刘 晶，赵胜华

(桂林理工大学土木与建筑工程学院，广西桂林，541004)

一、引言

随着近年来现代教育信息技术的快速发展，线上网络课程建设全面铺开，越来越多的高校将优秀的教学资源搬上网络。一方面，这不仅丰富了课程教学的手段与资源，而且拓展了课程教学的时空范围。另一方面，这也使作为“数字原住民”的当代大学生获取知识方式不再仅限于课本与教师，借助电子产品在网络平台获取信息与知识的多元化学习方式已趋于常态。这两方面的影响势必对传统课堂教学带来巨大的冲击。如何提高自身课堂的吸引力、守住自身课堂、拓展课程参与度与挑战度，如何将优秀的线上资源与智慧工具融入教学，这是每一名高校教师都必须面对的现实问题。此外，教育部陆续出台文件，将打造具有高阶性、创新性、挑战度的“金课”作为高校课程建设的改革目标。[1-2]这些都极大地推动了高校对当前大学课程教学进行深入的变革，传统单一课堂教学模式不再是高等教育唯一的选择。而以MOOC、SPOOC为代表的在线课程，突破了时空的限制，以其自主、开放、优质、丰富、碎片化的学习资源受到了广大师生的欢迎。然而，其自主化、碎片化、监督力不够等特点容易造成课程内容缺乏系统性、学习者很难实现深层次学习。[3]因此，基于智慧教学工具、线上线下平台与资源的混合教学模式成为研究的热点。[4-7]工程图学教学团队(以下简称团队)以工科专业基础课程“工程制图”为例，依托在线SPOOC课程，依据布鲁姆二维认知框架，构建了以雨课堂一体化平台为基础、以BOPPPS模型为指导的线上线下混合教学模式。此外，基于图学社团的课堂内外结合与衍生，进一步深化图学知识的能力转化，在课程教学实践中取得了一定的教学效果。

二、基于雨课堂一体化平台与BOPPPS模型的混合教学模式构建

工程制图是一门工科类专业必修的基础课程。本课程旨在培养学生阅读与绘制工程图样的成图能力、空间建构想象能力、形象思维能力及工程表达的能力。随着课程学时大幅压缩，传统图学课堂普遍存在学生成图训练与空间建构能力养成的时间不够，又缺乏及时有效的反馈与指导的问题，很容易使学生逐渐失去对课程学习的兴趣。传统的“教师讲解，学生课下绘图训练”的教学模式已经无法满足多元化学生群体的个性化需求，并且开始制约学生学习的主观能动性。[7]因此，团队构建了基于雨课堂一体化平台与BOPPPS模型的混合教学模式。

(一)基于布鲁姆理论重构教学内容与目标

为更好地开展混合教学，提高课程教学活动安排与评价的可操作性，团队依据布鲁姆教育目标分类理论，在满足教学大纲要求的基础上，同时考虑学生认知能力与探究水平，知识与认知两个维度将课程内容拆分为彼此独立又相互联系的知识点。以工程制图课程中“剖视图”这一节为例，团队按照知识维度将本节知识内容分别划分为四类。

事实性知识(A)：剖面线、剖切符号、剖切平面，概念性知识。

概念性知识(B)：剖视图概念、剖视图种类、剖切方法分类，程序性知识。

程序性知识(C)：剖视图的画法，元认知知识。

元认知知识(D)：一般思考与解决剖视图的策略知识——“建构法”。

然后对每类知识，按照教学大纲要求掌握的程度，进行认知维度划分。如事实性知识，在记忆与理解剖面线内涵(A1、A2)的基础上，能够加以应用规范绘制剖面线(A3)并评价绘制的剖面线是否规范(A5)。如概念性知识(剖视图种类)，在记忆与理解每种剖视图概念(B1、B2)的基础上，能够结合剖视类型特点与视图表达，针对同一种形体想出多种表达组合方式(B6)，并对其不同表达组合进行分析(B4)，作出合理的评价(B5)。再如元认知知识，将前面零散的事实性、概念性与程序性进行整合、提炼与升华，得到一般的策略知识，能够理解并应用到一般的剖视图表达的问题(D3、D4)，同时能够分析不同情况的适用性与作出调整(D5)。具体的对应关系如表1所示。

表1 剖视图二维矩阵图

基于课程重构的二维认知框架，团队针对每一个知识点，科学制订有效的教学活动与评价手段。例如，A1、A2属于事实/记忆、理解维度知识点，该教学目标是让学生记住剖面线、剖切符号等的规范要求，理解其内涵。因此，针对该低阶目标知识点，其教学活动可以设计成线上自主学习、线上雨课堂自测相结合的形式。具体教学活动安排如表2所示。

表2 二维框架下的教学活动安排

(二)基于BOPPPS模型与雨课堂一体化平台的混合模式构建

BOPPPS模型以学生为中心，教师是学生学习过程中的引导者、陪伴者与鼓舞者。该模型强调学生的全方位参与且及时有效的反馈。团队依据BOPPPS模型将“工程制图”课程划分为六个环节，即课程引入(bridge)、学习目标(objective)、课前摸底(pre-assessment)、参与式学习(participatory learning)、课后测验(post-assessment)和总结(summary)。

课程引入环节通常以实际工程形体案例或者小故事导入，激发学生兴趣，继而提出科学问题，引发学生思考。

学习目标环节通过任务驱动法指明本节学习的目标，增强学生的学习动机。

课前摸底环节通过雨课堂练习检测学生自主学习的效果，作为课堂教学调整的参考。

参与式学习环节通常采取分组讨论、角色扮演等参与性活动调动全体学生参与，促进学生对知识从记忆、理解、应用低阶目标向分析、评价、创造等高阶目标跃升。

课后测验环节借助雨课堂限时练习检测学生对知识的理解与应用分析程度。

总结环节通常采用思维导图方式等方式总结本节的要点与注意事项，并推送本节课程作业、拓展性的问题及课后讨论的话题，从而进一步促进学生对所学知识的内化与迁移。

BOPPPS模型的六环节并不是一个个孤立的个体，而是环环相扣，促使学生逐渐从低阶向高阶螺旋成长的有机整体。具体课程架构如图1所示。

图1 基于雨课堂与BOPPPS模型的混合教学模型

课程引入、学习目标、课前摸底三个教学环节主要在课前完成。具体来说，教师基于知识与认知两个维度重构认知框架，并依据前面拆分好的知识点，制作长度在15分钟之内的微课视频和兼具导学功能的雨课件。按照课前需要掌握认知维度，设计雨课堂课前练习和讨论话题，以此作为课前学生自主学习掌握程度的评估，并提前一周将所有的课前活动发布在雨课堂一体化平台上。之后，学生在上课前一天完成平台上微课、雨课堂课件、课前雨练习、讨论等线上任务，教师通过统计雨课堂平台任务完成情况、讨论区热点及各小组长收集的学习难点报告，在进行深入分析与总结的基础上，对课前反馈的热点问题进行有针对性的教学设计，为接下来精准的课堂教学打下坚实的基础。

参与式学习与课后测验两个环节主要放在课堂上完成。具体来说，教师根据课前预习反馈，有针对性地精讲学生在课前理解不透彻的知识点，紧接着再次进行雨课堂前测，以此了解学生在开展参与互动学习前对本节知识的理解和初步应用能力。之后，教师结合前测问题反馈和本节知识的特点，借助参与性活动，包括图样找茬、图样评审、正反典型展示、图样合理性讨论、一图多形、原型多样、构型设计等，深入开展课堂教学。这些活动旨在为学生提供自由表达、质疑、探究、讨论的机会，让学生在教师的引导下，运用问题导向、合作探究、归纳总结、对比分析等形式解决课前问题。在课前问题解决的基础上，参与性活动应层级递进，从初阶向高阶目标深入，让学生的思维活跃起来，不断提升成图与空间想象等高阶能力。最后，教师在课堂开展过程中融入雨课堂限时测练，有针对性地借助雨课堂投稿投屏、限时测练、投票等功能检验学生对关键知识的认知程度，为课后的针对性练习与总结打下基础。

总结在课后完成。教师通过思维导图等形式，归纳总结本节知识点与绘图误区，并在雨课堂上推送课程总结、课后拓展作业、图学文献。课堂学习活动完成之后，要求学生在课后修改第一版作业并提交，以此实现知识与能力内化、提升。针对部分较难的绘图作业，教师可以预先录制好绘图解答视频，定时发给学生，以此帮助学生进行反思。

(三)基于图学社团的课堂内外结合与衍生

为进一步深化图学知识向能力的转化，团队以校级图学社团为平台，开辟了图学第二课堂，社团骨干成员由全国成图大赛获奖的学长担任。在教师指导安排下，参考课程典型习题、竞赛真题及实际工程，根据工程制图课程进度，学生在图学社团中由浅入深、由面到体地进行二维、三维计算机与尺规绘图实战化培训与训练，提高空间想象能力与成图能力。基于“以赛促教、以赛促学”理念，图学社团每年都会积极组织与选拔学生参与各级各类图学竞赛，以此培养学生以图学解决实际问题能力，锤炼学生认真负责、一丝不苟的品质。此外，借助图学社团力量，团队还将图学职业资格证书与图学教育结合起来，积极组织与指导学生参加全国CAD等级考试、全国BIM等级考试等相关技能证书，为学生将来就业打下坚实的基础。

三、教学改革效果评价

(一)混合教学改革方式评价

针对工程制图混合教学课程改革课程教学目标、课前预习效果、学习氛围及高阶能力提升等方面的效果，团队通过学校教学质量管理平台进行了问卷调查，共发送调查问卷186份，收回166份。调查结果显示，有92.3%的学生认为课前任务能使自己有更明确的学习目标、制订更合理的自主学习计划，为后续教学环节打下坚实的基础。通过课堂有针对性的精讲，相较课前，学生对理解与记忆层级的教学目标的掌握提高了8%，说明针对性精讲能够有效解决学生课前低阶的问题。同时，通过参与式学习环节，对应用及以上的高阶目标从51%提高到了72%，说明参与式学习环节能够让学生对所学知识内化和迁移为应用能力。如图2所示，83%的学生(20%非常同意，63%同意)认同工程制图混合教学模式营造的课堂氛围有助于自身学习的进步。如图3所示，超过一半的学生认为工程制图混合教学模式能够提升其自主学习能力、团队协作能力、成图能力以及创新思维能力，但对沟通表达能力与分析评价能力提升力度不大。这说明工程制图混合教学模式对评价、分析等高阶能力的提升需要进一步改进。

图2 课堂氛围

图3 能力提升图

(二)学生学习效果

为更为直观地分析改革前的传统教学模式和改革后的混合教学模式的区别，本研究采用同专业同学期的平行班作为参照。如图4所示，对比传统班与实验班的结课考试的成绩可知，实验班较传统班的优秀有了明显的增长，且不及格率有了显著降低，整体成绩向良、中靠拢。由此可见，混合教学模式能够帮助在传统课堂教学有困难的学生，至少达到合格的要求，也能让学有余力的学生更进一步。

图4 传统班和混合班成绩对照

(三)学生评教与同行评价

工程制图课程混合教学创新改革从2018年开始初步探索到2021年，在学生群体中得到了广泛好评。图5为历年学生期末评价，得分都在优秀以上。从纵向发展趋势来看，改革后学生评教分数有了一定的递增趋势；从同行横向对比来看，改革后学生评教分数都高于全校和全院的平均水平。学生匿名反馈数据的词频统计，最多的是认为课堂“有活力、有趣、认真、关心、想象力”等。可见，大部分学生认可混合教学能够改善课堂气氛、陪伴与帮助个人成长。

图5 历年学生期末评教统计

四、结语

为有效、精准开展教学活动，团队按照布鲁姆知识与认知维度，建立课程二维认知框架。结合该框架，有针对性地设计、安排不同维度知识点对应的教学活动。以此基础上，团队构建了以雨课堂一体化平台为基础、以BOPPPS模型为指导的线上线下混合教学模式，在教学的过程中做到难点、问题点精准定位并持续改进教学，开展有针对性的教学活动。实践表明，该教学模式能够使学生明确学习目标，提高学生的主观能动性与学习效率，有效实现学生从低阶目标向高阶目标的跃升。