新工科背景下线上线下混合式教学模式探索

魏新莉 曹建文 熊福全

（中南林业科技大学材料科学与工程学院 湖南·长沙 410004）

0 引言

工科是我国高等教育中比重最大的学科门类，每年所培养的工科类专业人才规模居世界第一，是推动中国社会、经济、科技、文化发展不可或缺的重要力量。[1]2017 年2 月20 日，在教育部发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》后，很多高校开始加快创新工程教育方式与手段的进程。如何通过工科专业课的课程教学改革来促进学生的实践能力提高，成为工科专业课教师在教学研究中探索的一个目标，也是高校教学模式改革的迫切要求。

互联网技术的发展改变了我们的生活方式，突如其来的新冠疫情，也深刻影响了我们的教育方式，推动了中国教育迅速进入“线上教学”时代。2020 年春季学期的教师们纷纷化身“主播”，开启直播教学。与传统课堂讲授的线下教学相比，线上教学的教学模式完全不同，两者各有优缺点。如何将在线课程的优势与传统课堂相结合，进行线上线下混合式教学已经成为众多教师思索的问题。[2]

1 线上线下混合式教学模式

线下教学是指以教师课堂传授为中心的教学方式，进入二十一世纪，随着网络时代的开启，教师们开始利用一些在线平台开展以直播或者将知识讲授录制成“微课”等基本学习单元进行播放的网络教学，被称为线上教学。因为我国高等教育把课堂作为教学的主场所，强调知识的传授，而忽视实践能力的培养，形成了长期以来高校重理论轻实践、重知识轻能力的传统课堂教学模式。在今天新工科建设背景下，这种线下教学模式对高校工科专业加强实践能力培养非常不利。

不同于传统的线下课堂教学，一些教师利用线上教学和线下教学的优点开展混合式教学，“以学定教”，开始重视过程积累，呈现层次性、互动性、开放性的教学特征。在新工科建设背景下，本文通过分析混合式教学模式的特征，根据工科专业要求，探索线上线下混合式教学模式，开展课前、课中、课后三个阶段的教学活动，提升学生实践能力、协作能力与创新性思维的培养，线上线下混合式教学模式如图1 所示。

1.1 以任务设定为驱动的层次性教学

线上线下混合式教学需要打破45 分钟课堂局限，教师必须在课前对每个知识点根据学习要求和课程目标进行学习任务设计，在开始学习前让学生明确各知识点的学习任务。然后在学习平台上通过微课的形式将每章节的重要知识点进行录播，或者链接其它的在线共享课程，使学生在课前阶段完成线上知识点内容的学习。同时教师根据教学目标设计一些具有发散性思维的问题，然后提供教学网站、教学参考书和相关的阅读资料，利用教学平台对学生的学习数据进行分析。对于自主能力差，学习意识不强的学生，教师还可以通过设计主题讨论、线上测试等形式引导学生自主学习。

课前阶段，教师提供丰富的学习资源，构建线上网络教学环境，帮助学生实现多渠道、碎片化自主学习，实现每位学生都能从自己感兴趣的角度学习知识，经历不同学习过程，达到基本相同的知识储备。教师通过控制课前课程资源实现差异化、层次性教学，提高学生自学能力和创新意识的同时，弥补了传统课堂教学“齐头并进”的缺陷。

1.2 翻转“教”“学”角色的互动性教学

在课中阶段，教师需要在教学前端精心做好课堂教学设计，例如挑选适合教学的本行业本专业典型的工程案例，注重工程案例与课程知识点的契合；实施线下教学中，教师根据课前阶段的教学设计，将案例内容导入教学。针对工程中的问题，学生分组讨论并尝试阐述解决方案，学生成为课堂教学的主导者，在具体情境中积极思考、主动探索，从案例分析和讨论中获得答案，从而提高学生认识问题、分析问题、解决问题的能力；[3]课堂教学后端，教师针对本次课堂内容的重难点进行讲解，同时针对大家分歧的问题进行答疑、引导，给出合理的解决方案，并对小组的研讨方案给予评价，从而激发学生的学习主动性。

图1 工科专业线上线下混合式教学

课中阶段的线下课堂教学，通过“教”与“学”的角色互换，能够打破传统课堂教学的时空限制，在互动与协作中完成学习任务。[4]案例引入课堂教学，让学生们可以体会理论与实践的联系；在分组讨论中，学生们通过反思交流、教师评价等课堂环节，进一步促进理论与实践的结合。这种以学生为主导的师生互动课堂，让学生的表达能力、协作能力、思辨能力等都得到锻炼提高，同时项目实践和工程案例的引入，可以使学生初步获得解决工程技术问题的能力。

1.3 学生参与考核的开放性教学

课后阶段以线上展示为主，教师引导学生针对各知识点进行横向拓展。以常见的32 课时的工科专业课学习时长为例，可以设置4-6 个综合实践成果（实物模型、PPT 演示）或案例总结的上传任务，上传至线上教学的学习平台，使学生通过总结、归纳等逻辑思维方法获得数学思维能力。学生们就上传成果开展讨论，每个小组为其他小组打分，取平均值作为该小组本次课堂教学的成绩，使小组之间形成竞争性。教师引导学生在教学平台讨论区进行交流，鼓励学生互评成果，组织合作学习等，并把这些活动在教学平台进行数据汇总，纳入课程考核内容。

课后阶段的线上展示和开放性考核活动，能够促进学生协作交流能力的发展，提供学生专业沟通交流和语言表达能力的提升。这种开放式教学环境，有利于培养学生的团队合作能力，带有竞争性的考核，有利于促进学生主动获取专业知识的积极性，更能提升他们分析问题和解决问题的实践能力，以及对专业知识延伸的应用能力。[5]

2 结语

新工科背景下，高校教师应该在深入企业，参与工程实践的基础上，积极探索传统工科课程教学模式的变革，根据课程类型、教学目标建立相匹配的线上线下混合式教学模式。通过开展层次性教学，翻转“教”“学”角色，实现开放性教学考核，来引导学生养成主动学习的习惯，让学生成为知识建构者，促进学生实践能力、合作能力与创新性思维的培养，真正提高教学质量和学习效果。