基于微课和翻转课堂的“工程图学”课程混合式教学模式构建

武 蕾，陈 刚

(1.三明学院 机电工程学院，福建 三明 365004；2.机械现代设计制造技术福建省高校工程研究中心，福建 三明 365004；3.绿色铸锻及其高端零部件制造福建省2011协同创新中心，福建 三明 365004；4.福建省铸锻零部件工程技术研究中心，福建 三明 365004)

0 引言

当前社会，新一轮科技革命和产业革命正在蓬勃发展〔1〕。世界教育领域呈现出许多新的教育理念和教学模式，如翻转课堂、微课、慕课等。面对这一新时代的新挑战，作为高等院校教师更应进行深层次的思考与教学改革〔2〕。

作为以应用型人才培养为目标的高等院校，课程内涵应该是：教学内容需面向社会需求，体系需贴合工程应用实际，教学需整体利于学生能力提升〔3〕。因此，传统教学模式必将有所替代，混合式教学模式将会成为未来教育的主要发展趋势，为现代课堂教学带来新思路，它深化了信息技术与教育教学的深度融合，是对传统教学模式的改革与创新，以此优化课堂教学质量、提高教学效果。

1 教学模式的改革

中国的教育强调“传道、授业、解惑”，够了吗？我们的课堂教师往往都在唱着独角戏，课堂学生不专注，教师学生互动少，教学效果难评价，学习效果无反馈，教学设计、教学实施缺乏针对性、精准性，教师撬动不了学生自主学习的杠杆，学生学习体感差，对于学习感到茫然，学习态度“混”〔4〕。“工程图学”课程传统课堂教学也存在着较多问题，教学手段较单一，教学互动较少，学生自主学习积极性不够高，供学生课后复习及练习的教学资源匮乏，动画播放教学内容，学生只有很少的思考时间与空间，参与度不高学习兴趣和积极性自然不高。而当前大数据人工智能时代正在改变传统的教学模式，混合式教学模式将适应网络时代现代教育理念，逐渐取代传统教学模式，成为未来教育的主要发展趋势〔5〕。

1.1 微课程

微课是指运用互联网信息技术按照认知规律，呈现片段化学习内容、过程及扩展素材的结构化数字资源，它的核心组成内容是课堂教学视频。一般需要将45分钟的课程分解为多个重要的知识片段，按10分钟左右一个知识片段来进行内容的剪辑。其针对性强，知识点唯一、目标明确〔6〕。

将传统授课方式和微课有效地进行结合。微课可以作为学生课前预习的资料，教师将本节课所学的知识点录制成小视频，学生可以在课前自行观看，带着问题去课堂学习新课，激发学生的学习兴趣，变被动为主动；一般大学课堂都在90分钟左右，教学过程较长，学生在学习过程中会感到枯燥、专注力不够，利用微视频丰富课堂讲授内容，提高授课质量；并且课后的复习也非常重要，所谓熟能生巧，而微视频可以让学生重复的观看，可随时暂停和回放，更好地掌握一节课的知识点。

1.2 翻转课堂

翻转课堂是一种有别于传统教学的新型教学模式，学生可以在任何地点任何时间观看及学习老师上传的教学视频或学习资源。课堂上，学生可以集中精力完成练习以及与师生的交流。这种新型教学模式颠覆了传统教学中“课上教师讲，课后学生练”的教学安排，其强调的是课上学生协作学习以及教师针对性的引导，因此真正实现了“以学生为中心”的教学理念，真正做到了“因材施教”〔7〕。

翻转课堂极大地提高了课堂教学效率，促进了学生自主学习及综合能力的提升，同时顺应了“互联网+教育”对在线教育的新要求，适应了社会的发展、新技术的应用，从教学理念、教学资源和教学手段等方面改变了传统的教学模式，受到教师群体的广泛关注，因此被迅速普及〔8〕。

2 “工程图学”课程混合式教学模式的设计

2.1 “工程图学”课程教学方案设计总体思路

工程图学是专门研究和传授工程图样生成及阅读应用的课程，是所有工科专业重要的技术基础课〔9〕。

随着大数据人工智能时代的到来，新型教学模式正在改变传统的教学模式。图学课程更要适应新工科的人才需求，因此设计其教学方案的总体思路是：(1)传统课堂教学不能丢，课堂注重引导式教学；(2)教学设计中加强实践教学，可以以项目引导学习，建立工程概念，培养工程意识，切实理解工程图的含义及作用；(3)建立开放模型室，为学生搭建感性认识平台，帮助学生建立想象思维能力；(4)引入微课等线上教学环节，利用网络技术，培养学生转变观念，学会自主学习；(5)开设拓展创新课程，引入先进设计与制造方法，设计研修项目，为学生搭建创新平台。总体设计方案如图1所示。

图1 总体设计方案流程图

2.2 “工程图学”课程混合式教学模式设计

混合式教学即将“面对面”学习和“在线”学习，以不同的方式合并在一起，在技术型情境中开展的教学〔11〕。“工程图学”课程并不是所有内容都适合线上教学，所以设计总的思路是兼顾课堂和个性化教学的混合式教学模式——翻转课堂，此次我们采用的教学工具为超星学习通平台。

学习通平台是课外预习与课堂教学的桥梁，教师可以将微课视频、习题等课前预习资料通过学习通平台推送到学生手机上，更容易得到反馈信息；课堂上及时签到、实时答题及弹幕互动，都能完美解决传统课堂教学师生互动的欠缺；并且贯穿于课前-课上-课后的每一个教学环节，让“教”与“学”更明了，教学中要素的构建，如表1所示。

表1 教学要素重构

教学设计中满足的原则：1)以学生学习为中心，不增加学习时间；2)以教师为主导，引导学生自主学习；3)课堂教学的首要地位不变；4)课堂实践设计要与学生水平相适应。

2.1.1 课前环节

课前可通过学习通平台进行预习课件的推送，包括一些优质慕课资源，微课视频以及PPT，让学生在课前自己预习，养成自主学习的好习惯。如图2所示。

除此之外，学生的预习情况都可在平台中得到体现。预习检测题，可以反馈学生学习效果，学生更能清楚自己的不足，满足学生心理需求；视频观看时长以及检测分数，可以反馈学生学习情况与学习效果，教师更清楚授课重点。

2.1.2 课堂环节

课堂教学改革推动课堂教学模式不再是单一的灌输式教学，更注重课堂的互动环节，而混合式教学即将“面对面”学习和“在线”学习，以不同的方式合并在一起，因此课堂教学可通过在线学习平台增加互动教学环节。可通过多种不同的形式增加课堂趣味性，增加师生及学生的互动，如设置问题让学生抢答或随机点名，可以活跃课堂气氛、有效提高学生课堂听课注意力。

除此还可设置投票题，如课程建议调研、作业难度调研等，这样的方式用时短师生交互比较方便，也便于数据统计分析。可以更加准确评估学习成效，促进“教”与“学”更好的融合；通过数据分析，实时调整教学过程，实现智慧教学，保证教学效果。

图2 课前预习推送

2.1.3 课后环节

学习通教学平台既是师生互动的有效工具，也是教学数据的重要来源。反馈评价阶段也是课程的重要环节，通过这些数据(如图3所示)的分析及汇总，可以精准的反馈及分析出学生的学习情况。教师可以根据这些反馈数据，发现学生学习中存在的问题，及时调整课堂教学内容，提高教学水平。

图3 教学数据统

3 总结

在当今这个“互联网+”的时代，混合式教学模式将逐步取代传统教学模式，作为教学工作者，我们更应该将线上线下资源进行优化组合，做好教学设计。本文以“工程图学”这门课为例，进行混合式教学模式的建立，旨在探索出一种适合高校学生的新型教学模式，在教学设计中以微课及翻转课堂的核心特点展开教学改革，利用学习通教学平台完成混合式教学，并在教学应用中取得了良好的效果，培养了学生自主学习的能力，也保证了“工程图学”这门专业基础课的可持续发展。