新興技術范式下面向新工科的混合式教學方法創新實踐研究

[摘 ?要]隨著互聯網信息技術的不斷發展，新技術大量涌現，以多媒體、微課、在線課堂等為主的教學手段在教學領域得到了廣泛應用。在新興技術范式下，傳統以教師為中心的教學形式逐漸轉變，學生的主體地位得到體現，教學方式及學生的學習方式正在進行新一輪改革。作為我國高校教育戰略發展的新要求，新工科明確提出構建多元化的教學模式，培養創新型優質人才，因此在新興技術范式下構建新工科混合式教學方法，對于人才培養目標的實現有著重要的意義。本文介紹了新工科的特點，分析了傳統教學模式的不足與缺陷，介紹了混合式教學的基本模式，并以《Android開發技術》教學為例，探究了混合式教學方法的創新實踐策略，希望為新工科教學提供參考。

[關鍵詞]新興技術范式 ?新工科 ?混合式教學方法 ?《Android開發技術》 ?創新實踐

陜西省教育科學“十三五”規劃課題“新興技術范式下面向新工科的混合式教學方法創新實踐研究”（編號：SGH20Y1422）。

引 ?言

長期以來，工程教育作為經濟發展的重要推動力，在社會進步及民族復興中發揮了極為重要的作用。改革開放以來，工程教育歷經恢復、調整、擴張、提升四個階段，推動了產業變革及產業結構的內部調整。在這一背景下，新產業、新業態如雨后春筍，對工科人才培養提出了更高的要求。“新工科”這一概念在2017年被提出，形成了“復旦共識”、“北京指南”，為工程教育發展及新型教學模式的探索積累了豐富的經驗。基于當前互聯網信息技術的發展，傳統教學模式已經不能滿足現代教育的需要。在互聯網信息技術的支持下，線下傳統講授教學與線上多媒體或網絡教學實現了有機結合，能夠營造真實的情境，構建交互式課堂，豐富學生的體驗，啟發學生反思，在激發學生學習興趣的同時，提升專業技能，是新工科教學方法創新的有效路徑。

新工科的概念與內涵

1.新工科的教育概念

新工科是區別于傳統工科的一種教育類型，其旨在培養專業工程技術人員與管理人員，教育內容主要包括基礎理論知識課程、專業技術課程、應用知識以及管理技能等。傳統工科教育下文科、理科與藝術是并列關系。新工科教育模式下，學生不僅要掌握本專業豐富的理論知識，而且要學會計算、實驗、制圖等相關的專業技能，并進行工業操作技術訓練，具備一定的工程設計能力與組織管理能力，能夠運用所學知識對工程技術實踐中的問題予以解決。新工科建設的進程與創新創業教育的深入程度不可分割，新工科的籌建為中國高等教育的發展指明了方向，創新創業教育為新工科的建設注入了新的動力。隨著時代的發展，社會對學生創新創業能力的要求越來越高，課程是高校實施創新創業教育的關鍵載體。

2.新工科的教育內涵

傳統工科主要致力于工程技術科學的學習，通過接受工科教育掌握工程技術原理，并在具體實踐中運用科技、工藝及實踐經驗，對生活中的實際問題進行解決，有利于推動現代工農業的發展。新工科則是現代高新技術下的產物，能夠滿足新興產業化發展的需要，符合當今時代定制化、動態化產業發展的特征。新工科強調將科學、技術、人文等多種教育內容相結合，提升學生的跨界整合能力，旨在培養復合型、綜合型技術人才。新工科集中體現了學科交叉、科教融合、協同育人等教育理念，能夠滿足新興技術范式下現代產業轉型升級的需要。新一輪的科技革命，技術核心是人工智能，產業形態是數字經濟，這一背景下，企業正在逐步實現轉型升級，高校在人才培養上需要考慮企業的需要。企業如何轉型是一個不斷探索的過程，高校的新工科人才培養需要有適當的超前性與實踐性，根據企業的需求制訂人才培養方案。各大高校定位不同，專業特點不同，因此高校人才培養要明確定位，辦出特色。新工科人才培養需要把握產業發展的新趨勢，與企業一起研究探討人才新要求，這樣才能更好地制訂創新性人才培養方案。

新工科的教學現狀

基于新工科的學科特點及系統性因素，新工科的教學內容普遍存在抽象、理論化等特點。在傳統講授式的教學模式下，學生處于被動地位，對高度抽象的理論知識接受能力差，再加上新興技術日新月異的發展，對新事物缺乏足夠的認識，且學生的創新能力發展未能得到足夠的重視，在考核評價方面較為單一。

1.專業內容抽象，學生被動接受知識

理工科涉及專業理論知識，專業術語不僅繁多，而且具有一定的抽象性，知識點零碎且分散，理論知識體系龐雜，教學內容枯燥。在傳統的教學模式下，以教師為中心，按照教學大綱進行授課，講解理論知識，學生被動接受，課堂效率低下。我國新工科起步晚，在教材及師資力量方面與發達國家還存在較大的差距。多數工科教師在畢業后直接在高校任教，實踐經驗不足，課堂教學模式單一，難以調動學生的興趣，且課程抽象難懂，難以用生動的方式為學生呈現。學生對理論課程缺乏興趣，學習積極性不高，對專業知識的獲取僅限于書本及圖書館資料，學習不深入，無法做到舉一反三。

2.信息技術未融合，網絡資源利用差

近年來，我國對新工科給予了高度重視，教育部于2017年推出了國家精品在線開放課，助推新工科教學與信息技術的融合。在這一背景下，高校積極推動現代信息技術與新工科教育的融合，構建智慧學習環境，以實現教學效果的提升。信息技術在新工科教育領域的全面貫徹，意味著現代教育改革的新階段。但線上教學與傳統教學并非替代關系，其作為線下教學的補充，能夠充分發揮網絡資源的優勢，提升課堂教學效果，實現人才培養目標。但從當前新工科教學的現狀看，大部分院校在新工科教學中未能體現互聯網優勢，部分院校盡管引入了多媒體設備及在線教學資源等，但落實較差。

3.專業技術更新快，課堂教學時間有限

隨著現代科技的進步，新興技術層出不窮，設計周期短，在有限的課堂時間內教師難以將所有的新技術、新理念傳達給學生，由于知識點零碎、涉及領域廣，導致學生在課堂學習中難以抓住重點，學習活動安排不合理，降低了學習效果。新工科強調對學生信息技術應用能力及信息綜合素養的培養。若仍采用傳統講授式的教學，學生地位得不到體現，課堂參與度不高，會影響學生的專業能力發展，對前沿技術不了解、掌握不佳，降低了學生獨立思考的能力，影響課堂教學效果。

4.評價模式較為單一，缺乏生命周期評價

在評價方面，新工科教學目前仍采用單一評價模式，主要考查形式是學生的課后作業與期中、期末考試，缺乏對學生課前預習、課堂參與及線上線下學習情況的評估。且課堂評價的主體是教師，由教師對學生的成績作出評估，給定最后的意見，學生與企業人員等未能參與其中，對學生學習效果的評價不夠全面，未能反映出人才培養目標。

混合式教學的基本模式與特點

混合式教學其學習階段主要分為課前自主學習、課中線下教學與課后訓練拓展三個方面，通過教學步驟的一一開展，實現知識目標與能力目標。

1.混合式教學的基本模式

一般而言，混合式教學是指在線教學與傳統教學兩種教學方式相結合，其能夠彌補傳統教學模式的缺陷，由淺入深地引導學生進行自主學習、探究。混合式教學盡管沒有統一的模式，但均強調發揮線上與線下兩種方式的優勢，將學生作為中心，避免滿堂灌輸，通過多種途徑鼓勵學生參與課堂，提高學習主動性與積極性。目前混合式教學主要可以分為以下幾種模式：①線上線下混合模式。該模式是混合式教學模式的基礎，其主要利用線上教學資源，在課前階段引導學生進行預習，使得課堂講授更加具有方向性與目的性。在課堂上學生與教師之間建立起良好的互動交流關系，課堂進展順暢，被廣泛應用于新工科教學中。②基于學習目標的混合模式。該模式下的混合不再是單一的線上線下混合，而是在教學策略方面的混合，通過多個教學目標的制定達到最終的學習目的。③“學”與“習”的混合模式。學習的最高層次是應用于實踐，“學”的目的是解決實際性問題，通過“習”在具體實踐中應用“學”的內容，能夠實現更高層次的目的。④學習與工作的混合模式。這一教學模式又被稱為嵌入式教學，是學習與工作相結合的一種教學方法，為學生營造實踐環境，不僅有助于教學目標的實現，而且能夠幫助學生做未來職業規劃。

2.混合式教學的特點

混合式教學模式下，線上教學作為課堂教學的補充，能夠為學生提供豐富的教學資源。學生在課下通過互聯網進行線上自主學習，教師在線下結合學生的預習情況對課堂教學內容進行補充，能夠為學生提供個性化指導，幫助學生進行有深度的學習，促進課堂教學效果的提升。以計算機教學為例，該課程知識點比較零碎，利用線上教學資源能夠打破時間空間的限制，充分利用碎片化的時間學習相關知識，通過線下學習則能夠系統地學習理論知識，提升了教學的靈活性與便捷性。混合式教學注重學生的主體地位，線上自主學習與線下小組模式的合作學習，均能夠為學生構建良好的學習情境，教師起到引導的作用，有利于尊重學生的個體差異，實施個性化教學，促進學生探究、合作能力的發展。在這種教學模式下，學生一方面可以自主學習，另一方面與小組中的其他學生一起交流、合作，能夠進行思維碰撞與交互，提升教學效果。

新興技術范式下面向新工科的混合式教學創新實踐策略

隨著教育信息化戰略的推進以及國家政策的推動，教育正趨于智能化與數字化。混合式教學模式比傳統教學更能適應信息化和智能化的發展趨勢，更適合新時代的學習者。新興技術范式下新工科立足教育教學改革和提升人才培養質量，加快推進教育信息化高質量發展和線上線下教學的深度融合，不斷推動教育教學內涵式發展。本文以《Android開發技術》教學為例，探究了面向新工科的混合式教學創新策略。

1.課前自主學習階段

混合式教學強調以學生為中心，將問題作為導向，以小組的形式啟發學生合作探究。通過課前預習掌握相關教學內容，明確學習目標。課前一周，教師組織學生在學習通平臺上觀看《Android開發技術》教學視頻，下載配套的課程資源，鼓勵學生做好課前預習。教師應結合教學大綱及學生的學情進行教學設計，通過互聯網收集豐富的教學資源。在充分了解學生學習進度的基礎上，設置難易不同的問題，通過網絡教學平臺為學生發布研究性學習任務，供學生課下進行自主學習。設計問題如下：①你對Android的發展歷史了解多少？②Android開發對環境有哪些要求？③Android應用程序的設計思路及基本構成？④Android應用程序的工作原理是什么？根據問題的不同，學生自由選擇加入其中一個小組，在課下進行探究學習。每個學生先通過互聯網、圖書館等途徑收集整理資料，然后在班級群里對作業問題進行討論。在這一階段，教師不參與指導，僅對學生的問題進行總結，并結合學生存在的問題，設計教學思路，調整教學計劃。

2.課上交流活動

良好的課堂導入是保證教學效果的關鍵。在課堂導入環節，教師應引入生動的案例或對學生進行啟發式提問，吸引學生的興趣，導入本節課所學知識。在《Android開發技術》課程導入中，可以向學生提問：開發Android程序有什么作用？Android開發對我們的生活有什么影響？可以針對上述問題與學生展開討論，也可以在完成授課后由學生對上述問題作答。在課堂教學過程中，可以結合教學內容的不同以及難易程度設計相應的教學活動。如在基本語法學習方面，大部分學生已經通過課前預習有所了解。教師可以結合學生課前預習情況及反饋的信息，對學生進行分組，以小組為單位進行學習。對于學生普遍存在的問題及教學難點，教師應采取適當的教學方法。為便于學生理解，可以引入多媒體為學生展示生動的例子或進行課堂演示。教師應采用理論講解與案例引入相結合的方法，幫助學生理解與記憶，運用所學知識解決實際問題。如在網絡和線程教學中，可以引入多人簡單即時通信軟件的典型案例，為學生講解相關知識。課堂線下教學師生面對面交流，教師能夠根據學生的課堂表現，掌握學生狀態，通過課堂提問了解學生自主學習的效果。在課前5分鐘，教師應引導學生對所學知識進行回顧，并更新現有的知識庫。將所學的一個個零碎的知識點串聯成一個完整的知識體系，增進學生對知識的認識與理解。在課堂上還可以對學生進行隨堂測試，實時了解學生對課堂知識的掌握情況。隨著混合式教學模式的發展，一些網絡教學平臺如雨課堂、學習通，通過手機即可實現即時溝通，課件及相關視頻也能夠在課堂上發布、呈現，全面覆蓋課堂教學全過程，能夠吸引學生的注意力，提高學生的學習興趣。平臺的簽到功能可以實時反映學生的出勤情況，可以有效督促學生及時進入課堂學習。《Android開發技術》教學注重操作，教師應當摒棄以往全程操作的方式，通過積分獎勵政策，鼓勵學生參與課堂與教師共同完成操作。通過雨課堂的隨機點名功能活躍課堂氣氛。利用平臺自帶功能進行隨堂測驗，當堂給出測試結果，便于教師掌握學生存在的共性問題，予以統一解答。疫情期間，高校線下課堂教學受到了影響，而居家在線學習可以有效解決該問題。居家學生可以通過學習通雙屏實時直播互動，利用答題器、拍照上傳等手段，提升實際參與感。此外，居家學生可在線上提交作業，教師及時批改后在線上反饋學習情況，全力保障每一名學生順利開課。

3.課后自主探究

課后的拓展訓練與鞏固是保障學習有效銜接、提升學習效果的良好路徑。教師應采取思維導圖的方式對課堂所學知識進行展示，鼓勵學生課下進行自主拓展訓練，要求學生獨立完成當日所學知識點，并繪制出思維導圖，注重與所學知識點的銜接，每學完一個章節，繪制一幅思維導圖，使得課程不同單元的知識點形成完整的知識體系。為了進一步深化學生對知識的學習程度，可以在課下為學生布置具有挑戰性的作業。通過在線學習平臺進行知識水平測試，教師登錄系統能夠掌握學生的作答情況并批注意見。對于學習中存在的難點，平臺可以反饋給教師進行解答。除此之外，教師可以將教學相關內容上傳到在線教育系統中，供學生隨時觀看。為拓展學生的學習深度，可以為學生布置與教材相關的閱讀內容，鼓勵學生在周末或假期進行閱讀打卡，并在班級群里分享自己的感悟與思考。

4.學習效果評估

作為混合式教學的重要環節，學習效果評估是對學生知識掌握情況的總結與反映。線上考核內容主要包括課后習題、中期測試與期末測試三個部分。課后習題由系統自動進行判定，分值為100分，主要用于學習效果的檢查，加深學生對知識的理解。中期測試主要檢查學生對知識的綜合應用能力，期末測試重點考查學生的綜合編程能力。與傳統學習效果評估有所不同，混合式教學除教師評估外還包括個人評價、小組評價與網絡資源評價三個部分。其中個人評價涉及學生的自主學習情況、課堂參與情況、對實踐項目的貢獻情況以及在線學習情況等，能夠對學生的學習效果有一個全面的了解。小組評價主要是小組成員圍繞探討問題或實踐項目學生的個人表現進行評價，同學之間的互評能夠真實反映出學生參與學習的情況。課程網絡資源評價主要針對學生對網絡資源的利用情況。混合式教學模式下學生應用在線教學資源的頻率高，閱讀時間長，可反映學生學習課程、參與討論及作業上交的情況等。多元化學習效果評估模式能夠全面反映學生的學習效果。

結 ?語

綜上所述，混合式教學充分利用了傳統線下學習與現代網絡教學資源的優勢，體現了學生的主體地位，同時發揮教師的引導與啟發作用，是對傳統教學模式的優化與改進。基于新工科的綜合性、實踐性等特點，應用混合式教學能夠提升學生的自主探究能力與綜合實踐能力，發揮網絡學習資源的優勢，拓寬知識廣度與深度。多元化評價模式推動了多方面立體教學的發展，有利于培養面向新工科的高素質專業人才，具有較高的推廣價值。

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（馬軍紅：西安外事學院）