混合教學模式在通風與空調工程線上學習中的實踐與反思

楊宏軍 趙仕琦 林小鬧

（廣東海洋大學機械與動力工程學院 廣東·湛江 524088）

0 引言

通風與空調工程是我校建筑環境與能源應用工程專業（以下簡稱“建環專業”）的一門專業核心課，共64學時。課程從第2周開始，第17周結束，每周4學時。本課程所涉及的知識點多，授課持續時間長，學習過程遺忘現象嚴重。如何使學生理解和掌握眾多系統工作原理與設計思路，做好重要知識點的復習，是課程教學需要解決的第一個關鍵問題。此外，我校建環專業在進行中華工程教育學會工程認證（以下簡稱“IEET工程認證”），課程教學需要貫徹“成果導向教育”OBE（Outcome based Education）理念，“以學生為中心”，強調學生如何掌握知識、提升能力與素質，從而最終培養學生的核心能力。廣東海洋大學2020年春季學期，所有課程全部通過網絡教學方式開展。線上教學如何設置合理的環節，達到學生核心能力的培養目標，是課程教學需要解決的第二個關鍵問題。

2019年教育部啟動一流本科課程“雙萬計劃”項目，經過三年左右時間，建成萬門左右國家級和萬門左右省級一流本科課程。線上線下混合式一流課程是其中之一①。混合教學模式起源于美國，起初是學習者以自主學習方式完成學習任務（主要途徑是通過觀看網絡平臺的視頻教學資源）。當學生在學習過程中遇到問題的時候，可以通過網絡與名師交流獲得解答。之后融入了教師和課堂的參與，教師也發揮了一定的監督作用。

混合教學模式能夠發揮線上線下教學互補的優勢，并且與OBE“以學生為中心”和“以成果為導向”的教育理念高度契合。因此本學期通風與空調工程采用線上線下混合式教學方式。由于本學期學生沒有返校，線下環節主要是采用“騰訊會議”平臺直播方式進行。

1 學習資源與學習方式

在線學習資源主要包括教師自己錄制的授課視頻資源、文獻資源（包括行業設計手冊、設計規范、圖集、專業書籍、學術論文等）、疫情期間暖通空調領域專家學者組織的學術會議或學術報告錄像、學生參與完成的課程作業參考解析等。這些資源分時段逐步完成，上傳到超星“學習通”課程網站。資源按性質分為兩大類，限期必須完成的“任務點”資源和無時間限制的拓展性資源。

教師錄制好授課視頻（每個視頻不少于35分鐘），上傳超星“學習通”課程網站，以“任務點”的形式布置給學生，要求他們在規定的時間觀看視頻，自主學習。學校安排的上課時間，采用“騰訊會議”平臺進行直播，對抽查授課內容預習情況、梳理重點和難點、提問和答疑等。經過大約三周的教學實踐后，“學習通”上的課程視頻任務點完成比例有很明顯的降低。調查發現，主要原因是在線學習任務比較多，學生沒有足夠多的自由支配時間觀看完整的課程視頻。而且學生每天面對電子產品的時間比較長，容易出現疲勞現象，學習效果很不好。與學生協商后，教學方式改變為，以“騰訊會議”平臺直播為主。同時只把重要知識點錄制課程，每個視頻大于10分鐘左右，供學生預習和課后復習。這樣大大減少了課程預習任務，突出了重點，有利于學生充分利用碎片時間進行自主學習。

2 多種教學環節培養和評價核心能力

通風與空調工程的授課內容覆蓋面較廣，包括專業相關的原理理論、專業方面的標準和規范條文、以及暖通空調相關設備裝置等。因此需要有多種環節配合，才能實現知識+能力+素質培養的目標。

2.1 直播課程考勤

考勤的主要目是為了掌握學生在直播上課時間是否參與了學習。本課程采用學習通“作業”功能進對學生進行考勤。上課前15分鐘左右發布本次課程考勤作業，題目類型為“判斷題”或“選擇題”兩種，涉及內容是最新重要知識點或當次課程預習知識點。設置2～3道題目，確保學生在10分鐘之內能夠完成，不影響參與直播課程。每道題目設置2分左右的分值，得分不計入個人平時成績。目的僅僅是為了學生自我檢查，了解自己近期對知識的掌握情況。因此學生會盡量獨立思考，而不會考慮利用網絡互通答案，這樣才有可能真實反映學生對知識點的掌握情況。

2.2 在線測試

在線測試采用學習通“章節測試”功能進行，每次分值設置為50分左右。學生需要在限定的時間內（通常為45分鐘左右）完成。在線測試的題目設置借鑒“全國勘察設計注冊公用設備工程師”專業考試的模式，全部以選擇題的形式提交答案，但需要手寫解題過程的主要步驟，并拍照以附件形式提交。這樣處理的主要目的是，學生提交答卷后，可立即查詢分數，了解測試結果。教師可根據學生提交的附件，復查解題過程以修正系統統計的測試成績。如果提交選項正確，但是解題過程錯誤，該題不得分或不能得滿分，這樣就會避免學生碰運氣猜對正確答案；如果選項錯誤，但是解題過程存在正確的過程，該題目會得到一些分數。比如，某一題目6分，與理論分析能力相關3分，與數學計算能力相關3分。某學生提交選項錯誤，系統統計分數為0。但是選項錯誤分為三種情況，第一種是理論分析錯誤，第二種是數學計算方面的失誤，第三種是題目完全不會。對于核心能力評價而言，三種情況反映出的核心能力培養成效明顯不同。按照核心能力評價得分，有助于教師更準確掌握課程核心能力培養中存在的問題，后期做針對性改善。

2.3 平時作業

對于需要理解和掌握的知識點，比如全空氣系統空氣處理過程焓濕圖的繪制和空氣處理過程分析計算等，每周都需要完成書面作業。學生單獨完成并且在“學習通”提交作業。通過作業培養學生分析解決問題的能力，貫徹“因材施教”的原則。比如某次作業，對于在規定的時間內能準確完成的學生，說明本次作業所涉及的相關知識點和能力目標達到了要求。從這些學生中招募志愿者，協助老師對作業題目進行解析供大家參考，并給予一些平時表現成績。為了鼓勵盡可能多的學生參與，每個學生限解析一題；對于在規定時間內完成作業存在困難的學生，組織他們參加“騰訊會議”，直播進行作業討論。每名學生都需要說明自己在分析解決問題時存在的困難，大家共同尋求解決問題的方法。無論何時，教師不會直接給出解決方法，只是根據學生思路給出必要的引導，協助他們分析問題、解決問題。給予未能按時完成作業的學生多一次作業機會，作業知識點和分值設置與第一次相同，題目不同，并且按本次補交作業得分的70%～80%計入當次作業成績。

2.4 期末考試

期末考試是對知識和能力的綜合考核。題目類型包括不定項選擇題、填空題、分析簡答題和分析計算題。選擇題設置為不定項，目的是學生需要根據原理分析得出正確答案，減少依靠做題技巧得出正確答案的概率。分析簡答題和分析計算題的分值約為60分，主要用于考核學生解決復雜工程問題的能力。

3 學習成效及反思

IEET工程認證要求培養學生的八項核心能力。通風與空調工程這門課，主要培養其中的三項核心能力：核心能力一：執行工程實務所需技術的能力；核心能力二：設計工程系統的能力；核心能力三：了解暖通空調工程設計相關的標準，培養持續學習的習慣與能力。從學生的學習成效來看，核心能力一培養情況較好。學生基本具備了典型通風與空調系統的分析與計算的能力。主要原因可能是直播課程考勤、在線測試、書面作業和期末考試這四個主要環節都涉及到對核心能力一的培養。核心能力二培養相對較差。通風與空調系統都比較大，這門課程學時較少，無法提供多的機會讓學生設計大型系統。核心能力三培養很好。課程內容緊扣設計規范，學生初步具備了工程設計的思維方法和能力。引入大量的行業學術講座視頻資源，部分學生能積極主動學習，拓展專業知識。

在線測試的部分分析計算題目、期末考試的部分分析簡答題和分析計算題，可以對相應的核心能力進行量化評分，其余教學環節不能。如何更客觀地對核心能力培養情況進行全面準確評價，這是以后教學過程需要完善的一個方面。通過對學生進行課程問卷調查，根據學生的反饋意見，反思改進教學。但是課程問卷調查是在課程結束后進行，改進存在很大的滯后性。需要通過在課程進行過程中，適當增加課程問卷調查的次數來解決這個問題。

4 結論

通風與空調工程課程采用線上線下混合教學模式，是一次比較成功的實踐。超星“學習通”作為線教學學習主要平臺，“騰訊會議”直播作為線下教學學習主要平臺。兩者相互配合，可實現多種教學環節。制作小視頻課程資源，有利于學生根據自己學習情況，充分利用碎片時間進行自主學習。在線提交作業和在線測試，可以把教師從繁重的批改作業工作中解脫出來，全身心用來分析學生學習過程中存在的問題。“騰訊會議”平臺直播環節，學生與教師、學生與學生之間，基本可以隨時進行探討，突破了空間的約束，提高了學習效率。

注釋

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