數(shù)字化教育轉(zhuǎn)型背景下X Btle教學(xué)模式探索

摘 要：隨著時代的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在教學(xué)過程中的應(yīng)用日漸廣泛。面向國家發(fā)展需求，基于新工科建設(shè)背景，傳統(tǒng)教學(xué)模式不再契合國家、社會與行業(yè)的時代發(fā)展要求，數(shù)字化教學(xué)技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)模式的探索迎來契機(jī)。為更好地滿足新時代對數(shù)字化教育轉(zhuǎn)型背景下教學(xué)模式的需求，哈爾濱工程大學(xué)依托智慧樹網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，基于“反應(yīng)堆熱工水力學(xué)”課程，建設(shè)了以X因素為基礎(chǔ)的教學(xué)考核新模式（XBtle教學(xué)模式），拓展了教學(xué)模式新思路，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中的有機(jī)融合。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化教育；人才培養(yǎng)；XBtle教學(xué)模式

中圖分類號：G4" 文章標(biāo)識碼：A

Abstract：With the development of the times，digital technology has been widely used in the teaching process.Facing the needs of national development，based on the background of new engineering construction，the traditional teaching mode no longer meets the requirements of the development of the times of the country，society and industry，and the development of digital teaching technology ushered in an opportunity for the exploration of teaching mode.In order to better meet the needs of the new era for the teaching mode under the background of digital education transformation，Harbin Engineering University built a new teaching assessment mode（XBtle teaching mode）based on the course of Reactor Thermal Hydraulics，relying on the wisdom tree network teaching platform，which expanded the new thinking of teaching mode and realized the organic integration of digital technology in teaching application.

Keywords：digital education；talent cultivation；XBtle teaching mode

一、概述

黨的二十大報告提出“推進(jìn)教育數(shù)字化，建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會、學(xué)習(xí)型大國”，教育數(shù)字化是現(xiàn)在與未來教育改革發(fā)展的主要基調(diào)。自2017年2月教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)以來，工程教育快速發(fā)展，核工程與核技術(shù)學(xué)科作為新工科一員，其國防特色屬性使得在數(shù)字化教育轉(zhuǎn)型背景下如何優(yōu)化、創(chuàng)新和重構(gòu)教學(xué)模式對于作為大學(xué)根本的本科教育具有極其重要的意義。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的教育改革背景下，教育改革多以線上線下混合教學(xué)模式開展，但種類繁多，并沒有形成完善的教學(xué)體系。數(shù)字化轉(zhuǎn)型下教學(xué)模式的探索與改革有利于完善當(dāng)前教學(xué)模式，提高本科生教學(xué)與培養(yǎng)質(zhì)量。傳統(tǒng)教學(xué)方法的課程體系完全基于課堂教學(xué)，整個教育過程是在教師的監(jiān)控和組織下以固定模式完成的，枯燥乏味，不利于有差異個體的培養(yǎng)。而數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的教學(xué)模式得益于新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，在數(shù)字化的教學(xué)環(huán)境中，遵循現(xiàn)代教育理論和規(guī)律，運(yùn)用數(shù)字化的教學(xué)資源和教學(xué)模式開展課程教學(xué)，采用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，根據(jù)學(xué)生個體學(xué)習(xí)情況，按需設(shè)定和推送學(xué)習(xí)內(nèi)容，優(yōu)化學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)體驗(yàn)，真正做到“以學(xué)生為中心”，打造具有學(xué)校及專業(yè)特色、適合學(xué)生成長成才的特色教學(xué)模式。

二、數(shù)字化教育轉(zhuǎn)型背景下教育模式的發(fā)展

隨著科技的發(fā)展與時代的進(jìn)步，在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的引領(lǐng)下，全球正在經(jīng)歷一輪新的技術(shù)變革［1］。人才至上，教育先行，因此，數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的教學(xué)模式探索是各國發(fā)展的戰(zhàn)略重心。

世界主要國家逐步將教育數(shù)字化上升到國家戰(zhàn)略層面，并納入國家數(shù)字化發(fā)展目標(biāo)，在政策上給予巨大支持。美國等高校對于數(shù)字化教學(xué)研究起步較早，哈佛大學(xué)基于全校的教學(xué)方法和數(shù)字工具開發(fā)推出了HarvardX學(xué)習(xí)系統(tǒng)，深入數(shù)字化轉(zhuǎn)型教育下的教學(xué)變革［2］；普渡大學(xué)設(shè)立了Course Signals系統(tǒng)項目，使得學(xué)生畢業(yè)率提高21.48%［2］。德國更于2021年在全國范圍內(nèi)開始建設(shè)適用性更廣的國家教育數(shù)字化平臺，稱之為“數(shù)字革命”，以提供受眾面更大的教學(xué)平臺［3］。可見，世界各國對于數(shù)字化轉(zhuǎn)型教育下教學(xué)模式的改革尤為看重。

黨的十八大以來，黨中央對我國信息化發(fā)展特別是教育信息化作出了全面部署。黨的二十大首次將“推進(jìn)教育數(shù)字化”寫進(jìn)黨代會報告，標(biāo)志著推進(jìn)教育數(shù)字化已經(jīng)成為普遍共識、共同任務(wù)［4］。2013年，從5門慕課、上百名注冊用戶起步，截至2022年11月，上線慕課數(shù)量超過6萬門，約4億名用戶進(jìn)行注冊，學(xué)習(xí)人數(shù)近10億人次［5］，這為我國的數(shù)字化轉(zhuǎn)型教育提供了平臺保障。但是，各類網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源冗雜，水平參差不齊，缺乏統(tǒng)一完善的教學(xué)模式［6］，且存在資源陳舊、形式單一、表現(xiàn)單調(diào)等問題，減少了學(xué)生的上課興趣，進(jìn)而降低了學(xué)生專業(yè)、素質(zhì)能力的培養(yǎng)質(zhì)量。相比線下課程，線上課程仍存在形式“固式化”、教學(xué)“鏡頭化”等問題，線上課程的互動性普遍不足，線上交流相比于線下并不清晰、愉快，且線上學(xué)習(xí)依賴于學(xué)生的自主能力。

綜上所述，世界各國對于數(shù)字化轉(zhuǎn)型教育極為重視，制訂了一系列的培養(yǎng)計劃和人才計劃，用以維持相關(guān)領(lǐng)域的人才儲備。鑒于我國對核工程與核技術(shù)學(xué)科本科生人才的大量需求，同時滿足國防特色專業(yè)的需要，有必要開展核學(xué)科本科生培養(yǎng)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型教育下教學(xué)模式的探索研究工作，依托現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺以及教學(xué)范式，針對現(xiàn)有數(shù)字化轉(zhuǎn)型教育存在的問題，以提高學(xué)生的上課興趣，提升本科生教學(xué)培養(yǎng)質(zhì)量，統(tǒng)一完善數(shù)字化轉(zhuǎn)型教育下符合時代更迭的教學(xué)新模式。

三、數(shù)字化教育轉(zhuǎn)型背景下教育模式的探索

哈爾濱工程大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院基于核工程與核技術(shù)學(xué)科“反應(yīng)堆熱工水力學(xué)”課程，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型教育背景下探索核工程與核技術(shù)學(xué)科本科生教學(xué)新模式。核學(xué)科本科生人才的訓(xùn)練與培養(yǎng)是其教育質(zhì)量的核心，以智慧樹慕課平臺為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)目標(biāo)為教學(xué)模式導(dǎo)向，以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式、教室學(xué)習(xí)模式、團(tuán)隊學(xué)習(xí)模式、研究性學(xué)習(xí)模式以及“基于實(shí)例”的學(xué)習(xí)模式等多種學(xué)習(xí)模式融合為主體，以累加式考核為評價標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合成績數(shù)據(jù)分析、督導(dǎo)與學(xué)生課程評價，參與虛擬教研室，共享并交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，建立教學(xué)模式反哺機(jī)制，進(jìn)而提出并構(gòu)成XBtle（XBased teahcing+learning+examine，以X為基礎(chǔ)的教學(xué)+學(xué)習(xí)+考核）教學(xué)模式，完善數(shù)字化轉(zhuǎn)型教育下教學(xué)模式的構(gòu)成與建設(shè)體系，提升本科生教學(xué)培養(yǎng)質(zhì)量，XBtle教學(xué)模式構(gòu)成如圖1所示，其教學(xué)模式內(nèi)容具體如下。

（一）以教學(xué)目標(biāo)為牽引進(jìn)行教學(xué)設(shè)計

根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)需求，專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)以培養(yǎng)學(xué)生解決核工程領(lǐng)域復(fù)雜問題的綜合能力和認(rèn)識核工程領(lǐng)域知識的高級思維能力為課程總目標(biāo)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，確定最終教學(xué)方法，形成最終教學(xué)模式。

（二）以數(shù)字教學(xué)平臺為基礎(chǔ)，搭建教學(xué)模式主體

通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字教學(xué)平臺，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程追蹤資源庫、數(shù)字化教材等，學(xué)生基于網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)基礎(chǔ)專業(yè)知識，并進(jìn)行知識測評，構(gòu)成最終考核部分，以帶動學(xué)生的上課積極性，同時進(jìn)行測評成績數(shù)據(jù)分析，使得教師獲得學(xué)生知識掌握程度動態(tài)，及時反饋教學(xué)側(cè)重點(diǎn)。通過多媒體教室線下教學(xué)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)知識測評成績數(shù)據(jù)分析與學(xué)生凝練的問題，教師發(fā)現(xiàn)知識薄弱點(diǎn)，并對知識薄弱點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解，同時利用多媒體教學(xué)室內(nèi)硬件設(shè)施與軟件平臺，增加課堂趣味性，解決傳統(tǒng)課堂枯燥式學(xué)習(xí)的問題。通過團(tuán)隊形式開展教學(xué)，結(jié)合科技前沿，邀請工程專家進(jìn)行實(shí)例工程應(yīng)用講解，學(xué)生分組合作形成團(tuán)隊進(jìn)行實(shí)際工程應(yīng)用設(shè)計。通過研究形式開展教學(xué)，團(tuán)隊依據(jù)工程設(shè)計方法，確定設(shè)計計算模型，完成課程設(shè)計內(nèi)容，通過翻轉(zhuǎn)課堂形式，學(xué)生主講課堂，對實(shí)際工程應(yīng)用設(shè)計進(jìn)行展示，學(xué)生分組研討，教師答辯評分，使得學(xué)生利用基本知識解決工程實(shí)際問題的同時，切身體會知識與理論的結(jié)合并把握兩者結(jié)合點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)理論與應(yīng)用相統(tǒng)一，將“干巴巴的理論”轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧鷦拥膶?shí)踐”，提高學(xué)生的課堂興趣。

（三）以累加考核為評價標(biāo)準(zhǔn)，建立教學(xué)模式反哺機(jī)制

通過網(wǎng)絡(luò)知識測評、工程設(shè)計答辯以及期末試卷考試進(jìn)行全方位、多層次考核，并對成績進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，同時結(jié)合督導(dǎo)課程評價與學(xué)生課程評價，與西安交通大學(xué)、上海交通大學(xué)等國內(nèi)核專業(yè)優(yōu)勢高校共同建立虛擬教研室，共享交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，拓展分析角度，深化問題理解，提高教學(xué)能力，建立教學(xué)模式反哺機(jī)制，及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)模式存在的問題，并提出問題解決方案，進(jìn)而完善教學(xué)模式，達(dá)成良性循環(huán)。

四、XBtle教學(xué)模式的特色創(chuàng)新

XBtle教學(xué)模式基于已有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，以一流師資團(tuán)隊為XBtle教學(xué)模式的驅(qū)動，以“十二五”規(guī)劃教材為XBtle教學(xué)模式的基礎(chǔ)，以“金課”兩性一度為XBtle教學(xué)模式的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而總結(jié)出以下XBtle教學(xué)模式的創(chuàng)新特色。

（一）建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程追蹤資源庫

依據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字教學(xué)平臺，集中任課教師教學(xué)過程中使用的經(jīng)典案例、視頻圖像以及知識題庫等構(gòu)建教學(xué)資源庫，并結(jié)合科技發(fā)展和教育教學(xué)改革中取得的成果不斷更新和完善，增強(qiáng)教學(xué)資源的時效性，保證教學(xué)內(nèi)容緊跟科技前沿。

（二）建設(shè)數(shù)字化教材

充分發(fā)揮和利用信息技術(shù)優(yōu)勢，將團(tuán)隊編寫并出版的《反應(yīng)堆熱工水力學(xué)》教材進(jìn)行數(shù)字化處理，將其轉(zhuǎn)化為文字、圖片、動畫等元素為一體的數(shù)字化教材，使其更加生動形象、更加便捷，不斷提升教材的受眾面。

（三）結(jié)合多種教學(xué)模式，提出XBtle教學(xué)新模式

按一定邏輯順序，組織實(shí)施“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式”“教室學(xué)習(xí)模式”“團(tuán)隊學(xué)習(xí)模式”“研究性學(xué)習(xí)模式”以及“案例學(xué)習(xí)模式”進(jìn)行專業(yè)知識講解與學(xué)習(xí)，增加課堂多樣性、教學(xué)趣味性、學(xué)生主動性，加深教學(xué)模式的數(shù)字化程度，深入數(shù)字化轉(zhuǎn)型教育下教學(xué)模式的改革。

（四）組建虛擬教研室，建立課程反哺機(jī)制，完善XBtle教學(xué)模式

與國內(nèi)核專業(yè)優(yōu)勢高校西安交通大學(xué)等共同建立虛擬教研室，以協(xié)同教學(xué)研討、分享教學(xué)心得、集中備課等方式豐富教學(xué)手段，不斷改進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下教學(xué)新模式，為數(shù)字化時代新工科背景下國家核專業(yè)高水平人才培養(yǎng)提供保障。結(jié)合學(xué)生與督導(dǎo)課程評價，通過試驗(yàn)、校正和糾偏，不斷改進(jìn)更新XBtle教學(xué)模式，以期完善核工程與核技術(shù)學(xué)科本科生培養(yǎng)的一般通用教學(xué)模式。

結(jié)語

XBtle教學(xué)模式對當(dāng)前數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下的教學(xué)模式探索具有重要意義。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展與新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，推進(jìn)教學(xué)模式改革，與時代特色相融合，以滿足國家、社會以及行業(yè)對人才培養(yǎng)的需求至關(guān)重要。面對國家對教育與人才的需求，高校應(yīng)充分結(jié)合新興數(shù)字技術(shù)，推動區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)方式、反映時代特色且規(guī)范化、統(tǒng)一化的教學(xué)模式。在這一背景下，哈爾濱工程大學(xué)通過智慧樹網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，基于“反應(yīng)堆熱工水力學(xué)”課程，建設(shè)了XBtle教學(xué)模式，取得了顯著成效。XBtle教學(xué)模式以教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)為基礎(chǔ)，組合串聯(lián)多種以網(wǎng)絡(luò)、教室、團(tuán)隊、研究等X因素為基礎(chǔ)的教學(xué)過程，以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)貫穿整體教學(xué)模式，以疊加考核方式為評價指標(biāo)反哺教學(xué)模式建設(shè)，并參加虛擬教研室共享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，交流改進(jìn)意見，共同達(dá)成XBtle教學(xué)模式的規(guī)范化、統(tǒng)一化。XBtle教學(xué)模式提升了學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)了高校與高校之間的聯(lián)系與共享，推動了我國數(shù)字化轉(zhuǎn)型教育背景下的教學(xué)模式發(fā)展，響應(yīng)時代教學(xué)特色。

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基金項目：哈爾濱工程大學(xué)教改項目——“數(shù)字化教育轉(zhuǎn)型背景下《反應(yīng)堆熱工水力學(xué)》XBtle教學(xué)模式探索”（項目編號：JG2023B1504）；哈爾濱工程大學(xué)教改項目——《反應(yīng)堆熱工水力學(xué)》知識圖譜建設(shè)的研究與實(shí)踐（項目編號：JG2023B1501）

作者簡介：范廣銘（1981— ），男，漢族，黑龍江哈爾濱人，博士研究生，副教授，研究方向：反應(yīng)堆熱工水力。