礦冶類專業(yè)課程線上線下融合式深度教學(xué)模式構(gòu)建與實踐
——以高溫加工過程原理為例

王帥，郭宇峰，楊永斌，陳鳳，楊凌志，彭志偉

（中南大學(xué) 資源加工與生物工程學(xué)院，湖南長沙 410083）

深度學(xué)習(xí)是提升教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵；深度教學(xué)是深度學(xué)習(xí)的發(fā)展方向。深度教學(xué)理念要求學(xué)習(xí)者運用批判性、抽象和創(chuàng)造性的思維對原知識和新知識進行批判性整合分析，是運用高階思維解決復(fù)雜問題、最終實現(xiàn)知識內(nèi)化的一種教學(xué)理念。

礦冶類專業(yè)是中南大學(xué)優(yōu)勢學(xué)科。高溫加工過程原理課程為礦物加工工程專業(yè)的基礎(chǔ)課和必修課程，是礦物加工工程和冶金工程專業(yè)進一步學(xué)習(xí)鐵礦造塊學(xué)、鋼鐵冶金學(xué)等專業(yè)課程的理論基礎(chǔ)。學(xué)生通過學(xué)習(xí)本課程，理解并掌握冶金反應(yīng)熱力學(xué)、動力學(xué)的基礎(chǔ)理論，以及冶金熔體的結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)特性及物理化學(xué)性質(zhì)，學(xué)會運用上述基礎(chǔ)理論對礦物高溫加工過程發(fā)生的諸如化合物形成-分解、硫化物氧化、碳和氫燃燒、氧化物還原熔煉、氧化熔煉等反應(yīng)的現(xiàn)象及過程規(guī)律進行分析，形成系統(tǒng)的礦物高溫加工過程基礎(chǔ)理論知識體系。能夠掌握礦物高溫加工過程各種現(xiàn)象的內(nèi)在本質(zhì)，建立礦物高溫加工基礎(chǔ)理論與礦物高溫加工工藝實際過程相結(jié)合的觀念，使學(xué)生形成應(yīng)用礦物高溫加工的基本原理和基本方法分析及解決實際問題的科學(xué)素養(yǎng)，并提升自主學(xué)習(xí)和運用基礎(chǔ)理論進行創(chuàng)新性設(shè)計，研發(fā)新技術(shù)、新工藝的意識。該課程理論性強，內(nèi)容抽象，學(xué)生課堂互動主動性弱，學(xué)習(xí)效果不理想，影響了后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和理解。

針對上述教學(xué)過程中存在的問題，本文基于深度教學(xué)思想進行教學(xué)改革，通過重新構(gòu)建教學(xué)模式，不斷提高課程教學(xué)水平，促進學(xué)生形成能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力的核心素養(yǎng)，并最終實現(xiàn)人才培養(yǎng)、教師成長和學(xué)科建設(shè)的共贏。

1 深度教學(xué)研究進展

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，關(guān)于高等教育人才培養(yǎng)的研究正從關(guān)注教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)的形式與技術(shù)水平走向?qū)W(xué)習(xí)過程的深度探索[1]。超越表層學(xué)習(xí)，重視深度學(xué)習(xí)，已成為國際教學(xué)改革的基本方向。深度學(xué)習(xí)的概念來自計算機科學(xué)。隨著相關(guān)研究的不斷深入，深度學(xué)習(xí)的思想不斷在不同階段和類型教育中應(yīng)用。深度學(xué)習(xí)的出現(xiàn)符合當前教育發(fā)展方向，符合創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標和理念。進一步推進深度學(xué)習(xí)研究，使學(xué)生掌握更強的深度學(xué)習(xí)能力，這些是教育改革和發(fā)展的重要課題和方向。

近10年來，國外深度學(xué)習(xí)研究主要集中在網(wǎng)絡(luò)課程、深度學(xué)習(xí)實踐活動、評價學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力工具等[2]。與國外相比，國內(nèi)關(guān)于深度學(xué)習(xí)的研究發(fā)展較慢。國外相關(guān)研究成果認為深度學(xué)習(xí)是指在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者可以對新的知識、概念、事實進行批判性的學(xué)習(xí)，將所學(xué)新知識與現(xiàn)有知識進行融會貫通，形成新的知識體系，并且在遇到新問題的時候，可以靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決相關(guān)問題[3-4]。

實際教學(xué)過程中若要學(xué)習(xí)者掌握深度學(xué)習(xí)能力，則必須依靠教師的深度教導(dǎo)和積極引導(dǎo)，才能實現(xiàn)對所學(xué)知識內(nèi)在結(jié)構(gòu)體系的逐層理解，才能實現(xiàn)對學(xué)習(xí)過程的深度參與和全身心投入。深度學(xué)習(xí)必然要走向深度教學(xué)[1,5-6]。

目前，深度教學(xué)理念在高校教學(xué)中的探索及應(yīng)用已成為教學(xué)改革熱點之一。從圖1可以看出，深度教學(xué)受到了持續(xù)關(guān)注，特別是2016年以來，深度教學(xué)教改論文發(fā)表量持續(xù)攀升，說明廣大教育者對深度教學(xué)的研究越來越重視。張英提出了四種基于深度學(xué)習(xí)觀的教學(xué)策略，分別是理論與樂趣有機結(jié)合，讓情緒思維雙重卷入；學(xué)習(xí)和提問結(jié)合，讓學(xué)習(xí)隨心而動；思考與辨析相伴，讓法理越辯越明；學(xué)習(xí)與應(yīng)用融合，讓學(xué)生“知其然，知其所以然”[7]。李志河等人從溝通交流、知識加工和反思評價三方面提出相應(yīng)的策略，促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)[8]。陳紫天基于深度教學(xué)理念，結(jié)合融合教學(xué)方式，構(gòu)建高校線上線下融合式深度教學(xué)模式的設(shè)計思路、理念與運行程序[9]。除此之外，還有關(guān)于深度教學(xué)理念在多個課程教學(xué)中應(yīng)用的研究報道[10-15]。如圖2所示，對深度教學(xué)相關(guān)文獻進行分析可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)于深度教學(xué)的教改論文中78%以上為中等教育及初等教育，關(guān)于高等教育相關(guān)教改的研究較少。針對高等教育的教學(xué)新特點，開展深度教學(xué)相關(guān)研究是非常必要的。此外，在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下，課堂面授教學(xué)與多種學(xué)習(xí)平臺在線學(xué)習(xí)的線上線下融合式教學(xué)，也是高校深度教學(xué)的一種有效方式。通過線上線下相結(jié)合，既可以使學(xué)生在真實課堂情境中學(xué)習(xí)，也有助于學(xué)生在在線學(xué)習(xí)中鞏固知識，促進對復(fù)雜知識體系的掌握和構(gòu)建，提升對抽象概念的認知和理解、培養(yǎng)深度學(xué)習(xí)的能力及素養(yǎng)。

圖1 中國知網(wǎng)檢索主題“深度教學(xué)”年度發(fā)文量趨勢圖（2022年9月15日檢索）

圖2 中國知網(wǎng)檢索主題“深度教學(xué)”文獻主要學(xué)科分布圖（2022年9月15日檢索）

2 高溫加工過程原理線上線下融合式深度教學(xué)模式構(gòu)建

在深度教學(xué)理論的指導(dǎo)下，依托在線學(xué)習(xí)平臺和實體課堂，運用線上線下融合的教學(xué)方式，構(gòu)建線上線下、課內(nèi)課外、課前課中課后一體化的閉環(huán)式的深度教學(xué)模式。

（1）建設(shè)教學(xué)團隊，提升教師隊伍教學(xué)能力。

高溫加工過程原理是一門理論性很強的課程，該課程的教學(xué)團隊共有6 人，有教學(xué)經(jīng)驗豐富的老教師，也有教學(xué)經(jīng)驗少的青年教師，教師授課水平的高低、教育內(nèi)容的充實度都影響學(xué)生課程學(xué)習(xí)的興趣與投入度。通過助課學(xué)習(xí)，在線研修，認真反思總結(jié)，積極參加學(xué)校教師教學(xué)發(fā)展中心組織的各種教學(xué)能力培訓(xùn)活動，不斷錘煉教學(xué)技能，重構(gòu)課堂內(nèi)容，提升教師的教學(xué)能力。

（2）改革課程評價體系，建立精準的成績評定標準。

探索優(yōu)化考核方式，平時學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)成績占的比例為40%，平時成績包括：線上學(xué)習(xí)成績和線下學(xué)習(xí)成績，線上學(xué)習(xí)成績包括：線上學(xué)習(xí)時間、線上測試、線上討論等，線下學(xué)習(xí)成績包括：課堂參與度、書面作業(yè)、拓展訓(xùn)練等。采用教師評價為主、學(xué)生積極參與的評價方式，不斷提升學(xué)生參與度，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

（3）改進教學(xué)方法，設(shè)計線上線下融合式深度教學(xué)模式。

實現(xiàn)線下教學(xué)的“以教師為中心”和線上學(xué)習(xí)的“以學(xué)生為中心”的整合。以問題為導(dǎo)向，通過不同難度、不同深度、不同廣度的問題，逐步引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展深度認知。重構(gòu)教學(xué)過程設(shè)計，對有質(zhì)疑精神的學(xué)生要予以鼓勵，積極引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地解決問題。

課前線上預(yù)備：如圖3所示，主要依托本校提供的可視化線上教學(xué)平臺，在開課之前，依據(jù)所教課程的課程目標和課程內(nèi)容，選擇下節(jié)課計劃所學(xué)的相關(guān)知識內(nèi)容，查找對應(yīng)的教學(xué)視頻和相關(guān)電子參考資料，上傳到在線學(xué)習(xí)平臺。教師通過在線學(xué)習(xí)平臺查看學(xué)生學(xué)習(xí)情況，設(shè)置課前預(yù)習(xí)測試，通過測試回答情況了解學(xué)生的知識空缺點。根據(jù)學(xué)生對知識的掌握情況，針對性地修改授課課件，為后續(xù)課堂教學(xué)提供參考。

圖3 課前線上預(yù)習(xí)示意圖

課堂線下研討：如圖4所示，主要在實體課堂完成。課前通過在線平臺的學(xué)習(xí)分析功能，了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況及課前知識掌握情況。在此基礎(chǔ)上，明確計劃講授的知識精講重點難點，梳理知識點邏輯關(guān)系，幫助構(gòu)建相關(guān)章節(jié)的知識體系，深刻掌握所學(xué)知識。針對學(xué)生課前預(yù)習(xí)中的疑點及難點，教師及時分析，答疑解惑。根據(jù)課堂講授情況及時更新后續(xù)課件，不斷完善課件質(zhì)量。針對每章節(jié)具有辨析性的知識點，教師選擇性地提供經(jīng)典案例，開展小組探究式學(xué)習(xí)討論，適時開展隨堂小測驗，針對重點難點知識強化理解，促進學(xué)生對知識的融會貫通。

圖4 課堂研討示意圖

課后線上反思：如圖5所示，依托線上教學(xué)平臺，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，推送相關(guān)的學(xué)科研究學(xué)習(xí)資料，供學(xué)生拓寬視野。結(jié)合教學(xué)過程發(fā)生的新聞及熱點問題，提出與所學(xué)知識有關(guān)的探究性思考題，要求學(xué)生提出創(chuàng)新的解決問題的方案，并在課后按時完成。另外，借助學(xué)校及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，組織學(xué)生線上反饋課堂聽課及學(xué)習(xí)不足，查漏補缺，不斷提升學(xué)習(xí)能力；教師回顧全程教學(xué)情況，進行教學(xué)反思。

圖5 課后反思示意圖

3 結(jié)語

深度教學(xué)理念越來越受到廣大教育者的重視，但目前大部分教改研究成果聚焦于初等教育及中等教育，對于深度教學(xué)理念在高校課堂教學(xué)中的應(yīng)用還需進一步深入研究。針對礦冶類專業(yè)核心課程高溫加工過程原理課堂教學(xué)，運用線上線下融合的教學(xué)方式，構(gòu)建線上線下、課內(nèi)課外、課前課中課后一體化的閉環(huán)式深度教學(xué)模式。通過建設(shè)教學(xué)團隊，提升教師隊伍教學(xué)能力；改革課程評價體系，建立精準的成績評定標準；改進教學(xué)方法，設(shè)計線上線下融合式深度教學(xué)模式，課前線上預(yù)習(xí)、課中線下研討、課后線上反思，全面提升教師教學(xué)能力以及學(xué)生學(xué)習(xí)能力。