新工科背景下線上線下混合式教學模式探索

魏新莉 曹建文 熊福全

（中南林業科技大學材料科學與工程學院 湖南·長沙 410004）

0 引言

工科是我國高等教育中比重最大的學科門類，每年所培養的工科類專業人才規模居世界第一，是推動中國社會、經濟、科技、文化發展不可或缺的重要力量。[1]2017 年2 月20 日，在教育部發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》后，很多高校開始加快創新工程教育方式與手段的進程。如何通過工科專業課的課程教學改革來促進學生的實踐能力提高，成為工科專業課教師在教學研究中探索的一個目標，也是高校教學模式改革的迫切要求。

互聯網技術的發展改變了我們的生活方式，突如其來的新冠疫情，也深刻影響了我們的教育方式，推動了中國教育迅速進入“線上教學”時代。2020 年春季學期的教師們紛紛化身“主播”，開啟直播教學。與傳統課堂講授的線下教學相比，線上教學的教學模式完全不同，兩者各有優缺點。如何將在線課程的優勢與傳統課堂相結合，進行線上線下混合式教學已經成為眾多教師思索的問題。[2]

1 線上線下混合式教學模式

線下教學是指以教師課堂傳授為中心的教學方式，進入二十一世紀，隨著網絡時代的開啟，教師們開始利用一些在線平臺開展以直播或者將知識講授錄制成“微課”等基本學習單元進行播放的網絡教學，被稱為線上教學。因為我國高等教育把課堂作為教學的主場所，強調知識的傳授，而忽視實踐能力的培養，形成了長期以來高校重理論輕實踐、重知識輕能力的傳統課堂教學模式。在今天新工科建設背景下，這種線下教學模式對高校工科專業加強實踐能力培養非常不利。

不同于傳統的線下課堂教學，一些教師利用線上教學和線下教學的優點開展混合式教學，“以學定教”，開始重視過程積累，呈現層次性、互動性、開放性的教學特征。在新工科建設背景下，本文通過分析混合式教學模式的特征，根據工科專業要求，探索線上線下混合式教學模式，開展課前、課中、課后三個階段的教學活動，提升學生實踐能力、協作能力與創新性思維的培養，線上線下混合式教學模式如圖1 所示。

1.1 以任務設定為驅動的層次性教學

線上線下混合式教學需要打破45 分鐘課堂局限，教師必須在課前對每個知識點根據學習要求和課程目標進行學習任務設計，在開始學習前讓學生明確各知識點的學習任務。然后在學習平臺上通過微課的形式將每章節的重要知識點進行錄播，或者鏈接其它的在線共享課程，使學生在課前階段完成線上知識點內容的學習。同時教師根據教學目標設計一些具有發散性思維的問題，然后提供教學網站、教學參考書和相關的閱讀資料，利用教學平臺對學生的學習數據進行分析。對于自主能力差，學習意識不強的學生，教師還可以通過設計主題討論、線上測試等形式引導學生自主學習。

課前階段，教師提供豐富的學習資源，構建線上網絡教學環境，幫助學生實現多渠道、碎片化自主學習，實現每位學生都能從自己感興趣的角度學習知識，經歷不同學習過程，達到基本相同的知識儲備。教師通過控制課前課程資源實現差異化、層次性教學，提高學生自學能力和創新意識的同時，彌補了傳統課堂教學“齊頭并進”的缺陷。

1.2 翻轉“教”“學”角色的互動性教學

在課中階段，教師需要在教學前端精心做好課堂教學設計，例如挑選適合教學的本行業本專業典型的工程案例，注重工程案例與課程知識點的契合；實施線下教學中，教師根據課前階段的教學設計，將案例內容導入教學。針對工程中的問題，學生分組討論并嘗試闡述解決方案，學生成為課堂教學的主導者，在具體情境中積極思考、主動探索，從案例分析和討論中獲得答案，從而提高學生認識問題、分析問題、解決問題的能力；[3]課堂教學后端，教師針對本次課堂內容的重難點進行講解，同時針對大家分歧的問題進行答疑、引導，給出合理的解決方案，并對小組的研討方案給予評價，從而激發學生的學習主動性。

圖1 工科專業線上線下混合式教學

課中階段的線下課堂教學，通過“教”與“學”的角色互換，能夠打破傳統課堂教學的時空限制，在互動與協作中完成學習任務。[4]案例引入課堂教學，讓學生們可以體會理論與實踐的聯系；在分組討論中，學生們通過反思交流、教師評價等課堂環節，進一步促進理論與實踐的結合。這種以學生為主導的師生互動課堂，讓學生的表達能力、協作能力、思辨能力等都得到鍛煉提高，同時項目實踐和工程案例的引入，可以使學生初步獲得解決工程技術問題的能力。

1.3 學生參與考核的開放性教學

課后階段以線上展示為主，教師引導學生針對各知識點進行橫向拓展。以常見的32 課時的工科專業課學習時長為例，可以設置4-6 個綜合實踐成果（實物模型、PPT 演示）或案例總結的上傳任務，上傳至線上教學的學習平臺，使學生通過總結、歸納等邏輯思維方法獲得數學思維能力。學生們就上傳成果開展討論，每個小組為其他小組打分，取平均值作為該小組本次課堂教學的成績，使小組之間形成競爭性。教師引導學生在教學平臺討論區進行交流，鼓勵學生互評成果，組織合作學習等，并把這些活動在教學平臺進行數據匯總，納入課程考核內容。

課后階段的線上展示和開放性考核活動，能夠促進學生協作交流能力的發展，提供學生專業溝通交流和語言表達能力的提升。這種開放式教學環境，有利于培養學生的團隊合作能力，帶有競爭性的考核，有利于促進學生主動獲取專業知識的積極性，更能提升他們分析問題和解決問題的實踐能力，以及對專業知識延伸的應用能力。[5]

2 結語

新工科背景下，高校教師應該在深入企業，參與工程實踐的基礎上，積極探索傳統工科課程教學模式的變革，根據課程類型、教學目標建立相匹配的線上線下混合式教學模式。通過開展層次性教學，翻轉“教”“學”角色，實現開放性教學考核，來引導學生養成主動學習的習慣，讓學生成為知識建構者，促進學生實踐能力、合作能力與創新性思維的培養，真正提高教學質量和學習效果。