线上线下混合式教学问题及改进策略探索

杨钊　刘琪　冒国兵　桂凯旋

［摘 要］ 近年來，线上线下混合式教学日渐普及，为教育教学辅助手段提供了新的发展方向。但是高等学校理论实践类课程在具体实施线上线下混合式教学时仍存在诸多问题，不能更好地促进学习活动的开展。针对“材料现代分析方法”课程，结合其现有的教学模式，探索分析了线上线下混合式教学改革的具体举措，并形成了线上与线下课程、理论与实践并重的教学模式，从而促进学生有效学习，提高教学质量。

［关键词］ 材料现代分析方法；混合式教学；教学研究

［基金项目］ 2018年度安徽工程大学新工科示范专业“材料科学与工程专业增材制造专业方向”（2018xgksfzy01）；2018年度安徽工程大学校级本科教学质量提升计划教学研究一般项目“工程教育专业认证背景下材料成型及控制工程专业建设持续改进的研究”（2018jyxm31）

［作者简介］ 杨 钊（1991—），女，黑龙江伊春人，博士，安徽工程大学材料科学与工程学院讲师，主要从事高性能镁合金及金属基复合材料研究；刘 琪（1980—），女，江西新干人，博士，安徽工程大学材料科学与工程学院教授，主要从事新型光催化材料的设计与合成研究：冒国兵（1979—），男，江苏淮安人，硕士，安徽工程大学现代技术中心副主任（通信作者），主要从事泡沫金属材料研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）07-0065-04 ［收稿日期］ 2022-04-12

引言

传统材料科学与工程专业的培养方法以理论教学和实践教学为基石，以培养学生具备材料分析的理论基础、能够使用仪器检测分析数据、初步解决实际问题为目的。通过将材料科学与工程专业传统教学模式与在线教学相结合，深入探索如何将线上教学与线下课堂形成互助互补、相得益彰的教学模式是十分必要的。针对这些问题，本文从本校材料科学与工程专业的“材料现代分析方法”课程教学出发，探讨线上教学辅助课堂教学的“材料现代分析方法”教学模式。

一、对现有课堂教学模式的分析

“材料现代分析方法”是安徽工程大学材料科学与工程学院材料成型及控制工程专业和材料科学与工程专业的课程，也可以作为相关专业本科生、研究生的选修课，起着联系研究设计类课程与材料工艺类课程的纽带作用，在培养学生综合设计能力、产品质量检测和工程实践能力等方面占有重要的地位，目前其以课堂讲述为主。课程学时共计32个（2学分），课程内容涉及材料成分、结构及组织形貌的现代分析、测试技术方面的基本知识等。课程共计29个知识点，包括课程概述（3个）、材料X射线衍射分析（7）、材料电子显微分析（6）、热分析（5个）、光谱分析（4个）、材料测试方法的综合应用（4个）。本课程以培养学生具备应用相关测试表征技术对材料进行测试、分析及检测的能力为目标。

现有教学模式以课堂讲授为主，辅以多媒体PPT课件、网络课件和部分微视频进行混合式教学，将理论教学与工程实践相结合，巧妙设计理论与应用不脱节的教学实践活动。具体内容包括：设定实验样品，学生自主制订测试方案，在实验教师的指导下使用金相显微镜、扫描电子显微镜对试样进行组织形貌观察，使用X射线衍射仪和Jade软件进行样品成分和结构的分析，使用硬度测试仪进行硬度分析。

可见，“材料现代分析方法”是建立在理论与实践有机融合的基础上的一门课程。线上教学限制了实践课程的学习，难以保证学生的学习效果，因此，需要我们对在线上线下混合式教学中如何增强课堂的学习效果、如何设置教学内容和环节进行反思，最终应用理论与实践并重的教学模式。

二、线上线下混合式教学在高等院校中的应用（修改意见：与课程实际不够，需要结合材料现代分析方法课程来写）

（一）线上线下联系不强

线上线下混合式教学在高等院校的应用是通过线上与线下相结合的方式来实现的，只有两者充分融合，增强两者之间的联系性，才能有效提高学生的学习主动性和积极性。但是通过教学实践发现，在实际应用的过程中，线上课程与线下课程的关联性不强，线上课程没有发挥对线下课程的有效补充作用，使得学生对学到的知识不能充分理解和及时复习，影响了教学效果和学习质量。同时，部分高校教师在网上盲目选取教学资源，选用的网上资源与课程内容匹配度不高，无法有针对性地提升课程的实用性。教师对线上线下混合式教学的理解度不够，缺少主动应用线上线下混合式教学的意识，仍沿用传统的教育理念和教学方式，在授课时以讲授为主，忽略了学生的参与和直观感受，难以满足现阶段高等院校部分专业学生的发展需要。

（二）课程交互性不强

当今社会，教育制度在不断改革和完善，越来越多的教师把现代化、科技化的设备引进课堂，但受我国教育制度的影响，部分高等院校教师的教学模式过于传统，基本上还停留在板书教学的模式上。传统的板书教学模式让教师把课堂的大部分时间浪费了在板书上，忽略了以学生为主体的教学方式。学生作为课堂的主体，其学习积极性直接影响到线上线下混合式教学的应用效果。学生兴趣浓厚、学习动力强，能够提高线上线下混合式教学在日常教学过程中的效果。另外，教师在课程设计的过程中，大多以提升学生的专业技能和考试成绩为主，忽略了专业核心素养的提升。线上线下混合式教学的有效推广与教师有趣的课程设计是息息相关的，教师诙谐、轻松的课程设计，会营造一个轻松、愉悦的学习氛围，这对线上线下混合式教学的有效推广事半功倍。

（三）学生的积极性不高

互联网的出现在为我国经济飞速发展提供便利的同时，也给大学生提出了一个新的挑战。部分大学生沉迷手机和网络游戏的现象屡见不鲜，这使得部分学生对参与课堂教学没有积极性。另外，大多数学生在进入高校之前更多的是以高中学习为主，他们没有接触过专业课程以及相关学科的培训和锻炼，教师的“灌输式”教育不能让学生找到学习的乐趣，导致学生的学习积极性不高。高等院校的教师应正确把握学生的心理特点、年级特点及学科特点，根据学生的兴趣，因材施教。子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”（《论语·雍也》）兴趣的引导对于学生极其重要，教师应该充分利用现代化、科技化的设备向学生展现一个有趣的课堂，用兴趣去引导学生，提高学生的学习积极性。

三、“材料现代分析方法”课程线上线下混合式教学探索的举措

（一）改变教学模式

实施线上线下混合式教学，是以学生为学习主体，借助网络学习平台的丰富学习资源，依据实际教学情况把握学习进度，真正实现自主学习；以教师为教学主导，合理安排教学内容，及时调整教学策略，提高教学质量和效率［1］。“材料现代分析方法”课程的专业性较强，对学生的实践动手能力要求比较高，因此在教学中，教师需要从“材料现代分析方法”课程的发展角度出发，围绕知识点分别进行线上、线下课程的构建，通过线上、线下的授课与互动，使学生积极参与到教学活动中，有目的地学习，反思学习内容，有效促进教学目标的达成［2］。图1为线上线下混合式教学设计。

（二）补充相关实验的教学内容

现有的“材料现代分析方法”实验教学课程以小组形式进行，一般5人一组，针对特定的材料，学生运用各种分析方法获得材料的物相组成、晶体结构、颗粒大小、表面形貌等相关信息，对获得的检测结果进行标定和分析。具体教学内容分为两部分：一是教师对实验内容进行讲解和操作演示；二是学生进行实验操作。这样的教学安排大幅减少了学生实际动手操作的时间。为解决这一问题，可以将对实验内容讲解的课时安排到线上教学中，并丰富相关的实验教学内容。比如，不同种类合金的金相组织变化较大，制备手段、观察重点均存在明显差别，可以选取多种合金分别进行金相组织的制备和观察，并结合合金相的结构、结晶等理论学习，让学生在教与学的互动中，轻松完成知识的理解和记忆，提高学生对课程知识的整体理解、掌握和运用能力。同时，在实验教学中，不同专业的教学要求不同，不同专业的学生对“材料现代分析方法”实验课程的学习需求也不同。如金属材料专业的学生和无机非金属材料专业的学生，对“材料现代分析方法”实验课程的相关知识与能力的需求不同，学习基础和动手能力不同的学生对实验教学的要求也有所不同。这就对“材料现代分析方法”实验课程的教学设计在专业层面和不同学生层面都提出了要求，既要满足不同专业对学生培养的要求，又要根据学生的学情、需求不同，做到因人而异。因此，“材料现代分析方法”课程在设置实验教学内容时，可以根据不同专业、不同基础的学生的培养要求，紧密联系线上教学课程，设置多种可选实验，进行分层次、差異化教学［3］。

（三）丰富评价方式

在传统的“材料现代分析方法”课程教学中，对学生分析方法学习的评价主要分为课后作业成绩、课程平时成绩和期末考试成绩三部分，将这三部分成绩按照一定的比例来计算，综合评定学生的最终成绩。开展线上线下混合式教学后，要根据专业特点合理改变成绩评价方式［4］。一方面，尽可能全面、客观地反映学生的学习效果［5］。例如，根据线上教学学生的登录情况、与教师的互动情况、线上测评情况、线下教学测试等多个方面，力求从理论和实践的角度考查最终的学习效果。另一方面，在学生实践动手能力方面，考查学生运用所学知识解决实际问题的能力［6］。特别是对于“材料现代分析方法”这类理论教学与实践应用并重的课程，应从多角度、多层面考查学生的学习效果。

（四）加强教师线上线下混合式教学的能力

“材料现代分析方法”课程理论性强、内容繁多、公式零散，受实验条件的限制，教学形式单一，学生只获得了感性认识，思维在很大程度上受限于教师和教材，不能真正掌握综合运用各种材料测试技术的方法。因此，教师在教学中要抓住课程特点，从学生学习的难点入手，摒弃传统的教学方法。教师作为课程的设计者和组织者，需要强化自身的教学能力，转变教学观念，为高等院校应用线上线下混合式教学助力，以满足学生的发展需要。转变教育观念会进一步帮助教师形成立德树人、以学生为本的育人理念，促进线上线下混合式教学与高等院校教学工作的深度融合。

（五）开展线上预习活动

“材料现代分析方法”的课程内容包含X射线衍射分析、光学显微分析、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热分析技术、光谱分析、核磁共振谱等内容。此课程分析测试方法的种类较多，但各自之间的联系不够紧密，导致学生在学习过程中难以融会贯通，从而失去学习兴趣。在“材料现代分析方法”课程教学中，教师通过线上布置课前预习的任务，促进学生提前对课程内容进行学习，发挥线上线下混合式教学的积极作用。有效的课前预习能够让学生提前了解课堂内容，对知识产生深刻印象，有助于学生对知识点的掌握。完成预习后，安排学生将预习效果提交到已建设的教学平台上，如微信群、QQ群等，依靠检查学生的预习效果做出相应的课程设计，在课堂中充分调动学生的学习积极性。另外，课程设计要生活化。随着新课改的不断推进，教学紧密联系生活，成为高等院校各个专业降低学生理解难度和提升学生学习体验的主动选择。在“材料现代分析方法”课程教学中讲授仪器的基本原理时，会涉及一些较难的物理、化学等学科的理论知识，学生较难理解此内容。如果把复杂的学科知识与现实生活结合起来，可以激发学生的学习兴趣，降低学习难度，最终达到深刻理解的效果，实现教学效果的最优化。利用现代化、科技化的教学设备，不仅可以降低学生在接触陌生学科知识时的抵触感，还可以激发学生的学习兴趣，提高学生的求知欲，让学生主动去学、愿意去学。因此，在“材料现代分析方法”课程的教学过程中，利用学生生活中熟悉的事物进行教学，可以让学生感受到所学知识与生活的联系性，激发他们学习的主动性和积极性。

基于此，在“材料现代分析方法”课程教学中运用线上线下混合式教学，应摒弃以往过于关注学生考试成绩的教学方法，转变为着重培养学生综合应用能力的教学方法。通过校园与企业之间的合作，给学生提供现场实践的机会，从而提升学生的实践能力。同时，通过不断加强校企之间的合作，进一步建设实训基地，聘用企业的专业人才实行学徒式教学，为学校培养职业素养高、专业能力强的复合型人才打下坚实的基础。

结语

本文结合“材料现代分析方法”课程的特点，分析了现有课程教学模式的现状，提出了采用线上线下混合式教学的教学目标，以及从线下教学过渡到线上线下混合式教学的具体举措，分别从教学模式的改变、实验教学内容的扩充、丰富教学成果评价方式等三个方面展开。在应用实践类课程中实施线上线下混合式教学的阻碍还很多，需要不断优化其模式和体系，不断改革探索，推动线上线下混合式教学的发展。

參考文献

［1］江帆.物联网课程教学中的混合式教学应用与探索［J］.计算机教育，2022（3）：166-170.

［2］王香，周惠敏，刘二宝，等.基于慕课平台的线上线下混合式教学模式探究：以材料科学基础课程为例［J］.高教学刊，2022，8（4）：120-123.

［3］庄媛，姚喆，李建强，等.分析化学实验课程的分层次混合式教学研究与实践［J］.大学化学，2018，33（9）：62-68.

［4］谢毓湘，栾悉道，魏迎梅，等.基于混合式教学模式的多元化课程考核评价体系研究：以“媒体数据分析与处理”课程为例［J］.高等教育研究学报，2020，43（2）：61-65.

［5］窦燕，王常武，赵逢达，等.网络教学平台支持下的混合教学多模态考核方式［J］.中国教育信息化，2017（14）：17-19.

［6］苏命峰，黄会雄，宁和南.云计算环境下混合式学习评价体系构建［J］.科学大众（科学教育），2016（9）：143+192.

The Hybrid Teaching Exploration of Modern Analysis Methods of Materials under the Background of Epidemic

YANG Zhao， LIU Qi， MAO Guo-Bing， GUI Kai-Xuan

（School of Materials Science and Engineering， Anhui Polytechnic University， Wuhu， Anhui 241000， China）

Abstract： Under the normalization of pandemic prevention and control， to protect the lives and health of the teachers and students， and ensure the teaching process going on normally in the particular period， the hybrid teaching of online and offline is growing in popularity， which provides new development direction of education and teaching model. However， there are still some problems in implementing hybrid teaching of the college theoretical and practical courses， and the problems cannot promote the developing of learning activity. This study focuses on the modern analysis methods of materials， combines the existing classroom teaching mode， explores and analyzes the concrete measures of hybrid teaching reform. The teaching mode of online-offline and theoretical-practical have been eventually formed， thereby improving student learning and enhancing the quality of teaching.

Key words： modern analysis methods of materials; hybrid teaching; teaching research