趙金才 劉國彥 衛(wèi) 勇

（天津農(nóng)學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院，天津 300384）

0 引言

混合式教學(xué)是學(xué)生、教師與學(xué)習(xí)資源之間面對面交互和以技術(shù)為媒介交互的系統(tǒng)性教學(xué)活動，能夠有效地將在線教學(xué)的優(yōu)勢與傳統(tǒng)課堂教學(xué)群體學(xué)習(xí)的優(yōu)勢融為一體，授課形式更加靈活與多元，實現(xiàn)了真實教學(xué)環(huán)境與網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境相結(jié)合、師生間課堂交流與網(wǎng)絡(luò)交流相結(jié)合，以及網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、接受式學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)模式相結(jié)合。既能夠發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性[1]。虛擬儀器是當(dāng)前儀器與測量技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，虛擬儀器設(shè)計課程是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，也是對學(xué)生已學(xué)多門理論課程知識的融合，同時也是將理論與實踐結(jié)合、鍛煉學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問題的重要一環(huán)。不僅實踐性強，而且需要較多前期課程知識的支撐，但傳統(tǒng)虛擬儀器設(shè)計課程教學(xué)中存在以下問題[2]：

（1）傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)模式易使學(xué)生產(chǎn)生倦怠感，學(xué)習(xí)興趣不強；

（2）受課程學(xué)時限制，課上實踐課時有限，分析、解決實踐問題不夠完整，缺乏系統(tǒng)性；

（3）實踐內(nèi)容缺乏開放性，無法發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

為此，將混合式教學(xué)模式引入虛擬儀器設(shè)計課程的教學(xué)中，進行基于混合式教學(xué)模式的虛擬儀器設(shè)計課程探索。

1 教學(xué)組織

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，由于受教學(xué)任務(wù)、時間和地點的限制，教學(xué)過程以教師講授為主，學(xué)生處于被動接受狀態(tài)。這與工程教育認證的核心理念——以產(chǎn)出為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進的工程教育理念不相符，應(yīng)嘗試探索傳統(tǒng)教學(xué)模式的改革，在教與學(xué)的過程中實現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的理念。因此，引入混合教學(xué)模式對虛擬儀器設(shè)計的課程教學(xué)進行了線上與線下相結(jié)合的組織模式改革。

1.1 線上教學(xué)模式

采用“智慧樹”平臺建設(shè)虛擬儀器設(shè)計SPOC課程，基于LabVIEW虛擬儀器設(shè)計與開發(fā)環(huán)境，針對LabVIEW的VI創(chuàng)建、程序結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型、圖形顯示、文件操作、數(shù)據(jù)采集、信號分析與處理、通信接口等內(nèi)容分別錄制并制作講課視頻，關(guān)聯(lián)電子資料、單元測試題目等線上資源。根據(jù)課程授課計劃通過智慧樹發(fā)布作業(yè)的功能定時發(fā)布作業(yè)及預(yù)習(xí)要求，使學(xué)生在課前自主選擇時間進行線上學(xué)習(xí)，完成單元作業(yè)。

另外，結(jié)合章節(jié)進展在智慧樹平臺發(fā)布開放式設(shè)計題目，為學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮提供條件，利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。根據(jù)設(shè)計任務(wù)的難易程度可設(shè)置分組討論與教學(xué)，將一個比較大的設(shè)計任務(wù)分解為若干個子任務(wù)，每個小組完成一項內(nèi)容，這個過程，既鍛煉學(xué)生的溝通與協(xié)作能力，又培養(yǎng)學(xué)生的問題分析、分解及解決能力。

1.2 線下教學(xué)與實踐模式

在線下實踐環(huán)節(jié)，一方面對線上開放式設(shè)計題目的結(jié)果進行驗證、討論和總結(jié)，另一方面針對作業(yè)、單元測試中出錯較多的知識點進行錯誤剖析并輔以實例進行講解及現(xiàn)場演示。同時，根據(jù)課程進度，適當(dāng)安排隨堂測試，以便督促學(xué)生的線上學(xué)習(xí)并及時了解學(xué)生真實的學(xué)習(xí)效果。

2 混合式教學(xué)課程的成績構(gòu)成

目前，學(xué)校已出臺相關(guān)文件鼓勵積極開展線上線下混合式教學(xué)模式改革，但對于混合式教學(xué)的成績評定還沒有出臺詳細規(guī)則，目前仍采用3∶7的平時、期末成績構(gòu)成比例。對于傳統(tǒng)教學(xué)模式，這種成績構(gòu)成比例已顯現(xiàn)不足，對于線上線下混合式教學(xué)則更不適合。

在期末成績占70%的情況下，學(xué)生突擊式備考現(xiàn)象背后是不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣和重結(jié)果忽略過程的評價方法。在“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的教育理念下，要加強促進學(xué)生基本技能和綜合素質(zhì)提升的過程性考核評價占比，加強學(xué)習(xí)過程管理，嚴格過程考核，加大過程考核成績在課程總成績中的比重，完善學(xué)生學(xué)習(xí)過程監(jiān)測、評估與反饋機制[3]。

鑒于上述情況，在虛擬儀器設(shè)計課程的考核中，充分挖掘平時成績的可用之處，將出勤簽到成績由正值加分改為負值減分，即出勤不加分但缺勤會減分。這樣能充分利用占比30%的平時成績?nèi)ピu判作業(yè)、參與討論、單元測試及實踐項目比賽等中間培養(yǎng)過程環(huán)節(jié)，有效激發(fā)和調(diào)動學(xué)生的參與積極性，起到強化過程培養(yǎng)的效果。

3 取得的成效及存在的問題與對策

在經(jīng)歷了2020年“疫情”特殊時期的線上教學(xué)及返校后的線下教學(xué)經(jīng)歷，以及2021年一個真正意義上的混合式教學(xué)過程，在虛擬儀器設(shè)計的混合式教學(xué)中取得了以下3個方面的成效：

（1）學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性有了較大提升，教學(xué)效果有了明顯改善。

（2）學(xué)生的理論知識和實踐技能能夠得到更好的訓(xùn)練和運用，分析、解決復(fù)雜問題的能力得到有效鍛煉。

（3）開放式設(shè)計項目為學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新能力提供了機會，也利于工程意識的養(yǎng)成。通過線下分配器材自擬題目、設(shè)計儀器功能、分解任務(wù)及分工合作等環(huán)節(jié)有效訓(xùn)練了學(xué)生對于工程問題的解決思路與能力；利用線上平臺便于項目資料的匯總、整理以及過程材料和總結(jié)材料的保管、存放；利于學(xué)生工程素養(yǎng)和工程意識的養(yǎng)成。

盡管混合式教學(xué)取得了上述成效，但也存在如下問題：

（1）目前線上線下混合式教學(xué)的成績構(gòu)成仍采用傳統(tǒng)教學(xué)模式下的3∶7比例，盡管混合式教學(xué)更側(cè)重過程培養(yǎng)與考核，但30%的成績占比不足以強化學(xué)生的重視程度。目前這種混合式教學(xué)模式并未大面積推廣，對于學(xué)生而言還處于比較新穎的階段，興趣也比較濃厚，但這種新鮮感難以維持長久，或多門課程采用這種混合式教學(xué)后，學(xué)生的參與積極性很難保持。因此，需要設(shè)計更為符合混合式教學(xué)模式的過程評價機制和成績構(gòu)成，在引導(dǎo)學(xué)生積極參與的同時達到培養(yǎng)過程與培養(yǎng)結(jié)果并重的預(yù)期效果。

（2）在線教學(xué)管理平臺缺位。目前線上教學(xué)平臺主要依托第三方平臺，教學(xué)資源和教學(xué)數(shù)據(jù)存儲在第三方平臺就屬于非學(xué)校教學(xué)資產(chǎn)，大規(guī)模在線教學(xué)客觀上只是應(yīng)急的權(quán)宜之計，不能為在線教學(xué)常態(tài)化發(fā)展增加決策數(shù)據(jù)[5]。

4 結(jié)論

在經(jīng)歷了2020年春季學(xué)期“疫情”下的線上教學(xué)后，線上教學(xué)顯現(xiàn)出了其優(yōu)勢，但現(xiàn)階段也存在難以完全取代線下教學(xué)的不足。通過在虛擬儀器設(shè)計這門課程中運用混合式教學(xué)模式表明，混合式教學(xué)不僅能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、有效培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐的結(jié)合和運用能力，而且對培養(yǎng)學(xué)生的組織協(xié)作、創(chuàng)新與探索精神十分有利；同時，教學(xué)資源得到最大化利用，學(xué)生能夠根據(jù)自己的基礎(chǔ)和知識能力自己掌握學(xué)習(xí)進度，實現(xiàn)教學(xué)的差別化、個性化，實現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教育理念。