新時代工科專業課程線上線下混合式教學實踐＊

代張音

（貴州大學礦業學院，貴州 貴陽 550025）

新時代下，大數據、人工智能、互聯網的出現，社會治理、組織模式、商業體系的變革以及新型冠狀病毒肺炎疫情的沖擊，對工程問題的解決提出了新的挑戰，也對工科人才提出了更高的要求。在這樣的背景下，工科專業課程的培養目標應該是學生在掌握知識要點的同時，能將理論知識內化，從而提高學生運用所學專業知識解決實際復雜工程問題的能力。因此，在專業課程授課過程中，章節測驗、作業、討論、實驗講解、答疑等教學活動必不可少。然而工科專業課程普遍存在課時少和內容多的矛盾，存在課堂上時間不夠、討論不充分、不能覆蓋每位學生等問題[1]，從而造成學生知識掌握不牢，一個班成績差距較大等現象。采用以線下課堂教學為主，線上教學作為有益補充的線上線下混合式教學模式可以有效解決以上問題[2]。開展多媒體課堂教學、線上互動教學結合的教學方式，可以充分利用多媒體教學展示的形象性，和線上互動教學的靈活性，采用文字與圖片相結合，線上和線下相促進，使教學內容更容易理解，教學方式更加生動。本文以安全工程專業的專業基礎課程“安全人機工程學”為實踐對象，設計并開展了一個學期的以線下課堂教學為主、線上教學為補充的線上線下混合式教學模式實踐，將該課程的章節測驗、作業、討論、實驗講解、答疑等教學活動進行線上互動教學。經過教學實踐效果分析，提出進一步改進措施。

1 課程教學方法

根據線上線下教學的優點和不足，課程內容適合采用以線下課堂教學為主、線上教學為輔的線上線下混合式教學模式。為了較好地適應和銜接混合式教學模式，課程以BOPPPS教學方法為主線，貫穿整個教學全過程，如圖1所示。BOPPPS教學模式是課堂組織教學的一種有效模式，近年來在中國高校中被廣泛運用[3-4]。BOPPPS教學模式為教師開展教學活動提供了明確且完整的教學步驟，用循序漸進的教學方式，讓學生從無到有的內化知識，提升學生分析問題、解決問題的能力[5]，可以滿足新時代工科專業課程“以學生為中心，以能力培養為導向”的要求。

圖1 課程教學方法

2 線上平臺建設及實踐

本課程建設將章節測驗、作業、討論、實驗講解、答疑等教學活動進行線上教學，使學生可以快速掌握知識重點和難點，并能有效參與到教學活動之中。同時，利用“安全人機工程學”在線開放課資源，使學生隨時都可以對重點難點知識進行在線自主學習和回顧。

2.1 線上平臺建設內容

在超星貴州大學網絡教學平臺上，建設“安全人機工程學”網絡教學內容。本次教學實踐對課程資料、作業、考試、討論、實驗教學5個部分教學環節進行了線上建設，如圖2所示。根據教學內容和要求，建設課程參考書、“安全人機工程”開放課資源、實驗環節資料等相關課程資料庫，發布在線作業3套，完成章節在線測試試題12套，進行在線討論話題6個，錄制并上傳實驗講解教學演示視頻3個，使學生隨時都可以對重難點知識進行在線自主學習和回顧。

圖2 課程線上建設

2.2 學生參與情況

通過貴州大學網絡教學平臺統計，全班46人，學生綜合完成百分比為96.57%，可見學生對線上教學配合度較高、適應性較強。各項線上教學情況如下：①線上作業。發布在線作業3套，每套作業均100%完成，平均成績分別為83.72分、84.59分、81.15分。②在線測試。完成章節在線測試試題12套，僅第一次線上測試時有1名學生忘記，其余11次測試均100%參與，平均成績分別為78.5分、97.75分、94.37分、92.74分、98.35分、96.96分、93.91分、94.59分、96.13分、99.57分、99.57分、85.87分。③線上實驗教學。發布實驗講解教學演示視頻3個，觀看完成情況為100%。④線上討論。課程討論共發起在線討論話題6個，每個討論話題回復率分別為110.87%、45.65%、78.26%、100%、97.83%、93.48%。總體來看，線上各項教學活動開展良好，學生參與度高，成績優良。

3 線上線下配合及實踐

3.1 混合式課程教學大綱設計

根據線上線下教學的優劣勢，課程采用以線下課堂教學為主、線上教學作為有益補充的混合式教學模式，將章節測驗、作業、討論、實驗講解、答疑等教學活動進行線上互動教學，使學生可以有效地掌握知識重點和難點，使每位同學都能有效地參與到教學活動中。同時，利用“安全人機工程學”在線開放課資源，使學生隨時可以對重難點知識進行在線自主學習和回顧。教師也可以通過章節測驗、作業、討論、答疑等線上教學活動情況，充分了解學生的學習程度以及掌握程度，達到師生、學生之間良好溝通交流。

本課程對教學大綱進行了重新編制，在原有教學大綱內容基礎上，明確了每一章節的線上和線下教學課時及相應的教學內容、教學方式、線上教學資源使用、與在線學習相結合的教學活動安排及考核方案、成績評定方案、數字化教學工具使用等。

課程學時調整為32+10學時，其中，32學時為學校規定教學任務學時，含理論教學28學時、實踐教學4學時（包含線上教學2學時）；10學時為新增線上互動教學學時，該學時不計入學校規定教學任務學時。

考核方案采用過程性評價和期終評價相結合，線上考核與線下考核相結合的考核方式。線上考核包括每章節重要內容在線測試、作業和線上自由討論，線下考核包括考勤、課堂表現、實踐練習及期末考試。

3.2 混合式課程教學設計

為充分發揮線上線下教學優勢，按4個步驟設計每次課程教學內容：①線上課前自主預習學習。要求學生自主預習教材及線上課程參考書、開放課資源等相關資料。②線下課堂講授教學。采用BOPPPS教學模式，以教學目標為導向，開展導言、學習目標、前側、參與式學習、后測和總結6個教學環節。③線上課后鞏固學習。配合課堂教學內容，鞏固知識點，線上完成課程的章節測驗、作業、討論等教學活動。④開展線下重點和難點總結回顧。針對線上教學活動出現的難點問題，開展線下課堂詳解。如總結每次線上測試成績分布，讓學生充分了解自己對知識點的掌握情況，并對錯題、難題進行課堂詳解。

4 實踐效果及持續改進

4.1 實踐效果

通過一個學期的線上線下混合式教學實踐，取得以下教學成果。

多元化開展了教學活動，擴充有效教學時長的同時，大大增加了與學生的溝通交流，更好地掌握了學生的學習情況，并能實時有效地調整教學重點，使學生更好地掌握知識。

學生知識掌握扎實，考核成績優良。從期末試卷考試成績來看，采用線上線下混合教學模式前，本課程2015級試卷平均成績82.5分，不及格率為2.38%；2016級試卷平均成績84.37分，不及格率為4.88%；2017級試卷平均成績73.31分，不及格率為16.33%。采用線上線下混合教學模式后，2018級試卷平均成績85.57分，不及格率為0。可見，實施線上線下混合式教學模式成效顯著，2018級試卷考試平均成績為近4年最高，且不及格率為0，為近4年最低。

啟發了科研興趣，提升了學生綜合能力。結合本門課程知識，學生們積極申報貴州大學“SRT計劃”“大學生創新創業訓練計劃”，如“基于安全人機工程學的城市公交設計優化”“校園內道路減速帶的優化與設計”“配網輸電桿塔主動防護安全技術研究”等項目，并順利獲批。

4.2 持續改進

在實踐教學過程中，對發現的不足之處，計劃下一階段從以下方面改進完善：①完善實驗微視頻。請專業錄制制作團隊，從畫面、音效、場景等方面，進一步完善自制實驗實景講解的微視頻。②增加線上課程教學視頻板塊。請專業錄制團隊，制作同步學時的教學視頻，增加學生在線開放學習資源。③增加參考資料的深度和廣度。深化和細化參考資料的同時，擴充參考資料的深度和廣度，滿足學有余力學生的進一步需求。④啟發科研興趣，提升學生的科研能力。以應用和研究為目的，結合課程知識，有針對性地為學生創造發散思維的機會，并鼓勵進一步思考科學問題，申報大學生研究訓練項目。

5 結論

本次專業課程線上線下混合式教學實踐，建設了線上教學平臺，開展了課程資料、作業、考試、討論、實驗教學5個部分的線上互動教學。按4個步驟設計每次課程教學內容，充分發揮了線上線下教學優勢。經教學實踐效果分析，在多元化教學方式、學生學習效果、科研興趣啟發等方面取得較顯著成效。