基于MOOC的混合式教学改革探索与实践

任素波 金昕 张兴中 高新亮 王青亮

摘  要：为适应当下高等教育发展的新趋势，以专业基础课传热学为例，介绍了课程团队在混合式教学模式中的积极探索与实践经验。从课程资源建设、混合式课程设计、教学组织实施、课程创新及改革成效等角度出发，论述了多元化教学的实现路径与评价方法，构建了“线上学习、线下授课、课程实验、实物项目”相结合的多元化混合式教学新模式，在改善学生学习效果、促进深度学习的同时，培养了学生解决复杂工程问题的能力和创新能力，助力学生综合素质的提升。

关键词：混合式教学;线上资源;项目式教学;过程考核

中图分类号：G642 文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）33-0121-04

Abstract： In order to adapt to the current new trend of higher education development， taking the professional basic course Heat Transfer as an example， it introduces the active exploration and practical experience of the course team in the blended teaching mode. From the perspectives of curriculum resource construction， blended curriculum design， teaching organization and implementation， curriculum innovation and reform effectiveness， it discusses the realization path and evaluation method of diversified teaching， and constructs "online learning， offline teaching， curriculum experiments， and physical objects" a new diversified and blended teaching model. That improves students' learning effects and promotes deep learning， at the same time it exercises students' ability to solve complex engineering problems and innovation， and helps them improve their overall quality.

Keywords： blended teaching; online resources; project-based teaching; process assessment

为全面振兴本科教育，2019年10月，教育部印发的《关于一流本科课程建设的实施意见》提出，实施一流本科课程“双万计划”，“从2019年到2021年，完成4000门左右国家级线上一流课程（国家精品在线开放课程）、4000门左右国家级线下一流课程、6000门左右国家级线上线下混合式一流课程、1500门左右国家虚拟仿真实验教学一流课程、1000门左右国家级社会实践一流课程认定工作”。从教育部预设的各类型一流课程门数可知，线上线下混合式一流课程所占比重最大，这在一定程度上表明了当今我国教育界对混合式教学的重视程度。在国家层面教育政策的引领下，高等院校、教育机构纷纷开展混合式教学方面的研究与实践，并取得了大量的教学成果[1-7]，并成为新时代高等教育发展改革的重要方向，特别是突如其來的新冠肺炎疫情更加速了线上教学、混合教学的进程。

罗映红[8]提出了高校“二维三位一体”的混合式教学模式，创新设计了八阶段混合式教学过程，在教学过程中融入先进的教学理念、融合现代的信息技术，让混合式教学改革有章可循、有路可走。

冯晓英等[9]详细分析了国内外混合式教学20余年的发展历程，构建了混合式教学的概念框架和分析框架，为分析近十年来国内外混合式教学的研究现状提供了基本范式，同时，也指出了当前混合式教学存在的问题，以及今后需要重点关注的五个方面。

刘迎文等[10]基于高等工程热力学课程进行了互动式与PBL模式相结合的混合式教学研究，实践结果表明，混合式教学模式有效解决了课时少、实践教学不足的问题，同时提升了学生自主学习、自主思考、自主科研的能力。

本文从传热学课程的混合式教学实践出发，介绍了传热学课程的课程资源建设、混合式教学设计与实施、实践教学效果等内容，总结了结合MOOC的混合式教学实践经验与教学模式探索。

一、课程资源建设

（一）建设发展历程

传热学课程源于燕山大学前身即东北重型机械学院创建之初，至今已有61年的开课历程，已经出版了4版传热学教材。2000年传热学课程调整为机械类专业平台课，授课人数年均超过1000人;2005年引进了Holman的英文原版教材;2006年获评燕山大学校级精品课;2009年引入CDIO理念;2011年搭建课程实物项目平台;2017年上线中国大学MOOC平台，开放课程资源;2018年融入课程思政理念，践行混合式教学;2020年获评河北省高校精品在线开放课程。经过多年的教学积累与沉淀，逐步形成了以“线上学习、线下授课、课程实验、实物项目”的多元融合型教学新体系。

（二）课程内容与资源建设

传热学课程内容针对工程需求，主要讲述传导传热、对流换热、辐射换热三种传热方式的特征和规律，面向机械类学生，以OBE理念引领教学全过程，以多媒体技术为手段，以传热学基本理论为主线，培养学生具备应用传热学知识解决复杂工程问题的能力。

课程教学资源丰富，形成了“课堂资源+在线资源+项目资源+实践平台”的课内外混合式学习资源。课堂教学采用团队负责人张兴中教授主编的《传热学》教材，内容简洁、针对性强，面向全国同类院校专业推广使用，反响良好。

在线学习资源依托本课程团队在中国大学MOOC平台自建的河北省精品在线开放课程，线上资源已经初具规模，具体包括教学视频、课件、章节测验、互动讨论、期末测试等多种形式的在线资源，内容丰富，形式灵活，可满足不同学生的学习需求和多元化教学需求。

项目资源、实践平台依托国家工程中心、传热实验室，具有先进的实验设备和实验条件，拥有热导率测试仪、热物性测定仪、圆球导热仪、对流换热实验台、黑度测试仪、电位差计等多种传热配套实验设备，在满足日常教学需求的同时，可供学生进行开放性实验，显著提升了学生的实践和创新能力，得到广大师生的一致好评。

二、混合式课程设计

（一）教学目标

在制订课程教学目标时，立足学校服务国家战略和区域经济的办学定位，充分结合学院的重型机械及装备特色和着力培养面向未来、国家需要、行业亟需的科技创新领军人才和中坚力量的人才培养目标，秉承OBE工程教育理念，制订课程目标如下：

知识目标：掌握传热学基本理论、分析和计算方法;能够应用数学基本知识和传热学基本原理，对传热学问题进行数学建模、表达和分析，并能对温度场和换热量进行求解。

能力目标：具备对机械工程领域中传热问题进行实验方案设计、系统分析及相应的计算能力，培养其自我学习、并将所学知识创新性、创造性地运用到工程实际的能力。

素质目标：具有创新意识、国际视野和团队精神，能够就传热问题的解决方案对社会、环境和安全等方面的影响进行有效沟通与交流。

育人目标：具有良好的职业道德和工程素养，培养学生崇尚科学精神和工匠精神，激发其爱国主义和家国情怀。

（二）教学设计

1. 教学理念

传热学课程坚持“以学生发展为中心”，落实立德树人根本任务，贯彻“价值塑造、能力培养、知识传授”三位一体的育人理念，从全局角度梳理传热基础理论，充分遴选课程知识点，在课程思政视角下重构传热学课程知识体系。

在思政案例创新设计和思政元素凝练过程中，深入梳理导热、对流换热以及辐射换热三大理论体系，依托国家工程中心标志性科研成果、行业发展需求，深度挖掘大国重器的红色基因传承和卡脖子技术的开拓创新延伸，打造极具机械学科特色的思政案例库。

强化学生工程伦理教育，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当，坚定社会主义政治认同，实现价值引领与专业知识传授的有机融合。

2. 混合式教学设计

传热学课程理论与实践并重，混合式教学設计思路是线上教学以理论学习为主，线下教学则针对学生线上学习的情况，进行知识深化。

线上教学：在线课程资源为团队自建，视频讲解针对性强，内容涵盖所有知识点，主要讲解传热学的基础理论知识，帮助学生搭建传热学知识框架。为保障学生线上学习效果，通常在开课前1周提前向学生下达线上学习的要求和具体任务。除课程视频外，线上资源还包括弹题、章节测验、讨论、结课考试等多种学习资源，学习方式灵活，可最大程度满足学生学习的个性化需求，充分调动学生的积极性，同时也可使用智慧教学工具及时动态地掌握学生的实时学习情况。

线下授课：进行课堂授课时，充分考虑学生的线上学习情况，针对学生线上学习过程中遇到的问题以及课程难点进行重点讲解，同时，结合科研实践及工程实际中的具体问题，进行讨论式、互动式、总结式教学，开展课程实验和实物项目，强化学生对传热学知识的理解和运用，增加学习挑战度，培养其解决实际问题的能力。

（三）教学内容组织实施

经过多轮次教学实践，构建了 “线上学习、线下授课、课程实验、实物项目”相结合的多元化混合式教学模式。线上学习采用视频学习、章节测验、在线讨论、期末测试等方式;线下授课使用智慧教室和凸显“以学生发展为中心”;课程实验涉及理论教学核心知识，培养学生的实践动手能力;实物项目涉及实物制作、三维设计、数据分析、汇报答辩等多个方面，将课程理论与实践考核充分融合;同时引入思政教育，结合课程知识点，从学院传承与特色中挖掘思政元素，激发学生爱国热情和工匠精神。

传热学授课对象为机械类三年级本科生，是一门理论与实践并重的课程，课程原计划32学时，包括课堂教学24学时，课程实验8学时。采用混合式教学后，从课堂教学中分配6学时用于线上学习，为保证线上学习效果，在32总学时基础上额外增加6学时，主要用于在线平台的章节测试及期末测试。具体的学时分配见表1。

（四）课程成绩评定

课程采用过程与结果并重的多元化考评方式。利用线上资源、智慧教学工具等现代信息技术的灵活性和反馈及时性，通过出勤、随堂测试、讨论、问卷调查等多节点的过程考核，与实验、作业、实物项目、期末考试等传统考核手段相结合，具体成绩评定方式及成绩分配见表2。

三、课程创新及改革成效

（一）课程特色与创新

1. 线上自学、线下进阶，点燃学生学习内驱力。线上教学与课堂教学相结合，基于互动式教学模式，凸显学生主体地位;应用智慧教学工具，提高学生参与度，激发学习兴趣。

2. 立足学科，传承历史，创新课程思政育人模式。发挥我校机械工程国家一级重点学科优势，以机械学科发展为背景，以课程思政为渠道，挖掘凝练思政元素，在课程思政视角下重塑教学体系，丰富课程内涵。

3. 项目驱动，知行结合，强化工程实践创新能力。以训练学生创新性思维、培养创新型人才为出发点，打造联合多课程的实物项目，鼓励学生自由探索，培养其理论联系实际和解决复杂工程问题的能力。

4. 过程考核，能力并重，打造多元综合考评体系。注重“过程化考核”的激励作用，过程与结果、知识与能力并重，构建贯通“线上学习、线下授课、课程实验、实物项目”全过程的课程评价考核方法。

（二）改革成效

采用线上线下混合式教学模式以来，学生对传热学知识的掌握、学习成绩以及综合能力均得到了提高，受到了广大学生的欢迎。依托课程建设和教学实践，改革成效良好。本课程先后获得学校精品课程、河北省精品在线开放建设课程，获批河北省教改项目5项，教学成果受益学生超过2万人。

在2020年度进行的课程满意度问卷调查中，基于合格样本数376人，结果表明，学生100%完成了在线学习任务，其中，78.2%的同学对于在线自学内容能够做到主动学习;对于在线平台测试题目难易程度的调查表明，77.3%的同学认为试题难易适中，11.1%的同学认为试题简单，另外11.6%的同学认为试题较难;对于在线学习时长的调查表明，58.3%的同学认为在线学时合理，28.5%的同学认为线下学时太少，另外13.2%的同学认为线上学时太少。调查结果为下一轮的教学实践提供了数据支持。

以机械制造及其自动化专业为例，采用混合式教学后最近两学期的课程成绩对比如图1所示。由图中数据可知，两学期的线上学习成绩基本相当，平均成绩在85分以上，表明学生对于线上学习任务完成的较好，学习效果理想;在试卷难度相当的情况下，2020年度卷面平均成绩较2019年有一定幅度的提高，说明随着混合式教学的不断推进，教学效果日益凸显。

四、结束语

随着当今科学技术的不断发展，互联网科技与教育领域深度结合，“互联网+教育”逐渐成为一种新的教育形式，混合式教学正是其典型应用之一。利用现代信息技术手段将线上教学资源与课堂教學相结合，最终引导学生实现深度学习是混合式教学的初衷，然而，想要在混合式教学实践中取得良好的教学效果，虽有先例可循，却没有成熟的经验可以照搬，需要广大一线教师做到因地制宜、因课制宜，投入大量精力，不断实践与总结，方见成效。

参考文献：

[1]谭伟，顾小清.面向开放教育的混合式教学模式及效果评估指标研究[J].中国电化教育，2019（2）：126-130.

[2]解筱杉，朱祖林.高校混合式教学质量影响因素分析[J].中国远程教育，2012（10）：9-14，15.

[3]赵会颖.微课程翻转课堂模式的运用探究——以大学英语教学为例[J].华北理工大学学报（社会科学版），2021，21（2）：92-98.

[4]黄丽华，王跃方，曲激婷，等.材料力学课程线上线下“混合式”教学模式的改革与实践[J].高教学刊，2021，7（19）：126-129.

[5]李春玲，鲁云鹏.课程思政嵌入高校创新创业教育的路径与机制研究[J].教学研究，2021，44（3）：5-59.

[6]曾聪，刘卫星，陈榕，等.工程认证理念下土木工程专业课程混合式教学模式研究[J].高教学刊，2021（11）：123-126.

[7]黄震.基于慕课和混合式教学的工程教育探索与实践[J].高等工程教育研究，2016（4）：11-13.

[8]罗映红.高校混合式教学模式构建与实践探索[J].高教探索，2019（12）：48-55.

[9]冯晓英，王瑞雪，吴怡君.国内外混合式教学研究现状述评——基于混合式教学的分析框架[J].远程教育杂志，2018，36（3）：13-24.

[10]刘迎文，雷祥舒.高等工程热力学课程的混合式教学探索和实践[J].高等工程教育研究，2019（S1）：142-144.