CDIO理念在线上线下混合教学模式中的实践①

施永清 顾振宇 王向阳 周 雁

(浙江工商大学食品与生物工程学院)

一、新时期对工科人才的新要求

第四次工业革命来临，由人工智能、生命科学、物联网、新能源、智能制造等一系列创新带来融合变革。目前我国仍面临着关键核心技术掌握不足、处于价值链中低端等困境。浙江区域发展进入增速换挡、结构调整、动力转换的“爬坡过坎”阶段，迫切需要完善创新链条，促进产学研协同创新，解决重大共性技术难题，加快创新成果向现实生产力转化。按照“八八战略”未来发展总纲领，牢牢抓住“腾笼换鸟”“凤凰涅槃”，使“浙江制造”迈向全球产业链的中高端。

我院食品科学与工程、食品质量与安全专业学生来自全国各地，浙江省学生占一半以上。在深入了解区域经济发展、行业发展趋势及人才需求的基础上，围绕社会对毕业生知识、能力、素质的要求，结合学院自身特色、办学资源，最终确定人才培养目标。由于学院非常重视本科生培养质量，毕业生知识全面，解决问题能力强，受到用人单位的普遍欢迎。食品工艺学(Ⅱ)、食品添加剂学、食品包装学、食品物流学作为专业课程群，面向大三、大四本科生在春、秋两学期开设。相关教师围绕食品产业链，坚持线上线下混合模式建设，增强与地方经济建设的关联度。

在教学活动中，面对学生提出的各式各样实际疑问，课程群教师进行深入研究，及时给予释疑解惑。CDIO理念最早是由美国麻省理工学院等院校研究构建的工程教育模式，是按照构思(Conceive)—设计(Design)—实施(Implement)—运行(Operate)的系统工程教育理念。课程群教师根据CDIO理念，以学生为中心，以专业工程实践项目为引导，加强学生创新、协作精神的培养，满足当今经济社会发展对人才的需求。

二、线上线下专业课程建设

(一)丰富专业课程工程实践要素

1.充实工程素材

教师首先在线上环节按照CDIO理念发布以项目为导向的教学资源，以利于专业知识内容的学习，强化学生工程实践能力和创新能力的培养。各专业课程教师在教学上互相沟通，加强课程交叉融合，协调解决各课程教什么、怎么教的问题，达到思路严谨，逻辑清晰，联动协作育人，形成完备的专业知识培养体系。教师遵循学生成长规律，根据课程特点大胆创新，着力培养学生的创新精神和实践能力。教师积极交流课程教育新观点、新方法，将理论和实际有效结合，充分展示科研前沿和新技术，让课程内容更加充实丰富，学生更容易理解，使学生循序渐进掌握知识、技能，充分显示出时代特点。学生及时观看知识点视频自主预习，完成相关随堂测试、课堂练习等环节，按照教师提出的问题，对知识进行进一步思考、巩固与提升，在论坛中向教师和同学提出疑问。教师关注论坛动态，及时、有效地答复，解决学生无法解决的问题。教师按照由浅入深、由简单到复杂的认知规律给学生设计一些实践项目和课堂讨论题目，训练学生提出质疑，积极争辩，深入讨论科技问题。经过教学方法和手段改革，引导学生更有目的、更自觉地发现问题并提出解决问题的方法，调动学生自主学习积极性，提高自主解决问题的能力。教师根据学生线上学习轨迹及时分析总结，然后在线下课堂教学环节协助学生回顾重点、难点，巩固学习效果。

2.教育内化于心

随着物质生活水平的不断提高，学生个性发展越来越多样化，满足学生个性差异需求显得尤为重要。伴随信息化、智能化的进一步发展，学生生存和发展状态呈现多元化。专业教育对促进学生正确选择成长路径的责任越来越重。教师需要依据各阶段学生特征制订学习任务，因材施教，激发学生好奇心、形象思维和创新力。利用云计算、在线教育大数据和数据挖掘等技术，在线测量和分析学生的学习行为，发掘学生学习困难和进步因素，调动学生钻研课题的积极性，训练学生获取知识、创造知识的能力，赋予学生受用终身的自学习惯与能力。由于教师提供丰富的学习资料，学生可以依据自己的特点和兴趣，选择最适合自己的方式，并且通过数据分析可以让学生了解自己在学习中的优势和问题，从而获取个性化的辅导或建议，得到更有针对性的资料推送。对于困难学生教师需要循序渐进而非揠苗助长，否则后患无穷。当今是实现伟大梦想的时代，各位教师要把对未来的好奇心和探索未知的科学精神传授给学生，引导学生放飞梦想。

3.师生增强互动

线上教学存在有效互动不足，易形成“资源孤岛”等诸多问题。教师要花大力气对线上教育进行升级改造，推动教学理念、模式、方法、技术的变革。教师需要把各专业课程核心内容分解成若干知识点，并且精心准备对应的题目，激发学生兴趣，促进学生思考讨论。联合企业设立项目，运用协作、探究性学习，充分调动学生自主学习的积极性。上课前教师提前发放资料，上课时教师先讲知识概念，再分析概念背后的复杂机制，然后进一步解释理论脉络，通过寻找切入点，采用学生喜闻乐见的方式，增强互动，层层推进学生的思维训练，改善育人效果。教师要以学生为中心，通过把学生的主体性融入教学中，让学生思考起来，让师生互动起来，切实提高教学质量。通过微信、钉钉直播、会议视频、学习通、超星等平台，师生关系日趋融洽。学生通过微信群随时提问，教师们及时解答，使所有问题一目了然。教师要利用微信群时刻关注学生提出的问题，做到全面掌控、及时回应。教师要根据线上学生状态大数据实时分析，进行精准反馈、精准评价及精准施教，使学生在大学学习生活中有更多获得感，并转化为建设国家、奉献社会的动力。

(二)建设团队实践模式

专业课程增设团队实践模块。学生组成团队，共同选择合作项目，然后进行探究实践。教师以项目为导向展开教学，不仅可以科学有效地巩固学生的基础知识，还可以有效地培养学生的创新能力。教师按照CDIO理念，以“项目为主线、教师为主导、学生为主体”进行改革，按照由浅入深、由小到大的规律安排实践主题分项，引导学生从食品工程实际项目框架入手，先划分项目整体功能区块、架构和逻辑关系，团队成员合作分步骤完成项目，培养学生良好的批判性思维能力和沟通交流能力。项目组成员一起考察企业，调查食品冷链过程及食品安全控制，锻炼学生的实践能力、收集与处理信息能力、分析及解决工程实际问题能力。通过团队活动重点培养学生的团队协作意识和社会责任感，使其养成良好的学习、工作、生活习惯。项目后续任务是团队汇报演讲，让学生畅所欲言，将自己调查实践掌握的内容表达出来。汇报演讲过程设置讨论、师生点评等环节，充分激发学生的热情。教师巧设问题让学生展开激烈讨论，让实践和专业知识结合在一起，采用自由、灵活的学习方式让学生积极参与其中，有效融合专业学习、社会服务和就业工作引导。问卷调查结果显示，经过团队实践项目训练的学生对专业发展前景的认识更积极、更乐观，面对困难有充分信心去思考解决方法和途径，并且努力前行。这说明线上线下混合模式课程教学可有效帮助学生树立信心，实现目标。

(三)完善线上线下学生成绩综合评价体系

充分利用CDIO大纲所提供详尽的、可观测的目标体系作为评估专业课程教学实施效果的依据，使用多元化评价手段来考查学生知识掌握、能力培养以及态度养成的情况。全过程考核和定量与定性相结合方法使课程育人获得良好效果。采用形成性评价，学生成绩包括下述内容：平时成绩，包括到课情况、线上和线下课堂讨论表现、课后作业情况等；实践调查和方案设计成绩，包括调查报告、创新设计方案等；期末考试成绩。既要考核学生对专业理论知识和技能的掌握程度，也要把团队精神、创新精神纳入考核体系。加强线上学生学习状况大数据考核分析，激发学生线上学习的积极性。学生浏览线上课程资源，参与互动讨论和头脑风暴，均可获得相应考核分数。学生围绕课程题目发表观点、小组讨论及个人学习总结汇报分享都是形成性考核的一部分。教师特意开启弹幕窗口，根据同学们发送的弹幕和回答问题的数据来给出平时成绩。根据各模块的内容课时比例，赋予不同的学分比例，每个板块不同的主题与项目也进行量化考核，最后获得课程综合得分。在期末考题中增设食品工程综合题，让学生综合运用所学知识解决实际问题。最终成绩不仅体现学生对专业知识和技能掌握程度，并且有效检验学生的综合能力。

三、抗击疫情显示优势

一场突如其来的新冠肺炎疫情打乱了我们正常的生活秩序，推迟了师生返校时间。“教师不停教、学生不停学”是减少学生学业损失的最佳办法。但是往日教师和学生在教室课堂中发生的相互之间头脑风暴和智慧碰撞效果面临严峻挑战。教师无法实时了解每个学生的学习状态，同学之间难以实现激情洋溢的小组讨论。教师发挥已经建设的线上教学资源优势，迅速扩充素材内容，将教学主战场转移至网络教学，采用直播、在线答疑等形式。教师将在线指导与学生居家学习有机结合，严格执行专业人才培养方案，确保教学工作要求和教学质量标准。通过QQ群、微信群等途径，加强学生居家学习指导，坚持课程学习与疫情防控教育相结合。教师协助学生拟订好学习目标，告诉学生每堂课训练任务和要求，并且指导学生采用优秀的学习方法。学生完成学习清单后，再进行有效的自测自评。师生一起把疫情、灾难当成教材，共同讨论、共同承担、共克时艰。我们感到欣慰的是在抗击新冠肺炎疫情过程中，学生养成了良好的自学习惯，提升了自学品质，培养了坚韧不拔、从容不迫的奋斗精神，塑造了胸怀天下的家国情怀。

四、结 语

专业课程群教师不断协同深化课程教育实践，打破了传统的单向传授的做法。线上线下教育模式有目的地通过项目情境创设，引导学生深入思考，彰显学生的主体性。利用网络交流平台传播专业知识和技能，让学生主动进入专业课程教育活动过程。学生自主学习积极性提高，团队实践兴趣增浓，通过走访企业调查、体验等认知活动，对食品工程系列课程实际应用的理解不再抽象，了解食品行业规范及行业责任，树立为满足人民日益增长的美好生活需要而不断努力的决心和信心，塑造胸怀天下的家国情怀，提升学生就业和创业能力，提高了教学成效。通过线上线下课程建设和教学改革，有利于彻底战胜此次疫情，打赢这场疫情防控的人民战争，也有利于加快发展中国特色优质教育，加快提升学生的创新能力，实现国家的长治久安。