“新工科”背景下線上線下教學模式研究

[摘 要] “新工科”教育的應用型人才培養，在我國高等院校人才培養體系中占有舉足輕重的地位，以“新工科”背景下交通設備與控制工程專業課程建設為例，基于有效教學結構和一體化教學模式建立起“CDIO+BOPPPS”的教學框架和教育體系，用以分析交通設備與控制工程專業課程線上線下教學模式的特征，從而探索建立符合當下新工科應用型專業特點的課前、課堂、課后線上線下混合式教學模式，為我國同類院校工科專業應用型人才的培養模式提供參考。

[關鍵詞] CDIO+BOPPPS;教學模式;交通設備與控制工程;新工科

[基金項目] 2020年度吉林省高教科研一般課題“‘新工科背景下交通設備與控制工程專業課程線上和線下教學模式研究”（JGJX2020D502）

[作者簡介] 曹洪斌（1994—），男，吉林和龍人，碩士，吉林建筑科技學院交通工程學院助教，主要從事交通設備與控制工程研究。

[中圖分類號] G434? ? ?[文獻標識碼] A? ? ?[文章編號] 1674-9324（2021）27-0161-04? ?[收稿日期] 2021-02-29

一、引言

針對當下新冠肺炎疫情的持續影響，各高校都將教學轉為線上線下相結合的教學模式，吉林建筑科技學院交通設備與控制工程專業所授全部課程亦采用網絡在線教學模式。交通設備與控制工程專業作為一門新興的工科專業，其線上教學的相關問題研究可參考新工科背景下的一些相關研究。在我國現行的高等教育體制下，工科教育是最大的學科門類，我國每年為此培養的專業應用型復合人才規模已經居世界首位，成為我國社會經濟、科技文化發展的重要組成部分[1]。新工科概念自提出以來倍受我國高等教育界的廣泛重視，其涉及的主要教學改革重點與痛點是現行工科教育體制下課程體系的重新構建，其關鍵在于相應課程教學體系的構建，主要包括課程教學方法的探索、創新和實踐。怎樣將工科類專業課程教學及其課程思政方面的內容融入其中，用以促進學生實踐能力的提高，逐漸成為新時代背景下工科類應用型專業課程教師在實際教學過程中面臨的首要問題，也是我國高校在現行工科教育體制下改革的首要任務。計算機及互聯網技術的飛速發展與擴張，深深地改變了人類的生產和學習方式。尤其是2020年突如其來的新冠肺炎疫情，更是對當前的教育教學方式產生了深刻的影響，推動了我國教育事業的發展。不僅僅是高等教育，所有的教育行業都逐漸進入了“MOOC”時代。2020年的春季學期，各高校教師均變身為“線上主播”，開啟了各自職業生涯的直播教學首秀，這迫使教師探索和實踐新的教學方法與手段。與以往的線下授課方法不同的是，線上授課模式有其自身難以比擬的優勢。同時，在紛繁復雜的網絡教學軟件和平臺中，如何將線上課程的優勢與線下授課方式相結合，讓線上線下混合式教學模式發揮出應有的價值，這已經成為我國眾多高校教師關注的重點。

二、線上線下混合式教學模式分析

受當下新冠肺炎疫情的影響，國內各高等院校都將教學轉為線上教學模式，我校交通設備與控制工程專業所授全部課程亦采用網絡在線教學模式。線上線下教學模式的差異，實質上是授課方式及授課環境的差異。

線上教學主要由教師運用現代信息技術手段及互聯網平臺進行課程資源的建設及講授。作為一種新的教育形式，大規模的在線開放課程（MOOC）使世界各地的受教育者都能夠采用線上授課的方式進行在線學習，同時能夠互相交流、共同學習。2014年以來，中國的在線課程數量增長了20%。作為一名高校教師，必須充分考慮今后在線教學的方向，真正地做到線上線下教學的完美融合，進而滿足學生的專業學習需求。

“構思—設計—實現—操作”（Conceive-Design-Implement-Operate，CDIO）這種基于CDIO的教學模式打破了以往線下課堂教學完全以課堂教學為中心的課程桎梏，將課程資源有機整合在一起，凸顯出新工科的意義所在。與此同時，CDIO這種將專業主干課程與課程實踐及質量評價相結合的教學模式，打破了以往課堂關于課后時間的限制，更加注重對學生個人職業能力素養的培育。這種以“構思—設計—實現—操作”的教學模式，能夠使學生在畢業后具備從事相應工作崗位的專業知識，更加貼合企業對專業人才培養的需求，這也正是我國倡導新工科教育的根本意義所在。

傳統的線下教學是特指授課教師以課堂內容為中心進行的理論教學，進入21世紀以來，計算機及互聯網技術急速發展，教師在信息技術浪潮的影響下，逐漸開始嘗試利用現代信息技術手段進行教學，如“超星學習通”“雨課堂”“智慧樹”等網絡教學平臺，將知識點通過教學直播或錄制的方式，制作成非傳統的基礎學習單元，如“視頻速課”或“微課”等，被稱為網絡線上教學。長期以來，我國高等教育多以傳統的線下課堂作為主要教學場所，強調對理論知識的講授，而對實踐學習能力的提升較為欠缺，致使國內部分高校漸漸出現了理論重于實踐、知識重于技能的課堂教學模式。這與新工科倡導的工程師培養及應用型的宗旨背道而馳，不利于學生實踐能力的培養。

與傳統的線下課堂教學不同的是，一些高校教師利用線上和線下教學的優勢，實施“學中教”和“教中學”的混合教學模式。在這種混合式教學的課堂實踐中，授課教師愈加注意對過程性資料的積累，用以豐富課程資源的建設。在當下高等教育體制新工科建設的大背景下，本文基于BOPPPS有效教學結構和CDIO一體化教學模式建立起“CDIO+BOPPPS”的線上教學框架和教育體系，根據我校交通設備與控制工程專業的實際情況，基于“CDIO+BOPPPS”的線上教學框架，通過超星學習通平臺開展課前、課堂、課后三個教學模塊的具體教學活動，用以提升學生的協作創新能力與實踐動手能力。具體框架如圖1所示。

綜上所述，具有較強應用前景的新工科專業需要與網絡教學模式相結合，這是目前相關研究中的不足之處。各種網絡教學平臺的引入和大規模應用既給授課教師帶來了新的機遇，又給授課教師帶來了更大的教學挑戰。為此，作為一線的教育工作者更需要思考怎樣利用現有的技術支撐和教學平臺，將線上和線下課程更為完美地整合到一起，實現在線教學資源的有效整合。