“新工科”背景下線上線下教學(xué)模式研究

[摘 要] “新工科”教育的應(yīng)用型人才培養(yǎng)，在我國(guó)高等院校人才培養(yǎng)體系中占有舉足輕重的地位，以“新工科”背景下交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)為例，基于有效教學(xué)結(jié)構(gòu)和一體化教學(xué)模式建立起“CDIO+BOPPPS”的教學(xué)框架和教育體系，用以分析交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)課程線上線下教學(xué)模式的特征，從而探索建立符合當(dāng)下新工科應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的課前、課堂、課后線上線下混合式教學(xué)模式，為我國(guó)同類(lèi)院校工科專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式提供參考。

[關(guān)鍵詞] CDIO+BOPPPS;教學(xué)模式;交通設(shè)備與控制工程;新工科

[基金項(xiàng)目] 2020年度吉林省高教科研一般課題“‘新工科背景下交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)課程線上和線下教學(xué)模式研究”（JGJX2020D502）

[作者簡(jiǎn)介] 曹洪斌（1994—），男，吉林和龍人，碩士，吉林建筑科技學(xué)院交通工程學(xué)院助教，主要從事交通設(shè)備與控制工程研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G434? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）27-0161-04? ?[收稿日期] 2021-02-29

一、引言

針對(duì)當(dāng)下新冠肺炎疫情的持續(xù)影響，各高校都將教學(xué)轉(zhuǎn)為線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，吉林建筑科技學(xué)院交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)所授全部課程亦采用網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)模式。交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)作為一門(mén)新興的工科專(zhuān)業(yè)，其線上教學(xué)的相關(guān)問(wèn)題研究可參考新工科背景下的一些相關(guān)研究。在我國(guó)現(xiàn)行的高等教育體制下，工科教育是最大的學(xué)科門(mén)類(lèi)，我國(guó)每年為此培養(yǎng)的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型復(fù)合人才規(guī)模已經(jīng)居世界首位，成為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技文化發(fā)展的重要組成部分[1]。新工科概念自提出以來(lái)倍受我國(guó)高等教育界的廣泛重視，其涉及的主要教學(xué)改革重點(diǎn)與痛點(diǎn)是現(xiàn)行工科教育體制下課程體系的重新構(gòu)建，其關(guān)鍵在于相應(yīng)課程教學(xué)體系的構(gòu)建，主要包括課程教學(xué)方法的探索、創(chuàng)新和實(shí)踐。怎樣將工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)及其課程思政方面的內(nèi)容融入其中，用以促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的提高，逐漸成為新時(shí)代背景下工科類(lèi)應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)課程教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中面臨的首要問(wèn)題，也是我國(guó)高校在現(xiàn)行工科教育體制下改革的首要任務(wù)。計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展與擴(kuò)張，深深地改變了人類(lèi)的生產(chǎn)和學(xué)習(xí)方式。尤其是2020年突如其來(lái)的新冠肺炎疫情，更是對(duì)當(dāng)前的教育教學(xué)方式產(chǎn)生了深刻的影響，推動(dòng)了我國(guó)教育事業(yè)的發(fā)展。不僅僅是高等教育，所有的教育行業(yè)都逐漸進(jìn)入了“MOOC”時(shí)代。2020年的春季學(xué)期，各高校教師均變身為“線上主播”，開(kāi)啟了各自職業(yè)生涯的直播教學(xué)首秀，這迫使教師探索和實(shí)踐新的教學(xué)方法與手段。與以往的線下授課方法不同的是，線上授課模式有其自身難以比擬的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，在紛繁復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件和平臺(tái)中，如何將線上課程的優(yōu)勢(shì)與線下授課方式相結(jié)合，讓線上線下混合式教學(xué)模式發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值，這已經(jīng)成為我國(guó)眾多高校教師關(guān)注的重點(diǎn)。

二、線上線下混合式教學(xué)模式分析

受當(dāng)下新冠肺炎疫情的影響，國(guó)內(nèi)各高等院校都將教學(xué)轉(zhuǎn)為線上教學(xué)模式，我校交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)所授全部課程亦采用網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)模式。線上線下教學(xué)模式的差異，實(shí)質(zhì)上是授課方式及授課環(huán)境的差異。

線上教學(xué)主要由教師運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行課程資源的建設(shè)及講授。作為一種新的教育形式，大規(guī)模的在線開(kāi)放課程（MOOC）使世界各地的受教育者都能夠采用線上授課的方式進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，同時(shí)能夠互相交流、共同學(xué)習(xí)。2014年以來(lái)，中國(guó)的在線課程數(shù)量增長(zhǎng)了20%。作為一名高校教師，必須充分考慮今后在線教學(xué)的方向，真正地做到線上線下教學(xué)的完美融合，進(jìn)而滿(mǎn)足學(xué)生的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)需求。

“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—操作”（Conceive-Design-Implement-Operate，CDIO）這種基于CDIO的教學(xué)模式打破了以往線下課堂教學(xué)完全以課堂教學(xué)為中心的課程桎梏，將課程資源有機(jī)整合在一起，凸顯出新工科的意義所在。與此同時(shí)，CDIO這種將專(zhuān)業(yè)主干課程與課程實(shí)踐及質(zhì)量評(píng)價(jià)相結(jié)合的教學(xué)模式，打破了以往課堂關(guān)于課后時(shí)間的限制，更加注重對(duì)學(xué)生個(gè)人職業(yè)能力素養(yǎng)的培育。這種以“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—操作”的教學(xué)模式，能夠使學(xué)生在畢業(yè)后具備從事相應(yīng)工作崗位的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，更加貼合企業(yè)對(duì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的需求，這也正是我國(guó)倡導(dǎo)新工科教育的根本意義所在。

傳統(tǒng)的線下教學(xué)是特指授課教師以課堂內(nèi)容為中心進(jìn)行的理論教學(xué)，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)急速發(fā)展，教師在信息技術(shù)浪潮的影響下，逐漸開(kāi)始嘗試?yán)矛F(xiàn)代信息技術(shù)手段進(jìn)行教學(xué)，如“超星學(xué)習(xí)通”“雨課堂”“智慧樹(shù)”等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將知識(shí)點(diǎn)通過(guò)教學(xué)直播或錄制的方式，制作成非傳統(tǒng)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)單元，如“視頻速課”或“微課”等，被稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)高等教育多以傳統(tǒng)的線下課堂作為主要教學(xué)場(chǎng)所，強(qiáng)調(diào)對(duì)理論知識(shí)的講授，而對(duì)實(shí)踐學(xué)習(xí)能力的提升較為欠缺，致使國(guó)內(nèi)部分高校漸漸出現(xiàn)了理論重于實(shí)踐、知識(shí)重于技能的課堂教學(xué)模式。這與新工科倡導(dǎo)的工程師培養(yǎng)及應(yīng)用型的宗旨背道而馳，不利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

與傳統(tǒng)的線下課堂教學(xué)不同的是，一些高校教師利用線上和線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)施“學(xué)中教”和“教中學(xué)”的混合教學(xué)模式。在這種混合式教學(xué)的課堂實(shí)踐中，授課教師愈加注意對(duì)過(guò)程性資料的積累，用以豐富課程資源的建設(shè)。在當(dāng)下高等教育體制新工科建設(shè)的大背景下，本文基于BOPPPS有效教學(xué)結(jié)構(gòu)和CDIO一體化教學(xué)模式建立起“CDIO+BOPPPS”的線上教學(xué)框架和教育體系，根據(jù)我校交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)際情況，基于“CDIO+BOPPPS”的線上教學(xué)框架，通過(guò)超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)開(kāi)展課前、課堂、課后三個(gè)教學(xué)模塊的具體教學(xué)活動(dòng)，用以提升學(xué)生的協(xié)作創(chuàng)新能力與實(shí)踐動(dòng)手能力。具體框架如圖1所示。

綜上所述，具有較強(qiáng)應(yīng)用前景的新工科專(zhuān)業(yè)需要與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式相結(jié)合，這是目前相關(guān)研究中的不足之處。各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的引入和大規(guī)模應(yīng)用既給授課教師帶來(lái)了新的機(jī)遇，又給授課教師帶來(lái)了更大的教學(xué)挑戰(zhàn)。為此，作為一線的教育工作者更需要思考怎樣利用現(xiàn)有的技術(shù)支撐和教學(xué)平臺(tái)，將線上和線下課程更為完美地整合到一起，實(shí)現(xiàn)在線教學(xué)資源的有效整合。