混合教学模式在通风与空调工程线上学习中的实践与反思

杨宏军 赵仕琦 林小闹

（广东海洋大学机械与动力工程学院 广东·湛江 524088）

0 引言

通风与空调工程是我校建筑环境与能源应用工程专业（以下简称“建环专业”）的一门专业核心课，共64学时。课程从第2周开始，第17周结束，每周4学时。本课程所涉及的知识点多，授课持续时间长，学习过程遗忘现象严重。如何使学生理解和掌握众多系统工作原理与设计思路，做好重要知识点的复习，是课程教学需要解决的第一个关键问题。此外，我校建环专业在进行中华工程教育学会工程认证（以下简称“IEET工程认证”），课程教学需要贯彻“成果导向教育”OBE（Outcome based Education）理念，“以学生为中心”，强调学生如何掌握知识、提升能力与素质，从而最终培养学生的核心能力。广东海洋大学2020年春季学期，所有课程全部通过网络教学方式开展。线上教学如何设置合理的环节，达到学生核心能力的培养目标，是课程教学需要解决的第二个关键问题。

2019年教育部启动一流本科课程“双万计划”项目，经过三年左右时间，建成万门左右国家级和万门左右省级一流本科课程。线上线下混合式一流课程是其中之一①。混合教学模式起源于美国，起初是学习者以自主学习方式完成学习任务（主要途径是通过观看网络平台的视频教学资源）。当学生在学习过程中遇到问题的时候，可以通过网络与名师交流获得解答。之后融入了教师和课堂的参与，教师也发挥了一定的监督作用。

混合教学模式能够发挥线上线下教学互补的优势，并且与OBE“以学生为中心”和“以成果为导向”的教育理念高度契合。因此本学期通风与空调工程采用线上线下混合式教学方式。由于本学期学生没有返校，线下环节主要是采用“腾讯会议”平台直播方式进行。

1 学习资源与学习方式

在线学习资源主要包括教师自己录制的授课视频资源、文献资源（包括行业设计手册、设计规范、图集、专业书籍、学术论文等）、疫情期间暖通空调领域专家学者组织的学术会议或学术报告录像、学生参与完成的课程作业参考解析等。这些资源分时段逐步完成，上传到超星“学习通”课程网站。资源按性质分为两大类，限期必须完成的“任务点”资源和无时间限制的拓展性资源。

教师录制好授课视频（每个视频不少于35分钟），上传超星“学习通”课程网站，以“任务点”的形式布置给学生，要求他们在规定的时间观看视频，自主学习。学校安排的上课时间，采用“腾讯会议”平台进行直播，对抽查授课内容预习情况、梳理重点和难点、提问和答疑等。经过大约三周的教学实践后，“学习通”上的课程视频任务点完成比例有很明显的降低。调查发现，主要原因是在线学习任务比较多，学生没有足够多的自由支配时间观看完整的课程视频。而且学生每天面对电子产品的时间比较长，容易出现疲劳现象，学习效果很不好。与学生协商后，教学方式改变为，以“腾讯会议”平台直播为主。同时只把重要知识点录制课程，每个视频大于10分钟左右，供学生预习和课后复习。这样大大减少了课程预习任务，突出了重点，有利于学生充分利用碎片时间进行自主学习。

2 多种教学环节培养和评价核心能力

通风与空调工程的授课内容覆盖面较广，包括专业相关的原理理论、专业方面的标准和规范条文、以及暖通空调相关设备装置等。因此需要有多种环节配合，才能实现知识+能力+素质培养的目标。

2.1 直播课程考勤

考勤的主要目是为了掌握学生在直播上课时间是否参与了学习。本课程采用学习通“作业”功能进对学生进行考勤。上课前15分钟左右发布本次课程考勤作业，题目类型为“判断题”或“选择题”两种，涉及内容是最新重要知识点或当次课程预习知识点。设置2～3道题目，确保学生在10分钟之内能够完成，不影响参与直播课程。每道题目设置2分左右的分值，得分不计入个人平时成绩。目的仅仅是为了学生自我检查，了解自己近期对知识的掌握情况。因此学生会尽量独立思考，而不会考虑利用网络互通答案，这样才有可能真实反映学生对知识点的掌握情况。

2.2 在线测试

在线测试采用学习通“章节测试”功能进行，每次分值设置为50分左右。学生需要在限定的时间内（通常为45分钟左右）完成。在线测试的题目设置借鉴“全国勘察设计注册公用设备工程师”专业考试的模式，全部以选择题的形式提交答案，但需要手写解题过程的主要步骤，并拍照以附件形式提交。这样处理的主要目的是，学生提交答卷后，可立即查询分数，了解测试结果。教师可根据学生提交的附件，复查解题过程以修正系统统计的测试成绩。如果提交选项正确，但是解题过程错误，该题不得分或不能得满分，这样就会避免学生碰运气猜对正确答案；如果选项错误，但是解题过程存在正确的过程，该题目会得到一些分数。比如，某一题目6分，与理论分析能力相关3分，与数学计算能力相关3分。某学生提交选项错误，系统统计分数为0。但是选项错误分为三种情况，第一种是理论分析错误，第二种是数学计算方面的失误，第三种是题目完全不会。对于核心能力评价而言，三种情况反映出的核心能力培养成效明显不同。按照核心能力评价得分，有助于教师更准确掌握课程核心能力培养中存在的问题，后期做针对性改善。

2.3 平时作业

对于需要理解和掌握的知识点，比如全空气系统空气处理过程焓湿图的绘制和空气处理过程分析计算等，每周都需要完成书面作业。学生单独完成并且在“学习通”提交作业。通过作业培养学生分析解决问题的能力，贯彻“因材施教”的原则。比如某次作业，对于在规定的时间内能准确完成的学生，说明本次作业所涉及的相关知识点和能力目标达到了要求。从这些学生中招募志愿者，协助老师对作业题目进行解析供大家参考，并给予一些平时表现成绩。为了鼓励尽可能多的学生参与，每个学生限解析一题；对于在规定时间内完成作业存在困难的学生，组织他们参加“腾讯会议”，直播进行作业讨论。每名学生都需要说明自己在分析解决问题时存在的困难，大家共同寻求解决问题的方法。无论何时，教师不会直接给出解决方法，只是根据学生思路给出必要的引导，协助他们分析问题、解决问题。给予未能按时完成作业的学生多一次作业机会，作业知识点和分值设置与第一次相同，题目不同，并且按本次补交作业得分的70%～80%计入当次作业成绩。

2.4 期末考试

期末考试是对知识和能力的综合考核。题目类型包括不定项选择题、填空题、分析简答题和分析计算题。选择题设置为不定项，目的是学生需要根据原理分析得出正确答案，减少依靠做题技巧得出正确答案的概率。分析简答题和分析计算题的分值约为60分，主要用于考核学生解决复杂工程问题的能力。

3 学习成效及反思

IEET工程认证要求培养学生的八项核心能力。通风与空调工程这门课，主要培养其中的三项核心能力：核心能力一：执行工程实务所需技术的能力；核心能力二：设计工程系统的能力；核心能力三：了解暖通空调工程设计相关的标准，培养持续学习的习惯与能力。从学生的学习成效来看，核心能力一培养情况较好。学生基本具备了典型通风与空调系统的分析与计算的能力。主要原因可能是直播课程考勤、在线测试、书面作业和期末考试这四个主要环节都涉及到对核心能力一的培养。核心能力二培养相对较差。通风与空调系统都比较大，这门课程学时较少，无法提供多的机会让学生设计大型系统。核心能力三培养很好。课程内容紧扣设计规范，学生初步具备了工程设计的思维方法和能力。引入大量的行业学术讲座视频资源，部分学生能积极主动学习，拓展专业知识。

在线测试的部分分析计算题目、期末考试的部分分析简答题和分析计算题，可以对相应的核心能力进行量化评分，其余教学环节不能。如何更客观地对核心能力培养情况进行全面准确评价，这是以后教学过程需要完善的一个方面。通过对学生进行课程问卷调查，根据学生的反馈意见，反思改进教学。但是课程问卷调查是在课程结束后进行，改进存在很大的滞后性。需要通过在课程进行过程中，适当增加课程问卷调查的次数来解决这个问题。

4 结论

通风与空调工程课程采用线上线下混合教学模式，是一次比较成功的实践。超星“学习通”作为线教学学习主要平台，“腾讯会议”直播作为线下教学学习主要平台。两者相互配合，可实现多种教学环节。制作小视频课程资源，有利于学生根据自己学习情况，充分利用碎片时间进行自主学习。在线提交作业和在线测试，可以把教师从繁重的批改作业工作中解脱出来，全身心用来分析学生学习过程中存在的问题。“腾讯会议”平台直播环节，学生与教师、学生与学生之间，基本可以随时进行探讨，突破了空间的约束，提高了学习效率。

注释

① http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html