以提升學生綜合素養為目標的教學設計與實踐
——基于遞推式混合教學模式建構

岳一領，朱艷春，馬立峰，張志鴻

（太原科技大學 機械工程學院，山西 太原）

一 引言

在教育部發布的《中國教育現代化2035》和《未來技術學院建設指南（試行）》文件中，都強調以學生為中心的培養機制與評價機制。為深入貫徹上述文件的精神，緊密結合教學組織及教學方法的實際特點，聚焦未來需求，以提高學生綜合素質為導向，堅持以學生為中心的宗旨，改進優化本文作者二十多年基層教學中摸索出來的“遞推式混合教學模式”，并在疫情防控期間運用于教學實踐，為培養“革命性、顛覆性技術人才[1]”而努力。

二 教與學的特點及存在的主要問題

特殊時期全國上下一心積極響應教育部“停課不停教”“停課不停學”的號召，“線上教學”迫在眉睫，客觀上講，這是采取的一種有利舉措[2]，尤其是《機械原理》[3]這樣一門實踐性比較強的專業主干技術基礎課程，一門比較適合培養學生創新能力與設計能力的核心課程。如何規劃設計好“云課堂”更是一個嶄新的課題。通過調查研究，開展線上教學，面臨的主要問題有：（1）新學期新課程，老師基本上沒有和學生見過面，互相不了解；（2）開課時，學生拿不到紙質版教材；（3）課程實踐環節很重要，但在線上教學期間，學生不可能利用到學校的實驗室，一些學科競賽也都延期或停滯、學生很難像線下那樣組隊做項目；（4）不了解或很難全面評估學生網絡學習模式可能具有的困難；（5）特殊時期首次全面線上教學給學生心理帶來的影響以及居家學習的動力和弊端；（6）線上線下相結合的“遞推式混合教學模式”并不適合這種單純線上教學模式。鑒于以上問題，針對這次全面推行的線上教學模式，為適應當前教學環境，改革教學法、完善優化教學模式是十分必要的。

圖1 全面線上教學期間-改進后的遞推式混合教學模式

三 建構以本為本的遞推式混合教學模式

遞推式混合教學模式[4]的中心內核是以學生為本，按照逐步推進的規律層層遞進。本文提出的遞推式混合教學模式是對前期提出的遞推式混合教學模式[4]的拓展和優化，是在全面線上教學實踐中對先前提出的遞推式混合教學模式的創新和完善。優化后的遞推式混合教學模式模型包括五層，如圖1所示。

第一層，學情調研分析是前提。尤其是在全面線上教學期間，了解學生的各方面的情況和想法，以及教與學的效果反饋，才能更有針對性地服務學生。

第二層，將思政教育引入緒論課，挖掘所授課程蘊含的思政元素，實現專業教育與思政教育的融合滲透，是激發學生愛國熱情、提升學生社會責任感、認清學習專業知識重要性的動力源。

第三層，通過對話課堂，激發學生的好奇心，喚醒學生自主學習和創新意識[4]；通過精心規劃課堂設計、根據全面線上教學期間教與學的特點，讓學生參與進來，一起探究和實踐新的教學策略和技法，實時互動，提升課堂學習效果。

第四層，問題導向下的思維方式訓練。充分采用調研式、啟發式、參與式、討論式、匯報式和總結式的教學方法和手段，培養學生自我學習與鉆研的能力，提升專業素質和興趣。例如課堂上拋出一些具有啟迪學生思維，拓展學生思路的問題[4]，讓學生課下討論、思考、查閱文獻資料求證，進而提出自己的想法和方案，同時，鼓勵學生主動發現問題、探究問題、大膽提出設想，充分發揮創造力和想象力。重點是一定要安排學生在課堂上匯報探究成果，提升學生的自信心和成就感。

第五層，項目驅動，小試牛刀。讓學生參與企業遇到的問題、參加學科競賽、以及申報大學生創新訓練（實踐）項目等方式，培養學生運用科學原理、科學方法和創新技法擬定機械系統傳動方案，設計機械零件、結構、裝置的能力，培養學生工程素養和工匠精神，力爭達到具有運用工程基礎知識和技術解決機械設備或系統方面的復雜工程問題的能力。

遞推式混合教學模式通過學情調研知己知彼，思政教育激發學生源動力，對話課堂喚醒學生自主學習和創新意識，問題導向提升學生專業興趣和探究能力，以及項目驅動小試牛刀，來培養學生工匠精神和創新技能[4]。同時，構建有利于提升大學生專業素養和探究鉆研興趣的生態教學評價體系。學生是否愿意主動學習，一方面，程規劃要考慮提升學生學習興趣和主動性，另一方面，要依賴評價標準的改革，引入具體可行的策略和操作方法，真正落實學生是學習的主體。

四 遞推式混合教學模式在疫情期間的教學實踐

（一）學情調研分析助力以本為本

在這個特殊的教學環境下，要想實現較好的課堂教學效果和激發學生學習興趣，就要想盡辦法盡可能地了解學生的情況和真實想法，所以每堂課都要開展問卷、投票和討論等調研和互動。為了提高學生對課程的興趣，要讓學生參與選擇使用哪一種課堂教學法，為更具有針對性地服務學生打下堅實基礎。如圖2所示。

圖2 章節知識點掌握程度調查統計圖

圖3 “正確認識-停課不停學”思政課內容[5]

圖4 教學組織形式

（二）將思政教育引入第一堂緒論課

結合全面線上教學時期的特點，將思政教育引入課堂尤為重要，而上好第一堂課是關鍵。寒假期間，老師收集素材，精心備制了“正確認識-停課不停學”的PPT，引導學生深刻理解“停課不停學”不是指單純意義上的網上上課，也不只是學校課程的學習。

（三）精心組織在線對話空間課堂

為了提高全面線上教學期間在線課堂的教學效果，積極研究適合線上教學的方法并在實踐中應用，提升學生對知識點的關注度，盡可能的降低完全線上教學對教學質量的影響。完全線上教學，老師不能看到居家學生學習的狀態，不是每一個學生學習的積極性都那么高，嚴格要求之外，還要采取一些方法和策略，引導學生主動進行自主學習和自主研究。這對課程教學組織形式（如圖4所示）提出了新的要求。通過對章節知識點導引與梳理總結、作業設計、學習過程考核等仔細研究，根據學情反饋和教學效果評估，充分考量教學學時和學生學習強度，合理碎化課程的顆粒度。提出問題讓學生思考，如圖5所示，課堂上拋出的問題由課上延伸到課下,在討論區很多同學參與互動。

圖5 課堂上拋出的問題

圖6 學生的反饋

（四）問題導向下的思維訓練案例

遵循《機械原理》課程培養目標[6]，結合生活中的機械問題、課本上有意思的小機構和小命題、線上虛擬仿真實驗、實驗室實驗、課程實踐作業、開放性大作業和機械原理課程設計[7]等，將創新思維訓練融入課程和實踐活動。鼓勵學生開展原創性實踐活動，培養創造性思維和批判性思維能力，營造創新無邊界、思維無界限的人才培養氛圍。

在全面線上教學期間，想盡一切可能的線上線下辦法，讓學生行動起來是課程培養的需要。安排學生在網上、在現實生活中認識零件、機構、機器，幫助學生樹立正確的設計思想和理念，提升學生追求創新設計的意識和熱情。為達到全面提升學生綜合素質的目標，需要將課程從教材內容上向線上和線下資源擴充[8]，從時間上向課外延伸（節假日和寒暑假很重要），從空間上向圖書館、實驗室和其他實踐場所拓展。早在寒假期間，就以QQ群為平臺引導春季開課學生開展自主探究式學習，開學后又結合實踐性大作業、開放性大作業、以及高等學校機械工程學科虛擬仿真實驗教學平臺[5]培養學生實踐能力和創新思維。盡量營造居家網上學習如同身處課堂的濃厚學習與創新氛圍。結合《機械原理》課程與工程實際結合緊密、且大學生是第一次比較系統地接觸機械系統的特點，給封閉在家的大學生在學期開學前布置實踐性大作業：在互聯網、微信、學習強國APP等媒體上搜索在全面線上教學期間，引起人們關注的機構或機器，達到認知機構和機器的大綱要求。在此基礎上，考慮學生居家隔離的處境，本著培養學生實地調查能力、掌握文獻資料查詢能力、以及培養學生設計和創新等綜合能力為目的，又布置了開放性大作業：觀察并選擇一個家中的小工具、農具、家具（家具中的某個功能）、小電器（小電器中的某個功能）或健身器材（健身器材中的某個功能）等（考慮一下，家里能動的東西，是不是都是機構呢？），拍圖片和視頻，研究其機構組成情況，并繪制機構運動簡圖。借助網絡工具(圖書館電子資源、超星、專利網等)，查找本產品專利原理分析或相關專利與產品的原理關系，查閱相同功能的產品和專利，并進行比較分析。用仿真軟件進行機構（連桿機構、齒輪機構或凸輪機構等）尺寸設計和機構性能分析。圖7和圖8分別為課程大作業完成情況統計圖和學生直播匯報大作業截圖。

（五）項目驅動，小試牛刀，抓住時機培養學生的動手能力和實踐能力

分享企業工程中遇到的問題,讓學生研究并提出解決方案。學生經過老師的引導和自主學習給出方案。如圖9所示，為學院老師發布的甘蔗收獲機通道問題，學成完成的解決方案。抓住時機將培養大學生創新思維能力、設計能力與實踐動手能力融入到課堂互動環節、課下交流環節,引導學生開展自主探究式學習。

圖7 課程大作業完成情況統計圖

圖8 學生直播匯報大作業截圖

五 構建有利于提升大學生專業素養和探究興趣的生態教學評價機制

遞推式混合教學模式強調過程的實施效果取決于學生學業成績評定的形式,考試將不是學生學業成績評定的唯一形式，平時成績也不再是提高考試通過率的神器[4]。表1為課程成績評定權重的設置，目的在于教學生會自己學、會思中學、會做中學[4]。

表1 課程成績評定權重

六 結語

全面線上教學期間，以及學生重新開始正常的校園學習后，要做好課程銜接，把全面線上教學期間的好的措施轉化為平時的常態機制。在學生返校后的面對面教學中，依據前面課堂檢測、問卷、作業等互動情況對學過的知識點查缺補漏，完成實時檢測和互動，對整個學期的課程數據加以分析和整理，構建有利于提升大學生專業素養和探究興趣的生態教學評價機制，繼續完善遞推式混合教學模式模型，以期將經驗成果為教學改革提供新思路。

圖9 學生完成的項目方案解析