龔 磊
(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院 江西 南昌 330045)
目前,信息技術(shù)高速發(fā)展,線上資源和線下教學(xué)的結(jié)合與互補(bǔ)成為教育領(lǐng)域不可逆轉(zhuǎn)的潮流,各級(jí)各類高校均大力推進(jìn)線上線下混合式“金課”建設(shè)[1],混合式教學(xué)改革已成為高等教育教學(xué)改革的重要方向,不少高校教師對(duì)任教課程的混合式教學(xué)改革進(jìn)行了積極探索。教學(xué)效果評(píng)價(jià)是教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)[2],對(duì)提高教學(xué)水平、提升教學(xué)質(zhì)量具有重要意義,隨著線上線下混合式教學(xué)改革的深入推進(jìn),傳統(tǒng)的教學(xué)效果評(píng)價(jià)方法顯然不能很好地滿足混合式教學(xué)改革的需要,如何有效評(píng)價(jià)混合式教學(xué)效果是當(dāng)前急需解決的問題。近年來,一些研究者基于學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)等對(duì)混合式教學(xué)效果進(jìn)行了效果評(píng)價(jià)研究。楊浩[3]通過收集在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),采用相關(guān)分析法和回歸分析法,對(duì)在線學(xué)習(xí)行為作出了效果評(píng)價(jià);管恩京等[4]以評(píng)價(jià)混合式教學(xué)有效性為目標(biāo),對(duì)影響混合式教學(xué)效果的因素進(jìn)行了分析,構(gòu)建了教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)資源等為核心的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;于洪濤等[5]挖掘、分析了線上線下教學(xué)數(shù)據(jù),并采用問卷調(diào)查法、案例研究法、訪談法等對(duì)混合式教學(xué)改革的效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究。姜鵬等[6]選取了網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)、教學(xué)資源、教師和學(xué)生4 個(gè)主體對(duì)象,篩選建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,分析了人體寄生蟲學(xué)混合式教學(xué)的實(shí)施效果。張霞等[7]通過單因素分析及深度學(xué)習(xí)分析對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià),探討了學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)規(guī)律對(duì)效果的影響。上述研究對(duì)混合式教學(xué)效果評(píng)價(jià)作了有益的探索,但課程種類繁多,線上線下的混合方式也不盡相同,不同課程還需結(jié)合具體課程性質(zhì)及混合方式進(jìn)行混合式教學(xué)效果評(píng)價(jià)。
化工原理是農(nóng)林院校應(yīng)用化學(xué)、林產(chǎn)化工、環(huán)境工程等專業(yè)本科生接觸的第一門工科類課程,也是上述專業(yè)一門極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,提高課程質(zhì)量,對(duì)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)具有重要意義。根據(jù)農(nóng)林院?;ぴ碚n程的特點(diǎn):內(nèi)容廣、知識(shí)點(diǎn)散、實(shí)踐性強(qiáng)、課時(shí)少等(48―64 學(xué)時(shí)),本教學(xué)團(tuán)隊(duì)于2017 年依托江西農(nóng)業(yè)大學(xué)(以下簡稱“我?!保┡c超星泛雅共建的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)自建了化工原理線上課程,正式開展了混合式教學(xué)改革。對(duì)于這一新型的教學(xué)模式,教學(xué)效果評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該僅僅依靠考試成績,還應(yīng)結(jié)合學(xué)習(xí)過程綜合判斷,系統(tǒng)、科學(xué)、客觀地評(píng)價(jià)教學(xué)效果,對(duì)進(jìn)一步優(yōu)化混合式教學(xué)模式具有重要價(jià)值。本研究嘗試通過線上平臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析化工原理課程混合式教學(xué)模式應(yīng)用過程中的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),結(jié)合問卷調(diào)查法及學(xué)生訪談,評(píng)估當(dāng)前混合式教學(xué)的效果,發(fā)現(xiàn)存在的問題,以期構(gòu)建合理的混合式教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系,提高化工原理混合式教學(xué)質(zhì)量,并為其他各類課程優(yōu)化混合式教學(xué)模式提供參考。
根據(jù)混合式教學(xué)特點(diǎn)將化工原理課程內(nèi)容分為三大模塊:動(dòng)量傳遞、熱量傳遞及質(zhì)量傳遞,各模塊再細(xì)分為若干個(gè)知識(shí)點(diǎn),再根據(jù)各知識(shí)點(diǎn)的習(xí)得特性分為陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)兩大類[8],陳述性知識(shí)點(diǎn)采用線上教學(xué),程序性知識(shí)點(diǎn)采用案例法進(jìn)行線下課堂教學(xué)。以此構(gòu)建了“線上、線下互補(bǔ)”“學(xué)生線上自學(xué)、教師線下課堂引導(dǎo)”的混合式教學(xué)新模式。
選取我校化學(xué)與材料學(xué)院2018 級(jí)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)2 班和3 班作為試驗(yàn)班級(jí)。2 班44 人,為實(shí)驗(yàn)班,采用線上線下混合式教學(xué)模式;3 班46 人,為對(duì)照班,采用傳統(tǒng)教學(xué)模式。開課時(shí)間:2021 年3 月―2021 年6 月,每周4 課時(shí),共計(jì)64 課時(shí)。
根據(jù)梳理出的各陳述性知識(shí)點(diǎn)制作了PPT課件、電子講稿,錄制了講課短視頻,將上述教學(xué)素材上傳至平臺(tái)“章節(jié)”板塊,以便于學(xué)生線上學(xué)習(xí)。針對(duì)所學(xué)各知識(shí)點(diǎn)按學(xué)習(xí)進(jìn)度設(shè)置了線上提問、章節(jié)測(cè)試等環(huán)節(jié),鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。按照每周教學(xué)計(jì)劃,教師根據(jù)學(xué)習(xí)通平臺(tái)設(shè)置的資料、章節(jié)、教案、作業(yè)、考試、討論等板塊向?qū)W生發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù),利用統(tǒng)計(jì)、管理、成績權(quán)重設(shè)置等版塊對(duì)學(xué)生線上學(xué)習(xí)進(jìn)行全過程管理。線上學(xué)習(xí)主要作用在課前預(yù)習(xí)及課后鞏固,課前學(xué)生根據(jù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)自主學(xué)習(xí)課件,觀看課程知識(shí)點(diǎn)講解短視頻,完成章節(jié)視頻中插入的測(cè)試題,如遇到難點(diǎn)、疑點(diǎn)問題可在討論版塊發(fā)言求助,課后完成作業(yè)及章節(jié)測(cè)試題。期間,教師要保持在線,積極與學(xué)生互動(dòng),及時(shí)回復(fù)討論版塊的提問。另外,通過平臺(tái)的成績權(quán)重設(shè)置,引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù),利用統(tǒng)計(jì)功能及時(shí)觀察學(xué)生的總體學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),并根據(jù)學(xué)生反映及時(shí)調(diào)整線上學(xué)習(xí)管理。
化工原理是一門注重實(shí)踐的課程,線下課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。線下課堂教學(xué)采用案例教學(xué)法,與線上教學(xué)相結(jié)合,圍繞化工生產(chǎn)實(shí)例,組織學(xué)生就案例項(xiàng)目進(jìn)行分析、討論、總結(jié),著力于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決工程實(shí)際問題的能力[9]。
下面以學(xué)習(xí)熱量傳遞模塊為例,教學(xué)計(jì)劃10 學(xué)時(shí),混合式教學(xué)由線上課前自主學(xué)習(xí)、線下課堂講解、課后線上指導(dǎo)三部分構(gòu)成。①線上課前自主學(xué)習(xí)。傳熱概述、傳熱平衡方程、對(duì)流傳熱系數(shù)及輻射傳熱概述屬于陳述性知識(shí)點(diǎn),線上安排2 學(xué)時(shí)。教師發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù),并設(shè)置完成時(shí)間,學(xué)生登錄“學(xué)習(xí)通”,按規(guī)定時(shí)間完成任務(wù)。教學(xué)視頻、測(cè)試題均由學(xué)生自主觀看完成,并反饋不懂的問題。教師通過課堂搖人答題環(huán)節(jié)抽查學(xué)習(xí)情況,“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)能自動(dòng)采集學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的行為數(shù)據(jù),教師可由此獲得量化的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià),掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,并及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法,做到因材施教、因人而異。②線下課堂講解。有了線上學(xué)習(xí)的知識(shí)基礎(chǔ),轉(zhuǎn)到線下課堂,學(xué)習(xí)程序性知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)熱與對(duì)流聯(lián)合計(jì)算。線下課堂以工廠實(shí)際用套管式換熱器的設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì)型計(jì)算)為項(xiàng)目案例進(jìn)行教學(xué)。已知冷熱流體進(jìn)出口溫度,冷流體(25%鹽水)流量及對(duì)流傳熱系數(shù),熱流體(蒸汽)對(duì)流傳熱系數(shù),求算套管換熱器的面積,選一定規(guī)格的內(nèi)管則可知管長[10]。該案例聯(lián)合了熱量衡算方程、總傳熱方程、總傳熱系數(shù)、對(duì)數(shù)平均溫度差的計(jì)算,涵蓋了本模塊的重要知識(shí)點(diǎn),學(xué)生通過該案例掌握了各公式的含義及應(yīng)用場合。③經(jīng)過課堂講解、案例分析,學(xué)生對(duì)該模塊知識(shí)點(diǎn)應(yīng)有較全面掌握,但依然處于淺層理解狀態(tài),課后再進(jìn)一步轉(zhuǎn)到線上,教師線上指導(dǎo),學(xué)生自主完成課后布置的案例練習(xí)來加深記憶。通過“線上―線下―線上”的混合式教學(xué),學(xué)生由淺層學(xué)習(xí)向深層學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化,通過掌握、解決復(fù)雜實(shí)際工程項(xiàng)目問題,逐步形成對(duì)傳熱問題的高階認(rèn)知。
效果評(píng)價(jià)是評(píng)估混合教學(xué)模式實(shí)踐成效的依據(jù),通過教學(xué)效果評(píng)價(jià)可以發(fā)現(xiàn)教改實(shí)施過程中存在的問題,以便進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)模式。評(píng)價(jià)由兩部分組成,一是成績?cè)u(píng)價(jià),包含過程考核和期末考核兩部分,二是學(xué)生的主觀評(píng)價(jià),由調(diào)查問卷分析及訪談構(gòu)成。
實(shí)驗(yàn)班的課程考核由線上評(píng)價(jià)和線下評(píng)價(jià)構(gòu)成,平臺(tái)評(píng)價(jià)與教師評(píng)價(jià)為主,形成“線上+線下”“教師+平臺(tái)”的立體考核方式。過程考核占總成績的40%,依據(jù)教師設(shè)置的成績權(quán)重以及學(xué)生的在線學(xué)習(xí)記錄,由學(xué)習(xí)通平臺(tái)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算。根據(jù)線上學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)與考試成績的相關(guān)性研究[3],設(shè)置線上考核環(huán)節(jié)如下:視頻及資料觀看30 分,章節(jié)習(xí)題30 分,測(cè)試題30 分,任務(wù)完成度10 分。課程結(jié)束后,進(jìn)行閉卷考試,考試卷面成績占總成績的60%,題目類型有選擇題(20 分)、填空題(30 分),及大型綜合計(jì)算題(50 分),主要考查學(xué)生運(yùn)用化工原理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,具體考核內(nèi)容、考核指標(biāo)及權(quán)重見表1。
表1 課程考核方法
為了解線上成績與線下期末考試成績的相關(guān)性,對(duì)實(shí)驗(yàn)班44 名學(xué)生的期末考試成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并列出其對(duì)應(yīng)的線上成績及兩者的差值,制作了散點(diǎn)圖(圖1)。由圖1可知,線上成績與考試成績呈相同趨勢(shì),兩者差值數(shù)值離散度小,分布集中,說明線上成績與考試成績具有強(qiáng)相關(guān)性。線上學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的教學(xué)視頻觀看時(shí)長、習(xí)題及測(cè)試題的完成質(zhì)量代表學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解與掌握程度,表明線上學(xué)習(xí)對(duì)線下學(xué)習(xí)具有促進(jìn)作用。
圖1 實(shí)驗(yàn)班線上成績與線下考試成績散點(diǎn)圖
在同一時(shí)間、地點(diǎn),采用相同試卷,對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班進(jìn)行了期末測(cè)試,并對(duì)考試結(jié)果進(jìn)行了分析。由表2 可見,對(duì)照班的期末考試成績平均分、及格率(60 分以上)、優(yōu)秀率(80 分以上)分別為68.87、78.26%和21.74%,實(shí)驗(yàn)班分別為75.62、97.82%和32.60%,均高于對(duì)照班,兩班成績的顯著性概率P<0.05(n>30,采用Z 檢驗(yàn)[11]),卷面成績差異顯著。此外,卷面中大型綜合計(jì)算題的平均得分率(綜合計(jì)算卷面得分/綜合計(jì)算總分50 分)實(shí)驗(yàn)班為78.3%,顯著高于對(duì)照班的72.7%。綜合計(jì)算反映學(xué)生靈活運(yùn)用化工原理知識(shí)的能力,實(shí)驗(yàn)班較高的得分率表明混合式教學(xué)有效提高了學(xué)生的化工原理知識(shí)水平和解決工程實(shí)際問題的能力。
表2 對(duì)照班、實(shí)驗(yàn)班期末考試成績分析
2.2.1 問卷調(diào)查
經(jīng)過一個(gè)完整教學(xué)周期的實(shí)踐,采用調(diào)查問卷的方式對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行研究。調(diào)查問卷包括四部分內(nèi)容:網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)評(píng)價(jià)、線上教學(xué)資源評(píng)價(jià)、教學(xué)模式評(píng)價(jià)及自我參與完成度評(píng)價(jià)。問卷采用李克特五點(diǎn)量表法(強(qiáng)烈不同意=1,不同意=2,一般=3,同意=4,強(qiáng)烈同意=5)設(shè)計(jì)題項(xiàng),共30題,限單選[12]。共發(fā)放調(diào)查問卷44 份,回收有效問卷41 份。圖2 所示的調(diào)查結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)線上教學(xué)平臺(tái)的總體滿意度為70.73%,對(duì)線上教學(xué)資源的總體滿意度為95.12%,自我參與滿意度為87.80%,對(duì)混合式教學(xué)模式的滿意度高達(dá)97.56%?;旌鲜浇虒W(xué)使學(xué)生對(duì)化工原理的課程熱情度較增高,線上提供的教學(xué)資源有利于自主學(xué)習(xí),課前預(yù)習(xí)的質(zhì)量更高,學(xué)習(xí)得以效率提高。
圖2 問卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果圖
2.2.2 訪談
實(shí)驗(yàn)班隨機(jī)抽取10 名學(xué)生進(jìn)行訪談,問題涉及學(xué)習(xí)通平臺(tái)的便捷性如何,線上教學(xué)資源是否存在不足,線下課堂及教學(xué)模式有哪些地方需要改進(jìn)。學(xué)生對(duì)混合式教學(xué)模式均給予正面評(píng)價(jià),反映線上布置學(xué)習(xí)任務(wù)預(yù)習(xí)效果較好,以手機(jī)作為學(xué)習(xí)工具也使課堂玩手機(jī)現(xiàn)象減少,線下課堂質(zhì)量更高,對(duì)這一教學(xué)模式總體表示認(rèn)可。但線上學(xué)習(xí)存在缺乏監(jiān)督,不如課堂學(xué)習(xí)效率高;線上教學(xué)資源重點(diǎn)不突出,花費(fèi)學(xué)習(xí)時(shí)間較多等問題,因此,課程組需加強(qiáng)線上教學(xué)素材、資源的優(yōu)化,并監(jiān)督學(xué)生保質(zhì)保量完成線上學(xué)習(xí)任務(wù),進(jìn)一步提高線上教學(xué)質(zhì)量。
本課程組依托“學(xué)習(xí)通”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)自建了化工原理線上課程,構(gòu)建、實(shí)施了線上線下混合式教學(xué)模式,并對(duì)實(shí)踐該模式后的教學(xué)效果進(jìn)行了分析、評(píng)價(jià)。設(shè)置了實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班作對(duì)比研究,對(duì)兩個(gè)班的期末考試成績進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)班學(xué)生成績的及格率、優(yōu)秀率及平均分均顯著高于對(duì)照班,且實(shí)驗(yàn)班的線上成績與線下期末考試成績呈強(qiáng)相關(guān),表明線上學(xué)習(xí)對(duì)線下學(xué)習(xí)具有促進(jìn)作用,混合式教學(xué)使學(xué)生更好地掌握了化工原理課程相關(guān)知識(shí),獲得更強(qiáng)的實(shí)踐能力,課程質(zhì)量得到有效提升。采用問卷調(diào)查法,分析、研究了學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)、線上教學(xué)資源、混合教學(xué)模式及自我參與完成度的評(píng)價(jià),實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)混合式教學(xué)模式的總體滿意度達(dá)到97.56%。訪談結(jié)果也表明該混合式教學(xué)模式得到學(xué)生的認(rèn)可,教學(xué)效果良好。