胡麗華 周春華 李 輝 杜 宇 姜緒寶 李 學(xué)

（1.濟(jì)南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 山東濟(jì)南 250022；2.濟(jì)南大學(xué)商學(xué)院 山東濟(jì)南 250022）

引言

新工科建設(shè)是應(yīng)對新經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，從服務(wù)國家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求和面向未來發(fā)展的高度，在“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的基礎(chǔ)上，提出的一項持續(xù)深化工程教育改革的重大行動計劃。其主要目的是加快培養(yǎng)新興領(lǐng)域工程科技人才，改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè)，主動布局未來戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域人才培養(yǎng)[1-2]。

2018年，在以“以本為本 植根課程——一流本科教育與一流課程建設(shè)”為主題的第十一屆“中國大學(xué)教學(xué)論壇”上，教育部高等教育司司長吳巖表示，課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程是人才培養(yǎng)的核心要素，是教育的微觀問題，解決的卻是戰(zhàn)略大問題，是體現(xiàn)“以學(xué)生發(fā)展為中心”理念的“最后一公里”。同時，他也指出，課程是中國大學(xué)普遍存在的短板、瓶頸、軟肋，是一個關(guān)鍵問題[3-9]。

本校高分子材料與工程專業(yè)是國家一流本科專業(yè)，承擔(dān)教育部首批“新工科”研究與實踐項目，并已通過“教育部工程教育專業(yè)認(rèn)證”。當(dāng)前的專業(yè)發(fā)展對人才培養(yǎng)目標(biāo)提出了更新、更高的適應(yīng)社會和行業(yè)發(fā)展的要求。而“高分子物理”課程作為高分子材料與工程專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，經(jīng)過多年的積累和建設(shè)，已經(jīng)成為山東省一流課程、山東省課程聯(lián)盟“高分子物理”在線課程和山東省精品課程，在專業(yè)人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮了重要的作用。

作為一種興起不久的教學(xué)模式，混合式教學(xué)得到了很多實施者的肯定。然而，在實際應(yīng)用中，仍然存在需要進(jìn)一步優(yōu)化的問題。首先，以“高分子物理”課程為例，它承載著培養(yǎng)具有實踐創(chuàng)新能力的工程專業(yè)人才的使命，而當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)和畢業(yè)要求的支撐度不夠的情況是存在的。比如，缺乏理論和實踐的結(jié)合、缺乏學(xué)科前沿和最新科研成果的融入等。部分在線開放課程的線上資源只是按照教材及教學(xué)計劃進(jìn)行的教學(xué)講授內(nèi)容，主要采取微視頻的方式展現(xiàn)，形式比較單一，且知識點比較零散，缺乏綜合性和拓展性資源，學(xué)生學(xué)習(xí)之后不能很好地構(gòu)建知識的整體框架，不能綜合運用所學(xué)去分析解決問題。其次，在實施混合式教學(xué)的過程中，如何更好地激發(fā)學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)的積極性、如何更好地通過精心的教學(xué)設(shè)計加強(qiáng)線下課堂的互動性和啟發(fā)性等問題，仍然值得進(jìn)一步探討和解決。在當(dāng)前的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下的混合式教學(xué)，應(yīng)該是從學(xué)生視角關(guān)注學(xué)習(xí)體驗，以學(xué)生為中心展開教學(xué)。而目前國內(nèi)外學(xué)者多數(shù)從理論框架層面或從質(zhì)量管理評價視角對混合式教學(xué)進(jìn)行評價，較少從課堂教學(xué)的實踐層面對混合式教學(xué)課程進(jìn)行研究[10]。如何構(gòu)建多維度、多層次的評價模式，提高評價的科學(xué)性、客觀性和全面性的問題，仍有待更深入地思考和實踐。

為了解決上述問題，我們提出在新工科背景下，在一流專業(yè)的專業(yè)課上構(gòu)建并實踐線上課堂、線下課堂和科創(chuàng)實踐課堂“三堂互融”的新型混合式教學(xué)模式。以期以一流的課程為載體，提升專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、“三堂互融”混合式教學(xué)整體方案

“三堂互融”混合式教學(xué)整體方案圖如圖1所示。線上課堂主要是基于理論慕課、新常態(tài)教材、虛擬仿真實驗和實踐指導(dǎo)慕課等展開。線下課堂主要是在線上自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，在線下的課堂中進(jìn)行課堂前測、設(shè)計實踐討論、工程案例討論以及重難點討論等活動?？苿?chuàng)實踐課堂則是依托多層級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練實踐平臺，激勵學(xué)生參加開放實驗、創(chuàng)新訓(xùn)練和SRTP項目，鼓勵其參加各級各類科創(chuàng)競賽。三種課堂有機(jī)統(tǒng)籌，相互交融，多方位建設(shè)一流課程，以最終培養(yǎng)實踐創(chuàng)新型高素質(zhì)專業(yè)人才（如圖1）。

圖1 “三堂互融”混合式教學(xué)整體方案圖

二、制定與新工科建設(shè)相適應(yīng)的、以解決復(fù)雜工程能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)大綱，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容要緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，緊密結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，依據(jù)線上線下混合式教學(xué)的特點，重構(gòu)知識體系，注重知識的碎片化與整體性相統(tǒng)一。及時把教研和科研最新成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更具時代性、前瞻性和應(yīng)用性，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實際，建立“學(xué)以致用”的理念。

1.強(qiáng)化“三基”知識的掌握，精選內(nèi)容

在教學(xué)過程中注重學(xué)生對“三基”知識的掌握，通過對知識點的重組，提出了以聚合物結(jié)構(gòu)決定性能和高分子運動特點為學(xué)習(xí)本課程的兩條主線，通過對高分子材料的結(jié)構(gòu)和性能的講解，能夠是學(xué)生抓住主線，掌握重點內(nèi)容，觸類旁通地學(xué)習(xí)高分子化學(xué)與物理，從而保證學(xué)生能初步根據(jù)結(jié)構(gòu)與性能、性能與應(yīng)用的關(guān)系應(yīng)用到實際當(dāng)中去，解決實際問題。

2.引入學(xué)科前沿，拓展知識

在保證課程的系統(tǒng)性、強(qiáng)化“三基”知識的前提下，正確處理好課程的經(jīng)典內(nèi)容與最新進(jìn)展的關(guān)系。老師們與時俱進(jìn)，努力跟蹤、收集、學(xué)習(xí)高分子科學(xué)的新成就，有機(jī)地將近年來高分子科學(xué)的最新成果融會貫通到課程的相關(guān)章節(jié)（例如，增加了單鏈凝聚態(tài)、分子模型、納米材料對聚合物性能的影響、原位共混等），使學(xué)生能更好地理解高分子化學(xué)與物理“三基”知識，“結(jié)構(gòu)決定性能”的真諦。提高了課程先進(jìn)性和趣味性，拓展了學(xué)生的知識，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

3.注重理論聯(lián)系實際，突出專業(yè)特色

在教學(xué)時非常注重體現(xiàn)本專業(yè)特色：高分子材料一個非常重要應(yīng)用就是化學(xué)建材，例如，綠色涂料、防水卷材、減震降噪阻尼材料等，在教學(xué)內(nèi)容的安排上適當(dāng)增加這方面的案例，同時要將教師的科研成果引入到教學(xué)中，使學(xué)生更加熱愛自己的專業(yè)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的動力，體會學(xué)習(xí)和掌握高分子物理專業(yè)基礎(chǔ)課的重要性。

4.依托超星學(xué)習(xí)通平臺，建設(shè)形式豐富的線上課程資源

理論慕課的線上課程資源建設(shè)中包含基本課程資源建設(shè)及拓展資源建設(shè)。建設(shè)虛擬仿真資源，要遵循“虛實結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實不虛”的原則，針對高危險、高毒性、高消耗性、大型或綜合訓(xùn)練，建設(shè)化學(xué)化工虛擬仿真實驗教學(xué)中心十分必要。通過結(jié)合仿真實驗教學(xué)中心平臺，促進(jìn)實踐教學(xué)與信息化的深度融合。針對虛擬仿真實驗和科創(chuàng)實踐課堂內(nèi)容，設(shè)計并制作相關(guān)主題的實踐指導(dǎo)慕課。以便讓學(xué)生在課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，從而更好地提升實驗、實踐學(xué)習(xí)效果。

三、以線上線下混合式教學(xué)為主，構(gòu)建多元化新型教學(xué)模式和教學(xué)方法，并借助學(xué)習(xí)通和雨課堂，激活教與學(xué)

1.線上線下混合式教學(xué)的設(shè)計與實施

線上線下混合式教學(xué)的設(shè)計和實施，主要包括課前學(xué)習(xí)、課上學(xué)習(xí)和課后任務(wù)三階段。課前教師發(fā)布基于網(wǎng)絡(luò)資源的線上學(xué)習(xí)任務(wù)，并獲得學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋；課中教師再針對重難點進(jìn)行面授，并開展多種形式的教學(xué)活動，深化學(xué)生對知識的理解、掌握和應(yīng)用；課后教師要及時總結(jié)學(xué)習(xí)情況。在整個教學(xué)過程中，可以借助學(xué)習(xí)通和雨課堂教學(xué)平臺實現(xiàn)任務(wù)發(fā)布、檢驗檢測、討論互動等過程，激活教與學(xué)。

2.線上課堂教學(xué)方法和策略

線上課堂一般包括同步的線上課堂（如直播教學(xué)等）和異步的線上課堂（如課后線上練習(xí)等）。其混合實施的關(guān)鍵在于實時交互、異步學(xué)習(xí)活動和學(xué)習(xí)支持服務(wù)的設(shè)計、組織、實施及相互協(xié)調(diào)，進(jìn)而幫助學(xué)生在時空分離的情況下有效進(jìn)行獨立自主的學(xué)習(xí)。

同步的線上課堂教學(xué)包括直播教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)實時答疑兩種方式。直播教學(xué)要做到目中有人，心中有人。教師會采用下面這幾個策略。一是可以通過提問、征詢意見、投票、給學(xué)生獨立思考時間、討論等形式，讓學(xué)生參與教學(xué)活動。畢竟，真正好的課堂，所有人都參與其中。二是可使用協(xié)作式知識建構(gòu)技術(shù)，通俗地說，就是為學(xué)生的發(fā)展提供腳手架，提供明確的指引和指導(dǎo)，包括采用不同的協(xié)作和知識建構(gòu)的技術(shù)支持。例如，直觀的信息圖可以為學(xué)生提供理解知識的結(jié)構(gòu)化表格；而明確的相關(guān)協(xié)作任務(wù)和評價量規(guī)可以讓每一個學(xué)生在開展在線學(xué)習(xí)和小組協(xié)作時，知道自己該做什么以及如何去做。三是將演講切分成小片段或單元。報告和講座很容易變成長篇大論和獨角戲。一個比較容易操作的辦法是將長篇切分成一個個小的、具有緊密內(nèi)在聯(lián)系，卻又相對獨立和完整的小單元或片段，并在這些小片段之間插入互動元素，如提問、投票、搶答等。教師要把教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)活動分成一個一個的小模塊，采取小步子，逐步推進(jìn)。四是要善于使用“破冰”技術(shù)打開局面?！捌票奔夹g(shù)在企業(yè)培訓(xùn)中有著長期的實踐，也有許多非常精彩和成功的經(jīng)驗，在直播教學(xué)中，開場活動和“破冰”游戲尤其重要。

異步的線上課堂則通過對學(xué)習(xí)資料的提供和組織在線學(xué)習(xí)活動，幫助學(xué)生在直播課后繼續(xù)開展學(xué)習(xí)。我們可采取這幾個措施來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。一是促進(jìn)情感深層次參與的策略，包括激勵策略、參與策略和聯(lián)系策略等。二是促進(jìn)行為深層次參與的策略，包括反饋策略和交互策略等。三是促進(jìn)認(rèn)知深層次參與的策略。包括問題策略、重組策略和拓展策略等。

此外，教師還要設(shè)計學(xué)習(xí)支持服務(wù)活動。在線學(xué)習(xí)中，學(xué)生有不同的學(xué)習(xí)過程和表現(xiàn)，教學(xué)團(tuán)隊需要關(guān)注他們的具體表現(xiàn)，才能及時提供指導(dǎo)、引導(dǎo)和輔導(dǎo)，也即“學(xué)習(xí)支持服務(wù)”。學(xué)習(xí)通平臺可以提供學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)報告，教學(xué)團(tuán)隊需要及時閱讀學(xué)習(xí)報告并及時關(guān)注需要幫助的學(xué)生即可。常見的學(xué)習(xí)支持服務(wù)還有在線答疑，可以是同步的或異步的，可以用論壇的形式進(jìn)行，也可以問題回答的方式進(jìn)行。

3.線下課堂教學(xué)方法和策略

依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，靈活運用BOPPPS教學(xué)模式、五星教學(xué)法等，結(jié)合翻轉(zhuǎn)式、問題式、啟發(fā)式、討論式、同伴互助式等教學(xué)方式，激活線下課堂，有效提升教學(xué)效果。例如，在課前學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生們已經(jīng)提出了一些問題。到了線下的教室里面，教師將收集起來的這些問題先拋給學(xué)生，組織學(xué)生之間互相解答。教師則在一旁點評補(bǔ)充。或者根據(jù)學(xué)生課前學(xué)習(xí)過程中反饋出的難點或疑惑比較多的知識點，采用啟發(fā)式教學(xué)對重、難點知識進(jìn)行教學(xué)，然后再以課上習(xí)題、案例研討、小組項目等方式開展啟發(fā)式教學(xué)活動。在此過程中，借助雨課堂實現(xiàn)“生—生”“師—生”高效深度的互動交流，形成豐富的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，便于過程化考核。實施如此的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)之后，教師和學(xué)生之間的互動深度得到加強(qiáng)，個性化接觸的時間也變得更多，教師不再高高在上，學(xué)生也不再光等灌輸，課堂儼然成為師生、生生進(jìn)行交流討論，以最終解決問題的地方。學(xué)生們在積極活躍的課堂氛圍中不斷地進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，高效地內(nèi)化了所學(xué)知識，獲得了能力的提升。

4.科創(chuàng)實踐課堂實施策略

依托我們構(gòu)建的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練實踐平臺，開設(shè)課內(nèi)課外相融合、校內(nèi)校外相補(bǔ)充，多層次、立體化、開放性的科創(chuàng)實踐課堂，實現(xiàn)學(xué)生知識向能力的轉(zhuǎn)化。設(shè)置實驗學(xué)分與創(chuàng)新學(xué)分，提高學(xué)生參加各類創(chuàng)新、實驗、實踐訓(xùn)練項目的積極性，鼓勵其參加各級各類科創(chuàng)競賽，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。在實施過程中，學(xué)生是課堂的主體，教師則是課堂的輔助角色，發(fā)揮引導(dǎo)、啟發(fā)、點評、梳理、總結(jié)等作用，及時給學(xué)生的科創(chuàng)實踐活動提供幫助?？萍紕?chuàng)新的過程是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程。科創(chuàng)實踐課堂也要以學(xué)生為主體，以問題為導(dǎo)向，以研究項目為載體，注重學(xué)習(xí)過程與成果的科學(xué)性、可行性和創(chuàng)新性。創(chuàng)實踐課堂可以以競賽的模式展開。例如，基于學(xué)科、行業(yè)發(fā)展過程中面臨的問題設(shè)計項目主題，發(fā)布競賽要求和評分規(guī)則，學(xué)生得分可納入課程的過程化考核。這樣一來，不僅可以讓學(xué)生了解了科創(chuàng)競賽的比賽流程，也可以從學(xué)生作品中擇優(yōu)進(jìn)行繼續(xù)深入的研究，營造濃厚的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐氛圍。

四、搭建多層級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練實踐平臺

將本校的山東省先進(jìn)建筑材料協(xié)同創(chuàng)新中心、山東省“氟化學(xué)及特種化工材料”重點實驗室、中央與地方共建優(yōu)勢學(xué)科特色實驗室——高分子材料實驗室以及教師的科研實驗室等搭建成多層級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練實踐平臺，形成多樣化的開放實驗室平臺。將上述平臺的大型科研儀器與本科大學(xué)生的創(chuàng)新實驗共享，突出行業(yè)特色，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識，提升學(xué)生就業(yè)能力，適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)革命的到來。

五、有機(jī)滲透課程思政元素，立德樹人

線上線下混合式教學(xué)過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)習(xí)方式也是碎片化的。這種情況下更容易融入思政元素。比如，可以將相關(guān)的科學(xué)家層面、知識應(yīng)用層面或者科技前沿層面的思政元素制作成數(shù)字化資源，放到線上課堂中讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。然后基于教師設(shè)計的調(diào)查問卷或討論主題繼續(xù)在線上或者線下課堂上進(jìn)行分享、討論、辯論，如此能更有效地實施課程思政。

結(jié)合專業(yè)和課程自身特色，在專業(yè)知識的教學(xué)中有機(jī)滲透課程思政元素，提升學(xué)生素養(yǎng)。課程思政教育的重點應(yīng)當(dāng)放在課程思政元素與專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容的結(jié)合上。通過對專業(yè)課程中一些概念、原理類的知識進(jìn)行梳理，發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)含著許多人生哲理、科學(xué)精神等，教師在講授時，應(yīng)巧妙地設(shè)計課程，把所包含的思政元素提煉出來，并將思政教育自然地滲透到學(xué)生的專業(yè)理論學(xué)習(xí)過程中。比如，在講解緒論部分，介紹高分子材料的應(yīng)用領(lǐng)域時，可提出“假如沒有高分子材料，我們的生活、我們的社會、我們的地球會是什么樣的？”的問題讓學(xué)生思考、討論，啟發(fā)學(xué)生體會科技的發(fā)展對于國家發(fā)展、社會進(jìn)步和文明提升的巨大推動作用，激發(fā)學(xué)生“奮力學(xué)習(xí)，報效祖國”的愛國熱情和社會責(zé)任感，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。

六、合理有效的反饋機(jī)制和評價體系的構(gòu)建

一方面，要構(gòu)建及時高效的教學(xué)效果反饋機(jī)制。教師在教學(xué)改革過程中，要通過教學(xué)效果反饋機(jī)制，及時、高效地收到學(xué)生對于改革措施的反饋、評價，以便教師及時調(diào)整改革方向和改革措施，提高教育教學(xué)效果。另一方面，要構(gòu)建激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力的學(xué)業(yè)評價體系：在對學(xué)生的學(xué)業(yè)評估上，堅持過程主導(dǎo)、終結(jié)性評價與過程性評價相結(jié)合的學(xué)業(yè)評價機(jī)制。課程考核不僅要重視知識要點的掌握，更要突出應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的評價，要將多種形式的評價成績納入學(xué)生最后的總成績，以此激發(fā)學(xué)生“主動求知”。在混合式教學(xué)過程中，除了關(guān)注知識技能的學(xué)習(xí)，還著重關(guān)注學(xué)生個性與能力的全面發(fā)展，通過建構(gòu)多元化、多層次、多維度的評價模式，提高評價的科學(xué)性、合理性和全面性。

結(jié)語

在專業(yè)課教學(xué)過程中，依據(jù)OBE的教育思想、新工科建設(shè)理念和工程教育認(rèn)證要求，構(gòu)建線上課堂、線下課堂和科創(chuàng)實踐課堂“三堂互融”混合式教學(xué)模式，多方位、多角度地提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與參與度，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、終生學(xué)習(xí)的意識，最終可培養(yǎng)具有解決復(fù)雜工程能力的高分子材料行業(yè)的實踐創(chuàng)新型專業(yè)人才。