线上线下混合实训模式探索与实践——以理科创新思维实训为例

王晓颖 薛鹏翔 时 华

（西安工业大学 陕西·西安 710021）

为了积极推进创新创业教育，国内各高校都开设了以培养创新精神、创业意识和创新创业能力为宗旨的创新创业类课程。我校构建了以提升学生创新创业能力为目标、以“理论教学体系+模拟实训体系+实战综合体系”为支撑的三位一体的创新创业教育体系，提升学生的逻辑思维、沟通表达、组织管理、专业技术、解决问题等方面能力。模拟实训体系是创新创业教育体系中理论和实战的衔接部分，是以提高学生创新创业素养为目标，由“基础—学科—专业”构成的分级分层模拟实训平台。其中基础层次的实训平台由理科创新思维实训、人文素养实训、虚拟商业创新创业实训和智能制造创新创业实训平台组成。上述组成的四个平台中，理科创新思维实训是面向全校理工文管外体育艺术等专业，针对低年级开设，因此，建设好该实训课程，提高实训效果，对推进创新创业教育和人才培养有重要意义。

1 理科创新思维实训的目标

理科创新思维实训是创新创业教育模拟实训体系中的基础部分，针对低年级全体本科生开设，集中实训时间为0.5 周。该实训课程旨在激发学生理科创新思维意识、培养理科创新思维习惯，提高学生利用理科方法解决实际问题的能力，提升学生的沟通表达、团队协作等创新创业素养，与工科、管理科学、文史科学创新创业实训互补，提高学生的创新能力、创业意识。

2 理科创新思维实训课程的基本情况

2.1 实训对象的基本情况

该实训课程面向全校理工文管体育艺术等各专业在校本科生在低年级开设。从理科知识情况来说，一方面学生有一定的数学、物理、化学等基本知识，但还不够扎实；另一方面不同学科的学生掌握的程度也不同。从理科思维的角度来说，虽然学生具有一定的基础逻辑思维能力，但不同学科、专业的学生，其逻辑思维能力有较大的差异，且多角度、多层次思维薄弱，从现象分析本质的思维意识和习惯不强，很难从现象中发现问题并提出问题；从能力方面来看，探究问题的本源和用理科方法解决问题的能力有限。

2.2 实训课时情况

理科创新思维实训课程总课时为0.5 周，即2.5 天。在这2.5 天内，学生停止其它课程的教学活动，集中进行实训。

2.3 实训师资情况

理科创新思维实训教学团队由13 名数学学科和物理学科的教师组成。其中，40 岁以下的教师 10 人，40 岁～50 岁 3 人；具有博士学位者9 人，具有硕士学位者4 人；教授1 人，副教授5 人，讲师 7 人。

3 理科创新思维实训教学模式的探索

从2016 年9 月份开设理科创新思维实训以来，已开展了三轮实践教学。第一轮教学实践过程中，参照学校实习的教学定位展开，进行了“放羊式”的教学模式。以教师布置课题、指导答疑、验收报告的模式进行实训。第二轮将教学实践活动调整为“灌输式”，是教师讲授、指导上机、验收报告的模式进行实训。第三轮教学实践结合了前两轮实践活动的优势，展开了“翻转式”教学实践，主要的教学环节为问题引导、教师答疑、课题答辩。三轮实践教学，虽然对学生用理科方法解决实际问题的能力有一定的提高，但对于理科思维的训练不够系统、对于思维的灵活性、创新性的训练强度不够，学生对常用的分析手段和理科方法不能系统的了解和掌握。同时对不同学科、专业的差异所需要的训练不能很好的满足。因此迫切需要改进教学模式，解决实训实践教学中存在的问题，达到理科创新思维实训的目标。

3.1 以实训目标为抓手结合学生的基本情况，构建实训内容

（1）思维训练和理科方法学习部分。该部分由一些日常生活、社会、经济等方面的11 个案例组成，如拥堵问题、就餐问题、席位分配问题、旅游路线设计问题、效益分配问题、一笔画问题等。每个案例按“怎么发现问题、怎么提出问题、怎么分析问题、怎么解决问题”进行展开，并配有相应的训练和测试。该部分内容主要对学生的理科思维进行较为系统的训练，并使学生从中掌握常见的分析手段和解决方法。

（2）综合能力训练部分。该部分由一些实际现象描述组成，具有开放性，这些现象描述可以由教师提供，也可以由学生自定。该部分是对学生理科思维的强化训练，提升学生理科思维的灵活性、深刻性和创新性，提高学生利用理科方法解决实际问题的能力。该部分首先要求学生针对某现象，解析现象，尝试提出问题。其次对提出的问题进行深入分析，探究问题本质；厘清主要因素和次要因素，对问题进行合理的简化、必要的假设，并用数学语言对问题进行表述。最后要求学生能够利用理科工具和方法解决所提出的问题。

3.2 以实训内容为牵引结合实训课时，打造实训过程

（1）线上实训。由于线上教学对学生学习时间、学习地点没有限制，且学生可以自由选择要学习的知识，所以针对思维训练和理科方法学习部分的内容特点和要求，对该部分进行线上建课，学生进行线上实训，这样就解决了实训时间紧张的问题，同时也为不同专业、不同类别的学生，实行因材施教提供了解决方案。线上实训时间，安排在学生集中实训前，对学习的内容不做规定，由学生自主选择，把实训的自主权交给学生，学生结合自身的实际情况进行学习训练。但也为了防止部分学生不进行线上学习和训练，影响实训目标的达成，因此要求学生不少于4 课时的学习，并完成相应的练习和测试。

（2）线下实训。线下实训是实践类课程的传统教学方法，该课程的综合能力训练部分采用下线实训，并在0.5 周内（2.5天）完成该部分的实训内容。

首先利用半天时间，采用课堂教学与学生互动。指导教师对案例现象进行说明，并引导学生根据不同的角度、不同的层次，从现象的描述中提出问题。例如：学校教2 楼在早10 点课间，学生需要调换教室，造成楼道连廊人数较多的现象。教师引导学生发现潜在的问题：如何评价拥堵？如何在大楼设计中缓解拥堵？不同功能规划的大楼拥堵是否各有特点，如何在设计中缓解？如何在不改变教学楼设计前提下，缓解拥堵？可否通过调换课表，减少学生教室调换，缓解拥堵？有同学提出错峰上下课的方案，这可能造成管理成本增加，是否可行？等等。在提出问题的基础上，让学生分析这些问题的本质，联系线上实训内容中的类似问题和方法，尝试让学生提出解决思路。

其次进行实践训练，学生进行自由组队，选择一个实训课题，多人协作完成“提出问题、分析问题、解决问题”的全过程。最后对所实训的课题，形成实训报告，并进行答辩。

3.3 依据实训目标和内容，多角度多角色对实训效果进行评价

实训效果的评价是检验教学模式的重要环节，包括两个方面：一方面是学生实训成绩的评价，另一方面是教学模式运行效果的评价。学生实训成绩的评价由指导教师评价和学生评价构成。指导教师完成两份评价，一份是学生在线学习的内容是否完成、练习的正确性和测试的结果，对学生在线学习部分进行评价；另一份是依据实训报告和答辩情况对综合能力训练部分进行评价。课题小组成员之间根据对课题研究过程中的表现进行互评，每位同学对小组答辩给出自己的评价。综合指导教师和学生的评价成绩，给出每位学生的实训课程的最终成绩。教学模式运行效果的评价由学生的实训体验和感受、实训的成果、教师指导的效果等多方面进行评价。

4 线上线下混合实训模式的实践效果

在我校2019 级，30 个自然班，合计1016 学生中进行了实践，涉及不同专业不同类别不同层次的学生。根据实训线上教学统计数据和学生反馈，大多数学生都能够自主的学习线上资源的所有内容，并能完成全部的练习和测试，远远超出4 课时的最低要求，这一方面反映了学生的学习热情和主动性，另一方面反映了线上教学资源的质量高，与学生所需要的契合度高。在课堂与指导教师互动过程中，学生课堂的活跃程度高，表明学生通过线上实训，开阔了思路、活跃了思维，能从多角度多层面思考问题，实现了线上教学目标和效果。从实训报告和答辩中，发现学生对问题深度和广度的思考显著提升，反映出学生利用理科思维提出问题、分析问题、解决问题的能力提高了。从整个实训过程和结果看，完全实现了不受时间、地点约束的自主学习、练习和测试，自主选择的合作伙伴、自主选择实训课题，基本实现了学生的实训学生来做主。

总之，通过对理科创新思维实训课程教学模式的探索和实践，实行线上线下混合式实训教学模式，达到了理科创新思维实训课程的目标，并很好的实现了因材施教；该教学模式激发了学生观察现象，探索问题的潜力，显著提高了学生的理科创新思维能力，有利于引导学生利用理科创新思维能力去分析解决实际问题。