何睿華 李 捷

(青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 西寧 810003)

1 背景

近年來(lái),隨著國(guó)家對(duì)交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的順利推進(jìn)，我國(guó)道路工程建設(shè)項(xiàng)目日益增多，提升工程設(shè)計(jì)人員對(duì)公路工程構(gòu)造物投影繪制技術(shù)水平，意義重大。目前，學(xué)者們已開(kāi)展了道路工程制圖教學(xué)方面的相關(guān)研究[1-10]，但隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的迅速發(fā)展，如何有效結(jié)合此技術(shù)進(jìn)一步推動(dòng)公路工程構(gòu)造物投影繪制課程的發(fā)展亟待開(kāi)展相關(guān)研究。

因此，以交通教育集團(tuán)為平臺(tái)，以道路橋梁工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)委員會(huì)為紐帶，發(fā)揮自身特色形成“產(chǎn)、校、企”三方聯(lián)動(dòng)的工學(xué)結(jié)合平臺(tái)，展現(xiàn)“新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范”在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用，促進(jìn)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的有效實(shí)施。以思考能力、獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力、解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、表達(dá)能力五個(gè)核心能力培養(yǎng)為目標(biāo)，道路橋梁工程建設(shè)項(xiàng)目為載體，全面落實(shí)基于工作過(guò)程的成果導(dǎo)向工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式，結(jié)合現(xiàn)代學(xué)徒制、產(chǎn)業(yè)學(xué)院等培養(yǎng)手段，讓學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)和生產(chǎn)一線(xiàn)緊密融合。通過(guò)“典型工作任務(wù)分析—行動(dòng)領(lǐng)域歸納—學(xué)習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化”的課程開(kāi)發(fā)路徑，制定課程標(biāo)準(zhǔn)，以崗位能力為需求，確定教學(xué)內(nèi)容，以能力培養(yǎng)為主線(xiàn)，進(jìn)行項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)化課程設(shè)計(jì)。

2 教學(xué)現(xiàn)狀分析

2.1 學(xué)情分析

教學(xué)對(duì)象為道路橋梁工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生班級(jí)組成中男生占89%(圖1)，通過(guò)課堂教學(xué)發(fā)現(xiàn)男生在空間感知和理解能力方面明顯優(yōu)于女生，而在繪圖的準(zhǔn)確性和精細(xì)化方面略差。通過(guò)調(diào)查了解到大部分同學(xué)樂(lè)于通過(guò)信息化手段進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)于學(xué)習(xí)枯燥的理論知識(shí)存在畏難的情緒，上課注意力不集中，但是動(dòng)手能力強(qiáng)，思維活躍，因此在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，要充分考慮各類(lèi)同學(xué)的差異，合理設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法，做到因地制宜，因材施教。

圖1 學(xué)情狀況分析圖

2.2 教學(xué)組織分析

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是一種以老師為中心、書(shū)本為中心和課堂為中心的模式。這種模式往往形成了老師單向灌輸、學(xué)生被動(dòng)接受的局面，作為認(rèn)知主體的學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中始終處于被動(dòng)接受知識(shí)的地位，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性被忽視，甚至被壓抑。

很顯然，這與職業(yè)教育對(duì)人才培養(yǎng)的要求不相符，這種模式擔(dān)負(fù)不了培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)造性人才的重?fù)?dān)，因此改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，打造適應(yīng)新課改要求的高效課堂模式勢(shì)在必行。

3 教學(xué)改進(jìn)措施

3.1 整體教學(xué)設(shè)計(jì)

按照職業(yè)教育工作過(guò)程系統(tǒng)化課程開(kāi)發(fā)的流程，通過(guò)企業(yè)調(diào)研，明確公路建設(shè)企業(yè)的工作崗位——設(shè)計(jì)人員，其對(duì)應(yīng)的工作過(guò)程(環(huán)節(jié))及后續(xù)教學(xué)內(nèi)容開(kāi)發(fā)過(guò)程見(jiàn)圖2，具體闡述如下：

圖2 整體教學(xué)設(shè)計(jì)

“公路工程構(gòu)造物投影繪制”項(xiàng)目安排16學(xué)時(shí)，聘請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位的高級(jí)工程師，對(duì)接行業(yè)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)接職業(yè)崗位工作過(guò)程，與任課教師共同參與修訂完善人才培養(yǎng)方案，強(qiáng)化培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用能力，制定任務(wù)指導(dǎo)書(shū)。教師在課前發(fā)放任務(wù)指導(dǎo)書(shū)，指導(dǎo)書(shū)針對(duì)相關(guān)任務(wù)給出相應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)和職業(yè)能力要求，在教學(xué)過(guò)程中著力構(gòu)建“三對(duì)接”應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。通過(guò)任務(wù)式教學(xué)，將公路工程構(gòu)造物結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)圖紙作為實(shí)踐項(xiàng)目，使學(xué)生根據(jù)投影的基本理論和作圖方法，按工作需要畫(huà)出相應(yīng)圖樣，使用計(jì)算機(jī)CAD軟件繪制道路施工圖。

3.2 明確教學(xué)目標(biāo)

“鑒影度形 繪路識(shí)橋”——公路工程構(gòu)造物繪制項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容共計(jì)16個(gè)課時(shí)，其教學(xué)目標(biāo)為：

3.2.1 素質(zhì)目標(biāo)

(1)培養(yǎng)學(xué)生積極投身于路橋?qū)I(yè)的工作熱情和動(dòng)力，練就工匠精神；

(2)培養(yǎng)學(xué)生與人協(xié)作的能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、精湛的業(yè)務(wù)技能和頑強(qiáng)的進(jìn)取精神；

(3)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和獨(dú)立思考能力；

(4)培養(yǎng)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)的能力；

(5)培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和人際溝通能力。

3.2.2 能力目標(biāo)

(1) 職業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)；

(2) 熟練運(yùn)用道路工程制圖相關(guān)和行業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；

(3) 能根據(jù)投影的基本理論和作圖方法，按工作需要畫(huà)出相應(yīng)圖樣；

(4) 能使用繪圖工具畫(huà)出符合制圖標(biāo)準(zhǔn)的工程圖；

(5) 能用計(jì)算機(jī)繪制簡(jiǎn)單的道路施工圖；

(6) 能識(shí)讀橋梁工程結(jié)構(gòu)圖。

3.2.3 知識(shí)目標(biāo)

(1)掌握制圖的基礎(chǔ)知識(shí)；

(2)掌握基本體、組合體的投影規(guī)律及投影圖繪制；

(3)掌握道路構(gòu)造物工程圖識(shí)讀方法；

(4)掌握常用二維基本圖形的繪制方法；

(5)掌握CAD軟件二維編輯命令的用法：

(6)了解工程圖的繪制方法和步驟。

3.3 教學(xué)設(shè)計(jì)策略

高等職業(yè)教育以培養(yǎng)生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理一線(xiàn)的高端技能應(yīng)用型專(zhuān)門(mén)人才為根本任務(wù)[1]。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中采取多段式的教學(xué)模式，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課堂引導(dǎo)、強(qiáng)化訓(xùn)練、總結(jié)反思等過(guò)程完成對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)的學(xué)習(xí)內(nèi)化。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，搭建師生交流的平臺(tái)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題并加以解決，通過(guò)云班課、慕課平臺(tái)、優(yōu)學(xué)院等多個(gè)教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的多元化、讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)、課后總結(jié)過(guò)程中都能得到老師的及時(shí)講解答疑，使學(xué)生在一個(gè)更開(kāi)放、更平等、更自由的環(huán)境中學(xué)會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)求解、主動(dòng)思考[2]。

3.4 教學(xué)評(píng)價(jià)方案

本課程采用過(guò)程性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合的方式。過(guò)程性考核成績(jī)占60%，包括學(xué)生在線(xiàn)上學(xué)習(xí)內(nèi)容占30%，課中考勤占30%，作業(yè)占20%，實(shí)訓(xùn)操作占20%；終結(jié)性考核占40%(圖3)。

圖3 考核方式

按照教學(xué)診斷與改進(jìn)的工作內(nèi)容，以“五橫五縱”“八字螺旋改進(jìn)要求中的內(nèi)容”，在實(shí)踐教學(xué)構(gòu)成中，以麥克思、云班課等工具作為人才培養(yǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與管理平臺(tái)，依托專(zhuān)業(yè)建設(shè)咨詢(xún)委員會(huì)、各專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)，制定科學(xué)合理的教學(xué)資源，在整個(gè)學(xué)期的授課過(guò)程中通過(guò)目標(biāo)考核、隨堂聽(tīng)課、學(xué)生問(wèn)卷反饋等形式實(shí)時(shí)監(jiān)督，將即時(shí)的教學(xué)評(píng)價(jià)作為課程教學(xué)效果的評(píng)估手段之一[3]。在實(shí)際授課的過(guò)程中，根據(jù)每年道路橋梁工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的具體情況，制定合理的人才培養(yǎng)方案、培養(yǎng)目標(biāo)、課程標(biāo)準(zhǔn)(表1)。通過(guò)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂組織，在課堂教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，將課堂實(shí)際教學(xué)效果和麥克思教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)、云班課問(wèn)卷調(diào)查相結(jié)合，根據(jù)反饋結(jié)果及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容、難易程度的適應(yīng)性，及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)狀態(tài)。一方面針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題調(diào)整教學(xué)手段，跟進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、知識(shí)掌握狀態(tài)，對(duì)課堂教學(xué)做出針對(duì)性的調(diào)整；另一方面通過(guò)自我學(xué)習(xí)，不斷提升自身的能力水平，創(chuàng)新及改進(jìn)教學(xué)手段，探索新的教學(xué)模式，從而不斷提升教學(xué)效果[4]。

表1 “五橫五縱一平臺(tái)”具體實(shí)施

4 教學(xué)實(shí)施與成效

4.1 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

(1)課前導(dǎo)入 任務(wù)驅(qū)動(dòng)

針對(duì)教學(xué)內(nèi)容提前進(jìn)行學(xué)情調(diào)查，使教學(xué)過(guò)程做到有的放矢。為每一小節(jié)布置相應(yīng)的預(yù)習(xí)任務(wù)，給出下堂課所學(xué)的工程構(gòu)造物圖紙，借助VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)輔助學(xué)生獨(dú)立分析構(gòu)造物組成，使學(xué)生對(duì)新知識(shí)有初步的理解，提高課堂學(xué)習(xí)效率。通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)并建立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制的方式，幫助學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，主動(dòng)思考，在課堂前為每一堂課做好基礎(chǔ)建設(shè)，搭好底座[5]。課堂教學(xué)手段如圖4。

圖4 課堂教學(xué)手段

(2)課堂導(dǎo)入 智慧啟發(fā)

在課堂開(kāi)始時(shí)對(duì)學(xué)生的課前任務(wù)完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)點(diǎn)評(píng)使學(xué)生了解自己對(duì)舊知識(shí)的掌握和對(duì)新知識(shí)的了解情況，有針對(duì)性的完成舊知識(shí)的消化和鞏固，新知識(shí)的理解和掌握。在課堂中帶領(lǐng)學(xué)生分析真實(shí)的工程構(gòu)造物圖紙，分析其投影特點(diǎn)和空間位置，通過(guò)VR技術(shù)展現(xiàn)道路工程構(gòu)造物的實(shí)體模型，完成基本體、組合體模型的觀測(cè)、旋轉(zhuǎn)、拆解和搭建，搭建圖紙從繪制到立體實(shí)現(xiàn)的通道，使學(xué)生在動(dòng)手的過(guò)程中學(xué)會(huì)基本體、組合體的投影、剖面、斷面的表達(dá)，真正實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的理實(shí)轉(zhuǎn)化[6]。

(3)強(qiáng)化訓(xùn)練 內(nèi)化知識(shí)

依托真實(shí)的工程為載體，向?qū)W生展示真實(shí)工程構(gòu)造物圖紙實(shí)例，并帶領(lǐng)學(xué)生完成圖紙繪制。通過(guò)軟件制圖穿插手繪的方式，提高學(xué)生識(shí)圖、記圖、繪圖的能力，提高學(xué)習(xí)效果。學(xué)生獨(dú)立繪制完成后對(duì)自己的圖紙進(jìn)行講解，通過(guò)“學(xué)生互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)、共建企業(yè)老師共評(píng)”的交流學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生更快的發(fā)現(xiàn)投影繪制中的問(wèn)題并加以改正，全面提升識(shí)圖、繪圖能力[7]。

(4)課后總結(jié) 堂下反思

每堂課結(jié)束后，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，使學(xué)生加深對(duì)本節(jié)課知識(shí)的理解和掌握，學(xué)生通過(guò)總結(jié)反思及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足，及時(shí)查缺補(bǔ)漏。并在麥可思平臺(tái)發(fā)布教學(xué)問(wèn)卷，布置下堂課教學(xué)任務(wù)，根據(jù)問(wèn)卷反饋信息進(jìn)行教學(xué)反思及整改。

4.2 教學(xué)實(shí)施成效

通過(guò)實(shí)施課前、課中、課后的三段式任務(wù)教學(xué)模式(圖5)，將課堂交給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生由老師講、學(xué)生聽(tīng)轉(zhuǎn)向老師和學(xué)生共同完成，通過(guò)閱讀、分析、繪制施工圖紙，使學(xué)生學(xué)會(huì)識(shí)讀公路工程構(gòu)造物結(jié)構(gòu)圖，并進(jìn)行繪制。利用云班課的輕直播、頭腦風(fēng)暴等程序讓學(xué)生發(fā)表見(jiàn)解，創(chuàng)造正向競(jìng)爭(zhēng)條件，互相爭(zhēng)辯，大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生在主動(dòng)思考探索與合作交流的學(xué)習(xí)過(guò)程中，真正理解并掌握基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的融會(huì)貫通[8]。

圖5 教學(xué)實(shí)施成效魚(yú)骨圖

5 教學(xué)反思與整改

5.1 教學(xué)反思

(1)整體教學(xué)過(guò)程中，存在自建課程資源不夠豐富，學(xué)生能夠使用的案例、模型組合方式還不夠豐富的現(xiàn)象。

(2)大部分學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣于填鴨式的教學(xué)方法，初次接觸翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，如獨(dú)立使用VR技術(shù)繪制投影時(shí)，或獨(dú)立進(jìn)行圖紙講解時(shí)，需要一個(gè)適應(yīng)過(guò)程，對(duì)于部分學(xué)生而言，更多的是將VR技術(shù)當(dāng)做新技術(shù)的一類(lèi)游戲而不是當(dāng)作學(xué)習(xí)工具，從而會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)效果差異較大的問(wèn)題[9]。

5.2 教學(xué)整改

(1)增加更多的課程資源，如在線(xiàn)課程、云教材、案例展示分解動(dòng)畫(huà)等內(nèi)容，增加第二課堂時(shí)間，在課內(nèi)課外增加新技術(shù)的使用機(jī)會(huì)，使學(xué)生適應(yīng)新教學(xué)模式下的師生關(guān)系轉(zhuǎn)變，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提升教學(xué)效果，使學(xué)生真正化被動(dòng)為主動(dòng)，自我學(xué)習(xí)，自我成長(zhǎng)。

(2)改變對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)方法，由以往的看學(xué)生的考試成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)學(xué)習(xí)能力轉(zhuǎn)換為嘗試運(yùn)用課堂觀察、課堂評(píng)價(jià)、跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程等方式，區(qū)別于大學(xué)課堂對(duì)理論知識(shí)的看重，在高職學(xué)生培養(yǎng)的過(guò)程中更趨向于評(píng)價(jià)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力和解決問(wèn)題的能力，為今后的職業(yè)發(fā)展奠定能力基礎(chǔ)[10]。

6 特色與創(chuàng)新

(1)多維育人、多維評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)校企深度融合

依托校企合作的省級(jí)設(shè)計(jì)院和學(xué)校教師構(gòu)成的雙主體教師團(tuán)隊(duì)，為學(xué)生的教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、工作共同提供保障，在校內(nèi)由教師和企業(yè)專(zhuān)家共同完成課程教學(xué)；在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中使用設(shè)計(jì)院正在進(jìn)行的項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)；在授課過(guò)程中讓設(shè)計(jì)院兼職教師遠(yuǎn)程指導(dǎo)，并對(duì)完成的制圖成果進(jìn)行遠(yuǎn)程評(píng)價(jià)；在完成班級(jí)綜合評(píng)價(jià)后，邀請(qǐng)一線(xiàn)設(shè)計(jì)勞模進(jìn)行職業(yè)素養(yǎng)教育，讓學(xué)生逐漸養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)、追求卓越的工作素養(yǎng)，同時(shí)將多維評(píng)價(jià)結(jié)果作為學(xué)生企業(yè)實(shí)習(xí)、就業(yè)評(píng)價(jià)的一部分，并將結(jié)果作為設(shè)計(jì)院的錄用評(píng)價(jià)依據(jù)，一方面為社會(huì)輸送了大量人才，另一方面輸出的人員為學(xué)校的教育教學(xué)提供保障，實(shí)現(xiàn)了校企之間的對(duì)接，完成了校企雙主體的共建、共管、共育。

(2)虛擬現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)系統(tǒng)實(shí)施

建立VR虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室，使學(xué)生在虛擬的操作場(chǎng)景中感受道路工程立體結(jié)構(gòu)，用VR三維視覺(jué)沖擊，使學(xué)生在使用CAD軟件繪制平面圖形前，增強(qiáng)對(duì)構(gòu)造物的立體空間感受，解決圖形繪制教學(xué)時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確搭建的空間立體感，使學(xué)生“身臨其境”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而引導(dǎo)學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)學(xué)習(xí)，并樂(lè)于學(xué)習(xí)。

7 結(jié)語(yǔ)

職業(yè)教育的方向是提升學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，在教學(xué)的過(guò)程中不斷探索改進(jìn)，對(duì)接職業(yè)崗位工作過(guò)程，以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向，基于職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合企業(yè)真實(shí)設(shè)計(jì)案例，使課堂活動(dòng)變得直觀、生動(dòng)，從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。