疫情防控期间专业课新型“线上-线下”混合教学模式探索

2020-12-21黄陆军崔喜平耿林安琦焦阳

高教学刊 2020年35期

黄陆军崔喜平耿林安琦焦阳

摘要：在全球新冠疫情影响下，2020年春季学期我国高校普遍无限期延迟开学，面对“停课不停教、停课不停学”的要求，适合高校专业课教学的“线上-线下”混合教学模式面临“线上”资源严重不足与无法开展“线下”教学的挑战，迫切需要在实践中探索出适合疫情防控期间的新型“线上-线下”混合教学模式。文章以《热处理原理》专业课为例，探索了大学MOOC课前在线学习+课上腾讯会议直播+实验在线模拟演练+课间与课后微信群/QQ群交流互动4个环节的新型“线上-线下”混合教学模式，强化了学生对专业知识的理解，可以有效提高教学效果与学生对新知识点的理解程度以及具体实验过程的感性认知，是疫情防控期间专业课新型“线上-线下”混合教学模式有效探索，将有助于针对特殊时期与特殊学生开展有效教学模式探索，为我国“双一流”建设贡献智慧与力量。

关键词：“线上-线下”混合教学;专业课;大学MOOC;直播教学;交流互动

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2020）35-0049-04

Abstract： Under the influence of the global coronavirus epidemic situation， the spring semester of 2020 was indefinitely delayed for all the colleges and universities in China. In the face of the requirements of "non-stop teaching and non-stop learning"， the "online-offline" hybrid teaching mode suitable for specialized courses is faced with the serious shortage of "online" resources and the challenge of "offline" teaching. It is urgent to explore the novel "online-offline" hybrid teaching mode suitable for the present epidemic prevention period. Taking the course of Heat Treatment Principle as an example， a new "online-offline" hybrid teaching mode was studies through the following three stages： online MOOC learning before class + live teaching in class+ online simulation experience + WECHAT group / QQ group communication after class. This mode strengthens students' understanding of professional vocabulary， effectively improves teaching effect， students' understanding of new knowledge points and perceptual cognition of exact experiment procedures of professional course during epidemic prevention period. The effective exploration of the new "online-offline" hybrid teaching mode will help to explore the effective teaching mode for the special period and special students， and contribute wisdom and strength to the construction of "Double First-Class" in China.

Keywords： "online-offline" mixed teaching mode; specialized courses; MOOC; live teaching; communication

一、概述

2020年1月以來，一场突如其来的新冠疫情在全球迅速蔓延，打乱了人类日常生活与工作的节奏，打响了全民抗疫防控阻击战。随着全球疫情不断加重以及高校开学节点不断临近，中国教育部紧急下发《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》，要求采取政府主导-高校主体-社会参与的三位一体方式，共同实施并保障高校在疫情防控期间的在线教学，实现 “停课不停教、停课不停学”。面对突如其来的无限期延迟开学以及“停课不停教、停课不停学”的要求，在线教学即“线上”教学，从作为传统课堂面授即“线下”教学的补充与创新尝试，快速升格为高校师生教与学的必选方式。然而，在学校组织的多种在线教学培训中，不同形式的在线教学平台让高校广大师生应接不暇，一度陷入一片茫然与不知所措。

事实上，在互联网快速发展的新时代，在线教学早已被社会与师生所熟知，从第一代函授教育、第二代广播电视教育（80年代兴起）、第三代现代远程教育（90年代兴起），到现阶段的“互联网+”教育，在线教学一直作为辅助而非主体教育教学手段。2014年中国大学MOOC上线，2015年教育部发布了《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》，意见指出通过“高校主体、政府支持、社会参与”的中国特色发展模式推动我国大规模在线开放课程建设。然而，目前大学MOOC网站也仅仅上线了613所学校包括大部分公共课的千余门课程，甚至不及一所综合大学的课程数量，且对于理工类专业课程所必需的实验教学部分更是从未在线实施过，这也是为什么2020年突如其来的全部在线教学造成广大师生措手不及的主要原因。

二、问题分析

对于高校专业课教学，由于受到需要与实验课结合、教材不统一、知识体系需要不断更新、创新知识点需要充分交流等诸多因素的限制，因此，专业课在线教学推动速度始终较慢，专业课实验教学脱离实验装备而难以实施。面对专业课这些特点，“线上-线下”混合教学模式应运而生，线上基础理论教学可以大幅提高学生学习时间和空间的灵活性，大幅降低学校线下教学场地与学生数量的限制，以及大幅降低教师年复一年的教学工作量;而实验在线模拟演练可以弥补理工类专业课程开设实验教学受实验设备与必需线下操作的限制。而线下教学包括讨论交流等环节可以有效弥补线上教学在师生互动、学生监督、试验教学、知识体系更新、创新点碰撞等方面的不足，因此“线上-线下”混合教学模式可以实现“线上”MOOC教学/实验在线模拟演练与“线下”课堂面授教学优势互补，是顺应“互联网+”时代发展，提高专业课教学与人才培养质量和效率的有效模式。

然而，面对2020年春季学期，突如其来的新冠疫情给中国高校乃至世界高校传统教学方式带来了极大挑战，传统面授变得遥不可及，而专业课“线上-线下”混合教学面临“线上”教学资源严重不足，“线下”教学补充难以进行的困境，并且学生没有现成的教材和参考资料，老师没有适合线上教学资源，迫切需要在实践中探索专业课新型“线上-线下”混合教学模式，以迅速提高网络授课效率，成为所有授课教师关心的话题。哈尔滨工业大学材料学院2020年春季开设170余门网络授课，经过学院反复研讨预案-教师课程准备-学院审核-师生预先沟通-在线基础理论教学/实验在线模拟演练-专家/督导听課-专家/督导和学生反馈-教师优化教学方案等环节，网络授课规模迅速扩大，教学效果迅速提高，教学满意度快速提高，同时，快速平复了广大师生焦虑的心态。

本文以材料科学与工程相关专业学习的《热处理原理》课程为例进行探索，包括在线基础理论教学/实验模拟演练平台、授课节奏、互动交流方式等。

三、专业课新型“线上-线下”混合教学模式探索

《热处理原理》专业课是材料类专业必修核心课程，是材料知识体系的重要一环，起着呈上启下的作用。该课程包括固态相变特点、奥氏体的形成、珠光体转变、马氏体转变、贝氏体转变、淬火钢的回火转变、合金的脱溶分解与时效7章主要内容，以钢铁材料、铝合金为例，讲述了金属材料在加热与冷却过程中组织演变热力学、机理、特点、动力学，以及热处理带来的机械性能变化。哈尔滨工业大学《热处理原理》2020年春季学期“线上-线下”混合教学包括大学MOOC课前在线学习+课上腾讯会议直播+实验在线模拟演练+课间与课后微信群/QQ群交流互动4个主要环节，其中课上腾讯会议直播+课间与课后微信群/QQ群交流互动相当于新的“线下”教学方式。大学MOOC在线资源是精心设计与制作的“线上”教学资源，将全部课程内容抽出20个重要核心知识点模块，包括固态相变的特点、固态相变的形核与晶核长大、珠光体向奥氏体的转变机制、奥氏体等温形成动力学、奥氏体晶粒长大及其控制、珠光体的形成过程、珠光体转变动力学、珠光体的机械性能与钢中碳化物的相间析出、钢中马氏体的晶体结构、马氏体相变的主要特点、钢中马氏体的组织形态、马氏体转变热力学、马氏体转变机理、马氏体的机械性能、贝氏体的转变特征及组织形态、贝氏体转变热力学与转变过程、淬火碳钢的回火转变过程、钢在回火时机械性能的变化、Al-Cu合金脱溶过程、合金时效时的性能变化共计20节内容。一个知识点一次MOOC视频资源，时常15-20min，符合学生在线学习时间规律。大学MOOC可以忽略学生学习时间与空间的限制，极大提高学生学习的灵活性。如果有些专业课还没有建立大学MOOC在线教学资源，可以选用详实的PPT或者录播PPT等方式代替。然而大学MOOC是针对重要知识点的概括性讲授，对于知识点之间的衔接以及次要知识点的介绍缺少详实的讲解，因此，直播授课可以弥补这一不足。直播与录播的选择也是经过一番争议的，录播就相当于全部课程内容更详实的MOOC资源，如果一时之间将所有课程录播，还要精心编辑，大幅增加老师的工作量，也大幅增加学生接收录播内容的压力。因此，疫情防控期间，从最开始的录播与直播争论不休，到开课后录播课程迅速减少，现在基本上都是直播方式。

在无法进行传统线下教学的情况下，教师需要提前准备出更充分的电子版教学素材，包括电子版教材与参考书、授课PPT与视频、教学方案设计与教学大纲等。并提前将电子版素材分章节发送给学生。因无法开展试验教学，疫情防控期间的线上教学，需要融合传统试验教学的核心内容，比如，通过热处理设备介绍、热处理后材料组织与性能图片展示、热处理过程中组织转变最新研究进展与视频动画等。

在疫情防控期间的线上教学，不管是大学MOOC+直播还是全部内容的直播，完全的线上教学方式，缺少了面对面的互动交流，因此课后交流互动非常必要。直播教学因网络问题，一般选择语音直播，而不用视频;或者老师视频，学生不开视频，这样看不到学生的反应，随着课程的开展，在实践中不断优化，老师的教与学生的学都快速的相互适应了，快速的从最开始的低效率到如今的高效率学习。在这个过程中，老师的教与学生的学，因缺少了传统线下教学中老师的手势、表情、语调、教鞭/激光笔配合，以及学生眼神的交流和及时反馈，如果仍然按照传统的教学方法势必影响教学效果。比如，在线网络直播采取传统一次两个50分钟满堂讲课的方式授课的话，必然存在两个方面问题，一是因实时互动与课程思政内容减少，教学速度提升、教学信息量增加，但同时因学生注意力难以长时间集中在屏幕上使得教学效果明显降低;二是因为得不到学生眼神的反馈，教师要不断提高声音与紧张程度以强迫自己专注讲授，学生因手机或者电脑屏幕尺寸小和光线刺激，比平时线下教学听课更累，因此满堂讲课会造成师生迅速进入疲惫状态，教与学的兴趣快速降低。基于以上实践分析，根据课程难易程度以及师生的接受程度，探索出了集中讲授与集中互动交流相结合的形式。比如，每50分钟课程，集中讲授约30分钟，集中互动交流约20分钟;或者一次集中讲授50-60分钟，然后集中互动交流40-50分钟。集中讲授与集中交流互动，还可以避免师生们因频繁切换教学平台状态而影响进度以及注意力。另外，集中讲授可提高讲授效率进而节约出充分时间用于交流互动，在交流互动中可以及时掌握学生学习与理解情况，进而不断优化教学方案。

而实验在线模拟演练是对学生基础理论学习很好的检验与补充，可以通过教师录制视频：讲解实验原理、演示操作步骤，同时有条件的专业课可以组织开发在线模拟实验演练小程序提供给学生亲自进行实验模拟演练，最后提交实验报告等形式继续夯实学生基础理论、强化学生运用所学知识解决实际问题的能力。

微信群/QQ群留言是一个有效的交流互动方式，一般情况下，我国学生相对腼腆，主动回答和发表意见的积极性不高，即使是在相互看不到的直播课堂，学生也更愿意留言而不愿意主动和老师对话。因此，在疫情防控期间，哈尔滨工业大学《热处理原理》课程交流互动选择微信群留言然后老师回答的方式进行。微信群留言提问的方式受到学生的广泛欢迎，学生提问的积极性大幅提高，甚至不担心自己的问题是否正确或者是否幼稚，比如珠光体向奥氏体转变时727℃时形核率是零吗？形核率公式中温度T是绝对温度吗？再结晶是不是相变？也只有这样，老师才能及时发现问题，发现学生的思维导向。微信群/QQ群在线提问，还有另一个功能，学生可以将有疑问的电子版教材上的知识点标注截图发到群里，这样对问题的描述定位更准更加清晰。另外，微信群/QQ群还有一个功能，一个人提问，其他同学都可以关注，并且更多的关注学生提问的问题与老师回答内容本身，而非传统线下教学时，多数学生会关注提问题的学生，注意力更集中，思考更深入全面。最后，微信群留言交流互动，还可以在课后将学生的疑问整理出来，以备下次上课备课时有针对性的讲解，从而不断提高教学效率。

事实上，传统线下教学一直面临着学生对专业课程学习接受程度低的问题，主要原因是，在学生脑海里专业课上每次课程都会出现很多新词汇，新词汇的出现，如果不能及时查词典或者稍不留神，就会错过老师的解释，所以，大多学生对专业课学习感觉吃力，主要是新出现的专业词汇/知识点不理解，据不完全统计，60%以上的学生学习专业课感觉听不懂，很吃力。这一点不仅是针对材料专业，对其他专业也是如此。事实上，即使是网络流行语，在第一次听到而不去查询其含义，也是听不懂的，比如“给力”“打Call”“硬核”“996”“佛系”等，这些词汇的第一次听说，甚至搞不懂这样的词汇是褒义词还是贬义词，只有查清内涵，才能理解含义，才敢进一步使用，专业课学习更是如此。

有了线上教学资源，学生通过提前线上学习，发现哪些是生疏的专业词汇，比如共格、应变能、相变机制、派镦处理、魏氏组织、切变、非扩散型相变等等。40%左右态度认真的学生会提前查书或者上网查询生疏词汇概念，直至弄明白其内涵，这样大大提高“线下”直播教学知识点吸收的效率;60%左右学习主动性一般的同学，会注意到这些生词，虽然不去查书或者网上查询，但是在脑海中会留下对这些生疏专业词汇的印象，那么在老师直播讲解的时候就更容易引起学生的注意，并进而集中精力听老师讲解，这样也会提高学生的学习效率。当然也会有个别学生，要么是“线上”学习走过场，要么是“线下”直播学习走过场，无论缺少哪个环节，都会是专业词汇只听一遍，那么和传统教学没有两样，学习效率不高，并且抱怨学习的负担更重。

本文探索的大学MOOC课前在线学习+课上腾讯会议直播+实验在线模拟演练+课间与课后微信群/QQ群交流互动4个环节，是疫情防控期间专业课新型“线上-线下”混合教学模式有效探索，通过这种教学模式的实施，学生相当于一个知识点学习四次，大大提高学生对新知识点的理解程度，经过调研，学生满意度达到100%。《热处理原理》是材料类专业学生专业课学习承上启下的课程，这门课学懂弄通对专业课学习至关重要，既是对前期课程的再学习，更是为后续课程建立知识基础，有助于专业知识体系的建立，进一步建立对学习与专业的自信。这个过程，不仅有效培养学生自学能力，更重要的是大幅提高学生自信心，这对学生将来学习与工作是至关重要的。哈尔滨工业大学在疫情防控期间从一开始的探索逐步适当开设网络课程，到后来的“应开尽开”，充分说明了学校、教师、学生都已经完全适应，并且充分相信专业课老师和学生的素质，如果运用得当，效果优于传统教学方式。

四、结束语

在教育部“停课不停教、停课不停学”的指导下，各个学校都轰轰烈烈开展了网络教学的实践探索，在慌乱中逐渐理清了思路，摸清了规律，迅速在实践中掌握了行之有效的方式方法。高校专业课采取大学MOOC课前在线学习+课上腾讯会议直播+实验在线模拟演练+课间与课后微信群/QQ群交流互动4个环节，可以有效提高教學效果，是疫情防控期间专业课新型“线上-线下”混合教学模式有效探索。为进一步提高不同专业课在特殊时期 “线上-线下”教学效果，可以基于本文探索的模式，进一步不断实践摸索，探索出一种适合不同专业课特色的“线上-线下”教学新模式，服务广大师生在特殊时期，以及今后针对特殊学生的教育与教学模式，为我国“双一流”建设贡献智慧与力量。

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