任素波 金昕 張興中 高新亮 王青亮

摘 ?要：為適應(yīng)當(dāng)下高等教育發(fā)展的新趨勢(shì)，以專業(yè)基礎(chǔ)課傳熱學(xué)為例，介紹了課程團(tuán)隊(duì)在混合式教學(xué)模式中的積極探索與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。從課程資源建設(shè)、混合式課程設(shè)計(jì)、教學(xué)組織實(shí)施、課程創(chuàng)新及改革成效等角度出發(fā)，論述了多元化教學(xué)的實(shí)現(xiàn)路徑與評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建了“線上學(xué)習(xí)、線下授課、課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)物項(xiàng)目”相結(jié)合的多元化混合式教學(xué)新模式，在改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果、促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力，助力學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué);線上資源;項(xiàng)目式教學(xué);過(guò)程考核

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2021）33-0121-04

Abstract： In order to adapt to the current new trend of higher education development， taking the professional basic course Heat Transfer as an example， it introduces the active exploration and practical experience of the course team in the blended teaching mode. From the perspectives of curriculum resource construction， blended curriculum design， teaching organization and implementation， curriculum innovation and reform effectiveness， it discusses the realization path and evaluation method of diversified teaching， and constructs "online learning， offline teaching， curriculum experiments， and physical objects" a new diversified and blended teaching model. That improves students' learning effects and promotes deep learning， at the same time it exercises students' ability to solve complex engineering problems and innovation， and helps them improve their overall quality.

Keywords： blended teaching; online resources; project-based teaching; process assessment

為全面振興本科教育，2019年10月，教育部印發(fā)的《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》提出，實(shí)施一流本科課程“雙萬(wàn)計(jì)劃”，“從2019年到2021年，完成4000門左右國(guó)家級(jí)線上一流課程（國(guó)家精品在線開(kāi)放課程）、4000門左右國(guó)家級(jí)線下一流課程、6000門左右國(guó)家級(jí)線上線下混合式一流課程、1500門左右國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程、1000門左右國(guó)家級(jí)社會(huì)實(shí)踐一流課程認(rèn)定工作”。從教育部預(yù)設(shè)的各類型一流課程門數(shù)可知，線上線下混合式一流課程所占比重最大，這在一定程度上表明了當(dāng)今我國(guó)教育界對(duì)混合式教學(xué)的重視程度。在國(guó)家層面教育政策的引領(lǐng)下，高等院校、教育機(jī)構(gòu)紛紛開(kāi)展混合式教學(xué)方面的研究與實(shí)踐，并取得了大量的教學(xué)成果[1-7]，并成為新時(shí)代高等教育發(fā)展改革的重要方向，特別是突如其來(lái)的新冠肺炎疫情更加速了線上教學(xué)、混合教學(xué)的進(jìn)程。

羅映紅[8]提出了高?！岸S三位一體”的混合式教學(xué)模式，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了八階段混合式教學(xué)過(guò)程，在教學(xué)過(guò)程中融入先進(jìn)的教學(xué)理念、融合現(xiàn)代的信息技術(shù)，讓混合式教學(xué)改革有章可循、有路可走。

馮曉英等[9]詳細(xì)分析了國(guó)內(nèi)外混合式教學(xué)20余年的發(fā)展歷程，構(gòu)建了混合式教學(xué)的概念框架和分析框架，為分析近十年來(lái)國(guó)內(nèi)外混合式教學(xué)的研究現(xiàn)狀提供了基本范式，同時(shí)，也指出了當(dāng)前混合式教學(xué)存在的問(wèn)題，以及今后需要重點(diǎn)關(guān)注的五個(gè)方面。

劉迎文等[10]基于高等工程熱力學(xué)課程進(jìn)行了互動(dòng)式與PBL模式相結(jié)合的混合式教學(xué)研究，實(shí)踐結(jié)果表明，混合式教學(xué)模式有效解決了課時(shí)少、實(shí)踐教學(xué)不足的問(wèn)題，同時(shí)提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主思考、自主科研的能力。

本文從傳熱學(xué)課程的混合式教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，介紹了傳熱學(xué)課程的課程資源建設(shè)、混合式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施、實(shí)踐教學(xué)效果等內(nèi)容，總結(jié)了結(jié)合MOOC的混合式教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與教學(xué)模式探索。

一、課程資源建設(shè)

（一）建設(shè)發(fā)展歷程

傳熱學(xué)課程源于燕山大學(xué)前身即東北重型機(jī)械學(xué)院創(chuàng)建之初，至今已有61年的開(kāi)課歷程，已經(jīng)出版了4版?zhèn)鳠釋W(xué)教材。2000年傳熱學(xué)課程調(diào)整為機(jī)械類專業(yè)平臺(tái)課，授課人數(shù)年均超過(guò)1000人;2005年引進(jìn)了Holman的英文原版教材;2006年獲評(píng)燕山大學(xué)校級(jí)精品課;2009年引入CDIO理念;2011年搭建課程實(shí)物項(xiàng)目平臺(tái);2017年上線中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)，開(kāi)放課程資源;2018年融入課程思政理念，踐行混合式教學(xué);2020年獲評(píng)河北省高校精品在線開(kāi)放課程。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)積累與沉淀，逐步形成了以“線上學(xué)習(xí)、線下授課、課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)物項(xiàng)目”的多元融合型教學(xué)新體系。

（二）課程內(nèi)容與資源建設(shè)

傳熱學(xué)課程內(nèi)容針對(duì)工程需求，主要講述傳導(dǎo)傳熱、對(duì)流換熱、輻射換熱三種傳熱方式的特征和規(guī)律，面向機(jī)械類學(xué)生，以O(shè)BE理念引領(lǐng)教學(xué)全過(guò)程，以多媒體技術(shù)為手段，以傳熱學(xué)基本理論為主線，培養(yǎng)學(xué)生具備應(yīng)用傳熱學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

課程教學(xué)資源豐富，形成了“課堂資源+在線資源+項(xiàng)目資源+實(shí)踐平臺(tái)”的課內(nèi)外混合式學(xué)習(xí)資源。課堂教學(xué)采用團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張興中教授主編的《傳熱學(xué)》教材，內(nèi)容簡(jiǎn)潔、針對(duì)性強(qiáng)，面向全國(guó)同類院校專業(yè)推廣使用，反響良好。

在線學(xué)習(xí)資源依托本課程團(tuán)隊(duì)在中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)自建的河北省精品在線開(kāi)放課程，線上資源已經(jīng)初具規(guī)模，具體包括教學(xué)視頻、課件、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、互動(dòng)討論、期末測(cè)試等多種形式的在線資源，內(nèi)容豐富，形式靈活，可滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和多元化教學(xué)需求。

項(xiàng)目資源、實(shí)踐平臺(tái)依托國(guó)家工程中心、傳熱實(shí)驗(yàn)室，具有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件，擁有熱導(dǎo)率測(cè)試儀、熱物性測(cè)定儀、圓球?qū)醿x、對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)臺(tái)、黑度測(cè)試儀、電位差計(jì)等多種傳熱配套實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在滿足日常教學(xué)需求的同時(shí)，可供學(xué)生進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，顯著提升了學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，得到廣大師生的一致好評(píng)。

二、混合式課程設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)目標(biāo)

在制訂課程教學(xué)目標(biāo)時(shí)，立足學(xué)校服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的辦學(xué)定位，充分結(jié)合學(xué)院的重型機(jī)械及裝備特色和著力培養(yǎng)面向未來(lái)、國(guó)家需要、行業(yè)亟需的科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才和中堅(jiān)力量的人才培養(yǎng)目標(biāo)，秉承OBE工程教育理念，制訂課程目標(biāo)如下：

知識(shí)目標(biāo)：掌握傳熱學(xué)基本理論、分析和計(jì)算方法;能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)基本知識(shí)和傳熱學(xué)基本原理，對(duì)傳熱學(xué)問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、表達(dá)和分析，并能對(duì)溫度場(chǎng)和換熱量進(jìn)行求解。

能力目標(biāo)：具備對(duì)機(jī)械工程領(lǐng)域中傳熱問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析及相應(yīng)的計(jì)算能力，培養(yǎng)其自我學(xué)習(xí)、并將所學(xué)知識(shí)創(chuàng)新性、創(chuàng)造性地運(yùn)用到工程實(shí)際的能力。

素質(zhì)目標(biāo)：具有創(chuàng)新意識(shí)、國(guó)際視野和團(tuán)隊(duì)精神，能夠就傳熱問(wèn)題的解決方案對(duì)社會(huì)、環(huán)境和安全等方面的影響進(jìn)行有效溝通與交流。

育人目標(biāo)：具有良好的職業(yè)道德和工程素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)精神和工匠精神，激發(fā)其愛(ài)國(guó)主義和家國(guó)情懷。

（二）教學(xué)設(shè)計(jì)

1. 教學(xué)理念

傳熱學(xué)課程堅(jiān)持“以學(xué)生發(fā)展為中心”，落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)，貫徹“價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)、知識(shí)傳授”三位一體的育人理念，從全局角度梳理傳熱基礎(chǔ)理論，充分遴選課程知識(shí)點(diǎn)，在課程思政視角下重構(gòu)傳熱學(xué)課程知識(shí)體系。

在思政案例創(chuàng)新設(shè)計(jì)和思政元素凝練過(guò)程中，深入梳理導(dǎo)熱、對(duì)流換熱以及輻射換熱三大理論體系，依托國(guó)家工程中心標(biāo)志性科研成果、行業(yè)發(fā)展需求，深度挖掘大國(guó)重器的紅色基因傳承和卡脖子技術(shù)的開(kāi)拓創(chuàng)新延伸，打造極具機(jī)械學(xué)科特色的思政案例庫(kù)。

強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)，堅(jiān)定社會(huì)主義政治認(rèn)同，實(shí)現(xiàn)價(jià)值引領(lǐng)與專業(yè)知識(shí)傳授的有機(jī)融合。

2. 混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

傳熱學(xué)課程理論與實(shí)踐并重，混合式教學(xué)設(shè)計(jì)思路是線上教學(xué)以理論學(xué)習(xí)為主，線下教學(xué)則針對(duì)學(xué)生線上學(xué)習(xí)的情況，進(jìn)行知識(shí)深化。

線上教學(xué)：在線課程資源為團(tuán)隊(duì)自建，視頻講解針對(duì)性強(qiáng)，內(nèi)容涵蓋所有知識(shí)點(diǎn)，主要講解傳熱學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，幫助學(xué)生搭建傳熱學(xué)知識(shí)框架。為保障學(xué)生線上學(xué)習(xí)效果，通常在開(kāi)課前1周提前向?qū)W生下達(dá)線上學(xué)習(xí)的要求和具體任務(wù)。除課程視頻外，線上資源還包括彈題、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、討論、結(jié)課考試等多種學(xué)習(xí)資源，學(xué)習(xí)方式靈活，可最大程度滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化需求，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，同時(shí)也可使用智慧教學(xué)工具及時(shí)動(dòng)態(tài)地掌握學(xué)生的實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)情況。

線下授課：進(jìn)行課堂授課時(shí)，充分考慮學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況，針對(duì)學(xué)生線上學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及課程難點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解，同時(shí)，結(jié)合科研實(shí)踐及工程實(shí)際中的具體問(wèn)題，進(jìn)行討論式、互動(dòng)式、總結(jié)式教學(xué)，開(kāi)展課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)物項(xiàng)目，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)傳熱學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用，增加學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)度，培養(yǎng)其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（三）教學(xué)內(nèi)容組織實(shí)施

經(jīng)過(guò)多輪次教學(xué)實(shí)踐，構(gòu)建了 “線上學(xué)習(xí)、線下授課、課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)物項(xiàng)目”相結(jié)合的多元化混合式教學(xué)模式。線上學(xué)習(xí)采用視頻學(xué)習(xí)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、在線討論、期末測(cè)試等方式;線下授課使用智慧教室和凸顯“以學(xué)生發(fā)展為中心”;課程實(shí)驗(yàn)涉及理論教學(xué)核心知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力;實(shí)物項(xiàng)目涉及實(shí)物制作、三維設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、匯報(bào)答辯等多個(gè)方面，將課程理論與實(shí)踐考核充分融合;同時(shí)引入思政教育，結(jié)合課程知識(shí)點(diǎn)，從學(xué)院傳承與特色中挖掘思政元素，激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)熱情和工匠精神。

傳熱學(xué)授課對(duì)象為機(jī)械類三年級(jí)本科生，是一門理論與實(shí)踐并重的課程，課程原計(jì)劃32學(xué)時(shí)，包括課堂教學(xué)24學(xué)時(shí)，課程實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。采用混合式教學(xué)后，從課堂教學(xué)中分配6學(xué)時(shí)用于線上學(xué)習(xí)，為保證線上學(xué)習(xí)效果，在32總學(xué)時(shí)基礎(chǔ)上額外增加6學(xué)時(shí)，主要用于在線平臺(tái)的章節(jié)測(cè)試及期末測(cè)試。具體的學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表1。

（四）課程成績(jī)?cè)u(píng)定

課程采用過(guò)程與結(jié)果并重的多元化考評(píng)方式。利用線上資源、智慧教學(xué)工具等現(xiàn)代信息技術(shù)的靈活性和反饋及時(shí)性，通過(guò)出勤、隨堂測(cè)試、討論、問(wèn)卷調(diào)查等多節(jié)點(diǎn)的過(guò)程考核，與實(shí)驗(yàn)、作業(yè)、實(shí)物項(xiàng)目、期末考試等傳統(tǒng)考核手段相結(jié)合，具體成績(jī)?cè)u(píng)定方式及成績(jī)分配見(jiàn)表2。

三、課程創(chuàng)新及改革成效

（一）課程特色與創(chuàng)新

1. 線上自學(xué)、線下進(jìn)階，點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。線上教學(xué)與課堂教學(xué)相結(jié)合，基于互動(dòng)式教學(xué)模式，凸顯學(xué)生主體地位;應(yīng)用智慧教學(xué)工具，提高學(xué)生參與度，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2. 立足學(xué)科，傳承歷史，創(chuàng)新課程思政育人模式。發(fā)揮我校機(jī)械工程國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科優(yōu)勢(shì)，以機(jī)械學(xué)科發(fā)展為背景，以課程思政為渠道，挖掘凝練思政元素，在課程思政視角下重塑教學(xué)體系，豐富課程內(nèi)涵。

3. 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，知行結(jié)合，強(qiáng)化工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。以訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新性思維、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為出發(fā)點(diǎn)，打造聯(lián)合多課程的實(shí)物項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生自由探索，培養(yǎng)其理論聯(lián)系實(shí)際和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

4. 過(guò)程考核，能力并重，打造多元綜合考評(píng)體系。注重“過(guò)程化考核”的激勵(lì)作用，過(guò)程與結(jié)果、知識(shí)與能力并重，構(gòu)建貫通“線上學(xué)習(xí)、線下授課、課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)物項(xiàng)目”全過(guò)程的課程評(píng)價(jià)考核方法。

（二）改革成效

采用線上線下混合式教學(xué)模式以來(lái)，學(xué)生對(duì)傳熱學(xué)知識(shí)的掌握、學(xué)習(xí)成績(jī)以及綜合能力均得到了提高，受到了廣大學(xué)生的歡迎。依托課程建設(shè)和教學(xué)實(shí)踐，改革成效良好。本課程先后獲得學(xué)校精品課程、河北省精品在線開(kāi)放建設(shè)課程，獲批河北省教改項(xiàng)目5項(xiàng)，教學(xué)成果受益學(xué)生超過(guò)2萬(wàn)人。

在2020年度進(jìn)行的課程滿意度問(wèn)卷調(diào)查中，基于合格樣本數(shù)376人，結(jié)果表明，學(xué)生100%完成了在線學(xué)習(xí)任務(wù)，其中，78.2%的同學(xué)對(duì)于在線自學(xué)內(nèi)容能夠做到主動(dòng)學(xué)習(xí);對(duì)于在線平臺(tái)測(cè)試題目難易程度的調(diào)查表明，77.3%的同學(xué)認(rèn)為試題難易適中，11.1%的同學(xué)認(rèn)為試題簡(jiǎn)單，另外11.6%的同學(xué)認(rèn)為試題較難;對(duì)于在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)的調(diào)查表明，58.3%的同學(xué)認(rèn)為在線學(xué)時(shí)合理，28.5%的同學(xué)認(rèn)為線下學(xué)時(shí)太少，另外13.2%的同學(xué)認(rèn)為線上學(xué)時(shí)太少。調(diào)查結(jié)果為下一輪的教學(xué)實(shí)踐提供了數(shù)據(jù)支持。

以機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)為例，采用混合式教學(xué)后最近兩學(xué)期的課程成績(jī)對(duì)比如圖1所示。由圖中數(shù)據(jù)可知，兩學(xué)期的線上學(xué)習(xí)成績(jī)基本相當(dāng)，平均成績(jī)?cè)?5分以上，表明學(xué)生對(duì)于線上學(xué)習(xí)任務(wù)完成的較好，學(xué)習(xí)效果理想;在試卷難度相當(dāng)?shù)那闆r下，2020年度卷面平均成績(jī)較2019年有一定幅度的提高，說(shuō)明隨著混合式教學(xué)的不斷推進(jìn)，教學(xué)效果日益凸顯。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)科技與教育領(lǐng)域深度結(jié)合，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”逐漸成為一種新的教育形式，混合式教學(xué)正是其典型應(yīng)用之一。利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段將線上教學(xué)資源與課堂教學(xué)相結(jié)合，最終引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)是混合式教學(xué)的初衷，然而，想要在混合式教學(xué)實(shí)踐中取得良好的教學(xué)效果，雖有先例可循，卻沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以照搬，需要廣大一線教師做到因地制宜、因課制宜，投入大量精力，不斷實(shí)踐與總結(jié)，方見(jiàn)成效。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚偉，顧小清.面向開(kāi)放教育的混合式教學(xué)模式及效果評(píng)估指標(biāo)研究[J].中國(guó)電化教育，2019（2）：126-130.

[2]解筱杉，朱祖林.高?；旌鲜浇虒W(xué)質(zhì)量影響因素分析[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2012（10）：9-14，15.

[3]趙會(huì)穎.微課程翻轉(zhuǎn)課堂模式的運(yùn)用探究——以大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)為例[J].華北理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2021，21（2）：92-98.

[4]黃麗華，王躍方，曲激婷，等.材料力學(xué)課程線上線下“混合式”教學(xué)模式的改革與實(shí)踐[J].高教學(xué)刊，2021，7（19）：126-129.

[5]李春玲，魯云鵬.課程思政嵌入高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的路徑與機(jī)制研究[J].教學(xué)研究，2021，44（3）：5-59.

[6]曾聰，劉衛(wèi)星，陳榕，等.工程認(rèn)證理念下土木工程專業(yè)課程混合式教學(xué)模式研究[J].高教學(xué)刊，2021（11）：123-126.

[7]黃震.基于慕課和混合式教學(xué)的工程教育探索與實(shí)踐[J].高等工程教育研究，2016（4）：11-13.

[8]羅映紅.高校混合式教學(xué)模式構(gòu)建與實(shí)踐探索[J].高教探索，2019（12）：48-55.

[9]馮曉英，王瑞雪，吳怡君.國(guó)內(nèi)外混合式教學(xué)研究現(xiàn)狀述評(píng)——基于混合式教學(xué)的分析框架[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，36（3）：13-24.

[10]劉迎文，雷祥舒.高等工程熱力學(xué)課程的混合式教學(xué)探索和實(shí)踐[J].高等工程教育研究，2019（S1）：142-144.