工程制图课程信息化建设的研究与实践

陈璐 黄坤 祝艺丹

摘   要：文章针对目前大数据与“互联网+”环境下高校课程信息化过程中存在的问题进行分析，建立了基于教学资源、教学环境、教学方法与教学评价四要素的课程信息化建设模型，并提出在教学管理中融入信息化技术的必然性;考虑到应用型高校人才培养目标，以“工程制图”课程为例，依托云班课与云教材进行课程信息化建设;将包括课程思政元素与知识拓展等内容的优质教学资源上传至云班课，并结合数字化云教材、灵活的教学方法，搭建开放式的教学环境;设计多样化教学评价体系，加强对学生理论知识与工程实践能力及个人素养全方面的考查。工程制图课程信息化建设实践，证明了将信息技术融入教学的先进性，但过程中出现的问题与反思，也将指引下一步建设的方向。

关键词：课程信息化建设;云班课;云教材;工程制图

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2021）14-0087-04

近年来，随着高校教育改革的持续推进，教育教学与信息化技术不断融合。党的十九大提出“办好网络教学”，标志着我国信息化教学迈上新的台阶。在此背景下，将高校的信息化教学定位于大数据背景下的数据驱动教学模式，打破传统的“教室壁垒”，重构以学生为主体的教学理念与教学模式，形成以信息化数据与技术支撑的全新的教育形态，才能更好地适应高校应用型人才培养的模式。[1]

一、课程信息化过程中存在的问题分析

在当前的素质教育形势下，陈旧的教学理念是影响信息化教学质量的主要因素。[2]虽然我国提出教育教学信息化的概念已经有几年的时间，但是受到传统教育机制与模式的影响，在教学实践中仍然是以教師为主、学生为辅。考核方式的单一性，也在一定程度上阻碍了课程信息化建设的推进。目前大部分的课程仍然由一张期末试卷来衡量学生是否合格，由教师决定“考什么”、“怎么考”，以及“合格标准”，而往往忽略学生在学习过程中应该养成的工程素养、创新能力、团队合作等个人素质。目前传统教育与信息化技术环境的割裂，导致无法体现素质教育中提倡的“以人为本”、“以学生为中心”的教学理念，也无法满足当今高校学生学习的个性化需求。

同时，在教育信息化的影响下，很多教师已经开始建设在线教学资源，并寻求资源共享的途径，但是也仅仅止步于此。课程的信息化建设不只是将课程资源上传于网络，更是建设完善的教学过程与教学模式，并设计灵活的教学方法、丰富的考核方式与之相结合，从而将“以学生为中心”的教学理念落到实处。因此实践中形成了教学资源大数据，如果没有一个完善的在线平台做共享与维护，教师没有将数据分析应用于实际教学中、没有形成“以结果指导教学”的教学思路，也会使课程信息化建设成为一纸空谈。

二、课程信息化建设有效途径探析

在互联网环境下，学生获取知识的内容与途径，不能仅仅依靠教师在课堂上的输出，还应在信息化技术的渗透下，得到更智能化、交互性更强的学习体验。通过对教育发展过程的分析，应首先建立融合教学资源、教学方法、教学环境与教学评价四个要素的课程信息化建设模型，如图1所示，并借助信息化技术手段下的教学管理能够有序顺畅地设计与实施四要素。

1.基于在线平台的教学资源建设

在课程信息化建设模型中，教学资源解决了学生“学什么”的问题。将现有的学习资源包括教材、习题、课件最大程度地转化为信息化资源，不仅有利于师生存储，而且能够实现跨学校、跨地域的传播与共享，使更丰富更包容的学习内容得到资源整合，形成“文本—可视”、“平面—虚拟现实（VR）”以及“校内—校外”等多种形态。[3]

在线教学资源要想得到最大化的整合与共享，必须有完善的在线平台做依托。因此在线平台的选择必须包含以下几个条件：①通用性好，使学生在不同的设备上有同样通畅的学习过程。②支持富媒体软件，包括音频、视频、文字、游戏等，能够满足学生沉浸式学习体验。③支持大数据分析，能够及时记录每一名学生学习时长、进度与测验成绩等等，并提供给后台进行学生的学习行为分析。④提供交互学习环境，既要设置交互学习的模块，实现学生在学习过程中的讨论、分享，又能够实现平台与网络的互通，例如利用气泡、检索等方式直接跳转百度百科，保障顺畅学习。⑤运行速度快，存储量大，维护及时，教师与学生使用便捷。

2.匹配课程信息化建设的教学方法设计

“怎么学”为信息化环境下的教学方法提出了新的思路。从授课方式来讲，教师应首先精准把握人才培养指标点，构建教学计划给予“形成支撑”、教学过程给予“实现支撑”、教学评价给予“证明支撑”等三层架构的培养体系。[4]由于我国“应试性”教育传统理念的根深蒂固，教师在授课过程中大量灌输教材上的理论知识，对学生个人能力的培养收效甚微。在这种教育国情下，教师必须从自身教学理念到教学设计、授课方式均做出突破。可以看出，在先进的信息化技术支撑下，通过大数据分析、虚拟仿真、人工智能的运用能够实现教学资源的丰富与共享，只有采取与其匹配的教学方法，才能进一步引导学生合理运用这些教学资源，相较于传统教学模式将课程信息化建设的先进性最大程度地体现出来。

从学习方式来讲，坚持“以学生为中心”，使学生成为教学活动的主体。通过课程信息化建设，利用移动设备或PC实现将学习从课堂内到课堂外的延伸，实现学习行为的数据分析，并支持学生由个体化学习向合作学习转变、由接受式学习向沉浸式学习转变。

3.开放式教学环境的搭建

课程模型中的教学环境要素则对“在哪学”这一问题进行了分析，体现了信息化背景下，教学环境的突破。在信息化技术和网络共享的支持下，鼓励教学行为不受环境与对象的限制，可以“随时随地”发生。“随时”指出教学行为发生的时间是灵活的，不仅仅局限于学校规定的课堂时间内，学生只要想学习，随时能够通过互联网学到本校或国内其他高校的优质教学资源，甚至可以在全球范围内进行;“随地”指出学习的空间能够打破教室的束缚，一台电脑，一部手机均可以营造出学习的环境。“在哪学”这一问题的解决，充分地体现出课程信息化建设中对学生学习的主观能动性的重视，只要能够激发出学习的兴趣，就能够高质量地完成学习。

4.信息化条件下教学评价的完善

传统教育存在的各种弊端，归根结底是由应试这种单一的考核方式所导致。如何构建与完善多元化的、智慧化的考核方式尤为重要。多元化意在用多形态的考核方式，从各方面考查学生理论知识、实践运用、创新能力以及工程素养，以专业人才培养指标点作为考核依据，检验学生是否达到了应用型人才的标准;智慧化则注重考核方式的差异化。不同层次的，具有一定差异化的学生，采取不完全相同的、具有针对性的考核内容与形式。通过对考核方式的完善，对学生进行综合性的充分的评价，形成整个教学过程的闭环。

只有实现科学的智能的教学管理，才能顺畅地实施课程建设模型四要素。坚持教学行为与信息化技术的深度融合，是我国推行教育信息化的基本原则。[5]一方面，在教学管理中加入强大的数据分析，对教学资源进行合理分配，对教学行为进行动态管理;另一方面，利用信息技术下的云服务，对学生的学习过程进行有序跟踪，弥补传统教学中无法具象的缺失数据，如表1所示。

三、课程信息化建设实践探索

“工程制图”是研究工程图样的一门学科，主要任务是培养学生具有一定的绘制和阅读工程图样的能力、空间想象和思维能力，是目前应用型高校工科专业学生必修的一门技术类基础课。

1.“工程制图”云教材开发

云教材不同于一般的纸质教材与电子教材，是蓝墨MOOT平台下的移动交互式数字化教材[6]，指大范围开放式在线教科书，是基于互联网的智能云端教材[7]，能够适应手机、IPAD、PC等设备，使学生获得随时的、丰富的、可交流的、可拓展的学习过程。云教材通过其气泡、高亮、笔记、互动、测验等强大的功能，能够满足学生网络查询、内容讨论、交互学习的“个性化-共享化”兼容的学习体验。除此之外，通过云教材强大的数据分析对学生进行学习跟踪，随时掌握学生的学习情况，并以此为依据进行教学调整。

“工程制图”云教材以“学生的认知规律”为依据重新编排了教材的内容，并在每一章开头加入了“知识导读”与“课程矩阵”模块，能够帮助学生梳理本章的学习主线，并能够清楚每一个知识目标及其在本章中的比重。在功能上，加入了微课视频、动画仿真、气泡注解与百度百科查阅、笔记高亮、随堂测验、知识扩展等，如图2所示，使学生丰富了学习行为、提高了学习兴趣;并通过鲜明的色彩，给学生带来全新的视觉体验。

云教材的开发是“工程制图”课程信息化建设中必不可少的一个环节，改变了纸质教材“文字+二维图形”传统单一的形态。且由于工程制图课程内容的特殊性，对于学生而言，空间几何分析能力在視频、仿真等模块的辅助下更能得到有效提升。

2.“工程制图”云班课构建

云班课是蓝墨科技推出的一款移动教学辅助APP，能够有效地将教学过程由传统的线下延伸至线上，通过教师将课件、微课、测验、作业等教学资源上传至网络，并结合了签到、讨论、调查问卷、头脑风暴、轻直播等操作，是将教与学有机融合的多功能教学平台。

云班课的构建，首先应创建班级，在云班课对应的模块下，即可上传相关教学资源。学生在手机端或者电脑端下载安装云班课APP，输入教师创建班课时获得的课程号，即可加入班级。教学资源可以一次性上传（见图3），设置发布时间与经验值，教师也可以随时对资源进行调整。教学资源应该体现“以学生为中心”，以激发学生兴趣、注重积累知识、符合认知规律、培养工程素养与个人能力为原则，进行有针对性的选择与上传。

云教材与云班课相互结合，学生通过教师推送的云教材学习相关章节，并结合云班课中其他教学资源，完成习题与任务，保证学习内容的完整性与一致性。此外，教师在上传资源时，选择部分扩展知识，鼓励学生在掌握课程目标内容的基础上，获取行业先进的技术与内容，拓宽知识领域，并培养严谨认真的工作态度，提高个人工程素养。

3.利用云班课完善考核评价体系

考核体系是课程信息化建设中关键的一环，是学习由输入到输出的过程，完善的评价体系才能使教学过程形成一个完整的闭环。工程制图课程由于其课程性质与内容，决定了不能仅凭期末考试卷子来衡量学生是否掌握了这门课的要点，因此对考核评价体系的改革势在必行。考核评价体系包括两部分内容：其一对照人才培养的指标点对课程及教师进行评价，作为调整授课重难点与方式方法的依据;其二是对学生的学习成果进行评价，主要考查理论知识的掌握与工程实际问题的分析与解决能力。考查的方式注重过程考核，并体现不同学生的差异性，完善考核的多样化，涵盖理论知识、工程应用、课程思政、团队合作与创新能力几个方面。考核评价指标如表2所示。

参考文献：

[1]翟大昆.大数据背景下高校信息化教学模式构建研究[J].计算机产品与流通，2020（11）：120，142.

[2]李丽.基于蓝墨云班课和云教材的信息化教学改革对策[J].吕梁教育学院学报，2018，35（3）：114-116，124.

[3]刘革平，余亮，龚朝花，等.教育信息化2.0视域下的“互联网+教育”要素与功能研究[J].电化教育研究，2018，39（9）：37-42，74.

[4]颜兵兵，史立秋，刘启生.以师生共进为视角探究移动信息化课堂教学新模式[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2017，30（11）：90-93.

[5]任友群.走进新时代的中国教育信息化——《教育信息化2.0行动计划》解读之一[J].电化教育研究，2018（6）：27-28，60.

[6]丁乔，孙轶红，鲁宇明.基于“工程制图”云教材的云班课建设与应用[J].图学学报，2019，40（5）：976-982.

[7]康东，董阁.蓝墨MOOT平台下的高校开放式数字化云教材开发探索[J].现代信息科技，2019，3（21）：90-92.

（编辑：王天鹏）