特色品牌课程线上线下混合式教学模式研究

何志伟，刘 锋，江向阳，韩体飞，龚 悦

(安徽理工大学 化学工程学院，安徽 淮南 232001)

为了贯彻落实全国教育大会和新时代高等学校本科教育工作会议精神，全面提高人才培养质量，教育部提出了一流本科课程建设计划[1-2]。安徽理工大学炸药化学与制造课程作为弹药工程与爆炸技术(弹爆)专业的特色品牌课程，立足弹爆专业定位，深化专业内涵，紧扣专业人才培养类型和培养目标，对弹爆专业知识体系的构建发挥着重要作用，充分体现了弹爆专业理论联系实践的课程特色[3-4]。随着相关专业理论的发展、教学内容的更新、教学方式方法的创新、教学考核评价标准的优化，对教学效果和教学质量提出了更高的要求，因此有必要对传统的教学模式进行改革和创新，探索线上线下混合式的教学模式。线上线下混合式教学模式是一种全新的教学形式，将全部教学内容凝练为若干个知识点，根据知识点的特点和类型选择线上或线下的授课方式，有针对性地采用不同的教学方法，进行个性化的教学设计，采用科学合理的过程考核评价机制，充分发挥线下课堂授课和线上网络授课的优势，达到既保证教学效率、又提高教学效果和质量的目的。线上线下混合式教学模式符合一流本科课程建设计划的精神，课程内容强调广度和深度，突破习惯性认知模式，培养学生深度分析、大胆质疑、勇于创新的精神和能力。

1 特色品牌课程教学的现状

炸药化学与制造课程虽然经过长期的建设和发展，积累了一些宝贵经验，取得了一些成绩，但是仍然存在着一些问题，制约着教学质量的提高。

专业课学时限制。由于专业培养方案的调整，总学分要求由193学分压缩为181学分，其中通识教育模块学分压缩不多，主要压缩了专业课模块学分。炸药化学与制造课程的学分也进行了压缩，进而学时数相应地减少，在保证教学质量的前提下，对完成教学任务提出了更高的要求。本课程教学内容较多，讲授进度较快，各章节的逻辑性较差，对高质量完成教学任务提出了更大的挑战。

专业学生规模较大。本课程在校学生群体规模较大，每届学生规模260人左右，分为7个教学行政班，平行班级授课需要3-4位授课教师。虽然采用课程组教学，使用相同的教学大纲和授课计划，但是平行班级教学质量仍存在较大差异。平行班级教学存在着不易开展观摩教学活动、班级学生与授课教师交流不畅、重复答疑浪费教学资源等问题。

难以满足民爆行业培训需求。工程爆破领域实行资格许可制度，每年在全国不同省份都要进行工程爆破从业人员资格考核和继续教育培训，本课程为资格考核培训的核心课程。民爆培训市场对本课程需求旺盛，待培训人员规模较大，培训涉及的企业数量多、培训周期较长、企业需调整甚至中断生产计划，对企业正常运行造成较大影响，造成较大的资源浪费。考核培训主要依靠各省专家库内的培训专家进行现场授课，由于专家有限，培训压力较大，培训质量差异较大。

应对重大突发事件能力较弱。虽然积累了较丰富的课堂教学经验，但是应对地震、疫情、台风、沙尘暴和洪灾等突发不可抗拒自然灾难的能力较弱。一旦发生重大突发事件，不能在学校集中学生，不能提供教室等固定教学场所，无法开展课堂教学，对正常的教学活动和教学进度造成较大影响，进而对人才培养造成较大困难。除了影响常规的学校教学活动，可能对民爆行业从业资格的考核培训也产生较大影响，如无法开展集中的培训考核取证工作，对企业正常的生产经营活动产生不利影响等。

与工程教育专业认证的标准还有差距。工程教育专业认证工作强调面向产出导向，产出即为学生的培养质量，通过对学生培养目标的达成情况来评估学生的培养质量。培养目标的达成又是通过课程体系中各课程的教学目标达成情况来进行量化评估，即通过课程目标的达成情况来评估产出的效果[5]。结合工程教育专业认证工作的开展和推进，本课程逐步建立了教学目标达成度的量化评价标准和机制[6]，但是与工程教育认证的标准还存在差距，需要依据持续改进的认证理念进行完善。

2 线上线下混合教学模式的必要性

鉴于以本课程为代表的专业课教学存在着以上比较突出的现实问题，为了更好地适应当前本科专业课教学的实际，有必要对传统教学模式进行改革和创新，探索线上线下混合式的教学模式，以期更好地服务教学，提高教学质量[7-8]。

2.1 将线上和线下两种教学形式紧密结合，充分发挥各自的优势

既继承了传统课堂面授生动、详实的长处，又充分运用了现代网络技术便捷、高效、大信息量的优势，相互补充，扬长避短。一些理论性强，需要公式推导的知识点采用线下授课的方式，充分发挥课堂板书推导的长处，加深学生的认知和理解；对于一些复杂的工艺流程、设备结构等可以采用线上授课的方式，发挥数值动态模拟和动画模型视频的优势，真正实现声音、画面、文字的全方位多媒体动态展示，提升学生的体验感，加深学生对复杂流程和结构的印象。

2.2 线上线下混合式教学模式突破了获取知识的时间和空间限制，提高了教学效率和质量

根据实际教学需要进行优选，部分知识点可以通过慕课的形式进行线上教学，节约课堂教学资源，提高教学效率。相关线上教学资源不仅可以随时随地获取，而且可以回放。混合式教学模式既便于平行班级学生和授课教师的交流，也为平行班级授课教师的观摩教学提供了便利条件。

民爆企业容易受工程进度和生产任务等客观因素制约而不便于集中，线上线下混合教学模式符合企业的实际需求，降低了培训成本，减轻了企业的生产和成本压力，接受培训的时间和地点比较灵活，不受时间和空间的限制。为了应对疫情、地震、台风等极端情况，混合式教学模式提供了不受空间和时间限制的教学形式，保证开展正常教学活动，并建立了完备的数据资料库和运行平台，做到未雨绸缪。

2.3 拥有线上线下混合式教学模式研究的基础

本课程完成了MOOC示范项目的建设，课程平台已上线运行3个完整周期，所有教学知识点和教学实验均已制成教学视频。课程组授课教师分章节承担了视频教学设计和录制任务，提供了辅助教学幻灯片，建立了线上教学平台，为开展线上线下混合教学研究奠定了坚实的基础。现代网络和移动终端的普及化，为线上线下混合教学模式提供了便捷的条件。

结合线上教学和线下教学各自的优势，对本课程的教学大纲、授课计划、教案、备课笔记等教学档案材料进行梳理，明确线上线下各自的教学内容以及采取的教学方式和方法，确定线上线下教学的侧重点，做好线上线下教学的衔接，达到流畅自然的效果，为开展线上线下混合式教学模式研究提供了基础和依据。

2.4 建立更趋科学合理的课程考核评价机制需要混合式教学模式

以往的课程考核评价机制比较僵化、单一，通常以笔试考试成绩作为课程学习的考核依据，存在着较大的偶然性和不确定性，考核依据不够全面和充分，从而导致评价结果不够科学，不能够全面反映学生对课程知识点的掌握情况，也不符合工程教育专业认证的理念和思路。线上线下混合式教学模式能够通过课程平台实时掌握学生学习过程中的出勤率、作业完成情况、单元测试情况、回答问题情况、网络互动等统计数据，为过程评价提供充分的考核依据，从而使课程目标达成度的计算趋于合理，也可为工程教育持续改进的方向提供依据，实现考核评价机制的科学合理化，对人才培养的支撑作用更加显著。

2.5 专业课课程思政教育需要混合式教学模式

作为课程思政教育教学试点课程，本课程结合课程思政教学案例，在实施立德树人、三全育人等方面发挥了重要作用。建成了与专业教学相配套的思政教学素材库，包括优秀案例、新闻报道、纪录片视频等思政素材。为了达到课程思政的教学效果，又不过多挤压专业知识的教学时间，思政素材可以通过线上形式进行展示，并且可以通过线上统计数据对课程思政的教学效果进行评价，为课程思政的教学改进和反思提供依据。

3 以炸药化学与制造课程为例开展的研究

线上线下混合式教学模式不仅对教学质量的提升和人才培养的质量发挥着重要的作用，而且也满足当前专业课教学的实际需求，现以炸药化学与制造课程为例进行说明。

3.1 完善和优化课程教学档案材料

重新设计线上线下授课计划，充分体现线上和线下授课内容的权重，合理安排各章节线上和线下授课学时的比例；修订和完善教学大纲，确定各章节知识点的数量和分布，融入思政教育的相关元素，明确各知识点难易程度、学生学习需要达到的要求等；调整和优化教案，明确教案中讲授各知识点的授课方式和方法，充分体现线上教学方式和方法的优势；补充和更新备课笔记的内容，强化现代工业炸药连续自动化智能化生产工艺、现场混装车的结构和工艺等最新的工艺成果，更新淘汰的工艺流程和设备。完成线上和线下章节测试题、作业题、思考题，综合考核试题库的建设，力争做到题型多样化与灵活性相统一，保证知识点全覆盖，突出教学目标重点。通过优化教学档案材料达到线上和线下教学有机衔接的效果，为混合教学模式的开展创造有利条件。

3.2 改革教学方式和方法

根据线上和线下教学的特点，结合本课程教学内容，探索采用新的教学方式和方法。线上教学可以设置主题讨论，充分发挥多人在线讨论的优势，加强师生的线上互动，增强学生的参与意识，激发求知欲。灵活运用直播和录播相结合的教学方式[9]，对常规知识点布置预习慕课视频内容，通过直播对预习内容进行提问式考查，重点讲授共性问题，提高了教学效率，加强了学生自学能力和意识。采用开放式教学模式，线上教学面向在校全体受众，所有学生均可参与听课，打破行政教学班级限制，便于课程组教师在线听课观摩，加强交流和学习。线上教学可以对教学录像进行回放，可以发现教学过程中的问题，便于进行教学反思，有利于提高教学质量。线上和线下教学过程中针对不同的教学内容，可以灵活运用仿真动画演示法、案例法、模型分解法等，力争达到教学方法的多样性和适宜性，突破讲授式的单一教学方法。

3.3 融入专业课课程思政元素

本课程为校级课程思政建设项目，开展线上线下混合教学的过程中专业课课程思政的特色要鲜明，将课程思政元素有机融入授课内容中，弘扬爱国主义精神和求真的科学精神，传播新时代正能量。将王泽山、汪旭光、诺贝尔等科学家的事迹和我国在军用和民用炸药领域所取得的巨大成就通过纪录片、视频等形式进行直观展示，选取大学生爱国主义主题团日活动素材、优秀科研训练成果等材料融于专业知识的讲授过程，围绕相关主题和内容进行讨论，激发学生学习专业知识的自豪感和使命感[10]。

3.4 挖掘和拓展网络平台的功能

更新和补充本课程慕课等数据库平台的内容，做好平台日常运行的维护工作，对平台的统计数据做好记录，平台的测试题目和运行数据实时进行更新。充分发挥现代网络技术的强大功能，充分利用“三微一博”(微博、微信、微课和博客)、慕课、翻转课堂、QQ等公共网络平台为线上教学服务，建设本课程教学资源公共网站，并与其他与本课程有密切关系的网站建立链接，便于获取相关学习资料。建立专业或班级QQ群、微信群、腾讯课堂等平台，引导和督促学生做好相关线上讲授内容的预习准备工作，开展线上平台的答疑、交流和讨论，布置相应的作业题和思考题。支持和鼓励专业授课教师在此领域进行创新实践，将教学内容贯穿于课堂内外，拓展教学的时间与空间范围。

3.5 完善课程考核评价机制

对传统单一考核评价机制进行改革，建立综合考核评价机制，体现考核形式的多样性、考核方法的灵活性、掌握知识的多层次性，克服了传统考核方式偶然性的弊端。

线上教学为实时考查学生掌握知识水平提供了便捷的途径，通过预置测试题目就能科学评价教学效果。每章结束后均进行单元测试，对成绩结果进行实时的数据统计和分析，反馈的意见对于改进教学具有积极意义。以教学章节为单位，建立章节测试试题库，试题形式多样化，知识点覆盖全面，突出重点和难点；每章建立若干思考题，体现对专业知识掌握的程度，突出更高的学习层次，合理运用线上提问和线下思考。建立课程试卷库，突出对重点知识点全面覆盖，强调试卷的标准化，通过计算机自动生成试卷，避免人为因素的干扰。

3.6 符合工程教育专业认证标准

工程教育专业认证标准和相关要求，为线上线下混合教学模式建设提供了方向。专业认证中心指导思想是面向产出，即评估学生对专业课程目标的达成度。结合线上和线下教学的特点，对本课程设定的课程目标进行优化，通过对教学内容、考核评价和学习活动等环节的设计，实现合理的课程教学目标达成度[11]。设计出考查要素完备、评价全面、逻辑合理的评价机制，为即将进行的工程教育专业认证评估提供支撑。

4 结论

炸药化学与制造是弹爆专业的特色品牌课程，为了适应新时代教育教学理念和教学规律，立足已有的教学经验和条件，分别从教学档案、教学方式与方法、课程思政、网络平台、考核评价机制和工程教育认证标准等方面进行了线上线下混合式教学模式的探索，采用比较法、数据分析法等多种研究方法，形成了本课程线上线下混合式教学模式的特色，对于提高教学水平和培养质量具有较大地推动作用。

本课程线上线下混合式教学模式对其他工科专业教学和民爆行业从业人员考核、继续教育培训等领域具有重要的参考价值，其取得的成果和积累的经验具有较强的推广示范作用。弹爆专业在全国民爆行业具有较大影响力和知名度，弹爆专业人才培养质量对提升我国民爆行业的技术水平具有重要意义。