工科類專業課在線教學轉型思考

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摘要：在抗擊肺炎疫情的背景下，大規模線上教學推動了全球教育信息化革新的步伐，積累了豐富的經驗，為“戰疫后”混合式教學模式改革奠定了堅實的基礎。針對軍校工科類專業課在傳統教學模式下暴露的突出問題，以塑造學員能力為目標，探索基于雨課堂、QQ群等平臺的線上線下混合式教學模式改革途徑，引入問題情境、項目驅動等教學方法，拓展教學內容，提升教員信息素養與學員自主學習動力，打造具有軍校特色的混合式教學課堂。

關鍵詞：工科專業課；混合式教學；教學模式改革；教育信息化

在抗擊肺炎這場沒有硝煙的戰爭中，“互聯網+”為眾多行業的“重啟”帶來生機，教育行業尤為顯著。近十年來，中國教育信息化技術水平持續發展，各類線上教學平臺的建設與推廣、線上教學資源的研發與共享、教法創新與模式改革的研究，對此次應對公共社會危機事件發揮了重大的積極作用。在這次罕見的、歷經幾個月的大規模在線教學實踐后，院校機關信息化教學監控管理水平、一線教師的信息化素養、學生的自主學習能力都得到了空前提升，結合全社會多措并舉，持續完善與優化在線教學環境的現狀，切實為在線教學的持續發展奠定了堅實的基礎。當“戰疫”結束后，這段特殊時期所積累的經驗與成果將何去何從，能否轉化為推動中國高等教育信息化教學模式改革的正能量，成為通往“未來智慧教育”的契機，是值得教育工作者共同反思的問題。

一、工科類專業課教學特點分析

軍校工科類專業課是基礎課與崗位任職課間重要的紐帶，在教學中不僅要夯實學員的理論基礎，更要注重理論與實踐相結合、理論向裝備靠攏、學員自主學習能力與創新能力的培養。但實踐表明，當前仍在沿用的傳統授受式、灌輸式教學模式難以在有限的學時內獲得良好的教學效果，主要原因如下：（一）教學內容。工科類專業課教學內容大都枯燥乏味，晦澀難懂，且對學員先修課程知識積累以及綜合應用能力要求較高。教學中，如若教員一味地照本宣科，學員不及時鞏固先修課程基礎，課堂將即刻陷入令人混混欲睡、師生毫無交流的死循環中。與此同時，此類課程大都開設有實驗課，與理論授課在課時、場地、形式等方面具有明顯的界線，理論沒學懂，進入實驗室的學員，要么請教員對照實驗項目把理論知識再講一遍，要么就是在實驗室中走過場、看熱鬧，最終導致課程的教學效率與質量停滯不前、難以提升，更加無法做到使學員將課程內容與裝備技術相結合、主動追蹤拓展前沿技術、將理論知識轉化為實踐與創新能力等深層次的教學目標。（二）學員特點。軍校學員相較于地方大學生，除了日常文化課的學習外，會將絕大部分精力投放在體能訓練與思想政治學習等方面，且畢業后有較為明確的職業方向，就業壓力相對較低。因此，學員中普遍存在著對所學課程“不求成績優異，只求能過得去”的現象。缺乏學習動力，考試成為了他們學習的最終目標，把以綜合能力提升為本的專業課學成了一門不求甚解、死記硬背的教條課，短短一個假期過后，當他們學習裝備技術理論課程時，凡涉及到的專業課內容基本為一片空白。（三）教學模式。近十年來國內外教育界在教學理念、資源、手段、方法等方面發生了翻天覆地的變革，但軍事院校因其特殊的教育環境與背景，以信息化為代表的教學模式改革步伐相對緩慢。大部分課程仍沿用傳統的課堂師生面授式教學模式與統一時間地點的閉卷筆試考核模式，這對成長在新紀元下的00后學員來說，缺乏足夠吸引力，并且以他們多年應試教育的成長經歷來看，早已累積了豐富的經驗來應付傳統的教學與考核模式，而這與工科類專業課人才培養目標極不適應，在一定程度上浪費了院校的教育資源與師生的寶貴時間。

二、技術與教育融合契機探索

喬布斯生前曾經有一個疑問：為什么互聯網改變了幾乎所有領域，卻唯獨對學校教育的影響小得令人吃驚？這為教育界牽涉出一個重要的課題，即如何運用新技術促進未來教育的發展？[1]以技術與教育融合的發展現狀和趨勢來看，他們將經歷技術向教育領域的導入；技術在教育中的應用；技術向教育領域的深度融入；技術對教育體制的變革四個階段。中國高等教育在近十年中，持續探索并實踐多媒體技術、計算機技術、信息技術、網絡技術、VR/AR/MR技術等在教學中的應用，積累了豐富的教學資源與平臺，將“公平、開放、共享”的教育觀念深深扎入人們的心中，對教育變革的積極作用有目共睹。但因缺乏需求的牽引，先進的教學方法、教學理念做指導，多數資源平臺建設的初衷在于探索體驗、評獎宣傳，轟轟烈烈的榮譽過后，能夠真正走進高校課堂，尤其是軍校課堂的優質教學資源與平臺可謂九牛一毛，傳統課堂教學模式依然按部就班。技術與教育的融合長期徘徊在初級階段。在此次疫情打亂正常教學秩序的背景下，“停課不停學”的現實迫切需要網絡在線教學來“救場”，院校多年來積累的在線精品課、慕課、微課也紛紛派上用場，[2]各大直播網絡教學平臺如雨后春筍般紛紛涌現，競相綻放。作為決定教學活動順利開展的重要角色，各領域的一線教師們穿梭于各大網絡平臺聽講座，學習如何上網課，反過來又將學習成果即刻引進自己的課堂教學中，在不斷的角色身份轉換中，教師們的信息化素養、教育理論水平、信息化教學實踐經驗得到了前所未有的提升。對在傳統教學模式中適應了十幾年的大學生而言，網課是具有吸引力的，據《裝備液壓與氣動技術》網課開課前的在線問卷顯示，班級90%的學生非常期待這種新穎的學習模式。至此，在這次大規模網課教學實踐中，教育領域對信息技術與教育技術的深度融合的認同度進階到了更深遠的層次，同時，絕大多數一線教育工作者都深深體會到線上與線下教學各具的特色與魅力，對倡導多年的混合式教學模式改革有了新的認識與思路。技術與教育的融合一躍將進入“技術對教育體制變革”的高級階段。

三、線上與線下教學的優勢互補研究

傳統課堂需要先進的技術、方法、理念進行改革，但切忌過猶而不及，需在教學模式改革過程中，厘清技術優劣、院校背景、課程特點、學員能力、教員素養等多重要素，設計與之相適應的教學模式改革方案。（一）線上教學是傳統課堂的創新。對軍校而言，如此大規模的線上教學與網絡直播授課前所未有，是一次對院校教學模式改革與一線教員信息素養提升的機遇與挑戰。相較于傳統教學，線上教學使師生突破了時間、地域的束縛，具有教員彈性教學、學員自主學習兩大鮮明特點，特別注重通過網絡手段加強學生與教師的互動。師生不必嚴格按照45分鐘上課、10分鐘課間休息刻板進行教學活動，在教學各環節中，教員以明確的任務驅動為導向，引導學員進行思考，組織開展自主性、合作性、探求性的學習行為，使學員轉變為一種自覺地、無監督的主動學習常態。另一方面，師生更多的是充分利用碎片化時間在課堂以外產生教與學的互動，如學習資源的推送、在線作業、互動答疑、線上測試等。除此之外，在線教學平臺記錄學員學習的一切行為，可將其作為學員形成性質量評價的重要參考因素，有效彌補了傳統應試教育中一考定乾坤的評價體系缺陷，以及教員難以全面掌握所有學員日常學習情況從而導致平時成績存在不公平的遺憾，學員的學習目標也由一味追逐考試成績轉向興趣與能力的塑造。（二）線下教學是不可或缺的環節。線上教學在此次“戰疫”中發揮了巨大的優勢，但同時，它也暴露出一定的局限性，如：網絡拉大了人與人之間的距離，為直接的情感交流設置了障礙，使師生之間缺乏足夠的情感交流、情緒溝通；部分學習能力不足、主動性較差的學員在線上教學中得不到較好的兼顧，甚至出現只掛課不聽課的惡劣事件。[1]尤其在工科類專業課的教學中發現，學員只要有一次課程沒跟上，將極易跟不上后續課程的節奏，進而導致學員棄課，教員是難以實時監控。與此同時，目前線上教學條件暫時無法完成課程的實踐教學環節與綜合性較強的項目驅動教學內容。因此，院校線下教育是不可或缺的，認為在線教育可以取代學校教育是不現實的，但要提高教學質量，變革傳統線下課堂教學模式勢在必行。

四、“戰疫后”的混合式教學構想

經歷了此次大規模在線教學實踐后，院校、教員、學員不可避免的將線上與線下教學進行比較、討論，與此同時，近年來熱門的教育話題“混合式教學”成為了教育界普遍看好的教育未來發展趨勢?；旌鲜浇虒W將網絡教學與傳統教學模式相互融合，充分發揮二者間的互補優勢，呈現的是一種學習方式的混合，更是教育理論、教學理念的混合。[3]工科類專業課教學內容具有軍民融合的顯著特征，適合開展“線上線下混合式”教學模式改革，探索具有軍校特色的信息化教育方法與途徑，從而推進軍校信息化技術與教育技術的深度融合。（一）課程案例背景?！堆b備液壓與氣動技術》是我校機械電子工程專業學員必修的一門專業課，即對接地方工程機械等民用裝備，又是現代化武器裝備的核心技術之一。要求學員在全面掌握基礎理論的前提下，綜合運用所學知識，進行裝備液壓氣動系統的安裝調試、故障診斷、維修維護等實踐操作。但在傳統教學模式下，絕大部分學員課外預習、復習環節缺失，有限的學時數內，教員80%的時間都在解決“是什么？”的問題，20%的時間在講“怎么樣？”“為什么？”的問題，學員們幾乎全程被動接受教員對他們進行課程基礎理論的灌輸，知識內化率低，遺忘率高?！澳芰μ嵘薄耙曇巴卣埂钡雀邔哟握n程教學目標根本無法涉及。意識到了課程教學模式改革勢在必行，近年來，該課程積累了豐富的微課、電視片、虛擬實驗等多種類型的信息化教學資源，并持續探索實踐信息化教學模式改革，在此次“戰疫”中，基于雨課堂、QQ群、釘釘三大平臺，圓滿完成了課程理論教學內容，取得了良好的效果，積累了豐富的實踐教學經驗，為課程實現“混合式”教學奠定了堅實的基礎。（二）教學策略設計。針對課程教學目標，優化教學內容，將其劃分為線上教學的非涉密內容與線下教學的涉密敏感內容。構建可實現教學資源推送、問卷調查、課后作業、輔導答疑的線上教學平臺，進行非涉密教學活動的開展，引入國內外典型案例與前沿技術，多維度引領學員將專業知識與思政緊密聯系，透過大國重器、中國速度等時政背景，增強學員對本專業領域的自信與自豪感，進而提升他們的民族自信、使命、責任、擔當。在激發學員學習興趣的同時，同步拓展師生共同的學術視野。線下課堂，緊密結合裝備技術，發揮項目驅動、群組探究、體驗反思等教法優勢，完成學員由知識認知向能力塑造的轉變，使他們的知識體系既相似于地方大學生，又有別于地方大學生。課程考核評價機制基于網絡平臺，增加學員形成性學習行為數據權重，同時創新終結性考試模式，達到學員能力培養質量客觀評價的目標。（三）教學組織實施。1.課前。運用“雨課堂”向學員推送課程預習手機課件，課件內容以國內外優質共享視頻資源為主，即與課程教學內容緊密聯系，又盡可能緊跟當前時政，易于激發學員的學習興趣。例如：十天建成火神山，讓世界看到了中國速度，而火神山施工現場，大型的液壓裝備是不可取代的大力士，發揮著巨大的作用，他們的類型、結構、原理……預習課件中，結合當今熱點，有針對性的設置問題、情景、項目，激發學員的學習興趣，并培塑學員對本專業知識領域的榮譽感與使命感。學員通過完成預習中的題目與論壇互動，與教員進行交流互動，自主完成基礎理論知識的學習；教員通過雨課堂學員數據監控，全面掌握學員理論知識的預習情況，有針對性的進行課堂教學設計。實踐效果：在此次網課教學中，雨課堂手機課件以網絡視頻的方式向學員呈現課程預習內容，學員自主預習完成率平均達到95%以上，并在討論區積極留言，發表對課程預習內容的個人見解與疑惑，為教員課堂設計調整提供了重要參考。2.課中。學員帶著預習中的問題、項目走進課堂，有明確的學習目標和濃厚的學習興趣。教員精講理論知識的重難點內容，一步步解答學員課前的疑問。充分發揮智慧教室軟硬件資源優勢，教員設計課程內容相關的工程類項目，引導學員進行分組討論，運用裝備液壓虛擬仿真實驗等教學平臺資源，使學員初步的將理論付諸實踐進行設計驗證，有效地將理論與實際相結合，既夯實了理論基礎，又鍛煉了學員發現問題、分析問題、解決問題等能力。在此基礎上，師生可進一步拓展課程教學內容在武器裝備中的應用，使學員對本學科知識體系架構、未來的崗位任職有更深刻的理解。如：液壓元件中的換向閥，廣泛應用于工程機械的各類裝備中，是解讀液壓系統的核心元件，當我們打開某地空導彈運輸裝填車液壓系統原理圖時，里面都運用到了哪些換向閥，作用是什么？特點是什么？能否嘗試解讀整個裝備的液壓系統原理……完成這一教學環節后，專業課與裝備課有機結合，學員能夠真正體會到課程教學內容是可以“學有所用、學以致用”的，如圖1所示。實驗教學可繼續延續理論教學中的項目驅動成果，各組學員將自己的設計方案在實驗平臺中加以驗證。如：三位換向閥不同的中位機能對應的實際現象是不同的，裝備中為什么常采用Y型換向閥，各組學員在回路設計時往往會忽略此類問題，但最終的實驗結果會為學員們留下深刻的印象。實踐效果：在本課程近年來模式改革探索與實踐中，翻轉課堂、項目驅動教學等模式方法的引入極大提升了課堂教學效率與質量，有效破解了在有限的學時數內全面提升學員綜合能力素質的難題。學員的學習目標更加明確、學習興趣得以激發，真正由被動灌輸式學習向主動探究式學習進行轉變，如圖2所示。3.課后。再次運用“雨課堂”向學員推送課程作業手機課件，當學員完成題目時，實時可以查看正確答案，極大減輕了教員為學員進行基礎內容答疑的負擔。雨課堂基于學員作業完成正確率與提交時間，具有排序功能，為教員分析每一名學員的學習行為提供了便利，同時也極大地激發了學員的學習斗志，學員拖欠、抄襲作業的問題能夠得到有效遏制。QQ群是課后師生交流與資源推送的良好平臺，其連麥功能更是為師生進行線上教學聯席會、課后輔導答疑提供了便利，有效利用了師生的碎片時間，在網絡世界中，極易拉近教員與學員的心理距離，消除學員對教員日常的敬畏感與疏離感，起到良好的溝通效果。實踐效果：在此次網課教學中，學員課后學習行為明顯增多，進一步證明了混合式教學有助于學員自主學習能力的培養。另一方面，學員與教員此前雖從未謀面，但師生間的交流互動與往屆學員相比更為親近，學員不僅會想教員請教專業知識，同時發現好的教學資源也會積極主動的與教員和其他學員分享，并對教學模式的創新與改革提出自己的感受與見解。（四）考核評價創新。線上線下混合式教學模式記錄了學員在線學習數據，將其與教員課堂打分、學員小組互評等相結合，能夠獲得相對公平公正，具有說服力的形成性考核數據。而終結性考核模式亦可基于雨課堂在線測試功能，在統一的時間內教員試卷，學員運用手機、平板、電腦等終端在規定時間內進行無紙化答題，題目設置與學員作答形式可不拘泥于文本類，適當引入視頻、語音、圖片等多種類型，可收獲學員的個性化答案，有效杜絕傳統考試中的作弊行為，真正從考核學員能力出發，更好的引導學員樹立正確的學習目標。實踐效果：在此次網課教學中，全體學員就《裝備液壓與氣動技術》課程進行了一次“雨課堂”線上中期考核?？记埃虇T通過QQ群了考試時間、考試平臺、考試所需的設備及網絡需求等信息。全體學員準時就位，教員下發試卷，試卷由單選與多選題組成，共60道題，滿分100分。為獲取學員真實的學習情況，教員經過多次評估，將考試時長設置為45分鐘，并告知學員，考完后即刻知曉成績與排名。最終，全體學員均在規定時間內完成作答，且成績全部合格，最高分98分，最低分62分，且成績分布合理，達到了區隔學員學習效果的目的。網絡平臺的數據統計與排名機制極大激發了學員的好勝心，并期待下一次在線測試的到來。

五、結束語

在通往未來教育的必經之路上，混合式教學模式改革勢在必行。軍校作為特殊教育機構，不僅要順應時代潮流，緊跟改革步伐，更要嚴格遵守一切規章制度，防止一切失泄密等隱患的出現。而工程類專業課具有小班教學的先天優勢，又是通識教育與軍事人才培養的交互點，適合打造具有軍校特色的線上線下混合式教學案例。作為教員，持續提升自我信息素養，抓住機遇，勇于在教學中嘗試新方法、新手段，是教學模式改革的根本。

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作者:楊潔 文桃 李建棟 單位:空軍工程大學防空反導學院