“過程設備設計”課程線上線下混合式教學設計與探索

摘"要：針對“過程設備設計”課程傳統教學中存在的問題，開展“過程設備設計”課程的線上線下混合式教學設計與探索。對課程的教學目標和標準進行重新設定，確保適應混合式教學的需要，同時考慮到學生的學習需求和特點，對課程內容和相關教學資源進行整合，以便在兩種教學環境中都能發揮其最大效用。在線上部分，優化適合的學習平臺，提供豐富的學習資料，并通過在線討論和活動促進學生的自主學習和互動交流。在線下部分，通過面對面的交互式教學活動，強化學生對核心概念的理解和應用。結合線上教學的便利性與線下教學的互動性，優化教學設計，構建適應性強的教學設計框架，包括教學目標的重新設定、內容與資源的整合策略、創新教學方法與互動方式等，這種模式能有效提升學生的學習興趣和效率，使得學生能夠在有限的課時內高效學習，同時通過在線資源進行自主學習，增強了學習的靈活性與互動性。

關鍵詞：線上線下混合；過程設備設計；教學設計

中圖分類號：G642.0

Blended"Online"and"Offline"Teaching"Design

for"\"Process"Equipment"Design\""Course

Zhao"Min*

China"University"of"Petroleum（Beijing）Karamay"Campus"Engineering"College"XinjiangKaramay"834000

Abstract：In"response"to"the"problems"existing"in"traditional"teaching"of"the"course"\"Process"Equipment"Design\"，a"mixed"online"and"offline"teaching"design"and"exploration"of"process"equipment"design"course"is"carried"out.By"combining"the"convenience"of"online"teaching"with"the"interactivity"of"offline"teaching，optimizing"teaching"design，improving"teaching"effectiveness，and"promoting"the"deep"development"of"education"and"teaching"reform，a"set"of"adaptable"teaching"design"frameworks"has"been"constructed，including"the"redefinition"of"teaching"objectives，integration"strategies"of"content"and"resources，innovative"teaching"methods"and"interactive"methods，etc.This"model"can"effectively"enhance"students'"learning"interest"and"efficiency，enabling"them"to"learn"efficiently"within"limited"class"hours.At"the"same"time，independent"learning"through"online"resources"enhances"the"flexibility"and"interactivity"of"learning.

Keywords：mixed"online"and"offline；Process"equipment"design；instructional"design

“過程設備設計”是過程裝備與控制工程專業的核心專業課，也是該專業工程教育認證課程體系中非常重要的“強支撐”課程。課程主要以壓力容器結構及應力分析、材料性能及服役行為、過程設備（壓力容器）結構與強度設計為教學重點，是過程裝備設計、制造、檢驗、檢測以及運行維護行業的專業基石。傳統的教學模式在傳授理論知識和實踐技能方面存在諸多局限，如教學資源的有限性、學生學習積極性的不足以及理論與實踐結合得不夠緊密等。隨著工程技術的快速發展和產業需求的不斷變化，傳統的教學模式和內容已不能完全滿足當下的教學需求。這不僅影響了教學質量，也對學生的學習習慣和能力提出了新的要求。因此，如何提高教學效率和學生的學習效果，成為當前高等教育改革的重要課題。本文旨在探討“過程設備設計”課程的線上線下混合式教學設計與探索，通過對教學理念、教學方法、教學資源等方面的全面創新，構建一個既能滿足傳統教學需求，又能充分利用現代信息技術優勢的教學模式，以期達到提高教學質量和效果的目的。

1"課程特點及教學改革的必要性

“過程設備設計”課程承擔著培養學生的工程設計能力和實踐技能的重要任務。課程內容緊密結合過程工業的實際應用，要求學生能夠理解并設計過程工業中的設備，涉及能源管理、過程控制、設備維護等多個方面。傳統教學方式較多側重于教師的講授與學生的被動接受，這導致學生的主動學習動力和自主學習能力得不到有效培養。課程的理論與實踐相結合的要求較高，傳統的以教師為中心的講授式教學往往難以做到知識點的深入講解與實踐技能的有效傳授。這些局限性限制了學生綜合運用所學知識解決實際問題能力的培養，也影響了教學效果的提升。

混合式教學最初的定義為“一定比例面對面教學與線上教學的結合”，后來進一步補充和明確界定線上教學占30%～79%的比例。2019年，國務院印發了《中國教育現代化2035》，強調利用現代技術加快推動教育變革。很多學校采用了在線教學工具，以在線直播、討論論壇、視頻點播等形式，實現了傳統教學與現代信息技術的結合。這些方法都在不同程度上提高了教學的互動性和學生的參與感。這種教學模式不僅增加了學生的參與度，還提供了更加靈活的學習環境，綜合了線上的資源豐富性和線下的互動性與實踐性，旨在通過技術手段擴展課程的可訪問性和靈活性。線上部分可以為學生提供自主學習的平臺，包括預習資料、在線討論以及自我評估工具，而線下部分則可以用來具體化學習成果，進行團隊合作、項目討論和實踐操作。通過這種方式，學生可以在理論與實踐之間建立更緊密的聯系，同時提高學習的靈活性和個性化。

“過程設備設計”課程的線上線下混合式教學設計與探索，旨在通過現代化教學方法的應用，克服傳統教學模式的局限性，提高課程的教學效果和學生的實踐能力。這種教學模式的實施，不僅能夠使學生掌握必要的專業知識和技能，還能夠激發他們的創新思維和解決實際問題的能力，為其未來的職業發展打下堅實的基礎。

2"“過程設備設計”課程的混合式教學設計框架

混合式教學模式的核心在于“混合”，即將面對面的傳統教學與利用網絡資源的在線學習相結合，形成一種“線上學習+線下互動”的新教學模式。這種模式的設計與實施需要教師根據課程特點和學生需求，重新設計教學目標、教學內容、教學方法，并建立起相應的評價與反饋機制。在實施混合式教學的過程中，教師需要充分利用在線平臺和工具，提供豐富的學習資源，增加學生的自主學習機會，同時，也要組織線下的互動討論和實踐活動，以促進師生互動和學生間的交流，從而提升學生的學習動力和課程的互動性。

2.1"教學目標與課程標準的重新設定

隨著信息技術的快速發展，傳統的教學模式已經不能完全滿足當下高等教育的需求。“過程設備設計”課程作為過程裝備與控制工程專業課程體系的重要組成部分，其目標是培養學生的工程設計能力和創新思維。在進行線上線下混合式教學設計時，教學目標的設定成為首要考慮的因素。為了確保教學目標的達成，課程標準需要根據工程實際和技術發展進行重新設定，這包括但不限于課程內容的更新、實踐教學環節的加強以及學生的創新和實踐能力的培養。課程目標不僅要明確課程的知識點，還要明確學習這些知識點后學生需要達到的能力水平。例如，學生應該能夠熟練運用相關的知識，具備解決實際工程問題的能力。

此外，重新設定的課程標準還需要考慮課程的教學模式轉變，尤其是如何通過混合式教學有效地融合線上的資源和線下的互動式教學，以達到最佳的教學效果。這要求教師不僅要有扎實的專業知識，還要具備將傳統教學與現代信息技術相結合的能力，從而設計出符合學生學習需求的課程內容和教學活動。

2.2"教學內容與資源的整合調整

混合式教學設計中，教學內容與資源的整合策略是關鍵。隨著科技的飛速發展，線上資源的利用已經成為提高教學效率和質量的重要手段。如何將教學內容與線上資源進行有效的整合，以提升學習體驗和學習成效，成為教育工作者和教育技術開發者必須面對的重要課題。同時，教學內容與線上資源的整合應該是動態的，應隨著學生的學習進度和反饋，不斷調整和優化線上資源的使用。例如，如果學生在某個知識點上遇到了困難，可以提供更多相關的在線資源，或者通過在線輔導來幫助學生。

首先，根據混合式教學的要求，對教學內容與線上資源進行有效整合，對課程內容進行合理劃分，將其分為線上學習、線下實踐和課堂討論等不同模塊，確保線上內容的豐富性和互動性，以及線下活動的實用性和針對性。其次，根據學科發展趨勢、學生興趣和未來社會需求，不斷更新和豐富教學內容。充分利用線上平臺豐富資源，幫助學生建立直觀的印象，更好地掌握典型過程設備的結構原理等知識，采用線上線下結合的教學方式，增加學生的學習興趣，提高學生課堂的參與度，激發學生的探究欲望，讓學生進行自主探索，沉浸于課程學習之中。豐富教師的教學手段的同時，培養和提升學生對于典型過程設備的設計能力和實踐創新能力，更好地實現教學目的。再次，教學方法的創新是提高課堂互動性的關鍵。例如，采用翻轉課堂的方式，讓學生在課前通過在線學習平臺預習課程內容，課堂上則更多地進行討論、實踐操作和問題解決，從而提高課堂效率和學生參與度。最后，建立線上線下教學的無縫對接機制。提供課程反饋、學習進度跟蹤等功能，而線下教師則可以根據線上學習情況有針對性地組織教學活動。

授課團隊利用線上平臺微課/微視頻、動畫、業內專家講座以及SW6軟件等開展豐富的教學活動，以學生為中心，形成完整的從課前預習到課后鞏固的全流程教學安排，實現線上線下混合式教學，提高學生的學習興趣和教學效果，培養和提升學生對于典型過程設備的設計能力和實踐創新能力，同時通過課程進一步了解和認識行業發展和前景，幫助提高學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生獲得知識及用所學知識解決相關工程實際問題的能力，更好地實現教學目標。

2.3"教學方法與互動方式的設計

實施線上線下混合式教學中，需要設計和實施一系列的教學活動，這些活動既包括面對面的課堂互動，也包括在線的自主學習和討論。例如，可以通過在線平臺提供課程視頻、閱讀材料和互動測試，讓學生在課前進行自主學習，利用線上平臺進行問題討論，并在線下課堂進行深入討論。對于一般重復知識點，安排學生課前利用線上平臺相關資源進行預習，課堂上進行重點精講，利用微信群等發起師生互動，讓學生充分參與到課堂中來，形成對話式課堂。根據BOPPPS教學模式，將課堂教學過程劃分為前后銜接的六大模塊：學習任務導入（Bridgein）、教學目標（Objective）、前測檢驗（Pretest）、參與式學習（Participation）、后測反饋（Posttest）、總結（Summary）。面對面授課時采用問題引導式的講授法，結合BOPPPS結構，理清本章重點內容及其邏輯聯系，明確本部分內容對應解決的工程問題，豐富線上平臺的前測、后測與參與式學習過程，開展線上線下混合式教學，從而訓練學生的邏輯思維能力，提升學生的工程實踐能力。

3"混合式教學的效果評估

為了確保教學效果，實施過程中需要建立有效的教學評估和反饋機制，這包括對學生學習進展的持續評估、教學方法的調整以及教學內容的持續改進。通過在線測試、作業提交和在線評估，及時了解學生的學習進度和理解程度，從而提供及時的反饋和指導。例如，針對1/3的上課學生的線上學習進度進行跟蹤和測評，幫助學生自我監控和調整學習策略。對于學習效果不佳的學生，可以采用小組合作學習的教學方法，提高學生的學習興趣和學習效果。另外，還可以定期與學生進行交流和答疑，不僅讓學生了解自己的學習進度和存在的問題，有效地引導學生在混合式學習環境中主動學習，還可以讓教師更好地了解學生在學習過程中遇到的困難和需求，從而進行教學策略的調整。

結語

本文深入探討了“過程設備設計”課程的線上線下混合式教學設計與探索，旨在提高教學質量并培養學生的實踐能力。通過對線上線下混合式教學理念的應用，結合“過程設備設計”課程的特點，構建一套適應性強的教學設計框架，實施線上線下混合式教學模式，包括教學目標的重新設定、教學內容與資源的整合、教學方法與互動方式的創新等。這種教學模式能有效提升學生的學習興趣和學習效率，同時也有助于提高學生的工程實踐能力和創新思維能力，促進學生的全面發展。

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基金項目：中國石油大學（北京）克拉瑪依校區課程建設項目——“過程設備設計”線上線下混合式教學課程建設

*通信作者：趙敏（1977—"），女，漢族，山東人，博士研究生，副教授，主要從事石油化工設備腐蝕與防護、油氣儲運設施腐蝕與防護、復合材料組織與性能等方向的研究。