新工科背景下以问题驱动的混合式教学设计

文进 顾少轩

摘  要：新工科建设需要培养具有创新能力的人才，要求学生能够面对实际问题进行分析、研究，具有解决复杂工程问题的能力。因此必须运用新的教学思路，设计符合新工科人才培养需求的教学模式。采用以成果导向的教学理念，在“互联网+”环境下，利用MOOC资源在混合式教学中采用问题驱动教学方法，把对问题的分析“渗透”到整个学习过程中。通过线上和线下、课前和课后的结合，从问题导入、问题的分析与研判等环节构建真实的分析和解决问题的过程，在教师与学生的互动中传授知识和解决问题，使学生的知识和能力得到有效提升。

关键词：新工科;混合式教学;问题驱动;教学设计

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）22-0122-04

Abstract： Emerging Engineering Education requires the cultivation of innovative talents. Students are required to be able to analyze and study practical problems and have the ability to solve complex engineering problems. Therefore， new instructional ideas must be used to design instruction designs that meet the needs of training new engineering talents. It is necessary to adopt the result-oriented teaching concept， use MOOC resources in the blended teaching and the problem-driven teaching method in the "Internet+" environment， and "penetrate" the analysis of the problem into the entire learning process. Through the combination of online and offline， pre-class and after-class， a real analysis and problem-solving process is constructed from problem introduction， problem analysis and judgment， etc.， to impart knowledge and solve problems in the interaction between teachers and students， so that Students' knowledge and abilities have been effectively improved.

Keywords： Emerging Engineering Education; blended teaching; problem-driven teaching; instructional design

新一轮世界科技革命和产业变革的孕育兴起， 对工程教育的改革和发展提出了新的挑战。新工科建设的提出正是为了提升工程教育服务于新技术新产业发展需求的能力，积极回应了这种新挑战。“新工科建设复旦共识”中明确指出“为响应国家战略需求，支撑服务以新产业、新模式、新业态为特点的新经济蓬勃发展，突破核心关键技术，构筑先发优势，在未来全球创新生态系统中占据战略制高点，迫切需要培养大批新兴工程科技人才”[1]。因此，新工科建设需要高等工程教育在新理念、新模式和新方法等方面进行探索，切实提高人才培养的质量。

课程是提高人才培养质量的核心要素。课程是体现“以学生发展为中心”理念的“最后一公里”[2]。在线开放课程的出现和应用把课程教学过程呈现在新的学习情境中，不仅拓展了学习的空间和时间，而且通过线上与线下的结合，为开展以问题驱动的研究性学习提供了一个很好的实施平台。如何在“互联网+”环境下探索课程教学的新方法，让学生成为学习的主体，充分地训练学生的创新能力和实践应用能力，激发了学生的主动性和创造性，是新工科建设中所关注的焦点。

一、新工科背景下课程教学面临的问题

（一）以教为主的教学方式，学生被动学习

新工科作为一种新型工程教育， 其育人的本质没有变， 但对人才的培养提出了新要求。新工科是要培养面向未来、面向世界，主动布局，发挥对未来技术和产业的引领作用的工程科技人才，因此在人才培养中必须注重创新意识和创新能力培养[3]。传统的教学模式中以教师为主体开展课程教学活动，任课教师习惯按照既定的教案平铺直叙地进行讲解，老师讲学生听，学生主要是被动地进行学习，缺乏主动思考和质疑。学生在满堂灌的教学环境中被动地接受知识，教师与学生之间没有形成有效的互动交流，難以保证课堂教学效果。由于学生在课程教学过程中始终处于被动学习状态，只是被动地接受教师提供的知识，很少启发学生主动思考，没能激发学生的潜能，学习的积极性和创造性没有很好地发挥出来，不利于创新意识和创新能力的培养。

因此在人才培养过程中，需要思考如何建立以学生为中心的教育理念，注重提高学生的学习兴趣、学习参与度、学习效果。在课程教学中利用有限的课堂教学时间，让学生主动参与，积极思考，充分利用课堂教学环境使学生的知识和能力得到有效提升。

（二）教学方式比较单一，学生学习成就感不强