一不可。ARCS动机模型见图1。

ARCS动机模型是一种以系统设计为基础的解决教学问题的方法，自提出后受到国内外诸多学者的关注，在教学设计、教学优化方法、教学策略等方面展开了一系列研究。研究表明：ARCS 动机模型能够激发和调整学习者的学习动机，更强调知识、学习环节与学习者之间的关联，关注学习收获，提升学习效果，但是教师必须将激发动机作为一个持续的动态过程进行教学设计与教学实施，才能真正激发学习者的学习兴趣。

图1 ARCS动机模型

二、ARCS 模型背景下基于在线课程的混合式教学设计

信息化教学资源是实现课程建设和发展的助推器，在全国大力推行信息化教学改革的背景下，我校建设了《桥梁工程技术》校级精品在线开放课程，将重难点知识制作成微课、视频、动画、试题等立体化资源，积极开展混合式教学改革。

道路桥梁工程技术（扩招）专业学生具有“生源分布多元化，知识水平差异化，学习目标明确化”等特点，利用ARCS 动机模型不仅可以激发扩招学习者的学习动机，还能达成教学目标，提升教学效果。因此，本文以《桥梁工程技术》中“连续梁桥构造与施工”教学单元为例，参考专业教学标准，对接职业技能等级标准，依据学校人才培养方案和课程标准，重构教学内容，开展ARCS模型背景下基于在线课程的混合式教学设计与教学实施。

（一）教学内容分析

“连续梁桥构造与施工”教学单元是《桥梁工程技术》课程的重要组成部分，其教学内容重构后见图2，正确识读连续梁桥施工图纸和优选合适的施工工法是本单元的核心内容。

本教学单元共计16学时，以“一带一路”沿线连续梁桥建设为载体，对照职业技能等级标准，共划分为7个主题，从构造学习、施工工法和综合运用三个方面开展学习，将专业知识与真实案例相融合，渗透了工程思维和信息意识，激发了学生的职业荣誉感。

（二）学情分析

通过对道桥施工K1901（扩招）138 人进行问卷调查，具有以下特点：

1.生源分布多元化

图2 教学内容安排

扩招学生来自应（往）届毕业生、下岗职工、农民工、新型职业农民和其他等，34.06%学生来自应（往）届中职毕业生，29.71%学生来自退役军人，13.04%学生来自农民工，其中41.18%从事过桥梁建设相关工作，动手操作能力较强。

2.年龄结构多样化

20～29岁学生占比达64.49%，20岁以下学生占比21.74%，30岁以上学生占比13.77%，表明扩招学生在不同年龄段的学生均有，相对而言，年龄越大，学习习惯越差，自主学习能力也就差。

3.学习习惯差异化

通过调查发现偶尔有预习习惯的同学达41.3%，没有预习习惯的同学占比24.54%，26.09%的同学没有归纳总结习惯。说明扩招学生普遍学习习惯较差，需长期培养。

4.知识水平差异化

30.43%学生对“连续梁桥构造与施工”图纸识读存在困难，能进行CAD 简单图形绘制，35.51%学生觉得施工抽象，不易理解。通过对前一单元“简支梁桥构造与施工”知识掌握情况进行摸底测试，结果显示成绩较差的学生占比达24.91%。

5.学习目标明确化

通过对扩招学生的工作愿景与学习目标进行调查，发现扩招学生学习目标十分明确，89.13%学生期待学到桥梁构造与施工技能，考取桥隧工技能证书，培养自己的工程思维能力，毕业后从事桥梁建设相关工作。

（三）教学目标分析

参考教育部发布的道路桥梁工程技术专业教学标准、对接桥隧工职业技能标准和“1+X”建筑信息模型（公路市政类专业）职业技能等级标准，根据学校专业人才培养方案、《桥梁工程技术》课程标准和学情分析，制定三维教学目标，要求通过对连续梁桥构造与施工内容的学习，不仅要具备识读连续梁桥施工图纸、编制施工方案和优选施工工法的能力，还要促进学生的全面发展，达成“技术技能过硬，工程思维严谨”教学目标。

1.素质目标

“连续梁桥构造与施工”教学单元的素质目标为：培养学生识读图纸及连续梁桥建设的工程思维；培养学生自主学习、团队协作、积极探索的科学态度；培养学生的质量意识、安全意识和信息素养；激发学生的职业荣誉感，塑造学生精益求精的大国工匠精神和中华民族自豪感。

2.知识目标

“连续梁桥构造与施工”教学单元的知识目标为：掌握连续梁桥的截面分类、构造特点、受力特性和钢筋布置；掌握连续梁桥的平面视图、立面视图、剖视图、断面图、详图的识读，以及钢筋工程和混凝土工程的BIM模型创建；掌握顶推法、悬臂浇筑法、悬臂拼装法和移动模架法等四种施工工法、质量控制要点和适用条件；熟悉连续梁桥施工方案编制程序。

3.能力目标

“连续梁桥构造与施工”教学单元的能力目标为：通过连续梁桥构造知识的学习，具有准确识读连续梁桥施工图纸和进行BIM建模的能力；能进行连续梁桥四种施工工法的现场施工与技术管理；能依据桥梁工程建设背景，优选连续梁桥的施工工法，并编制施工方案。

三、基于ARCS模型的混合式教学策略

教学策略是实施教学过程的教学思想、方法模式、技术手段这三方面动因的集成，是为实现教学目标而制定的，付诸于教学过程实施的整体方案。在ARCS 动机模型背景下进行“连续梁桥构造与施工”教学单元整体设计后，设计了“知识-策略-素养”教学主线，见图3。依据扩招学生学情，剖析建构主义、人本主义以及金字塔学习理论的内涵，在混合式教学模式下，将系统化的教学设计划分为设置情境、激发动机、组织教学、应用新知、检测评价、巩固练习、拓展迁移等七个阶段，每一个阶段有不同的实施环节，结合教学实施过程中的课前、课堂和课后教学阶段，设计教学活动。

图3 “知识—策略—素养”教学主线

在进行基于ARCS 模型的“连续梁桥构造与施工”教学整体设计后，为了实现“技术技能过硬，工程思维严谨”教学目标，探索了“案例引起注意力，目标促进关联性，手段提升自信心，成果激发满足感”教学策略，具体表现为：采用一带一路沿线连续梁桥建设为载体，引起学习者的注意力与求知欲；知识能力素养三维目标间具有关联性，辅助教学设计，提高知识间的连续性和整一性；立体化教学资源和多样化教学手段满足学习者需求，提升学习者的自信心；通过完成桥梁模型、BIM建模、施工方案编制等一系列成果激发学习者满足感，提升学习效果。

（一）教学资源立体化

针对构造和施工难理解的知识点，通过自建的课件、微课、视频、动画、试题库、图片、桥梁文化、课程思政案例等立体化教学资源，多方面开展学习，突破难点。

（二）教学手段多样化

通过VR虚拟仿真、施工现场视频、重难点知识的微课、动画、闯关游戏、思维导图、连续梁截面模型制作、BIM深化等技术手段，实施模块化教学，达成教学目标。

（三）教学测试阶段化

针对扩招学生“生源分布多元化，知识水平差异化”的特点，设置课前阶梯闯关训练、课前知识检测、课后知识检测等多阶段测试，夯实知识基础，检验学习效果。

（四）教学评价多维化

建立了结果性评价、过程性评价和增值性评价的评价方式，其中结果性评价是通过本单元学习后成绩测试来评价，过程性评价是通过多种互动手段对其进行即时评价，增值性评价是以学生的努力程度、参与活动频次、进步幅度等方面开展评价，从而激发不同学生主动学习的内驱力，促进学生全面成长。

（五）技能训练规范化

以“一带一路”连续梁桥建设为载体，依托教学资源、教学手段、教学测试和教学评价等方式，按照职业技能等级标准，以桥梁设计与施工规范为准绳，从构造学习、施工工法和综合运用三个方面开展学习，促进学生技术技能的螺旋式提升。

四、基于ARCS模型的混合式教学实践

围绕连续梁桥构造与施工，以“一带一路”沿线连续梁桥建设为依托，以立德树人和工匠精神为指引，重构教学内容，开展基于ARCS模型的混合式教学，不仅激发了学习者的学习动机，还实现了“技术技能过硬，工程思维严谨”的教学目标。

（一）以“一带一路”沿线连续梁桥建设为载体，激发学习动机

“一带一路”沿线连续梁桥建设贯穿整个教学单元，激发学习兴趣和职业荣誉感，带动自主学习，通过“知识—能力—素养”教学主线实现了扩招学生技术技能螺旋式提升，夯实了技能本领，同时将桥梁文化、职业精神、工匠精神、劳动精神、质量意识和安全意识潜移默化地渗入课程内容，实现知识传递与价值塑造同向同行，促进了学生的全面发展。

（二）开发设计“三位一体”的新形态一体化教材，实现工作与学习的关联性

以桥梁施工员岗位要求为基准，对照桥隧工职业技能标准和“1+X”建筑信息模型（公路市政类专业）职业技能等级标准，将新技术、新规范作为“活页式教材”主体内容，教材中的重难点通过数字化资源形式呈现，并有机融合“以德树人、课程思政、劳动精神”，辅助教材使用，同时设计了“活页式任务单”和“活页式笔记”，形成“活页式教材”+“活页式任务单”+“活页式笔记”三位一体的新形态一体化教材，实现了教材的多功能作用。

（三）借助立体化教学资源，体现资源与岗位的贴合度，提升学习自信心

针对扩招班学习目标明确，对连续梁桥构造识图与施工技能充满兴趣，依托职教云平台，通过自建的课件、在线微课、施工现场视频、动画、沉浸式VR交互式体验、虚拟仿真平台、试题库、图片、桥梁文化、课程思政案例等立体化教学资源，开展基于桥梁施工员的教学，达成教学目标。此外，借助多样化测试手段，获得学习快感，提升学习者自信心。

（四）学习成果丰富多样，增强获得感与满足感

通过“连续梁桥构造与施工”教学单元的学习，学生最终完成连续梁桥模型制作、游戏通关、BIM立体化建模、施工方案编制、仿真软件操作等一系列学习成果，在掌握知识的同时，增强获得感与满足感。

五、结论

以道路桥梁工程技术（扩招）专业K1901班为教学对象，依据学情调查呈现“生源分布多元化，知识水平差异化，学习目标明确化”的特点，以桥梁工程技术课程中“连续梁桥构造与施工”教学单元为依托，重构基于连续梁桥认知和能力递进的教学内容，在混合式教学模式下，以信息技术为支撑，以职业精神、劳动精神、工匠精神、质量意识和安全意识为指引，进行基于在线课程的三段十步教学活动实施，从而实现教学资源立体化、教学手段多样化、教学评价多维化和技能训练规范化，促进教学生态持续发展，保证扩招人才培养质量。