线上线下混合式教学模式在“计算机辅助设计”课程中的探索

吴燕，肖晴，牟雪姣，陈鸿，张远兵

（安徽科技学院建筑学院，安徽 蚌埠 233100）

1 引言

信息技术的发展引发了一场深刻的教育变革，各种基于技术的学习资源和新型的教学模式层出不穷，MOOC、SPOC、翻转课堂、线上线下混合式课堂等相继成为教育研究和实践的新宠。在当前信息化时代，面临时间碎片化和知识获取多元化形式，传统的教学模式已不能满足人才培养的需求，高等教育教学模式的改革势在必行。当前教育者积极利用学习通、学堂在线、雨课堂等平台开展MOOC、SPOC等线上线下混合式教学模式改革探索，前人在建筑法规、高等数学、药剂学等课程上进行尝试应用，并取得一定效果。本研究根据建筑设计类专业“计算机辅助设计”课程特点，利用学习通平台，探讨了线上线下混合式教学模式的改革，以期为线上线下混合式教学改革提供参考。

2 “计算机辅助设计”课程定位

“计算机辅助设计”是风景园林、城乡规划、建筑学等建筑设计类专业的专业基础课程之一。安徽科技学院建筑设计类专业本课程设置为48个学时，其中理论课程为16学时，实验课程为32学时。课程主要讲授AutoCAD、Photoshop、SketchUp等软件使用的基础知识和应用技巧。要求学生重点掌握应用AutoCAD绘制施工图，AutoCAD与Photoshop结合绘制彩色平面方案图及各种分析图，AutoCAD、Photoshop、SketchUp等软件综合运用制作效果图，具备相关专业图纸绘制及排版等能力。

3 安徽科技学院“计算机辅助设计”课程教学发展

自2004年安徽科技学院招收园林本科专业以来，就开设了“计算机辅助设计”课程，后又在其他建筑设计类专业开设。2005年至2009年，采用传统教学模式，理论课堂教师大班演示讲授，实验课堂学生小班上机操作。其存在的主要问题是理论与实践分离，理论课堂学生虽然能听懂学会，但是到机房上机操作时忘掉了大部分内容，学生操作困难；另有基础差的同学，干脆上理论课时不听课，实验课不会操作，老师指导重复工作多、工作量大、效果不好。针对传统教学模式的缺点，我校“计算机辅助设计”课程组教师，认真改革课程教学，2010年至2015年采用“教学做一体”小班多媒体机房上课模式，教师先讲解软件怎么用，紧接着学生在电脑上操作练习，将课程内容分成一个一个小模块教学。其存在的主要问题是课堂上教师以操作演示讲解为主，很容易忽略学生的接受程度；有些自律性差的学生会趁教师演示的空玩手机，到学生练习时，什么也不会；容易出现同一问题老师讲解多遍的情况，课堂效率大大降低。2016年至2019年逐步采用微课、SPOC等教学方法，尽量提高学生的自学能力，提高学生的学习效果。2020年春，因疫情影响采用MOOC和线上录课方式指导学生学习计算机辅助设计，加大学习效果检查，尽量避免纯线上教学的缺点，提高学生的学习质量。2020年秋至今，我们一直致力于线上线下混合式教学模式的探索，充分发挥线上教学和线下教学的优势，提升学生的学习获得感。

4 线上线下混合式教学实施

4.1 线上线下混合式教学设计

线上线下混合式教学是充分利用线上资源优势和线下互动优势的一种创新教学方法，是将信息技术与传统教学深度融合来促进学生学习，提高学习效果的手段。线上线下混合式教学不是简单教学内容叠加，而是线上线下教学内容和教学方法的有机融合，深度挖掘教师和学生“教与学”的潜能，充分调动教师和学生“教与学”的积极性。要想达到该目的，线上线下混合式教学课程设计显得尤为重要，对课程进行线上线下系统化设计，实现“以学生为中心”与“教师为主导”有机结合，线上自主学习与线下互动交流的有机结合，过程性评价与总结性评价相结合，为“计算机辅助设计”课程提供一个立体的、多维的教学环境，以实现课程设置目标。本课程设计基于超星学习通网络平台，以“三全育人”理念为指导，以“学为主体，教为主导”的原则，以“能力培养”为核心。

图1 线上线下混合式教学设计

课程学习的过程是感知知识、加工知识、应用知识的有机统一。根据“计算机辅助设计”课程特点，采取线上线下混合式教学模式，按照感知知识、加工知识、应用知识三个阶段进行课程设计。

感知知识阶段，根据课程特点，充分利用线上资源，为学生提供“计算机辅助设计”软件学习相关的微视频、PDF资料、测验题等学习资源，学生可以通过观看或聆听、跟着视频讲解操作等，进行自主学习，对计算机辅助设计相关章节的知识点，如基本命令操作等有所了解和理解。例如，在讲解“基本绘图命令”章节中，“直线、多段线、构造线、样条曲线”这一类绘制线类图形的工具，操作相对比较简单，就可以通过线上提供微视频，让学生提前观看有所了解，线下讲解时通过案例应用讲解类似命令的区别。这样学生学习的效果能更好。

加工知识阶段，在学生充分自主学习的基础上，此时学生对章节的知识点基本上有所了解和理解，让学生做些典型习题、实验项目训练，理论与实践相结合，进一步强化学生对知识的理解和掌握，习题训练主要结合所学知识，通过线上进行，由客观题和主观题构成，学生可以抢答，然后给予一定分值进行鼓励。实验训练项目主要是通过线下实验课程进行，如“园林建筑平面图”项目训练，要求每位同学都要在线下实验课堂认真独立完成，教师进行监督和指导，每个学生都要掌握计算机辅助制图的流程、操作要点及常用绘图技巧，最后成绩评价以绘图的规范性、完整度、速度为指标，进行综合评价。通过项目训练不仅可以让学生加深对知识点的掌握，同时对知识点进行加工整合，为下一步运用奠定基础。该阶段主要在线下进行。

运用知识阶段，在学生对知识了解、理解和掌握的基础上，通过典型案例，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。例如在讲解“彩色平面方案图绘制”章节中，我们会给学生提供一处校园绿地作为项目，让学生分组进行讨论，根据学生自身经验对场地现状存在的问题进行总结，然后提出解决措施，对场地进行重新设计。通过训练，既能让学生进一步掌握知识和运用知识，同时提高学生思维能力和综合素质。该阶段主要在课后进行，提升学生学习效果。

4.2 线上线下教学模式构建

图2 线上线下教学模式构建

当前教学不仅要传授知识，更重要的是要强调能力培养。线上线下混合式教学开创了2种教学场景，线上教学以自主学习和自我管理为主，线下教学以老师引导与启发为主，改变了传统教学模式，实现全新的教学方式，因此教学模式的改变也改变了教学内容，新的教学场景需要新的知识结构与之匹配。根据“计算机辅助设计”课程特点，本课程知识体系主要分为知识点、知识线、知识块和知识网4个层次，层层递进。知识点就是学生需要理解和掌握的章节各命令基本操作、基本用途和基本操作技巧，这部分知识对应的考点主要体现在填空题和选择题等，要求学生理解和掌握，在理解的基础上加以记忆，形成知识点群。知识线是基于知识点之间的逻辑联系建立的知识线，将知识点融会贯通。知识块是对知识点进一步深化，以解决实际问题构建的闭环知识模块，为重难点知识的运用与深化理解提供知识框架。知识网是建立与课程内容相关的具有前沿性和时代性知识库，延伸和拓展专业知识的广度和深度，为学生及时把握学科前沿，提升认知能力提供基础。线上主要提供知识学习和拓展，线下主要提供知识运用。

线上线下新型教学模式需要配备对应的多维考核方式。线上线下混合式教学考核采取过程性考核+终结性考核+学生参与的多维考核模式。总体思路是增加过程性考核，降低终结性考核权重，鼓励学生积极参与教学，培养学生运用知识解决实际问题的能力，本课程过程性考核占总成绩50%，包括线上观看视频（10%）、习题测验（5%）、讨论发帖（5%）、线上考勤（5%）、线下实践操作（25%），终结性考核50%。过程性考核一是通过学习通平台及时统计相关数据，二是实践操作考核通过现场操作，学生参与评价打分，汇总后取平均分。然后汇总成为本课程总成绩。

5 线上线下混合式教学效果

5.1 对学生参与度的影响

本研究采用固定组实验方法，选取同一个专业的3个班级作为实验对象，A班29人为实验班，B班28人为对照班，C班28人为实验班。实验班采取线上线下混合教学模式，对照班采取线下机房“教学做一体”教学模式。实验研究持续5周，从第2周开始，实验班级采用学习通平台进行统计数据，对照班级采用调查问卷，28位同学全部填写问卷，并全部回收。

由以上数据可以看出，通过线上线下混合教学模式改革，可以显著提高学生参与度，其中课前参与度在第2周时，线上线下混合教学学生参与度达到87.7%，而传统教学学生课前预习的仅有17.9%。通过线上线下混合教学，课程中和课程后学生参与度均显著高于传统教学模式。由此说明通过教学模式改革，可以显著提高学生的参与度，调动学生学习积极性。每周学生的参与度都会发生变化，在第2周时学生参与度较高，这是由于第1周上课时强调了教学模式改革，线上线下混合教学内容、课程设计和考核评价等，学生比较重视，学生积极参与。随着时间延长，学生对教学模式改革后感觉学习负担加重，学习任务越来越大，后面参与积极性有所降低，但是也显著高于传统教学模式。

学生课前参与情况 表1

学生课中参与情况 表2

学生课后参与情况 表3

线上线下混合教学模式对学生成绩影响 表4

5.2 对学生成绩的影响

由以上数据可以看出，通过线上线下混合式教学模式改革，学生成绩显著提高，表现在不及格率显著下降，对照教学模式不及格率达到10.7%，而线上线下混合式教学全部及格；线上线下混合式教学由于改变了评价方式，强化过程性考核，降低终结性考核，优秀率显著提高，达到28.1%，传统“教学做一体”教学优秀率仅为17.9%；线上线下混合式教学平均成绩为83.4，比对照提高了5.6分。由此说明，通过教学模式改革，不仅可以提高学生的学习积极性，同时也提高了学生成绩。

6 小结

随着信息化和智能化发展，高等教育高质量发展和教育创新改革与深化，高等教育教学模式改革是发展必然趋势，线上线下混合式教学已成为教育信息化发展手段之一，受到教育者广泛重视。不同高校、不同专业、不同课程所采用的教学改革手段也不尽相同，如何实现线上线下混合式教学有机融合，理论学习和实践训练相贯通，知识传授和能力培养有机统一，实现传统教育向现代化教育转化，达到人才培养目标，本文采用线上线下混合式教学，并进行课程设计和教学模式改革探索，初步取得一定成效，但是由于样本数偏少、线上线下混合教学课程单一、使用时间短，线上线下混合教学效果没有充分体现，研究结果上也存在偏差。下一步还要进一步深入研究，增加实验样本，在不同年级、不同课程上进行应用，然后进行对比，同时总结经验和不足，不断改进提升线上线下混合式教学质量和效果。