土木工程专业课程线上线下混合式教学模式探索与实践

摘  要：土木工程制图是高校土木工程专业重要的主干课程，对学生理解和运用国家相关标准规范、识读和绘制土建图样能力的培养具有基础性地位和作用。该文直面信息化浪潮下，传统教学模式存在的问题和不足，根据教学团队多年教学实践，从教学目标设定、教学内容重构、教学资源建设三个方面入手，围绕线上自主学习、线下课堂精讲及课后拓展，构建OTASE线上线下混合式教学模式，并提出相应的具体实施策略。实践表明，该文构建的OTASE线上线下混合式教学模式能够激发学生自主学习的内驱力，提高学员的获得感，可为土木工程专业相关课程建设及教学改革提供参考和应用实践。

关键词：线上线下混合；教学模式；土木工程制图；课程设置；改革

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）31-0044-06

Abstract： Civil Engineering Drawing is an important backbone course for civil engineering majors in universities， which plays a fundamental role in cultivating students' ability to understand and apply relevant national standards and specifications， read and draw civil engineering drawings. This paper directly faces the problems and shortcomings of traditional teaching models under the wave of informatization. Based on years of teaching practice of the teaching team， starting from three aspects of teaching goal setting， teaching content reconstruction， and teaching resource construction， focusing on online self-directed learning， offline classroom intensive teaching， and after-school expansion， an OTASE blended online and offline teaching model is constructed， and corresponding specific implementation strategies are proposed. Practice has shown that the OTASE blended online and offline teaching model constructed in the article can stimulate students' internal drive for self-directed learning， improve their sense of achievement， and provide reference and practical application for the construction of civil engineering related courses and teaching reform.

Keywords： online and offline hybrid; teaching mode; Civil Engineering Drawing; curriculum design; reform

近年来，随着科技的不断发展，现代信息技术正以前所未有的深度和广度影响着人类的生产、生活、学习和工作等各个方面。2019年《中国教育现代化2035》指出要利用互联网等现代技术加快推动人才培养模式改革[1]；2021年12月，国务院印发了《“十四五”数字经济发展规划》，提出要深入推进智慧教育，构建高质量教育支撑体系，推动“互联网+教育”持续健康发展等目标[2]；2023年5月，中共中央政治局第五次集体学习时强调：“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口”[3]；2024年教育部部长怀进鹏指出中国教育“从联结为先、内容为本、合作为要的‘3C’走向集成化、智能化、国际化的‘3I’[4-5]”。因此，教育信息化、数字化发展是我国教育界的重要战略，在国家政策支持及技术不断迭代的当下，对于如何将数字信息技术更好地应用于教学过程中，推动高等教育变革和创新，提高人才培养质量，成为了混合式教学的重要研究方向。

目前，国内很多高校已经从各维度开展混合式教学的研究与探索，如西南交通大学林拥军等[6]提出线上线下融合的混合式教学模式，采用讲授、讨论和自主学习等教学方法激发学生学习兴趣；武汉理工大学秦世强等[7]阐述了线上教学资源建设、混合教学模式实践与课程改革成效，并介绍持续改进方向；陆军工程大学李兴德等[8]提出线上线下深度融合的人防学员信息类课程教学改革实践方案， 构建了“以学生为中心”的智慧教学模式；长安大学温永等[9]为解决土木工程制图课程课时不足、学生工程背景知识缺乏等问题，提出了任务驱动教学法，即充分利用网络资源，发挥学生自主学习或小组协作能力，教师再进行补充和修正，以此提高教学质量；中国矿业大学王迎超等[10]建设了岩土类专业课程信息化教学资源，形成了“信息促教”的专业课程教学资源信息化平台。然而，研究者大多从理论的角度分析方案的构建，较少用实际案例进行全面介绍。鉴于此，本研究以具体课程为实例，选用应用型本科专业的土木工程制图课程，探究线上线下混合式教学模式在火箭军工程大学土木工程专业中的应用情况，以期为相关高校的教学改革提供参考。

一  课程概况

土木工程制图课程是以投影理论为基础，结合国家标准以及图形表达方法绘制和阅读工程图样的一门学科，是设计知识和施工知识的集中反映。教师在教学过程中，除了使学生熟悉土建制图常用标准规范、掌握土建图样绘制和识读的方法、掌握创造性构型设计的能力之外，还必须要培养学生严谨细致的工作作风，培塑乐于探索、勇于实践的品格及精益求精的工匠精神，使学生能够在学习力、思维力、创新力等方面得到锻炼和提高，形成知识传授、能力培养与立德树人同向同行的协同与倍增效应。

土木工程制图是一门理论性强且知识面广的课程。传统课堂教学呈现出“内容多而学时少”的矛盾，导致教学过程中有以下比较突出的问题，制约了教学效果的提升。①传统教学模式中学生以被动接受知识为主、自主学习意识弱，无法对学习能力不同的学生开展个性化和差异化教学的问题；②传统教学模式中自主学习和交互学习资源条件薄弱，课程资源及实践条件平台难以有效支撑理论教学内容等；③传统教学模式中有限的学时内讲授课程内容，课堂时间紧张，课程思政、土建行业最新发展及部队建设实际需求融入不够，教学过程无法体现以学生为中心的理念。

基于以上分析，借助互联网平台，构建合适的线上线下混合式教学模式实现“以学生为中心”分层分类教学，成为课程教学改革的必然选择。

二  OTASE线上线下混合式教学模式的构建

（一）  教学目标设定

火箭军工程大学土木工程专业担负着为国防工程勘察、设计、施工、管理以及工程保障岗位培养高素质初级指挥与技术军官的使命。围绕学校办学定位和人才培养要求，课程从部队需求、学校定位、专业特点三个维度出发，全面落实“立德树人、为战育人”任务，积极进行教学模式、教学内容和教学方法的研究实践，结合课程特点深入挖掘思政载体，将“爱国精神、工匠精神、科学精神、工程兵精神”等价值观充分融入课程的基础、应用、实践和拓展四大模块当中。将课程目标分解为知识目标、能力目标、素质目标三个方面并与专业人才培养目标相呼应，全面渗透到教学全过程，引领带动全员全方位育人。课程目标总体设计如图1所示。

（二）  教学内容重构

围绕课程教学目标，瞄准部队岗位任职需求，突出学员核心地位，进一步完善了课程教学计划及课程章节的学时分配、实践教学环节安排，打破原有以教材体系为教学内容的局限，重构了课程内容，将课程内容分为基础模块、应用模块、实践模块和课外拓展模块，见表1。

在基础模块及应用模块中分为线上自主学习和课堂高阶知识研讨，其中线上12学时，课堂讲授14学时。同时，将实践模块与基础模块及应用模块有机融合在一起，使学生能够理论联系实际，强化学生解决实际问题的能力，一共22学时。课外拓展模块主要是鼓励学生参加与本课程主体知识相关的课外竞赛，拓展学生的知识视野和高级思维，提升课程的挑战度。

（三）  教学资源建设

完整的教学资源是实现线上线下混合式教学的前提。本课程建设了丰富的线上线下资源。通过微信群、长江雨课堂等线上平台，实现教学资源共享，包括：微课视频75个，学时超过540 min，案例素材489 M，习题1套（600道），设置14个讨论主题，12次线上作业。线下资源：施工图案例库（10套），建设试卷库（10套），思政案例库22个，土木工程制图实验室，BIM创新平台及校内外实践基地。具体见表2。

此外，围绕“立德树人、为战育人”的根本任务，在教学计划中明确课程的思政教学目标，将课堂思政与教学内容有机结合起来，理清知识内容与思政主题的关系，全面提高学员缘事析理、明辨是非的能力，把学员培养成德才兼备、全面发展的人才。本课程主要思政元素见表3。

（四）  教学活动设计

本课程的授课对象是土木工程专业生长军官本科学员，学员们学习基础较好，已经完成了前序工程图学课程的学习。因此，在教学过程中将知识点分为三类：自学均能消化、自学部分消化、自学难以消化，创新构建了OTASE（Online Learning， Task-driven， Activities in Class， Summary， Expand）线上线下混合式教学方法。同时，紧密围绕“知识传授、能力培养、价值塑造”三位一体的课程教学目标，将思政元素渗透到教学全过程，总体实施路线如图2所示。

1  线上自主学习

教师在课前让学生通过线上课程资源的学习，完成相应的测试题。要求每名学员根据线上学习的内容绘制思维导图，并录制讲解视频发送给教员。通过测试题及思维导图讲解视频来判断学员自学能消化的知识点。这部分内容，课堂不再讲授。这样可以充分利用教学时间，避免不必要的课堂时间浪费，提高教学质量。

2  线下课堂精讲

对于在线测试中自学部分消化的知识点，采用研讨式教学的方法，通过相互协作、分组研讨来完成这部分内容的学习。剩余的较难的知识点，则在课堂中进行精讲，并注重知识实际应用的分析，结合国防工程建设实际开展案例式教学和现场实践教学。要求每名学员根据课堂教学内容绘制思维导图，并在课堂教学小结中随机抽点1名学员与教员共同进行知识的总结讲解，以进一步检查和巩固课堂教学效果。

3  课外竞赛拓展

实行因材施教，依托制图实验室及工程BIM创新平台，引导学生开展课外课题研究，鼓励学生参加全国大学生BIM毕业设计创新大赛和全国大学生结构设计竞赛，解决课堂教学与土木行业新技术的发展衔接不够紧密导致的前沿性和先进性不够，学生知识视野和高级思维有待拓展等问题，提升课程“两性一度”。

4  课程多维考核

课程成绩由形成性考核成绩（40%）和终结性考核成绩（60%）构成，使学生的学习过程、效果及能力提高得到较为科学的评价，课程成绩组成如图3所示。形成性考核成绩主要由书面作业（10%）、在线学习平均成绩（含视频观看、线上作业、自主测验，10%）、课堂表现（含外出参观实践过程中提问、交流、研讨成绩，5%）、课程小论文（5%）、仪器绘图（5%）、计算机绘图（5%）综合确定。此构成增加了平时学习部分所占比例，体现“多元化、重过程”的考察原则。