新時(shí)代工科專業(yè)課程線上線下混合式教學(xué)實(shí)踐＊

代張音

（貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

新時(shí)代下，大數(shù)據(jù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，社會治理、組織模式、商業(yè)體系的變革以及新型冠狀病毒肺炎疫情的沖擊，對工程問題的解決提出了新的挑戰(zhàn)，也對工科人才提出了更高的要求。在這樣的背景下，工科專業(yè)課程的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是學(xué)生在掌握知識要點(diǎn)的同時(shí)，能將理論知識內(nèi)化，從而提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識解決實(shí)際復(fù)雜工程問題的能力。因此，在專業(yè)課程授課過程中，章節(jié)測驗(yàn)、作業(yè)、討論、實(shí)驗(yàn)講解、答疑等教學(xué)活動必不可少。然而工科專業(yè)課程普遍存在課時(shí)少和內(nèi)容多的矛盾，存在課堂上時(shí)間不夠、討論不充分、不能覆蓋每位學(xué)生等問題[1]，從而造成學(xué)生知識掌握不牢，一個(gè)班成績差距較大等現(xiàn)象。采用以線下課堂教學(xué)為主，線上教學(xué)作為有益補(bǔ)充的線上線下混合式教學(xué)模式可以有效解決以上問題[2]。開展多媒體課堂教學(xué)、線上互動教學(xué)結(jié)合的教學(xué)方式，可以充分利用多媒體教學(xué)展示的形象性，和線上互動教學(xué)的靈活性，采用文字與圖片相結(jié)合，線上和線下相促進(jìn)，使教學(xué)內(nèi)容更容易理解，教學(xué)方式更加生動。本文以安全工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程“安全人機(jī)工程學(xué)”為實(shí)踐對象，設(shè)計(jì)并開展了一個(gè)學(xué)期的以線下課堂教學(xué)為主、線上教學(xué)為補(bǔ)充的線上線下混合式教學(xué)模式實(shí)踐，將該課程的章節(jié)測驗(yàn)、作業(yè)、討論、實(shí)驗(yàn)講解、答疑等教學(xué)活動進(jìn)行線上互動教學(xué)。經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐效果分析，提出進(jìn)一步改進(jìn)措施。

1 課程教學(xué)方法

根據(jù)線上線下教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)和不足，課程內(nèi)容適合采用以線下課堂教學(xué)為主、線上教學(xué)為輔的線上線下混合式教學(xué)模式。為了較好地適應(yīng)和銜接混合式教學(xué)模式，課程以BOPPPS教學(xué)方法為主線，貫穿整個(gè)教學(xué)全過程，如圖1所示。BOPPPS教學(xué)模式是課堂組織教學(xué)的一種有效模式，近年來在中國高校中被廣泛運(yùn)用[3-4]。BOPPPS教學(xué)模式為教師開展教學(xué)活動提供了明確且完整的教學(xué)步驟，用循序漸進(jìn)的教學(xué)方式，讓學(xué)生從無到有的內(nèi)化知識，提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力[5]，可以滿足新時(shí)代工科專業(yè)課程“以學(xué)生為中心，以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向”的要求。

圖1 課程教學(xué)方法

2 線上平臺建設(shè)及實(shí)踐

本課程建設(shè)將章節(jié)測驗(yàn)、作業(yè)、討論、實(shí)驗(yàn)講解、答疑等教學(xué)活動進(jìn)行線上教學(xué)，使學(xué)生可以快速掌握知識重點(diǎn)和難點(diǎn)，并能有效參與到教學(xué)活動之中。同時(shí)，利用“安全人機(jī)工程學(xué)”在線開放課資源，使學(xué)生隨時(shí)都可以對重點(diǎn)難點(diǎn)知識進(jìn)行在線自主學(xué)習(xí)和回顧。

2.1 線上平臺建設(shè)內(nèi)容

在超星貴州大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，建設(shè)“安全人機(jī)工程學(xué)”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容。本次教學(xué)實(shí)踐對課程資料、作業(yè)、考試、討論、實(shí)驗(yàn)教學(xué)5個(gè)部分教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了線上建設(shè)，如圖2所示。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和要求，建設(shè)課程參考書、“安全人機(jī)工程”開放課資源、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)資料等相關(guān)課程資料庫，發(fā)布在線作業(yè)3套，完成章節(jié)在線測試試題12套，進(jìn)行在線討論話題6個(gè)，錄制并上傳實(shí)驗(yàn)講解教學(xué)演示視頻3個(gè)，使學(xué)生隨時(shí)都可以對重難點(diǎn)知識進(jìn)行在線自主學(xué)習(xí)和回顧。

圖2 課程線上建設(shè)

2.2 學(xué)生參與情況

通過貴州大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺統(tǒng)計(jì)，全班46人，學(xué)生綜合完成百分比為96.57%，可見學(xué)生對線上教學(xué)配合度較高、適應(yīng)性較強(qiáng)。各項(xiàng)線上教學(xué)情況如下：①線上作業(yè)。發(fā)布在線作業(yè)3套，每套作業(yè)均100%完成，平均成績分別為83.72分、84.59分、81.15分。②在線測試。完成章節(jié)在線測試試題12套，僅第一次線上測試時(shí)有1名學(xué)生忘記，其余11次測試均100%參與，平均成績分別為78.5分、97.75分、94.37分、92.74分、98.35分、96.96分、93.91分、94.59分、96.13分、99.57分、99.57分、85.87分。③線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)。發(fā)布實(shí)驗(yàn)講解教學(xué)演示視頻3個(gè)，觀看完成情況為100%。④線上討論。課程討論共發(fā)起在線討論話題6個(gè)，每個(gè)討論話題回復(fù)率分別為110.87%、45.65%、78.26%、100%、97.83%、93.48%?？傮w來看，線上各項(xiàng)教學(xué)活動開展良好，學(xué)生參與度高，成績優(yōu)良。

3 線上線下配合及實(shí)踐

3.1 混合式課程教學(xué)大綱設(shè)計(jì)

根據(jù)線上線下教學(xué)的優(yōu)劣勢，課程采用以線下課堂教學(xué)為主、線上教學(xué)作為有益補(bǔ)充的混合式教學(xué)模式，將章節(jié)測驗(yàn)、作業(yè)、討論、實(shí)驗(yàn)講解、答疑等教學(xué)活動進(jìn)行線上互動教學(xué)，使學(xué)生可以有效地掌握知識重點(diǎn)和難點(diǎn)，使每位同學(xué)都能有效地參與到教學(xué)活動中。同時(shí)，利用“安全人機(jī)工程學(xué)”在線開放課資源，使學(xué)生隨時(shí)可以對重難點(diǎn)知識進(jìn)行在線自主學(xué)習(xí)和回顧。教師也可以通過章節(jié)測驗(yàn)、作業(yè)、討論、答疑等線上教學(xué)活動情況，充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)程度以及掌握程度，達(dá)到師生、學(xué)生之間良好溝通交流。

本課程對教學(xué)大綱進(jìn)行了重新編制，在原有教學(xué)大綱內(nèi)容基礎(chǔ)上，明確了每一章節(jié)的線上和線下教學(xué)課時(shí)及相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、線上教學(xué)資源使用、與在線學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)活動安排及考核方案、成績評定方案、數(shù)字化教學(xué)工具使用等。

課程學(xué)時(shí)調(diào)整為32+10學(xué)時(shí)，其中，32學(xué)時(shí)為學(xué)校規(guī)定教學(xué)任務(wù)學(xué)時(shí)，含理論教學(xué)28學(xué)時(shí)、實(shí)踐教學(xué)4學(xué)時(shí)（包含線上教學(xué)2學(xué)時(shí)）；10學(xué)時(shí)為新增線上互動教學(xué)學(xué)時(shí)，該學(xué)時(shí)不計(jì)入學(xué)校規(guī)定教學(xué)任務(wù)學(xué)時(shí)。

考核方案采用過程性評價(jià)和期終評價(jià)相結(jié)合，線上考核與線下考核相結(jié)合的考核方式。線上考核包括每章節(jié)重要內(nèi)容在線測試、作業(yè)和線上自由討論，線下考核包括考勤、課堂表現(xiàn)、實(shí)踐練習(xí)及期末考試。

3.2 混合式課程教學(xué)設(shè)計(jì)

為充分發(fā)揮線上線下教學(xué)優(yōu)勢，按4個(gè)步驟設(shè)計(jì)每次課程教學(xué)內(nèi)容：①線上課前自主預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)。要求學(xué)生自主預(yù)習(xí)教材及線上課程參考書、開放課資源等相關(guān)資料。②線下課堂講授教學(xué)。采用BOPPPS教學(xué)模式，以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，開展導(dǎo)言、學(xué)習(xí)目標(biāo)、前側(cè)、參與式學(xué)習(xí)、后測和總結(jié)6個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。③線上課后鞏固學(xué)習(xí)。配合課堂教學(xué)內(nèi)容，鞏固知識點(diǎn)，線上完成課程的章節(jié)測驗(yàn)、作業(yè)、討論等教學(xué)活動。④開展線下重點(diǎn)和難點(diǎn)總結(jié)回顧。針對線上教學(xué)活動出現(xiàn)的難點(diǎn)問題，開展線下課堂詳解。如總結(jié)每次線上測試成績分布，讓學(xué)生充分了解自己對知識點(diǎn)的掌握情況，并對錯(cuò)題、難題進(jìn)行課堂詳解。

4 實(shí)踐效果及持續(xù)改進(jìn)

4.1 實(shí)踐效果

通過一個(gè)學(xué)期的線上線下混合式教學(xué)實(shí)踐，取得以下教學(xué)成果。

多元化開展了教學(xué)活動，擴(kuò)充有效教學(xué)時(shí)長的同時(shí)，大大增加了與學(xué)生的溝通交流，更好地掌握了學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并能實(shí)時(shí)有效地調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)，使學(xué)生更好地掌握知識。

學(xué)生知識掌握扎實(shí)，考核成績優(yōu)良。從期末試卷考試成績來看，采用線上線下混合教學(xué)模式前，本課程2015級試卷平均成績82.5分，不及格率為2.38%；2016級試卷平均成績84.37分，不及格率為4.88%；2017級試卷平均成績73.31分，不及格率為16.33%。采用線上線下混合教學(xué)模式后，2018級試卷平均成績85.57分，不及格率為0。可見，實(shí)施線上線下混合式教學(xué)模式成效顯著，2018級試卷考試平均成績?yōu)榻?年最高，且不及格率為0，為近4年最低。

啟發(fā)了科研興趣，提升了學(xué)生綜合能力。結(jié)合本門課程知識，學(xué)生們積極申報(bào)貴州大學(xué)“SRT計(jì)劃”“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”，如“基于安全人機(jī)工程學(xué)的城市公交設(shè)計(jì)優(yōu)化”“校園內(nèi)道路減速帶的優(yōu)化與設(shè)計(jì)”“配網(wǎng)輸電桿塔主動防護(hù)安全技術(shù)研究”等項(xiàng)目，并順利獲批。

4.2 持續(xù)改進(jìn)

在實(shí)踐教學(xué)過程中，對發(fā)現(xiàn)的不足之處，計(jì)劃下一階段從以下方面改進(jìn)完善：①完善實(shí)驗(yàn)微視頻。請專業(yè)錄制制作團(tuán)隊(duì)，從畫面、音效、場景等方面，進(jìn)一步完善自制實(shí)驗(yàn)實(shí)景講解的微視頻。②增加線上課程教學(xué)視頻板塊。請專業(yè)錄制團(tuán)隊(duì)，制作同步學(xué)時(shí)的教學(xué)視頻，增加學(xué)生在線開放學(xué)習(xí)資源。③增加參考資料的深度和廣度。深化和細(xì)化參考資料的同時(shí)，擴(kuò)充參考資料的深度和廣度，滿足學(xué)有余力學(xué)生的進(jìn)一步需求。④啟發(fā)科研興趣，提升學(xué)生的科研能力。以應(yīng)用和研究為目的，結(jié)合課程知識，有針對性地為學(xué)生創(chuàng)造發(fā)散思維的機(jī)會，并鼓勵(lì)進(jìn)一步思考科學(xué)問題，申報(bào)大學(xué)生研究訓(xùn)練項(xiàng)目。

5 結(jié)論

本次專業(yè)課程線上線下混合式教學(xué)實(shí)踐，建設(shè)了線上教學(xué)平臺，開展了課程資料、作業(yè)、考試、討論、實(shí)驗(yàn)教學(xué)5個(gè)部分的線上互動教學(xué)。按4個(gè)步驟設(shè)計(jì)每次課程教學(xué)內(nèi)容，充分發(fā)揮了線上線下教學(xué)優(yōu)勢。經(jīng)教學(xué)實(shí)踐效果分析，在多元化教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)效果、科研興趣啟發(fā)等方面取得較顯著成效。