线上教学资源构建及教学质量反馈评价<br/>——以《土木工程制图基础》课程为例

线上教学资源构建及教学质量反馈评价
——以《土木工程制图基础》课程为例

2023-10-30简川霞傅惠李冰陈和恩

重庆建筑 2023年10期

简川霞，傅惠，李冰，陈和恩

（广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006）

0 引言

在工程教育认证背景下，2018 年，教育部发布了《关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》，提出实施一流课程建设计划，要求打造“金课”，并提出“两性一度”的金课标准，即高阶性、创新性、挑战度[1]。传统的线下教学模式受教学模式单一和考核方式局限，难以实现“金课”的高质量要求。现代互联网和教育深度融合，促进了教育教学方式的转变，教学全过程生命周期考核方式客观，极大地提高了教学效果，为实现金课的“两性一度”标准提供了一条行之有效的途径。

本文以《土木工程制图基础》课程为例，探讨互联网和该课程的深度融合，从线上教学资源构建和教学质量反馈两个方面详细分析教学活动实施过程，提高课程教学效果，力争达到“金课”要求。

1 现状分析

土木工程制图基础是一门面向土建类专业开设的、实践性很强的专业基础理论课。该课程对学生的空间想象和思维能力要求较高，教学内容多，课时少，常面临因疫情影响导致线下课程转线上教学而致教学效果不理想等现象。目前该课程的教学模式主要有以下几个不足之处。

1）线下教学模式单一。传统的教学模式以课堂教师“传道受业解惑”为主，课程的教学内容多（主要知识点包括制图的基本知识与技能、投影理论、组合体、轴测投影和建筑形态的表达方法等）。在有限学时内，教师疲于课程知识点的“填鸭式”传授，难以培养学生空间想象能力和土木工程制图能力[2]。

2）线上教学资源匮乏[3]。互联网与教育的融合，网络课程已经逐步开展和普及。但《土木工程制图基础》课程作为面向土木类专业学生的基础课，线上教学资源相对匮乏，如缺少课程的教学模型3D图形库资源、试题库资源、教学视频资源等，严重影响了课程的线上教学活动实施。

3）教学活动记录匮乏和考核方式不客观。传统教学模式的教学活动组织常以教师传授为主，学生参与为辅，教学活动的考核简单且不够客观。简单的线上教学往往将线下课堂教学活动通过软件（如雨课堂、腾讯会议等）移至网上，没有构建丰富的线上教学资源库和对教学活动全生命周期过程跟踪记录，缺乏有效客观的考核评价方式[4]。

2 线上教学资源库构建

教学资源库的构建要以教学目标为导向，通过构建丰富的线上教学资源库，并配以线下资源库，以实现土木类专业对学生的培养要求[5]。教学目标主要有两点：1）具备绘制和阅读工程图样的能力，了解相应的国家标准；2）具有基本建筑形体的表达能力和专业图样的阅读能力；掌握计算机绘图和建模的基本技术。构建线上教学资源库，主要包括几个方面（图1）。

图1 线上资源库

教学视频库是将土木工程制图基础课程知识点录制成教学视频，放至线上视频库中，可以反复播放，这有助于学生课前预习和课后复习。尤其是线下课堂上对知识理解不够透彻的同学，可以通过反复播放教学视频，加深对知识的理解深度。3D 模型库构建的主要目的是解决针对土木工程制图中比较复杂的三维组合体结构导致学生理解困难的问题，采用三维建模软件进行模型重构，可以从不同角度去观察三维模型的内部结构（如组合体的相贯、截切、穿孔等），辅助学生理解组合体的空间构型，提高学生的空间想象能力。这对学生绘制和阅读工程图样环节非常重要[6]。试题库是针对每个章节的知识点，设置不同形式的考核检验试题（如选择题、判断题、图形题和填空题等），以达到课程知识点考核要求。同时，可以设置期中、期末或者阶段测验试题，掌握学生在不同阶段的学习程度，进行查漏补缺，不断提高。大纲和课件库是将本课程的教学大纲（内含教学目标、教学要求等信息）和每个章节的课件（如Powerpoint 课件、PDF 课件或动画课件等资源）放置线上对应的章节部分，辅以教学视频库资源，供学生预习和复习使用。线上考勤是通过线上扫描二维码方式进行线上签到，快捷方便，且信息记录准确，省去了线下课堂教师点名签到环节，大大节省了课堂考勤时间，提高了课堂利用效率。制图竞赛是通过参加各种工程制图大赛，来提高学生解决实际工程制图的应用能力。通过竞赛，可以让学生发现土木工程制图的具体实际应用，增加对课程的学习兴趣。知识点库是将各个章节的知识点进行归纳总结，以便学生能够快速准确地把握该章节的学习要点。例如，在投影基础章节中，将投影基础知识归纳为：点、线、面、体的投影，难点在立体（平面立体和曲面立体）的相贯投影部分。对每个知识点内含的子知识点进行逐级分层梳理，让学生便于把握知识间的关联，以融会贯通。小组讨论是在线上教学平台上将班级划分若干小组，组织小组对课程知识点或某个实际工程图解问题开展讨论，小组成员发表自己的意见，最终形成小组讨论报告，并提交。整个讨论过程，网上有跟踪记录，教师可以依据小组成员参与度及讨论报告进行为组员评分，作为学生平时成绩的重要参考之一。作业与答疑是教师针对课程知识点在网上布置相应的作业，学生做完并在网上提交，教师在网上批改作业和对作业评分，并将作业问题推送给学生，学生可以实时看到教师批改的作业。学生作业提交过程、作业评分、作业问题反馈等整个环节均有准确记录，方便快捷，避免了线下作业提交和成绩记录的繁琐过程。拓展资源库是以土木工程制图基础为依托，拓展和土木制图相关的专业应用领域，可以让学生开阔眼界，增加课程兴趣和学习的积极性。如房屋建筑制图、建筑给水排水制图等资源可以让学生了解更多土木工程制图的具体应用。

通过线上各个教学资源库的构建，相互协作，可以有效提高教学目标的达成度。

3 多维差异化权重考核体系

构建线上教学资源，满足线上教学活动的实施，提高教学质量。但传统的教学考核评价方式主要依靠期末考试来实现教学质量的评估，这有失客观公正[7]。线下考核若想增加平时教学活动考核，需要具备大量详细丰富的平时教学活动全过程记录，这无疑大大增加了教师在平时教学活动中的教学记录量（如考勤、作业成绩、小组讨论和课程参与度记录等），对教师来说，是一项不小的工作负担。借助线上教学资源，线上教学活动可以轻松记录整个教学活动全过程，并形成记录数据分析报告，能够让教师快速精准地对学生的学习效果进行客观评价和考核。有大量的教学活动记录数据做支撑，可以采用多维差异化权重方式对教学质量进行考核评价（图2）。

图2 多维差异化权重考核体系

在该考核体系中，维度可以设置为：考试、作业、考勤、讨论、测验、竞赛或其它等，教师可以根据自己的教学目标设置合适的维度，避免了传统的仅有期末考试的单一考核模式问题。同时，依据各维度的重要性设置各维度在考核体系中的权重大小wi。，n 代表维度数目。基于线上大量的教学活动记录数据，实现多维差异化权重考核。根据考核结果，对教学过程进行反馈，并提出相应的改进措施，以提高教学质量。

4 教学反馈与改进措施

通过线上教学资源库构建和多维差异化权重考核方式的实施，统计学生对课程目标完成的达成度情况，并以此对整个教学环节进行修正，提出相应的改进措施，提高课程目标达成度。此处，我们以广东工业大学土木工程制图基础课程的教学反馈与改进措施为例进行分析。我们对土木类专业2021 级11 个班共计512 人进行了课程目标达成度统计。课程教学目标1 和2 的达成度统计结果，分别见表1 和表2。从表1 和表2 中可以看到学生对教学目标1 和2 各个知识点的掌握情况。综合统计表1 和表2 中的完全达到、大部分达到和基本达到三种情况，教学目标1 的最终达成度为88.96%，教学目标2 的最终达成度为87.56%。分析教学过程中存在的问题，并提出改进措施。具体问题如下：1）线上教学资源利用不充分。学生可能因为不够重视，没有进行课程的线下和线上预习，对课程需要掌握的知识和需要达到的制图能力不清晰。2）课后作业和绘图作业没有及时跟进，制图类竞赛没有参与，缺少制图能力的锻炼。针对这些问题，我们提出相应的改进措施：1）增强课堂的参与性。在课堂上，教师充分调动学生的积极性，让学生来讲课或参与到课堂讨论中，教师帮助学生解疑答惑；2）让学生明白土木工程制图作为一门基础理论课在土木类专业中的重要性，引起学生高度重视，让学生自觉利用已建立的线上教学资源，提高学习效率；3）督促学生及时复习，通过线上作业和绘图辅导，帮学生解疑答惑。鼓励学生多参与制图类竞赛，给他们以信心和竞赛指导，锻炼学生制图能力。通过改进措施的执行，课程教学目标达成度得到逐年提高。

表1 对课程教学目标1 的达成度调查统计

表2 对课程教学目标2 的达成度调查统计

我们统计了近三年（2019—2021）土木类专业在教学目标1 和2 的最终达成度（图3）。从图3 中可以看到，通过线上资源库的构建和利用，以及多维差异化权重考核体系的实施，对教学过程不断提出改进措施，课程教学目标1 和2 的达成度在逐年上升。例如：在教学目标1 上,2021 年达成度为88.96%，比2019 年的达成度（82.56%）提高了6.40%；在教学目标2 上，2021 年达成度为87.56%，比2019 年的达成度（80.47%）提高了7.09%。这说明改进措施的具体落实对课程有助于教学质量不断提高，并且学生对土木工程制图能力达成度也得到显著提升。图4 是近几年学生参加全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛获得的部分团体和个人荣誉证书，通过制图竞赛的反馈，一定程度上反映了学生对工程图样的阅读与测绘能力，提高了课程教学目标的达成度。教学反馈与改进措施的执行证明课程质量管理体系促进了工程教育认证背景下土木工程制图课程正逐渐达到了金课的“两性一度”要求。