基于OBE的“建筑CAD”课程线上线下混合式翻转课堂教学创新与应用

梁巧真,李 尚，叶 飞

(安徽粮食工程职业学院，安徽 合肥 230011)

教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见(教高〔2018〕2号)指出，要围绕激发学生学习兴趣和潜能，推动课堂教学革命，以改革教育思想和教育观念为先导，引入现代教育技术，构建线上、线下相结合的教学模式，使教学适应学生的基本学情。

“建筑CAD”作为高职院校建筑类专业的基本专业课，被认为是实践性高、应用性强、难教难学的课程。为了解决难学难教的问题，急需优化教学模式。传统的“建筑CAD”课程，以教师讲授为主，学生辅以练习，不注重成果输出，难以凸显实践性，学生难以真正掌握专业所需技能。而OBE(outcomes-based education)理念的教学，是以学生为中心，注重学习产出，着重于培养学生的综合实践能力，适应高职院校培养技能型人才的教育理念。本文将OBE教育理念和线上线下混合式翻转课堂的教学方法结合，旨在解决以上建筑CAD教学中存在的问题，提升教学效果，提高学生的实践性和应用能力，适应职业教育要求。

1 OBE教学模式

OBE理论是指一种基于学习成果产出的教育模式，也叫作成果导向教育，最早出现于澳大利亚和美国的基础教育改革，被认为是一种教育范式的革新。在OBE教育模式中，“学生学到了什么”和“是否成功”远比“怎样学习”和“什么时候学习”重要，体现了实践性和成果的重要性。OBE模式的理念适应社会，特别是企业界对人才的需求，即学生的技能与能力应以可观察的、可测量的以及可应用的模式呈现。OBE同线上线下混合式翻转课堂一样，都体现了以学生为中心的教育思想[1]。

近年，我国有大量学者将OBE理念引进教学，并做了大量研究。李晓玲[2]将OBE理念应用于专业课程建设，指出该模式下的课程教学目标明确，创新课程内容组织，使教学更加有条理性。游勇豪[3]将OBE理念应用于体育统计学进行线上线下教学改革，发现课程实践性提高，有助于提高学生的综合运用能力。张瑾洁[4]将OBE理念应用于普通师范院校进行教学改革，认为该理念给我国教育改革注入了新鲜血液，大大提升了教育教学质量。张锦盛[5]认为，OBE理念与新工科人才培养思想相一致，将两者结合培养出的学生能知行合一，学以致用。由此可见，OBE教学模式，适用我国教育发展战略，其培养目标与我国职业教育人才培养目标相一致，在优化教学方式过程中值得借鉴。

2 “建筑CAD”课程教学现状分析

“建筑CAD”是高职院校建筑施工技术专业、工程造价专业、建设工程监理专业、建筑装饰技术专业的基础专业课程，也是建筑类专业学生的必修课程。传统院校根据人才培养方案，将建筑CAD课程安排在大二下学期，在学习了建筑制图、建筑识图、钢筋混凝土、钢筋平法识图等课程的基础上，再通过该课程的学习，使学生掌握CAD的基本绘图命令操作、编辑和标注操作、国家制图标准规范和快速绘图的技巧，最终目标是让学生能够理论联系实际，适应职业要求，熟练绘制工程项目的建筑施工图和结构施工图。笔者从以下几个方面分析建筑CAD课程的教学现状[6-10]。

2.1 教学方法方面

根据人才培养方案及课程标准，传统的“建筑CAD”课程，每周安排4个课时，2个课时的讲授时间，2个课时的实训操作时间；理论教学与实践教学有时间差，实训操作作业量大，课堂上以教师为中心输出知识，学生不能在实训课上完成实训操作，软件操作难以熟练掌握，导致学生课下综合作业较难完成。加之缺乏引导和监督，学生放松对自己的要求，反复恶性循环导致他们很难达到学习目标，且“建筑CAD”课程前后具有很大的关联性，日积月累，学生的兴趣性逐渐降低，学习成绩下滑。另一方面，课堂教学具有不可重复性，学生的个体差异较大，每个学生的疑难点不同，课堂时间受限，教师不能重复讲解所有疑难点，致使部分学生难点堆叠，兴趣下降，最终导致教学效果不理想。

2.2 课堂内容方面

高职院校“建筑CAD”课程教材一般3 年更换一次，但信息化发展较快，CAD软件更新速度快，建筑类专业知识更新迅速，使得教材内容跟不上知识点变化节奏；高职学生基础知识比较薄弱，动手能力较差，加之“建筑CAD”课程的实践时间相对较少。根据学生情况，在教学过程中，教师基本上按照教材照本宣科，侧重简单的CAD基本绘图命令、编辑命令，整个学期的教学时间倾向基本绘图知识；建筑绘图部分，只能选择单个房间的建筑施工图讲解，学生对建筑制图绘图的知识掌握较少，很难将建筑制图、建筑识图、建筑学、钢筋工程平法识图、钢筋混凝土等专业课程知识点相融合，与教学目标不符。

2.3 考核评价方面

高职院校的考核评价一般是由考试成绩占50%和平时成绩占50%组成。考核方式较为单一，平时成绩注重学生的考勤、参与度和作业提交次数，对课堂提交的成果不太重视。考试内容相对简单，一般采取开卷考试，考试内容为理论性的选择题和上机绘图两大部分，选择题仅仅考查书本简单的绘图及编辑命令，上机绘图一般是抄绘一个简单的居民楼一户平面图，无法考查学生的综合应用能力。学生只要按时上课，达到作业提交次数，期末考试前几天临时复习一下便能达到一个不错的分数，对平时比较努力、成绩优异的同学有失公平，这种考核方式培养出的学生，不能满足以适应社会需求为目标、以培养技术应用能力为主线的人才培养要求。

3 基于OBE的线上线下混合式翻转课堂实施

3.1 运用OBE反向推导学习产出

按照“以学生为中心”“以成果为导向”的教育理念，结合该专业职业就业要求反向推导出建筑专业的人才培养方案、专业层面的学习产出；按照毕业生指标，借助建筑工程识图技能大赛反向进行课程一体化设计，突出课程与未来职业、校内其他专业课程的连贯性、整体性，推导出“建筑CAD”课程层面的预期学习产出；根据职业教育及专业培养方案的要求，制定评价考核标准，将专业层面的学习产出与课程层面的学习产出有机融合，进行课程教学设计与评估，具体流程见图1。

图1 OBE模式的实施流程

3.2 学习“建筑CAD”的预期产出

OBE模式的教学致力于建立以学生为中心、以学习成果产出为导向的培养体系，线上线下混合式翻转课堂坚持以学生为主体，教师辅以引导监督、因材施教分类指导的原则，提升教学质量，两者的最终目标都是使学生能够有一定的学习产出，同时获得专业所必需的职业素质能力。

建筑类专业层面的预期学习成果产出，建筑施工现场危险性高，突发事件多，高职院校建筑专业的人才培养目标，是使学生能够理论联系实际，有过硬的专业技能，能够拥有应急处理能力；在建筑施工员、造价员、监理员、安全员等岗位，能够识读建筑施工图、绘制图纸，使项目按照标准规范施工，确保施工质量。开设“建筑CAD”课程的目标之一，就是使学生能够依照国家相关标准规范，达到熟练识读绘制建筑及结构施工图的要求。

“建筑CAD”课程层面的学习产出，围绕专业层面学习产出的要求，将课程的学习产出分为以下两部分，一是理论性知识产出，指学生掌握基本绘图命令、编辑命令等基本知识的程度；二是技能性知识产出，是学生运用CAD软件的熟练程度以及依据国家标准综合绘制施工图的规范程度。

3.3 基于OBE的“建筑CAD”线上线下翻转课堂实施过程

根据学生的学习现状以及OBE和线上线下混合翻转教学的理念，将“建筑CAD”课程教学分为课前网课学习，课堂内化升华及课后巩固强化三个阶段；课程层面各阶段的学习产出分别明确为“简单几何图形”“建筑平面图”“建筑立面图”“建筑剖面图”“建筑节点详图”，其教师的教学活动过程见图2，学生活动过程见图3。以建筑CAD中的建筑平面图绘制为例，设置具体的课堂实施过程。

图2 教师活动过程

图3 学生活动过程

3.3.1 课前阶段

建筑平面图的绘制，需要CAD中的直线、多线、块编辑等基本命令。课前教师确定预期的成果——学生独立精确绘制完成安徽省建筑工程识图技能大赛第三届项目案例的建筑平面，根据预期成果录制直线、多线、块编辑的教学视频，并详细讲解书本中简单项目案例的建筑平面图的绘制，在职教云平台建立建筑CAD网课，将学习视频等资料上传网站课程。前期教师录制电脑操作页面的有声视频，后期通过视频制作，添加视频旁白及动画音乐，增加网课资源的趣味性。根据教学目标及教师的引导，课前学生根据自身情况观看视频等学习资源，了解预期成果，跟随视频动手操练。对于掌握较差的知识点，学生可以通过反复多次观看视频来克服个体差异带来的教学问题。学生利用课前时间学习，为课堂教学做了铺垫。

3.3.2 课堂阶段

课前学生通过学习网课资源，已经基本掌握了直线、多线、块的基本命令及简单的建筑平面图的绘制流程，节省了课堂基本理论知识讲授时间，增加了实践时间。课堂前5 min，将预期学习成果任务化，教师讲授相关绘图制图标准、平面图绘制要点及注意事项，把项目任务发给学生，以学生为中心，让学生自由组队，每3人一组，形成竞争关系[11]，依次绘制轴线、墙线、柱子、门窗、文字注释、标注。在绘制过程中，遇到疑点难点，在教师的引导下，开展小组成员互动，相互请教讨论，针对未解决的问题，教师一一针对讲解；针对统一的疑难点，教师有阶段性地统一讲解。课堂后5 min，学生提交实际的学习成果，优秀的学生分享绘图经验心得，活跃课堂气氛，提升学生兴趣度。如此，明确每次课的目标，延长实践操练时间，牢固学生对绘图知识掌握程度，每次都有学习成果产出，极大提高了学生的自信心。基于OBE的混合式翻转课堂，使教学结构设置更加合理，课堂实践操练时间变长，每堂课目标成果明确，使教学由“教师讲授为主”、学生“带耳朵听”到以“学生为中心”，学生“用心去学”“动手去练”[12]，改变了学生积极性差、兴趣度不高、不愿动脑的学习现状，增加了学生学习的成就感。

3.3.3 课后阶段

教师及时批改学生课堂提交的学习成果，并将批改的情况进行梳理总结，上传至职教云平台，通过QQ班级群，在班级分享批改总结。搜集安徽省建筑工程识图竞赛其他历届的项目，将建筑施工平面图上传至职教云平台作业题库，让学生按照课堂分组情况，课下以小组为单位互动完成作业，并通过微信、QQ与教师互动。在下次课之前，教师发布预期学习成果，布置网课学习内容。通过课后作业练习，提升学生综合运用知识的能力，对知识点的掌握进一步升华。

3.4 教学考核及评估

3.4.1 线上线下混合教学考核模式

课前线上网课学习是学生基本理论学习时间，课堂线下实践是对知识点的内化升华阶段，课后通过作业练习对知识点进行加强巩固，各个阶段环环相扣，都很重要。考核采取全过程考核方式，总成绩=30%考试成绩+70%平时成绩，平时成绩=线上50%+线下50%，线上成绩=20%网课资源学习+10%签到+10%讨论+10%互动+50%线上作业，线下成绩=70%提交的实际学习成果成绩+30%课堂互动参与情况。其中，课程网课资源是课前教师精心录制教学视频、制作课件，并传至职教云教学平台，通过平台后台数据，可以了解学生的观看时长，对学生学情初步了解。签到环节可以监测学生的出勤率。每堂课都要在课前课后组织学生通过平台进行签到，后台统计学生的到堂、请假、迟到、早退、旷课情况，节省了教师点到时间。讨论环节由教师在每次线上课堂发布讨论内容，学生进行讨论回答；通过讨论，学生对专业知识加深理解，教师对学生本节课学情进行诊断，以便合理设置线下课堂结构。互动环节是设置线上投票、头脑风暴、测验、抢答等，可加强师生间互动，督促学生线上学习，是学习产出的一种体现。线上作业是课堂实践结束后，课后教师发布的线下练习，是对知识点的加强巩固，通过综合作业可以提升学生的专业综合运用能力，为职业发展做基础铺垫。线下实际学习成果可以通过课堂实践操作，对建筑平面图绘图知识的掌握达到了升华的作用；学生提交的实际学习成果，可以反映出学生综合运用基本绘图命令及建筑识图知识的能力，反映出绘制建筑施工平面图的规范程度及将建筑工程制图国家标准规范融于绘图的情况。课堂互动环节包括学生之间的互动研讨、竞争，师生之间的互动。通过分组互动，可以锻炼学生的团结合作、解决问题的能力，达到素质教育的要求。

3.4.2 “建筑CAD”课程“实际学习产出”的评估

对“建筑CAD”课程考核产出从知识性、技能性两个方面进行评估，课程考核对实际学习成果产出的支持强度分为高、中、弱三个等级(见表1)。

表1 课程考核产出的评估

知识性产出评估主要是学生对基本知识点的掌握情况，如直线、圆、多线、多段线、面、面域的绘制，文字的注释，对齐、圆心、连续、基线标注，删除、偏移、阵列、旋转、修剪等编辑命令。

技能性产出评估主要是学生综合专业知识识读复杂项目的建筑施工图。利用CAD软件绘制平面图、立面图、剖面图、节点详图的完整性及规范性，以及CAD软件运用的熟练程度，绘图过程中的互动、团结合作性，进行技能性产生综合能力评估。

3.5 教学效果及改进建议

3.5.1 教学效果

通过在建筑类专业基础课程“建筑CAD”中，引入以OBE理念为导向的线上线下混合式翻转课堂教学，取得了良好的教学效果。因为把理论学习置于课前线上教育，节省了课堂讲授理论的时间，所以大大增加了课堂实践和师生互动时间；以成果为导向引入的建筑识图技能大赛项目，将大量专业知识融合，提升了学生的综合应用能力。在课堂上，教师引导式实践，学生小组互动、生生互动，确保有一定学习成果产出，以学生自身为中心，激发学生的思考能力，提高了团结协作能力以及自信心。在课堂作业完成的基础上，学生课下搜集学习资料，通过学习完成课后作业练习，提高了学生的综合应用及通用能力。

3.5.2 改进建议

(1)加强师资队伍建设

学习过程中，如果把学生学习的知识点比喻成珠子的话，教师就是一条线的连接作用，发挥重要的作用。在教学过程中发现，年纪较大的教师对现代化教学手段的应用较为吃力，不能将新的知识点及案例灵活应用讲解，所以有必要加强师资队伍建设。一是要加强多种形式、多层次的培训，可以是一带一互帮制度，年轻老师带老教师熟悉应用现代化教学手段；也可以是学校统一培训，集中定时进行现代化教学培训。二是鼓励教师自学，建立教师考评制度，培养“建筑CAD”课程主干教师。

(2)引进身边生活案例

教学过程中引入的案例如果比较抽象，有些学生难以将平、剖、立面图相联系，易失去兴趣。可通过引入身边的具体案例，吸引学生注意力及兴趣度。例如选择他们熟知的教学楼、宿舍楼、食堂作为教学项目案例，学生可以将二维图纸与真实立体图形相对比，加深对知识点的理解，提升学习的兴趣度。

(3)创建良好的学习氛围

教学中发现，课堂上学生有比赶超的压力，较为紧张，气氛较为压抑，学生精神处于紧绷状态，下课时学生接连喊累；教师可以引入与课堂相关的建筑专业热点问题，组织学生讨论，教师参与其中辩论，耐心引导讲解，在缓解紧张压力、活跃气氛的同时，学生又能学到专业知识。

(4)加强课外学习监督

课堂上有教师引导监督，学生能够摆正学习态度，认真学习。课下教师虽然可以通过网络引导学生学习，却无法监督，学生可能存在形式主义，播放学习资源却不观看、拷贝别人的作业进行提交等。可将班级以宿舍为单位划分学习小组，设置小组长代替教师进行监督，小组之间相互监督，出现形式主义学习减扣平时成绩，规定学生在晚自习等特定时间统一观看网课资源完、成练习作业，小组长通过视频或拍照向教师汇报学习情况。教师发现提交的作业若有雷同现象，每次作业雷同的同学同时减扣10分平时成绩，全班其他同学减扣2分，这样可以形成同学间相互监督关系，督促学生独立完成作业。

4 结 论

基于OBE理念的混合教学，顺应时代发展，充分利用了现代化信息教学手段，丰富了教学内容。从知识性和技能性两个方面分析“学习产出”，制定课程层面教学成果产出目标，使教学目标更加明确。线上线下混合翻转式教学，以学生为中心，教师不再在课堂上“滔滔不绝”地讲解，相对增加了学生课堂实践时间，提高了专业实践技能，适应建筑类职业素质要求；学习成果的产出，使得学生自信心倍增，从而提高了他们的兴趣度与积极性；学生成绩进行全过程考核评价，适合专业素质要求及高职院校学生自身情况，此教学方式得到了广大师生认可。基于OBE理念的混合式翻转课堂教学对专业发展有重要的意义，有助于培养专业技能型人才，值得在高职院校推广。