曾 琳 梁 艺 尹清杰

《水利工程识图》是高职院校水利专业具有较强综合性的一门专业课,它以《水利工程制图》、《工程CAD》为基础课,同时涵盖了《水工建筑物》、《水利工程施工》等专业课内容,要求学生具有扎实的专业基础知识、熟练的CAD 软件操作技能,才能实现正确识图、规范绘图的教学目标。

1 教学设计

高职教育培养的是技能型、应用型人才,教学过程应从实践入手,将知识点引入学习情境中,根据“实践、认识、再实践、再认识”的认知规律,根据学生“做”的结果,开展基于学生学情的“做学教”、“教学做”的“多重循环”教学[1]。

本课程采用翻转课堂教学模式,以重力坝、土石坝、水闸等水利工程图样为载体,结合制图员、设计员、造价员、监理员等工作岗位需求,采用基于学情的分层教学模式开展教学。

该课程根据工作任务设计成“识读水利枢纽布置图”、“识读土石坝设计图”、“识读重力坝设计图”、“识读水闸设计图”、“识读配筋图”等5 个基于工程图样的工作任务。教学活动中,以“先学后教”的翻转课堂为课堂改革抓手,学生处于主角位置,强调学生的“自主”学习,而老师退居“幕后”,将课堂还给学生。下面我们以“识读水闸设计图”工作任务为例,对本课的教学设计进行说明:

1.1 课前准备之分层教学设计

教学活动开始前,将学生按“组内分层”的原则进行分组。经过前导课程(制图课、CAD 课程以及专业课程)以及课前小测验,对学生的识图能力(空间想象力)、专业课学习情况及CAD 绘图能力进行分析,将学生进行分层(为保护学生自尊心和学习热情,该分层为“隐性”分层,不予公布):

A 层(基础扎实):具备较强的识图能力和较扎实的专业知识,能利用CAD 熟练、规范绘图,理解能力、主观能动性较强;

B 层(基础一般):专业知识水平一般,识图能力(空间感)尚可,利用CAD 能较熟练、

规范绘图,学习有一定的自觉性和上进心。

C 层(基础薄弱):专业基础知识薄弱,CAD 绘图技能基本空白,缺乏学习能力和学习自觉性。

各层学生按照“组间同质,组内异质”的原则(“组内异质”,即将A、B、C 三层学生均分到每组中,使每个小组都有高中低三个层次的学生;而小组间须做到“同质”,即减小组间差异,使组间形成公平竞争[2])将学生进行分组,形成良性竞争环境,培养团队协作意识,增强集体凝聚力和荣誉感。

1.2 课前准备——利用网络平台,发布教学任务

第一步:课前发布“识读水闸设计图”任务书及相关学习资源。各小组在任务选项中选择各自的识图任务(领取不同类型的水闸工程图);学习资源以微课、图片或动画为主,减少文字堆砌,包括各种水闸三维图、水闸各组成及分解动画、水闸挡水和泄水过程微视频等。学生通过课前资源学习和对老师发布任务的解读分析,回顾水闸建筑物的相关知识,提升平面到立体图形的“空间构建”能力(空间想象力),明确该堂课程任务。

第二步:发布课前小测试(如课前五分钟小测试:水闸的分类、组成及功能等测试题),教师实时掌握学生课前自学情况,并针对存在问题,调整教学策略。

1.3 课中实践——教学实施过程

第一步:回顾水闸工程基础知识点。以小组为单位,讨论确定本小组领取的水闸图中各重要组成部分及其功能,可以请各组C 层学生来完成水闸各组成部分的功能介绍,教师及时点评,成绩计入过程考核。

第二步:教师讲授识图重难点,帮助学生理清思路,明确要点。布置任务:各小组完成各自识图任务,并完成识图作业(如完成局部视图或断面图的CAD 绘制等),此过程由教师从旁指导,培养学生规范、严谨、审慎的职业素养,增强了协作意识。

第三步:组内互评、组间互评。可以请各小组B 层同学作识图作业展示,并设置小组自审、组间纠错和教师点评环节,将平台统计的各小组互评情况及时总结反馈。互评过程是对知识点进一步巩固的过程,同时也加强了学生的团队意识。

第四步:教师利用信息化手段(如3D 软件或VR 虚拟技术),展示各小组水闸任务中的3D 成图效果,通过对比,帮助学生完成平面到立体的“构图”过程。

1.4 课后扩展——巩固新知

布置课后作业,巩固学习知识。课后作业可以是知识点或绘图小测验,也可以是一次由某小组代表介绍的实训基地参观体验过程等。对学有余力的A 层同学可布置水闸的三维建模等进阶任务,实现分层教学。

2 教学效果分析

2.1 育人过程更完整,能力培养更全面

翻转课堂培养的就是学生的自学能力,对于适应了传统教学的学生来说,学习积极性和自学能力较差,表达能力欠缺,团队协作意识较弱。通过课堂教学改革中自我展示、CAD 绘图、组内合作、组间评比等活动,倒逼学生的自学意识和团队意识,有效扭转了在传统教学中教师满堂灌、学生无响应的尴尬局面。

2.2 教授知识更系统,教学形式更丰富

抓住课前、课中、课后的教学时机,利用各种信息化手段,教师可以植入更为丰富的教学情境、教学内容和教学方式,让知识点更具连贯性、系统性、完整性,从而提升了学生的课堂体验,让教学自然发生。

3 存在问题及改进

“教”、“学”翻转的教学课堂在实践过程中仍存在一些问题:

3.1 固定座椅的普通教室使课堂活动受限

针对这种问题,可申请有活动桌椅的教室或超出教学人数的教室(最好是2 倍于人数的教室),这样,分组后可以在空间上将小组分隔开。对于固定座椅的教室,可以请前排同学转向后排,面对面工作,以此来解决课堂环境创建中空间和条件受限的问题。空间上的划分,避免了组间讨论和工作时的互相干扰。

3.2 个别学生没有真正参与到教学活动中

实际教学中,大班教学无法避免,人数的体量决定了教师不可能在课堂上照顾到每一个学生,致使一部分学生认为可以蒙混过关。这种情况需要教师进行个别交流和指导,帮助其改进学习习惯,排除学习障碍,增强自主学习意识和学习热情。同时,加强其平时的工作过程考核,给予适时鼓励和压力[3]。

3.3 部分学生反映学习吃力,课前或课后任务无法如期完成

这部分学生大多是有学习意愿的学生,对这部分学生可进行个别沟通或无压力的网上弹窗交流,明确其学习阻力,在课前加强相关知识点复习,将课堂重难点制作微视频等方式,帮助学生扫除学习障碍,保证学习过程形成良性及时的反馈机制。

4 结语

“先学后教”的翻转课堂教学模式,将基础知识前置,将高阶认知过程留给课堂。由于课前学生已经具备了基础的、结构化、对接课堂的知识,教师可以用更加丰富的教学形式,通过讨论、实践、小组合作等方式内化高阶知识,培养学生的表达能力、团队合作意识,构建出有创新、有互动、有参与的受学生喜爱的课堂。