線上線下混合式“金課”教學(xué)體系研究
——以《綠色開采技術(shù)》為例

朱衛(wèi)兵，王曉振，軒大洋，胡國忠，王方田

（中國礦業(yè)大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，江蘇 徐州）

一 引言

2018年6月，教育部陳寶生部長在中國高等學(xué)校本科教育工作會議上首次提出 “金課”這一概念[1]。作為“金課”的五大類型之一——線上線下混合式“金課”，該如何建設(shè)形成一個完備的教學(xué)體系，以實現(xiàn)“金課”的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，實屬“金課”建設(shè)一大難點。本文以《綠色開采技術(shù)》為例，對于如何建設(shè)線上線下混合式“金課”完備教學(xué)體系進(jìn)行探究。

二 《綠色開采技術(shù)》的特點

煤炭資源開采在推動我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)高速發(fā)展的同時，也造成諸如地面塌陷、水資源破壞、瓦斯及矸石排放等生態(tài)環(huán)境損害，隨著煤炭產(chǎn)能的不斷增大，由開采引起的環(huán)境問題愈加不容忽視[2]。為此，采礦工程專業(yè)泰斗錢鳴高院士在21世紀(jì)初就創(chuàng)造性地提出了煤礦綠色開采的概念，并建立了綠色開采技術(shù)體系框架，指明了減沉開采、煤與瓦斯共采、保水開采、矸石減排等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)難題與發(fā)展方向[3,4]。

《綠色開采技術(shù)》作為一門采礦本科生接觸專業(yè)知識的必修課程，其理論指導(dǎo)思想是巖層控制的關(guān)鍵層理論，其核心是采動巖體裂隙演化與覆巖運移規(guī)律及其在綠色開采技術(shù)中的應(yīng)用[5]。該課程充分結(jié)合煤礦現(xiàn)場工程實踐講述各項綠色開采技術(shù)，以中國礦業(yè)大學(xué)許家林教授主編的《煤礦綠色開采》作為教材開展課程教學(xué)。因為課程中涉及很多《采礦學(xué)》《礦山壓力與巖層控制》基礎(chǔ)課之外的采礦技術(shù)，學(xué)生在傳統(tǒng)的線下教學(xué)中普遍反映這門課過于專業(yè)，單純減沉開采技術(shù)章節(jié)不僅涉及煤礦地表沉陷的普適性規(guī)律，全部充填開采方法中就包括矸石固體廢棄物充填、高水材料充填、膏體充填，部分充填開采方法中涉及覆巖隔離注漿充填、墩柱充填、短壁嗣后充填、冒落區(qū)充填置換條帶煤柱等，上述充填開采方法如果僅僅通過教材中靜態(tài)的圖表顯示度差，也不易學(xué)生理解，此時，應(yīng)該充分利用整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的現(xiàn)場錄像、虛擬仿真動畫、圖書館已有的期刊論文資料等資源，發(fā)揮線上教學(xué)的優(yōu)勢。

三 線上線下混合式“金課”教學(xué)設(shè)計

線上線下混合式“金課”中采用的混合式教學(xué)是傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)優(yōu)勢互補的一種教學(xué)模式[6]，但并非將兩種教學(xué)形式簡單地拼湊起來，而是揚長避短，將各自的優(yōu)勢結(jié)合起來彌補單一教學(xué)形式的不足。

（一）單一教學(xué)模式的弊端

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師往往將大量精力放在講解知識點上，而對于學(xué)生的實踐能力、思維方式的培養(yǎng)上就稍顯不足。一方面因為傳統(tǒng)教學(xué)思維中對課本上知識的傳授顯然是第一位的，對學(xué)生的其他能力的培養(yǎng)相較而言就不夠重視；另一方面課堂時間有限，碰到知識點多、內(nèi)容繁雜的課程，教師就沒有充足的時間對學(xué)生進(jìn)行課本以外內(nèi)容的指導(dǎo)。另外，由于學(xué)生缺乏問題意識，沒有帶著問題進(jìn)教室，課堂中也就沒有目標(biāo)可言[7]，只是被動地等著老師來灌輸知識，學(xué)習(xí)效率低。

若僅采用單一的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)，教師看不見學(xué)生的上課表現(xiàn)，對于學(xué)生的實際學(xué)習(xí)狀態(tài)很難有一個準(zhǔn)確的把握。這就要求學(xué)生有較高的學(xué)習(xí)自主性[8]，能夠自覺跟著老師的教學(xué)思路走。同時，網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)還面臨著教學(xué)資源匱乏、網(wǎng)絡(luò)條件跟不上、學(xué)生按時上課難以督促等現(xiàn)實問題，對于習(xí)慣傳統(tǒng)教學(xué)模式的教師而言也是一個不小的挑戰(zhàn)。

（二）混合式教學(xué)設(shè)計目標(biāo)

1.學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)

要求學(xué)生掌握采動引起的巖層移動與地表沉陷的基本理論和一般規(guī)律，以及由此衍生開來的各項煤礦綠色開采技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，增強學(xué)生解決煤礦開采中與采動損害和環(huán)境問題相關(guān)工程實際問題的能力。此外，根據(jù)以生為本的教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式、自主學(xué)習(xí)能力，貫徹“教單科育全人”的培養(yǎng)理念[9]，幫助學(xué)生樹立正確的價值觀等也是本課程的重要目標(biāo)。

2.教師發(fā)展目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生的過程亦是教師發(fā)展的過程，要求教師在實踐過程中，鍛煉線上線下混合式教學(xué)能力、教學(xué)研究能力[10]，為更好地培養(yǎng)學(xué)生而完善自我、超越自我。

（三）混合式教學(xué)設(shè)計

《綠色開采技術(shù)》混合式教學(xué)分為兩個部分：一是線上教學(xué)；二是線下教學(xué)。線上教學(xué)主要是講解基礎(chǔ)知識點，而線下教學(xué)則是對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展提高，以達(dá)到課程的高階性，即將知識、能力、素質(zhì)有機融合，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維。

1.線上教學(xué)

線上教學(xué)以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使教學(xué)朝著個性化學(xué)習(xí)、不受時間和地點限制的學(xué)習(xí)、主動式學(xué)習(xí)方向發(fā)展[11]。但是，《綠色開采技術(shù)》線上教學(xué)部分與單純的錄播網(wǎng)課有著本質(zhì)的區(qū)別。錄播網(wǎng)課是由教師自己事先錄好視頻在上課時播放，或者將給第一個班上課的視頻錄下來放映給后續(xù)上課的班級看。目前有不少公共選修課采取這種方式進(jìn)行，大多是來自各大名校名師的課程視頻，適合學(xué)習(xí)難度低、要求低的課程，主要是為了讓同學(xué)們開拓視野，不側(cè)重知識的大量獲取。而“金課”顯然與這類課的教學(xué)目標(biāo)完全不同，很多工程實例只有通過具體主持過相關(guān)課題的教師講授，才能把工程背景、技術(shù)路線、研究方法、方案優(yōu)選以及實踐應(yīng)用等介紹的更為清楚準(zhǔn)確，且涉及交叉學(xué)科的知識點，如果由專業(yè)教師講解就能做到由淺入深，、事半功倍；因此，《綠色開采技術(shù)》的線上教學(xué)由老師在線授課更能保證教學(xué)質(zhì)量。

線上教學(xué)有許多線下教學(xué)不具備的優(yōu)勢，比如可以在課前上傳各類參考資料，便于學(xué)生提前預(yù)習(xí)；又比如線上教學(xué)對于上課地點的局限性小了很多，即使是請假回家的學(xué)生也可以通過網(wǎng)絡(luò)參與到課堂中；還有線上教學(xué)的回放功能讓上課時間也變得更為靈活，讓同學(xué)們可以根據(jù)實際情況選擇最適合的時間上課，一定程度上保證了同學(xué)們聽課的狀態(tài)。但是，這些都不足以保證能有良好的教學(xué)效果，最重要的還是在教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計上，巧妙的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計體現(xiàn)出課程的創(chuàng)新性。

以《綠色開采技術(shù)》第一章為例，作為課程的第一章，亦是課程第一節(jié)課講的內(nèi)容，勢必要在開課之初將同學(xué)們的興趣提起來。上課之初，可以播放一個視頻介紹煤炭開采帶來的環(huán)境問題，視覺帶來的沖擊遠(yuǎn)勝平淡的言語。提出問題后，自然而然會提到解決問題的方法，由此就可以引出綠色開采技術(shù)的概念，正式進(jìn)入到本次課的內(nèi)容講授中。課程進(jìn)行中，可以隨時提出問題，對于比較復(fù)雜、需要互動探討的問題，讓同學(xué)們打開麥克風(fēng)進(jìn)行作答；對于比較容易、直截了當(dāng)?shù)膯栴}，讓同學(xué)們在討論區(qū)進(jìn)行文字作答，以便了解更多同學(xué)的觀點、想法。又或者發(fā)布選擇題、判斷題之類的小測試，讓同學(xué)們限時完成，答題截止即可獲得測試成績的分布統(tǒng)計，既督促了同學(xué)們認(rèn)真聽講，又迅速對于同學(xué)們的知識掌握情況有了大體的判斷，以隨時調(diào)整講課的節(jié)奏。課程結(jié)束之前，可以發(fā)布簽到手勢，讓同學(xué)們的出勤情況記錄清晰又便于統(tǒng)計，也督促同學(xué)上完全課程而不是中途下線。

此外，線上教學(xué)的許多功能，如贈花、彈幕等都別有一番功效。來自學(xué)生的贈花，不僅表明學(xué)生在認(rèn)真聽講，也表達(dá)了學(xué)生對老師的一種認(rèn)可，對老師而言是一種特別的鼓舞。而彈幕的出現(xiàn)則使得同學(xué)們在課堂上的交流更加活躍，許多一閃而過的新奇想法有了用武之地。這些線上教學(xué)的獨特功能促使師生能更自然地交流，為課堂營造了一個良好的討論氛圍。不僅讓學(xué)生，也讓老師有了新奇的體驗，讓課堂變得更為有趣。但線上教學(xué)仍有許多局限性，例如無法進(jìn)行實驗，討論只限于幾個同學(xué)，線上教學(xué)對眼睛的負(fù)擔(dān)太大、無法持久等。因此，線上教學(xué)只適用于基礎(chǔ)知識的教學(xué)，對于較復(fù)雜、需要討論的問題仍需線下教學(xué)配合。

2.線下教學(xué)

線下教學(xué)的優(yōu)勢在于老師和學(xué)生面對面方便討論，這是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維的關(guān)鍵所在。線上教學(xué)每講完一章的知識點，便可進(jìn)行一次線下教學(xué)，及時解決同學(xué)們的疑問，同時對已學(xué)知識進(jìn)行適當(dāng)?shù)赝卣固岣摺?/p>

根據(jù)提問者的不同，線下教學(xué)可分為兩個部分，一是以學(xué)生自己提出的問題進(jìn)行討論；二是由老師提出問題進(jìn)行討論。學(xué)期之初，同學(xué)們對于課程內(nèi)容了解較少，想要提出有意義的問題比較困難。此時，應(yīng)以老師提問為主，同時鼓勵同學(xué)們積極表達(dá)心中的疑惑，培養(yǎng)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)問題的能力。例如，在《綠色開采技術(shù)》第二章中介紹了設(shè)計保護(hù)煤柱的幾種方法，其中垂直剖面法是作圖的方法。作圖步驟、示例圖樣在線上教學(xué)過程中都能通過演示文檔很好的展現(xiàn)出來，文字加圖十分清楚，看起來是一個簡單的知識點，但當(dāng)同學(xué)們自己動手畫圖的時候卻出現(xiàn)了各種錯誤。因為這門課開設(shè)時間較早，大部分學(xué)生都是第一次接觸專業(yè)課，他們意識不到這個作圖方法的重要性，也不知道在后面的課程設(shè)計中必然會用到這個作圖方法，很容易因為看起來簡單而忽視。因此，在線下課程中，教師需要幫助學(xué)生確實地掌握這一方法。布置一個具體的題目讓學(xué)生使用垂直剖面法完成保護(hù)煤柱設(shè)計，通過實踐讓學(xué)生明白圖上的點與角度各自對應(yīng)的是文字中的哪一個名詞，從而徹底掌握這一方法。

學(xué)期中到學(xué)期末，課程的學(xué)習(xí)已經(jīng)進(jìn)行到了一定程度，同學(xué)們對于所學(xué)內(nèi)容有了一定認(rèn)識，則應(yīng)以學(xué)生提問為主，將線上學(xué)習(xí)過程中想到的問題統(tǒng)統(tǒng)在線下課堂上提出，而老師則根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)補充。但不論由誰提出問題，在解決問題的過程中都應(yīng)由學(xué)生掌握主動，老師輔助，即充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，對提出的問題進(jìn)行討論，而老師根據(jù)學(xué)生的討論情況在這個過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，并非直接講解給出答案。學(xué)生討論、老師引導(dǎo)、學(xué)生再討論，如此循環(huán)下來直到最終得出一個較為正確的答案，這樣的模式讓學(xué)生在相互討論、接近答案中獲得成就感，以此激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情。最終的答案是否標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不重要了，重要的是探尋答案的過程是否精彩。

這樣的線下教學(xué)不僅對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提出了要求，對于教師的教學(xué)能力同樣設(shè)下了更高的標(biāo)準(zhǔn)。需要教師課前有充分的準(zhǔn)備，課中保持清晰的思維，這同時也是教師完善自我、超越自我的過程。線下教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)充分體現(xiàn)了課程的挑戰(zhàn)度。

（四）混合式教學(xué)評價

教學(xué)評價應(yīng)以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為宗旨[12]，因此務(wù)必要對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做一個全面的評價。傳統(tǒng)教學(xué)評價雖然分為平時成績和期末考試成績，但兩部分成績都由教師進(jìn)行評價。由于平時成績的標(biāo)準(zhǔn)不夠明確，所以常出現(xiàn)通過期末考試成績來衡量平時成績的現(xiàn)象，這樣內(nèi)容單一的評價方式對于混合式教學(xué)顯然不適用。因此，混合式教學(xué)的評價指標(biāo)必須更加多元化。教師可以在線上教學(xué)時設(shè)置量化的評價指標(biāo)，如學(xué)習(xí)次數(shù)、線上搶答次數(shù)、測驗成績等，進(jìn)行線上學(xué)習(xí)的評價；教師根據(jù)學(xué)生的線下課堂表現(xiàn)，如舉手次數(shù)、線下討論、回答情況等，進(jìn)行線下學(xué)習(xí)評價。

四 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，線上教學(xué)必然會越來越普及，甚至可能在未來的某一天完全取代傳統(tǒng)教學(xué)。但就目前而言，線上教學(xué)仍需線下教學(xué)配合才能發(fā)揮最佳效果。因此，線上線下混合式“金課”的教學(xué)體系仍需我們深入研究，不斷完善，以期實現(xiàn)更好的教學(xué)效果。