鄭海永 任新敏 王 楠 俞智斌

中國(guó)海洋大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 山東青島 266100

在我國(guó)深入實(shí)施“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”“一帶一路”“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“人工智能2.0”等重大發(fā)展戰(zhàn)略的大背景下，滿足以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，培養(yǎng)具備更高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的工程科技人才，對(duì)于建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)和創(chuàng)新性國(guó)家具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義[1]。新工科建設(shè)是一項(xiàng)涉及面廣、影響面寬、具有中國(guó)特色的復(fù)雜的系統(tǒng)工程[2]，對(duì)工科工程教育提出了更大的挑戰(zhàn)和更高的要求，尤其是相關(guān)專業(yè)核心課程的工科課堂教學(xué)。

美國(guó)教育家杜威曾經(jīng)說過：“如果我們按昨天的方式教今天的學(xué)生，就等于掠奪了他們的明天?！碑?dāng)前新工科建設(shè)的迫切需求使工科課程教學(xué)進(jìn)入了同樣的困境，尤其是當(dāng)前教學(xué)中存在的教、學(xué)、用嚴(yán)重脫節(jié)問題。

新工科建設(shè)行動(dòng)路線(“天大行動(dòng)”)[3]提出“問學(xué)生志趣變方法，創(chuàng)新工程教育方式與手段”，落實(shí)以學(xué)生為中心的理念，改革教學(xué)方法和考核方式，形成以學(xué)習(xí)者為中心的工程教育模式；推進(jìn)信息技術(shù)和教育教學(xué)深度融合，建設(shè)和推廣應(yīng)用在線開放課程。

相對(duì)于MOOC(Massive Open Online Course)、SPOC(Small Private Online Course)等在線課程教學(xué)模式而言，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)由于在學(xué)生發(fā)展、學(xué)生學(xué)習(xí)及學(xué)習(xí)效果等方面缺少相應(yīng)的評(píng)價(jià)和反饋手段而逐漸成為高校教學(xué)改革的重中之重[4]。其中，在線課堂平臺(tái)如THEOL、課堂派、Piazza、TeacherKit等因其豐富的課堂管理、及時(shí)的在線問答、詳盡的信息統(tǒng)計(jì)等功能逐漸成為“慕課”(MOOC)時(shí)代課堂教學(xué)的有力支撐和強(qiáng)大工具。因此，融合在線開放課程優(yōu)勢(shì)的混合式教學(xué)模式成為傳統(tǒng)課堂教育改革的一個(gè)重要方向[5]。

電路類(包括電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路等)和程序類(包括高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等)課程是電氣、電子、計(jì)算機(jī)等相關(guān)學(xué)科的專業(yè)核心課程，在理論和工程方面都具有極其重要的地位，但因其工程性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)課堂理論教學(xué)難以改變學(xué)生“一聽就懂，一做就錯(cuò)”的學(xué)習(xí)困境；盡管相關(guān)課程理論教學(xué)一般都配有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課，但目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多都采用固定實(shí)驗(yàn)的模式，教學(xué)過程中大大限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的開放性和探索性。而且，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的“理論+實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足目前社會(huì)對(duì)電氣、電子、計(jì)算機(jī)類相關(guān)專業(yè)本科生的能力要求以及學(xué)生本身日益增長(zhǎng)的探索、實(shí)踐需求。

為此，本文在新工科建設(shè)背景下，依托我?；谇迦ATHEOL的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)及其手機(jī)APP“優(yōu)慕課”，提出了一種針對(duì)工科專業(yè)課程教學(xué)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式混合課程教學(xué)模式，從教學(xué)設(shè)計(jì)、開放實(shí)踐、反饋機(jī)制、評(píng)價(jià)體系四方面將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與在線課外討論、課程理論教學(xué)與知識(shí)實(shí)踐訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合起來，使教學(xué)過程從課堂內(nèi)延伸到課堂外，真正貫徹“以學(xué)生發(fā)展、學(xué)生學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)效果為中心”的教學(xué)理念，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能，從而提高學(xué)生的知識(shí)水平和專業(yè)素養(yǎng)。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)

本文提出的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式混合教學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示。針對(duì)電路類、程序類等工程性和實(shí)踐性強(qiáng)的課程，在教學(xué)方法方面，深度融合教育教學(xué)與信息技術(shù)，依托網(wǎng)絡(luò)在線課堂平臺(tái)，利用其強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)分析能力和便捷的移動(dòng)終端工具加強(qiáng)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的溝通、討論與交流，將教學(xué)過程從課堂內(nèi)延伸到課堂外，將課程學(xué)習(xí)從學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)擴(kuò)展到師生群體學(xué)習(xí)；課程設(shè)計(jì)方面，結(jié)合學(xué)生培養(yǎng)課程體系，將課程教學(xué)內(nèi)容根據(jù)模塊和難易劃分為初級(jí)、中級(jí)和高級(jí)任務(wù)實(shí)踐(電路仿真/程序設(shè)計(jì))任務(wù)和終極項(xiàng)目任務(wù)；針對(duì)每位學(xué)生，初級(jí)、中級(jí)實(shí)踐任務(wù)和終極項(xiàng)目任務(wù)為必做任務(wù)，高級(jí)實(shí)踐任務(wù)作為選做任務(wù)可以進(jìn)行額外加分，終極項(xiàng)目任務(wù)將課程所學(xué)與前沿研究結(jié)合起來，鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)合作和科研探索，在教師指導(dǎo)下通過組隊(duì)、方案設(shè)計(jì)、合作實(shí)施和匯報(bào)演示4個(gè)階段分步執(zhí)行，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和科研素養(yǎng)；考核方式方面，基于在線平臺(tái)和課堂學(xué)習(xí)的活躍程度、必做任務(wù)和選做任務(wù)的表現(xiàn)等設(shè)計(jì)合理的獎(jiǎng)懲體系和完善的考核機(jī)制，主要從平時(shí)表現(xiàn)、任務(wù)表現(xiàn)和考試表現(xiàn)進(jìn)行全過程、全方位考核，并輔以完善的獎(jiǎng)懲體系，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能，掌握課程知識(shí)并具備相應(yīng)的工程實(shí)踐能力。

圖1 教學(xué)設(shè)計(jì)

2 開放實(shí)踐

結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)要求，通過教學(xué)課程設(shè)計(jì)按周設(shè)置合理的實(shí)踐任務(wù)，同時(shí)考慮學(xué)生空閑時(shí)間碎片化且不統(tǒng)一等問題，依托我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)智能管理系統(tǒng)，建設(shè)12×7(每周7天、每天12小時(shí))全開放實(shí)驗(yàn)，采用實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)預(yù)約管理體系，完善實(shí)驗(yàn)室管理制度，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目微課化建設(shè)，形成實(shí)驗(yàn)課程學(xué)生考核評(píng)價(jià)機(jī)制，打造全新的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、自主化的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。該實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式通過課程設(shè)計(jì)的“任務(wù)式”和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“開放化”提高了學(xué)生工程實(shí)踐學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，同時(shí)能夠挖掘?qū)W生工程技術(shù)實(shí)戰(zhàn)與探索方面的潛能。

3 反饋機(jī)制

工程專業(yè)認(rèn)證提倡“以學(xué)生為中心”“持續(xù)改進(jìn)”的人才培養(yǎng)理念，“以學(xué)生為中心”的內(nèi)涵和重點(diǎn)應(yīng)是“以學(xué)生發(fā)展、學(xué)生學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)效果為中心”，而其中教師教學(xué)過程中實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況及學(xué)習(xí)效果尤為重要。在對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行混合教學(xué)課程單元模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)重點(diǎn)以學(xué)生每節(jié)課前預(yù)習(xí)任務(wù)單和學(xué)生每周學(xué)習(xí)難點(diǎn)表進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)效果反饋。

教師根據(jù)課程單元混合教學(xué)設(shè)計(jì)在課前通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布課前預(yù)習(xí)任務(wù)單，由學(xué)生預(yù)習(xí)后填寫并在課前提交反饋，教師結(jié)合學(xué)生預(yù)習(xí)任務(wù)單反饋信息及時(shí)對(duì)授課內(nèi)容和形式等進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行針對(duì)性課堂教學(xué)；以周為單位，設(shè)計(jì)每周學(xué)習(xí)難點(diǎn)表，每周課程結(jié)束后通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布，并于下周課程開始前匯總反饋情況，進(jìn)而及時(shí)調(diào)整和完善下周課程教學(xué)安排，達(dá)到“溫故而知新”。通過“課前→課堂→課后”的教學(xué)活動(dòng)及其反饋，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)效果，通過混合式翻轉(zhuǎn)課堂的形式貫徹執(zhí)行“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。

4 評(píng)價(jià)體系

綜合考慮混合式教學(xué)和任務(wù)化課程，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)多元化的考核機(jī)制，并制訂相應(yīng)的獎(jiǎng)懲策略，做到學(xué)生學(xué)習(xí)效果的全過程評(píng)價(jià)，進(jìn)而幫助學(xué)生達(dá)到掌握課程內(nèi)容和提升自我素養(yǎng)的目的。

具體來說，在課堂教學(xué)過程中，基于“課時(shí)+學(xué)時(shí)”任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的混合課程教學(xué)模式，設(shè)計(jì)多元化的考核方式包括平時(shí)表現(xiàn)、任務(wù)表現(xiàn)、考試表現(xiàn)和獎(jiǎng)懲機(jī)制四部分，其中平時(shí)表現(xiàn)主要對(duì)學(xué)生課堂和課外學(xué)習(xí)狀況及學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核，任務(wù)表現(xiàn)主要考查學(xué)生的任務(wù)執(zhí)行情況、寫作能力(任務(wù)報(bào)告)和團(tuán)隊(duì)合作能力(分組任務(wù))，考試表現(xiàn)則通過傳統(tǒng)的閉卷考試方式對(duì)綜合學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行考核，獎(jiǎng)懲機(jī)制則根據(jù)學(xué)生的具體表現(xiàn)對(duì)一些行為、做法等相應(yīng)地進(jìn)行鼓勵(lì)和壓制，以營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性。這4個(gè)方面所占的比重可根據(jù)課程情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置和調(diào)整，以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

5 教學(xué)實(shí)踐

在電子線路、通信電子電路、高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等多門電氣、電子、計(jì)算機(jī)等學(xué)科專業(yè)課程中對(duì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)式混合教學(xué)進(jìn)行了實(shí)踐，所推行的混合式任務(wù)化教學(xué)模式和多元化考核機(jī)制將學(xué)生的學(xué)習(xí)從課堂延伸到課外，幫助學(xué)生充分有效地利用了課外時(shí)間，并且大大提高了學(xué)生的專業(yè)能力，學(xué)生學(xué)習(xí)情緒高漲、氛圍極好，實(shí)踐證明貫徹了“以學(xué)生發(fā)展、學(xué)生學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)效果為中心”的教學(xué)思想和教學(xué)理念，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)潛能，得到了學(xué)生的好評(píng)，課程結(jié)束時(shí)有很多學(xué)生表示學(xué)習(xí)讓人“意猶未盡”。

6 結(jié)語

在新工科建設(shè)等大背景下，考慮電氣、電子、計(jì)算機(jī)等學(xué)科中多門專業(yè)課程目前教學(xué)中存在的問題，結(jié)合工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和社會(huì)行業(yè)需求，提出了任務(wù)驅(qū)動(dòng)式混合課程教學(xué)模式，并在多門專業(yè)課程中進(jìn)行了實(shí)踐。實(shí)踐證明，該教學(xué)模式能夠一定程度上踐行“以學(xué)生為中心”的教育理念，能夠更好地適應(yīng)當(dāng)前新工科工程技術(shù)人才的培養(yǎng)需求。