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从MOOC发展探索数字技术课程教学模式改革与创新

2020-08-13秦彦

中国林业产业 2020年7期
关键词:数字作业建筑

文/秦彦

近几年,随着互联网、服务计算、云计算、大数据的迅猛发展,网络化的信息浪潮正在深刻影响着人类社会发展的各个方面 。MOOC(Massive Open Online Course,大规模开放在线课程)正在高等教育的现实世界和虚拟世界迅速蔓延,给全球高等教育传统教学方式带来了前所未有的冲击。一场突如其来的新冠疫情也使网络教学,线上交流成了师生们的工作常态。同时,建筑数字技术发展很快,随着建筑数字技术在建筑设计业乃至整个建筑业越来越广泛的应用,建筑数字技术为建筑设计提供的并不只是一种新的绘图工具和表现手段,而且是一项能全面提高设计质量、工作效率、经济效益的先进技术。随着建筑数字技术的不断发展,建筑学专业建筑数字技术的教学必须与时俱进,不断更新教学内容,使学生了解建筑数字技术的概貌及其最新发展,初步掌握建筑信息模型(BIM)技术,并具有应用计算机辅助建筑设计构思和分析的能力。

国内外研究现状

目前国外致力于 MOOC 的机构发展迅猛,比较著名的有“Udacity”、“edX”、“Coursera”三家公司。“Udacity”是斯坦福大学教授特龙在 2012 年创办的一所私立教育机构,其建设目标是要促进高等教育的大众化。“EDX”是哈佛大学与麻省理工学院于2012 年 5 月 2 日联合发起名为“EdX”的网上课程系统的教育平台。“Coursera”公司由两位斯坦福大学计算机学家达夫妮·科勒(Daphne Koller)和吴恩达(Andrew Ng)创建。MOOC 在我国,中文名“慕课”又被称为“云课程”,是一种典型的网络系统,平台完全依赖于网络环境。目前,清华大学、北京大学、香港大学、香港科技大学等高校先后加入美国在线教育平台 EDX中。国外三大MOOC 机构对选择学校有非常严格的规定,普通高等教育机构很难入选,基本上是各地区的顶级高校,投入费用较高。

各高等院校建筑学专业的课程设置中,均开设有建筑数字技术类课程。但因各高校特色不同,该课程的侧重点也有所不同,如建筑传统深厚的学校侧重建筑设计效果表现,以园林起家的学校则侧重学生的室外绿化景观表现能力。随着网络化的信息浪潮迅猛发展,结合建筑学数字技术课程与 MOOC 特征的相似性,对建筑数字课程教学模式的改革与创新确实是一个全新的研究方向。目前,徐晓飞在《抓住 MOOC 之机遇促进计算机与软件工程专业教学改革》一文中详细阐述了MOOC对高等教育的影响以及从学生,教师,学院三个层次研究教学改革;邓小雷在《“翻转课堂”教学模式在计算机辅助设计类课程中的应用》一文中直接将MOOC中的教学方法引入到传统课堂,并对实施效果予以评价;祝智庭在《“后MOOC”时期的在线学习新样式》一文中论述了当今MOOC教学的一些新样式等。

传统数字技术课程教学分析

中南林的建筑学专业数字技术课程主要分为三个层次,第一个层次是二维平面的训练,主要介绍AutoCAD软件和PhotoShop软件。目标是利用计算机强大的软硬件能力,绘制建筑施工图以及制作后期效果图,目前主要开设相关课程“计算机辅助设计”。第二个层次是三维建模能力的训练,主要涉及的软件有:SketchUp、3DMAX和Rhino 。第三个层次是建筑信息模型的建立以及参数化建模的思维训练,主要涉及的软件有:Revit和Grasshopper。由于建筑学专业关于数字技术的总课时有限,专业的培养计划设置有两门选修课程,分别是 “参数化设计”和“计算机模拟与仿真”,目前开设的是“参数化设计”课程。本人自教学以来主要讲授数字技术方面课程,对于传统的教学方式很了解,主要存在以下问题:第一,填鸭式命令讲授。每一个软件刚开始的时候都是要学习新的大量命令,迫使同学们快速掌握软件的使用方法。这种教学的弊端就是学生记忆短暂,只是熟悉老师讲解的案例,但无法形成自己的认知,从而无法达到熟练应用,缺乏进一步将自己的创意和想法表达出来的能力。第二,课程作业无法监管。由于数字技术课程的作业是电子文档形式,而对于学生在课后完成作业阶段的监督是缺乏的,这必将影响最终的学习效果以及教学的考核。第三,与设计课程结合度不高,学生的创新思维不够。根据培养计划,大一大二期间的设计课程大作业还必须使用手绘完成,但这时已经开设有数字技术类课程,但是学不能用,必然会导致一部分同学产生无用的印象。无法调动学生的积极性,缺乏创新思维的训练,最后学生无法以创新的表现方法进行实际案例操作。第四,课程考核的单一性。通常数字技术课程考核一般采用上机操作和课程大作业的形式。上机操作通常只能关注学生对某一案例的掌握程度,但无法评价学生对整个教学内容的理论掌握情况和应用数字技术的创新能力。课程大作业通常需要大家完成一个完整的效果图制作,给定具体的时间节点,按时交图,课后自行完成,最后统一提交。这样的考核必定是不全面的,这会让学生误以为理论不重要,熟练程度不重要,只要把效果图做得最漂亮就可以,学生将对课堂中的内容产生不重要、不认真听讲,对于课程的基础内容无心掌握的态度。课程作业的唯一性也很难保证,任课老师对学生的评价就不是全面和客观的。

数字技术在线课程的教学实践研究

建筑数字技术发展得很快,按照目前的教学方式,难以满足社会上日益增长的建筑数字技术需求。因此,本人结合自己多年教学经验与所在任教高校的实际情况,针对建筑学数字技术课程进行了一定的实践探索。利用泛雅超星学习平台,创建了“计算机辅助设计”和“参数化设计”两门课程,并于2018年陆续投入使用,将线上与线下教学结合起来,让学生在课堂上进行系统性的理论框架构建与认识,课后进行命令的再熟悉与反复操作,利用碎片化的时间不断深入地进行知识拓展,同时对学生学习过程进行全面监督和考核。

(一)循序渐进式教学实践

网络教学平台为教师提供个人教学空间,优化教学设计,引导学生线上自学。线下教学中结合课程内容,首先引入课程软件的具体命令功能,然后将命令整合到具体的案例中,比如在讲授“AutoCAD”中二维绘图命令时,引入建筑平、立、剖面图的绘制,让学生快速掌握课程的重点,同时,对于大量的非重点操作命令则可以让学生在课后自行浏览学习通的相关内容,这样很好地实施了线上线下互动混合式教学,并让学生能根据自身能力把握学习的节奏,循序渐进地学习相关软件。充分运用现代信息技术,改革课堂教学模式,真正做到精化课内、强化课外、精讲多练,为学生打开一扇自主探索之门。

(二)协同设计

具有良好的沟通与协调能力是建筑师必备的基本素质之一。因此,在设计过程中,设计者之间的交流十分重要;在教学过程中,师生与生生之间的交流也很重要。学生之间可以通过软件的“参照技术”等实时更新每一位同学的图纸信息,保证各项作业的协调推进。线上教学,我们可以充分利用腾讯会议,学习通即时消息,QQ视频和微信群等,进行在线沟通与答疑。

(三)课程考核实践

结合课程特点及线上教学的经验与内容,本人设计了一套多维度的课程成绩评价体系(图一),将学生成绩的评价分为过程性评价和总结性评价,过程性评价是指教学期间,针对学生的线上自主学习行为和课堂互动的情况进行的统计分析,总结性评价是指在学习期末阶段对学生的课程测试作出的评价。因此本门课程考核模块分为课程测试、学习过程、课程作业和考勤等4个部分,力求更加综合、全面、准确地评价学生的学习效果。

其中课程测试、学习过程、课程作业和考勤是以超星学习通平台数据为依据进行评价。充分利用网络教学的优势,对于传统教学中必须教师手动完成的考勤,作业汇总等工作,网络教学平台能够全面、快速、准确地作出统计分析,进一步完善线下教学考核。

线上测试部分则是在课程结束后安排统一时间让学生在超星学习平台参加在线测试,它需要详细周密的安排,从试卷设置、考前准备、考生签到到试卷发放、考试流程以及试卷处理,每一个环节的操作过程都不可忽视。通过成绩和卷面分析,可以客观检验线上线下教学的效果,并相较于传统的考试,主要有以下不同:第一,对考试较为严谨周密的组织管理和线上有针对性的试题设计是做好线上考试工作的两条基本线;第二,测试的试题来自于平时的作业、试卷库等在系统里随机组成,题型可以设置选择题、填空题,简单,论述和其他等等。根据课程性质,数字技术类测试主要是选择题和操作绘图题,虽然在超星学习平台没有操作绘图题,但是可以用其他题型代替,让学生上传原始文件和模型截图,然后由教师评分。由于测试题目是随机生成,从而最大限度地保证了在线考试的公平性和考核效度;第三,在线测试试卷评阅结束后,超星系统自动生成了精准的考试分析报告,不再像传统考试需要人工经过大量统计工作才能得到,大大节省时间和成本。考试分析报告的项目还可以根据教师需要添加更多考核指标,因此通过分析数据,教师可以精准地了解学生对本门课程相关知识的掌握程度和薄弱环节,为下学期的教学工作提供了有效的指导和优化依据。

实践教学效果

通过线上与线下教学的实施,取消了之前单纯独立的命令讲授式以及期末课程作业决定学生期末成绩的形式,而采用循序渐进式、环环相扣的教学实践具有一定的可行性,改革后的数字技术类课程取得了一定的效果,促进了课程改革,学生掌握了混合式教学学习方法、养成了良好的分析问题、解决问题的能力。学生的计算机辅助设计能力有了进一步的提升,在后续的专业课程,设计竞赛,毕业设计等环节都利用了数字技术来深化和表现。

结语

线下与线上教学相结合的这种混合式教学模式是把传统教学方式和信息化的优势充分融合起来,着重培养学生自主探索的学习能力,为了更好地使学生的学习延伸到课前课后甚至是校园外。这种混合式的教学模式有利于充分发挥学生学习的积极性、主动性,与此同时,作为教师更应该更新教学理念,不断充实自己,不断研究实践创新,并依托学校网络教学平台,开发具有特色的网上教学资源,提升课堂教学质量。

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