線上線下混合“金課”教學模式研究與實踐
——以機械制造基礎課程為例

鄭華林，李炳林，李本杰，郭駿宇

（西南石油大學 機電工程學院，四川 成都 610500）

隨著新工科建設理念的提出和實施，我國工程教育進入了一個新的階段，對高校的課程教學改革也提出了新的要求。淘汰“水課”、打造“金課”已經成為我國高校課程改革的風向標。“金課”就是具有高階性、創新性和挑戰度的課，是教學質量高的課。建設“金課”就是要將“以教為中心”的傳統教學理念轉變為“以學為中心”的現代化教學理念，培養學生解決復雜問題的能力和終身學習的能力。“金課”的提出順應了當前的教育形勢，使學生真正學到知識與本領，更好地被社會所接受。

機械制造基礎是一門在機械類專業課程體系中具有重要地位的核心課程，對培養學生的綜合能力、工程能力和職業能力具有非常重要的作用。本文將以西南石油大學國家一流專業機械工程的核心課程機械制造基礎為例，通過搭建線上學習平臺、建立基于問題驅動的線上線下混合教學過程、基于過程的課程考核評價等方面探索適合西南石油大學機械工程專業培養需要及學生特點的線上線下混合“金課”應用模式，以期為機械類線上線下“金課”建設提供有效方法與借鑒案例。

一、線上線下混合“金課”建設的基本原則

結合機械制造基礎課程具有內容枯燥、部分知識點難以理解、實踐性強等特點，突出立德樹人的根本目標，貫徹“以學為中心”的教學理念，全面提升教學效果，確定了“金課”建設的基本原則。

（一）立足教學產出，教學內容緊扣課程教學目標

基于產出導向原則，課程教學內容與知識體系、網絡資源、教學環節、考核與評價等環節緊密圍繞課程教學目標，使學生在知識、能力、素質等方面全面達到課程的教學目標與要求，提高學生的創新能力與工程應用能力。

（二）分析動態學情，實現線上線下教學有機融合

學情分析是指對影響教學活動的主要因素（例如，學生的專業特色、學習基礎、學習能力、學習習慣以及學習動態等）進行了解與分析，要實現以學為中心，就必須準確分析與把握動態學期，因此動態學情的把握是實現以學生為中心、線上線下教學高效銜接與有機融合的核心。學情分析是一項動態的、貫穿于整個教學過程的活動，例如，課前教師通過線上測試、線上討論、線上提問等環節推演學生的學習基礎與動態，靈活調整課堂教學側重點；課中通過課堂互動環節了解學生的學習能力和學習習慣，從而調整教學方法；通過課后作業與延伸任務環節了解學生的知識掌握與知識應用情況，從而指導后續教學。

（三）立足學生為中心，創新教學方法

針對不同教學內容特點，分別采用能激發學生學習熱情的不同教學方法，將慕課、翻轉課堂、主題研討、案例分析、項目教學與教師講授等多種教學方法有機結合。對常規知識學習，以線上自主學習為主、課堂教學為輔，學生在完成線上學習任務的同時，采用翻轉課堂、互動式主題研討與教師講授等教學方式；對疑難問題學習，以線上為輔、線下課堂為主，課堂上教師基于學生線上學習與線上測試情況，有針對性地對學習中的錯點、難點及焦點問題引導學生研討，并進行歸納總結；對工程應用拓展知識，采用線上學習、線下專題討論、項目匯報與教師講授等綜合教學方式進行，教師通過工程案例的導入，引導學生完成基于工程實踐的團隊項目。

（四）采集學生學習數據，建立基于過程的課程考核體系

為保證教學效果，引導學生改變學習方式，強調學生在學習過程中的參與度，通過采集學生各階段的學習數據，建立基于過程的課程成績考核體系。基于過程的課程考核體系強調標準化考核與非標準化考核相結合、線上考核與線下考核相結合、個人與團隊成績相結合、期末與平時相結合，從而有效引導學生積極參與課程的各項活動，提升課程學習的挑戰性，實現教學效果的全面評價，保證課前、課中、課后、檢驗以及后續環節的閉環實施，從而解決了傳統課程成績評價“期末一考定成績”，學生死記硬背，不能真實反映學生能力和水平，無法驅動有效教與學的問題。

（五）加強課程思政，進行價值引領

切實落實立德樹人的根本任務，深入挖掘課程中所蘊含的國家戰略思維、制造強國、工匠精神等思政元素，將思政元素充分融入課堂教學各環節，達到潤物無聲的育人效果，實現知識傳授、能力培養、價值引領等方面的有機結合。

二、機械制造基礎線上線下混合“金課”教學模式與實施

基于以上線上線下混合“金課”建設的基本原則，課程組建立了基于問題驅動的線上線下混合“金課”的教學模式，如圖1 所示。

圖1 基于問題驅動的線上線下混合“金課”教學模式

從圖1 可見，“金課”教學模式的基本教學過程為：（1）根據課程目標構建線上教學平臺及教學資源，教學資源會根據后續教學過程、課程評價等反饋進行不斷持續改進與完善，比如，對學生出現的共有問題錄制專題微課，不斷優化測試題、討論題，不斷補充工程案例庫，更新優秀學生作品庫等。（2）通過精心的教學準備與教學設計，充分利用線上教學平臺，實現課前引導學生學習、發現問題；課中通過多種教學手段，加強師生互動，實現解決問題與知識內化；課后通過完成課后任務與總結提煉實現鞏固提升與思維拓展，從而實現線上線下課程的無縫對接，實現以教師為中心向以學生為中心的轉移，提高學生的自主學習能力。（3）線上學習平臺記錄學習者相關數據，并進行相關評價與反饋，實現不斷地持續改進。以下詳細說明本教學模式的實施過程。

（一）圍繞教學目標，自建適合本校專業特色的線上學習平臺

機械制造基礎課程是西南石油大學第一批校級精品課程，2004 年獲批四川省精品課程，2013 年獲批四川省精品資源共享課。課程組以建設四川省精品課程及四川省精品資源共享課程為契機，圍繞西南石油大學機械工程專業的定位與人才培養目標，建設了具有石油天然氣裝備特色的機械制造基礎在線教學資源，包括教學課件庫、授課團隊教師自制的微課視頻庫、課程實驗庫、測試題庫、在線討論庫、優秀學生作品庫、工程案例庫等。

為在課程中體現西南石油大學機械工程專業油氣裝備行業特色，在構建教學資源時，除了通用機械制造基礎資源外，還加入了油氣裝備制造元素，例如，構建的工程案例庫，既有常規的機床、刀具、夾具實例庫，也有突出油氣裝備特色的零件加工、產品裝配實例庫，更有油氣裝備先進制造技術應用實例庫等。

課程已經上線中國大學MOOC 網，豐富的線上教學資源，為本課程開展線上線下混合教學提供了堅實的基礎與保障。

（二）基于問題驅動的線上線下混合“金課”教學過程

在建好線上資源同時，如何用好資源，解決線上教學與線下教學有機融合，實現以教師為中心向以學生為中心的教學模式轉變，是本課程必須解決的核心問題。為此，本課程建立了以學生為中心、成果產出為導向，基于問題驅動并且持續改進的線上線下混合“金課”教學過程。

1.課前：基于導學文檔引導學生學習并發現問題

課前，教師構建網上教學資源，將圍繞教學目標的任務導學單、微課視頻、教學PPT、課程擴展視頻、動畫、工程案例、線上測試題、線上討論題等教學資源發布并推送到學生手機端。其中，任務導學單是教師根據教學目標編寫的課程學習指導文檔，在導學單中，首先引出若干問題，給出明確的課前學習應達到的記憶、理解等低階學習目標以及課堂教學達到的高階學習目標、課前學習任務以及學習方法建議。

學生在任務導學單的引導下，帶著問題看視頻，限時完成線上測試、線上討論、答疑等環節，將學習疑點、難點通過線上教學平臺進行反饋。教師根據學生線上學習進度、線上測試結果以及學生反饋的學習疑點、難點，掌握學生對新知識點的初步學習狀況，有針對性地進行“二次備課”。

2.課中：立足學生中心，解決問題與實現知識內化

課中教學是能力目標和素質目標培養的重要環節，該環節主要以學生為中心，通過合理的教學手段與方法，加強課堂互動（包括生生互動、師生互動），解決學生在學習中遇到的問題并實現知識內化，完成課程高階學習目標。

教師針對課前線上測試以及學生反饋的學習疑點、難點問題，引導學生研討（隨機選人、分組討論、分組匯報等），進行互動式教學。學生在教師的引導下通過討論交流、合作探究、歸納總結等過程，加強對知識的理解與應用；教師參與學生研討，及時發現學生學習中的問題，通過引導、歸納和總結，推進問題的解決，提高學生知識歸納總結與運用能力，實現知識內化。

3.課后：完成課后任務與總結提煉，實現鞏固提升與思維拓展

課后，教師將團隊項目、測試題、作業以及知識鞏固視頻等發布至在線平臺，并利用線上平臺總結分析學生理解程度，總結知識難點，為下一屆學生的教案修正做準備；學生則完成相關課后任務，并要求以思維導圖形式，圍繞課程目標對所學知識進行梳理，總結歸納出求解問題的思路及注意事項，通過完成課后任務與總結提煉，實現知識的鞏固提升與思維拓展，進一步實現知識的內化。

對于學生存在的問題，通過在線平臺進行討論、答疑，進一步提高學生對所學知識的鞏固。

（三）基于學習過程數據，實施課程全過程評價

課程考核對保證教學效果、引導學生學習具有重要作用，結合課程特點，在推行“非標準化考試”基礎上，建立了課程成績全過程評價體系，總體原則是加大教學過程的平時成績在課程成績中的占比，減少期末考試比例。基于教學過程的平時成績涵蓋了考勤、線上作業、線上單元測試、線上看視頻、線上考試、線下作業、線下課堂表現等環節的成績，課程成績構成如圖2所示。

圖2 課程成績構成

（四）課程實施效果分析

2020 秋季學期，在機械工程專業2018 級機械制造基礎課程4 個教學班全部實施了線上線下混合“金課”教學模式，實施前后期末考試卷面成績分布對比分析如圖3 所示。

從圖3 可以看出，實施后期末考試卷面成績優秀率由8.3%提升到18.9%，不及格率由20.1%下降到6.7%。從統計數據來看，項目實施后取得了較好的效果，達到了預期目標。

圖3 線上線下混合“金課”實施前后期末考試成績對比分析圖

為了對線上線下混合“金課”實施效果進行分析，作者在所在教學班進行了線上線下混合“金課”使用效果和課程滿意度調查，調查結果如圖4 所示。

圖4 的調查結果表明，線上線下混合“金課”使師生以及學生之間交流更方便、更深刻，能夠激發學生的學習積極性和主動性，能夠提升學生的自主學習能力、分析問題與解決問題的能力，課程滿意度達到了91%。

圖4 線上線下混合“金課”使用效果和課程滿意度調查

三、結束語

線上線下混合“金課”教學中，教師不僅是知識的傳授者，更是教學過程的引導者和推動者，學生不再是知識的被動接受者，而是主動學習者和積極探索者。“金課”實現了“以教為中心”向“以學為中心”的轉變，有效地提高了教學效果與教學質量，促進了課程教學目標的達成與師生的共同發展。