“工程熱力學”線上線下混合式教學的建設與思考

柏金 王謙 吉恒松 劉濤

摘 ? 要：本文基于線上線下混合教學模式，以“工程熱力學”為例，探討工科專業基礎課程的教學改革，通過教學團隊對網絡課程的建設及線上線下混合教學模式的實踐，分析線上線下混合教學過程中面臨的問題，思考新的教學模式存在的優缺點，為完善網絡教學方法及優化學生在線學習效果提供理論依據，為打造高校工科專業基礎課程的線上線下混合式“金課”而努力。

關鍵詞：MOOC ?線上線下 ?混合教學 ?教學改革 ?工程熱力學

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（b）-0195-03

MOOC（Massive Open Online Course）中文譯為幕課，即大規模網絡開放課程[1]，在互聯網+時代背景下，幕課形式進入中國后得到了快速發展。2013年上半年，包括北京大學、清華大學等國內一流大學加入“慕課”三大平臺，“慕課”就此大規模進入中國，目前已建立中國大學MOOC、好大學在線、幕課網等網絡共享平臺，越來越多的學校和課程走進了網絡[2]。大學期間，專業基礎課對學生的影響比較深遠，關系到學生未來從事的行業及考研學生專業課的選擇，教學目標中需要學生們能建立較好的學科基礎知識，能深入系統地學習專業理論課程，但在本科專業基礎課的教與學中，課堂課時較少，而課程內卻繁多復雜，這種矛盾使得網絡課程引入了教學之中，“工程熱力學”學科組成教學團隊，重點開展了網絡課程教學的建設。2017年，由筆者及所在團隊所建設的“工程熱力學”，在中國大學MOOC網絡平臺上開始運行，并被評為江蘇省精品在線開放課程之一，從中經歷了課程的設計及任務的分工、短視頻制作、課程在線運行及維護以及學生考評管理等過程，實踐中發現網絡教學面臨許多“教”與“學”的問題，本文就相關問題進行了探索及反思。

1 ?MOOC教學內容設計及線上線下教學實踐

“工程熱力學”是重要的專業基礎課程，在傳統教學中，每個星期需要完成兩至三次教學任務，一門課需16周才能完成，內容較多，難度系數較大，為了能更好地完成網絡課程的建設，相關授課老師組建了“工程熱力學”課程建設團隊，包括學科帶頭人、學科建設人、視頻制作及專業課老師共10人。

1.1 MOOC教學內容建設

網絡課程并非將知識點講解完全搬到屏幕上那么簡單，為了讓學生更加容易理解相關知識點，將原有教學內容進行知識點碎片化，精簡至每個具體的知識點，每個知識點形成一段小視頻，為了避免學生對視頻講解產生疲倦感，每個短視頻控制在15min以內。圍繞碎片化的知識點，針對性地設計了課間提問、知識點討論及隨堂測驗等環節，每一章節也設計了作業題和測驗題（見表1）。

1.2 線上及線下教學方法設計

混合式教學分線上和線下兩個環節組成，如圖1所示，首先MOOC發起教師將教學資源通過MOOC平臺發布，由課程協調人管理和維護。根據時間節點，學生觀看知識點視頻自主預習，完成相關隨堂測試、課堂練習等環節，根據教師提出的問題和相關資料，對知識進行進一步思考、鞏固與提升，在論壇中向老師和其他同學提出學習疑問。教師需關注論壇動態，及時、有效地答復慕課答疑區、討論區和交流區的各種問題，解決學生不能解決的問題。教學團隊記錄學生線上線下的學習過程、分析學生的學習行為、收集學生的學習基本情況，對線上線下的教學結果及時分析總結。線下環節即傳統課堂教學，相關教師首先快速梳理章節知識點，根據學生在線學習狀態，回顧重、難點，并通過典型題型，鞏固學習效果。最終學生完成章節測試，結束一個章節知識點的學習。

1.3 學習成績及評價

學生成績組成，主要由線上成績、線下成績及實驗成績組成，其中線上單元測驗占總成績的8%，單元作業占10%，線上考試（主要由判斷題和選擇題組成）占20%，課程討論占2%（論壇中發帖內容回復數大于30時獲得滿分），線下考試占55%（主要由分析題和計算題組成），實驗成績占5%。以2018年下半年本人所教授班級為樣本，學生共62人，其中單元測驗平均成績為86分，線上單元測驗平均成績為90分，線上考試平均成績為96分，課程討論平均成績只有6分，線下考試平均成績58分，實驗平均成績為94分，總的平均成績為71分，從成績分布可以看出，學生在問題討論板塊參與的非常少，只有一小部分同學與其他同學及老師進行互動;線上成績較高，而線下平均成績不及格，說明在平時線上學習和線上考試環節中，存在相互抄襲作弊的現象，同時大部分同學對知識點的學習、理解不夠深入，從而無法高質量地完成線下考試，學生的學習效果不佳。學生在對教師的評教中，提出線上線下混合教學模式是否適合本校學生的疑問，部分同學希望老師回歸傳統課堂教學模式，可以看出這一屆學生對線上線下教學模式的接受度并不太高。

2 ?線上線下混合式教學的反思

從網站的建設、教學素材的收集、知識點視頻的錄制、習題庫的建設到線下課堂教學的設計，每一位教師都付出了成倍的精力，雖然一屆學生學習成績不能說明全部問題，但是無論是從學生“學”的環節，還是從教師“教”的環節上而言，目前線上線下混合教學模式還存在許多問題。

2.1 “學”的問題

在“工程熱力學”線上線下課程共同開展的過程中，一部分同學自我約束能力較差，網絡課程中多樣性的任務和作業，其目的是有步聚、有目的地幫助學生們理解相關知識點，但只有少數學生能夠獨立自主地完成慕課的學習，學生們打開教學視頻而做著其他事情的絕對不是少數現象，很多同學都跟不上視頻講解，部分同學為了完成線上相關任務，往往通過網絡搜索，草草完成作業，更有部分同學抄襲其他同學的作業，雖然在規定時間節點內完成作業，但其完成的質量得不到保證，慕課使得學生在任意時間和任意有網絡的地點都可以學習，但學習的過程中需要學生有著極高的自覺性和積極的參與性，這樣才能真正發揮慕課的作用，對自主學習能力強的同學起促進作用，但對其他同學而言，反而會使他們的學習效果更差。傳統課堂教學中，往往是一種單向接受知識點的模式，老師說什么，學生就學什么，很少去質疑老師的觀點有沒有錯，只有極少部分學生會積極主動地思考相關知識點，課間與老師討論。慕課教學線上資源中設置了開發性的討論問題，但由于沒有認真學習視頻教學內容，論壇中真正討論問題的同學非常少，學生的參與性較低，同時學生們自我深入學習能力較弱，提問效果并不明顯，“教”與“學”的相互交流、互動效果不明顯。

2.2 “教”的問題

第一，知識點視頻內容過于正式，由于慕課形式的需要，將章節分解成若干個知識點視頻，以短視頻的形式承現給學生，視頻的錄制過程中，避免了課堂教學中的語氣詞和其他重復性的語言，對于視頻中的每一句話，老師們都已仔細斟酌，雖然每個視頻時長比較短，但每句話都非常重要，單位時間里的信息量非常大，學生們反而適應不了。第二，線上題庫的建設大部分采用了典型例題，這些例題和課后作業題對知識點的理解能起到非常好的鞏固作用，但也因此，學生們可以在網絡上找到相關題型的詳細解答，并不需要認真學習便可輕松完成線上作業，并獲得相關積分;同時題目過于經典，與社會上出現的新的科學現象關聯性較小，不利于喚醒學生們的學習興趣。第三，考核評價方式還不完善，通過這一屆學生的考核結果便可看出，學生按照要求看完教學視頻，提交相關作業，就能通過考核而獲得學分，但學生是否認真觀看視頻無法考核，相關作業的完成是否存在替學、替做及抄襲現象也無法考核，這種評價模式只注重學習結果而忽略了學習過程，難免會存在不勞而獲、投機取巧的學生，進而影響所有學生的學習心態和學習態度，影響慕課的教學效果，制約了線上線下混合教學模式的推廣。

2.3 專業課混合式教學的反思

2018年11月3日，教育部高等教育司司長吳巖就 “一流專業和一流課程”議題，提出打造有創新性、挑戰度的金課”，在今后4～5年時間里教育部要建設兩萬門“金課”[3]。為打造國家所需要的“一流專業”和“一流課程”，“工程熱力學”線上線下混合教學課程需要不斷優化，針對“教”與“學”出現的問題，提出以下改進方案。

2.3.1 線上資源的優化整合

教師錄制的知識點微視頻，內容上更為“緊湊”，其目的在于力求讓學生在視頻長度時間內全面掌握所授知識點，為了能提高學生自主學習的興趣，滿足個性化學習的需要，應另外收集或錄制一些與“工程熱力學”課程相關的生活現象視頻、工程案例視頻、例題講解視頻以及前沿性科學研究課題視頻等，網站上也可以設立特定板塊，允許學生們自由上傳相關視頻資源;同時，隨著計算機和計算技術的飛速發展，計算機輔助教學也越來越受到人們的重視，可以通過建立三D模型，讓學生能更直觀地學習相關機械的運轉過程，也以對相關部件進行拆解和組裝，更深入地理解相關知識點;另外，線上盡可能給學生提供豐富多彩的學習平臺，學生可以和在線的學生、本校教師、全國教學名師和各領域專家進行交流，探討解決問題的方法，取長補短，相互學習。

2.3.2 課程教學內容改革

對于工科基礎課程來說，大部分典題習題在幫助學生理解和掌握工科基礎課程的概念上，能起到很好的作用，但是，習題太有針對性，基本與章節相對應，一章甚至一節的內容對應一定的習題，這樣的習題，不利于培養學生知識應用的能力及發散思維能力。對于工科專業基礎課程，除了要學會書本上的專業基礎知識，最重要的要運用到實際工程中，因此線上線下教學除了教授課本基礎知識點以外，需引入一些企業工程案例，實際的工程問題往往非常復雜，從問題的提出、解決方法的確定、模型的建立，到需要的定解條件，都需要我們去分析，而且實際問題往往沒有標準答案。因此，在工科基礎課程的教學中，適當增加一些開放性的問題，組建4～5人的學習團隊，每組推選一名組長，組長負責任務分派、進度控制，所有成員進行分工協作共同探究某一工程問題;教師及時跟蹤各學習小組的訓練情況，并加以指導。這樣便可有意識地訓練學生轉換角色，由做習題的“學生”轉換為探討問題的“研究者”，對于培養學生發現問題、分析問題及運用已學知識解決問題的能力顯得尤為重要。

2.3.3 完善考核評價體系

線上線下混合教學模式中，對學生學習過程監督和學習效果的檢驗非常重要，根據現有的經驗，為防止學生替做、抄襲線上習題現象，可以控制習題的開放時間段，在特定的時間段內，要求學生在教室里獨自完成作業;另外，線上考試也需要在特定的開放時間段內，集中進行線上考試，保證考核的公平性;線下考試增加創新性題型，增加考試的難度系數。完善考核評價體系，注重網絡素材學習過程的考核，使考核評價嚴格貫穿于慕課學習的全過程中，學生便會重視慕課學習，才能讓線上線下混合教學模式在工科專業基課程的教學中真正發揮作用。

3 ?結語

線上線下混合“金課”的打造需要學生重視課堂，也需要教師用心投入，需要大學教師們在本科教學工作中投入更多的精力和心思，結合00后大學生的個性特點及社會發展的前沿性課題，精思備課，收集創新性、開放性的課程素材，從而激發學生的內驅力，培養學生的創新意識和創新能力，讓學生能學到真本領，形成練真本事的優良學風。

參考文獻

[1] 施雅琴.國外媒體對慕課（MOOCS）的再思考[N].文匯報，2012-02-12.

[2] Martin Guzdial. Results from the first-Year Course， MOOCS： Not There Yet[J].Communications of the ACM，2014（1）：18.

[3] 吳巖.建設中國“金課”[EB/OL].http：//edu.people.com.cn/n1/2018/1103/c1006-30380200.html.