線上線下混合式教學(xué)在流體輸送與傳熱“示范課”中的應(yīng)用

劉義章,王磊

(滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 食品與環(huán)境工程學(xué)院,安徽 滁州 239000)

根據(jù)《教育部2018年工作要點(diǎn)》(教高司函〔2018〕12號(hào)),實(shí)施一流課程建設(shè)“雙萬(wàn)計(jì)劃”,即計(jì)劃建設(shè)1萬(wàn)門國(guó)家級(jí)和1萬(wàn)門省級(jí)一流線上線下精品課程,推動(dòng)高等教育質(zhì)量躍上新臺(tái)階[1].2020年在教育部“停課不停教、停課不停學(xué)”的方針政策指引下,全國(guó)高校的眾多課程均開(kāi)展了形式多樣的線上線下混合式教學(xué).線上線下混合式教學(xué)為教師結(jié)合線上、線下各自優(yōu)勢(shì),達(dá)到協(xié)作效應(yīng),在不同時(shí)空中有計(jì)劃實(shí)施教學(xué)完成教學(xué)目標(biāo)的一種教學(xué)方式[2].流體輸送與傳熱在不斷進(jìn)行的教學(xué)改革中依托安徽省大規(guī)模在線開(kāi)放課程(MOOC),選用線上線下混合式教學(xué),成為安徽省示范基層“教學(xué)示范課”的建設(shè)課程,推動(dòng)了流體輸送與傳熱課程的深度變革.

1 流體輸送與傳熱教學(xué)改革之路

流體輸送與傳熱是原化工原理課程的上冊(cè)內(nèi)容,本教學(xué)團(tuán)隊(duì)從最初的純理論教學(xué)(沒(méi)有設(shè)備)到現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)、仿真、e會(huì)學(xué)平臺(tái)慕課(MOOC).教學(xué)過(guò)程經(jīng)歷精選教材、重構(gòu)課程體系、編寫教材、建設(shè)精品課程;課堂教學(xué)自制和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)畫(huà)演示、引入名師視頻、項(xiàng)目化教學(xué)、模塊化教學(xué)以及現(xiàn)在的線上線下混合式教學(xué).與時(shí)俱進(jìn),不斷推進(jìn)教學(xué)改革和課程建設(shè).

流體輸送與傳熱是化工類專業(yè)的核心課程,集理論、實(shí)驗(yàn)、仿真為一體的理實(shí)一體化教學(xué),因其概念抽象、原理難懂、公式計(jì)算繁多等特點(diǎn),是各院校教學(xué)改革和課程建設(shè)最為活躍的課程.傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,老師容易受到公式推導(dǎo)和過(guò)程原理等講解的束縛;往往出現(xiàn)老師講解的很累,學(xué)生學(xué)的很苦并漸漸成為低頭族的現(xiàn)象.教師在抱怨學(xué)生不愿意學(xué)習(xí)的同時(shí),也在思考如何改變教學(xué)模式、重構(gòu)課程結(jié)構(gòu)體系;但是如果不能從學(xué)生的角度思考問(wèn)題,難以割舍那些過(guò)于專業(yè)性的知識(shí)點(diǎn),教學(xué)改革的效果往往并不理想.教學(xué)的目的是向?qū)W生傳授知識(shí),以什么樣的形式能讓學(xué)生獲得老師所傳授的知識(shí)是教師在進(jìn)行教學(xué)改革和課程建設(shè)時(shí)優(yōu)先考慮的問(wèn)題.

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,最初的教學(xué)中,不斷收集好的動(dòng)畫(huà)、圖片、名師授課視頻和制作盡可能好看的課件,吸引學(xué)生的課堂注意力.老師的通病是好的東西都想盡可能地展示給學(xué)生,造成原本有限的課堂時(shí)間被安排的滿滿的,導(dǎo)致講課語(yǔ)速變快、原理講不透、公式和習(xí)題不能及時(shí)消化,學(xué)生成績(jī)不理想.為此我們積極申報(bào)化工原理校級(jí)精品課程,把動(dòng)畫(huà)、圖片、名師視頻放在網(wǎng)站上,同時(shí)建立試題庫(kù)等輔助資源.但是,精品課程錄制的視頻是以一節(jié)課為標(biāo)準(zhǔn),受教師的精力和經(jīng)費(fèi)的限制,錄制的視頻數(shù)量有限,受學(xué)生歡迎的程度不高,很少有學(xué)生能安安心心地看完一個(gè)完整視頻;同時(shí),早期的網(wǎng)絡(luò)和通訊不發(fā)達(dá),學(xué)生很少關(guān)注網(wǎng)站,也很難做到及時(shí)互動(dòng)達(dá)到滿意的效果.2016年申報(bào)安徽省在線開(kāi)放課程(MOOC),到2019年完成建設(shè)并實(shí)施三輪教學(xué),為流體輸送與傳熱教學(xué)模式改革注入新的生機(jī).

2 流體輸送與傳熱線上線下混合式教學(xué)模式改革

我校是一所高職院校,人才培養(yǎng)方案決定流體輸送與傳熱的教學(xué)不同于本科院校;同時(shí)受學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高和教學(xué)學(xué)時(shí)的限制,促使流體輸送與傳熱的教學(xué)不斷改革.MOOC作為互聯(lián)網(wǎng)與教育教學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物,極大推動(dòng)了教學(xué)改革,改變了傳統(tǒng)課堂講授的教學(xué)模式,豐富了教學(xué)內(nèi)容、形式和環(huán)境.“以學(xué)生為中心”的線上線下混合式教學(xué)調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和能動(dòng)性,同時(shí)也使教學(xué)從單純的課堂延伸到課外,解決了教學(xué)學(xué)時(shí)不足的問(wèn)題.我校的流體輸送與傳熱依托MOOC進(jìn)行了線上線下混合式教學(xué)模式改革,收到良好的效果.

2.1 線上教學(xué)

流體輸送與傳熱線上教學(xué)主要依托安徽省網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)中心(e會(huì)學(xué))進(jìn)行,視頻精選教材中一些基本概念(物料衡算、流體的粘性和粘度、流體的壓強(qiáng)等)、基本原理(柏努利方程的應(yīng)用、熱傳導(dǎo)、湍流時(shí)摩擦系數(shù)確定等)、重要的公式推導(dǎo)(對(duì)數(shù)平均溫差、連續(xù)性方程、流體靜力學(xué)方程推導(dǎo)等)、常見(jiàn)現(xiàn)象(汽蝕現(xiàn)象)和實(shí)驗(yàn)(柏努利能量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)、流體流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)、離心泵特性曲線測(cè)定和傳熱實(shí)驗(yàn)).每個(gè)視頻不超過(guò)15 min,視頻中穿插有隨堂作業(yè)(防止學(xué)生快速瀏覽視頻或視頻在播放而人已經(jīng)離開(kāi)),視頻結(jié)束還有課后作業(yè);平臺(tái)建有試題庫(kù),可以手動(dòng)選擇或隨機(jī)組建考試題.線上學(xué)習(xí)可以在電腦上或手機(jī)上進(jìn)行,在一定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)督促學(xué)生課前學(xué)習(xí),課堂答疑,課后強(qiáng)化鞏固.學(xué)生線上學(xué)習(xí)時(shí)可以評(píng)論、討論,老師可以通過(guò)e會(huì)學(xué)app時(shí)時(shí)參與,答疑解惑;這些活動(dòng)軌跡能夠保留在平臺(tái)上,因此,不需要老師設(shè)定時(shí)間集中學(xué)習(xí)和研討,真正做到課堂延伸、時(shí)空轉(zhuǎn)換,營(yíng)造輕松、互動(dòng)、和諧的教學(xué)環(huán)境,打破傳統(tǒng)教學(xué)模式中的時(shí)間、空間束縛.

e會(huì)學(xué)平臺(tái)上傳有課件,教案、教學(xué)計(jì)劃和課程標(biāo)準(zhǔn)等,學(xué)生可以了解課程教學(xué)的整個(gè)過(guò)程,還具有通知、簽到、分組、討論、統(tǒng)計(jì)等基本功能.學(xué)生在線下上課前已經(jīng)了解與教學(xué)有關(guān)的原理、重要概念等,輔以課堂聽(tīng)講,可以節(jié)省老師的課堂講授時(shí)間,使教師的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到具體應(yīng)用中;避免傳統(tǒng)教學(xué)中原理講不透、概念沒(méi)消化、公式?jīng)]講清楚,等到需要應(yīng)用教學(xué)時(shí)時(shí)間已到,老師匆匆講完例題、布置作業(yè)就不得不下課.線上課程具有重復(fù)播放功能,一次沒(méi)聽(tīng)懂的可以回放;加之好學(xué)學(xué)生在e會(huì)學(xué)平臺(tái)、QQ群、微信群與老師的互動(dòng),其他學(xué)生在瀏覽信息時(shí)也存在著被動(dòng)學(xué)習(xí).通過(guò)線上教學(xué)的開(kāi)展,在與往屆學(xué)生相比,線下教學(xué)時(shí)學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受能力大大提高,對(duì)于教學(xué)效果的提升有很大幫助.

2.2 線下教學(xué)

MOOC作為新時(shí)代的一種在線開(kāi)放課程,受到廣大師生的喜愛(ài),但是由于MOOC是以短視頻的方式呈現(xiàn)給學(xué)生的,以教學(xué)中的知識(shí)點(diǎn)構(gòu)成的課程體系,缺乏課程體系的完整性和銜接性,而且有很多教學(xué)內(nèi)容不適合錄制成視頻,MOOC就目前來(lái)說(shuō)還不能取代課堂教學(xué).流體輸送與傳熱線下教學(xué)有理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)和仿真教學(xué),高職院校的實(shí)踐教學(xué)要多于理論教學(xué).高職院校的學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性較差,獲得知識(shí)、技能的最主要途徑是課堂,課堂之外布置的作業(yè)、任務(wù)都會(huì)嚴(yán)重打折;因此,線下教學(xué)仍然是課程教學(xué)的重要組成部分,課堂是教學(xué)的主陣地,是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力和創(chuàng)新能力的重要場(chǎng)所[3].線下教學(xué)必須按照課程體系的完整性完成知識(shí)結(jié)構(gòu)的傳播,不能因?yàn)橛芯€上教學(xué)就簡(jiǎn)化課堂教學(xué)的知識(shí)內(nèi)容,只是在授課的過(guò)程中教師可以根據(jù)學(xué)生的信息反饋了解學(xué)生的知識(shí)掌握程度,從而調(diào)整教學(xué)進(jìn)度.這種信息的反饋也能使教師及時(shí)調(diào)整線上教學(xué)部分,形成線上線下的良好協(xié)作.

線上線下混合式教學(xué)顯著提升學(xué)生參與課堂教學(xué)的主動(dòng)性,并增加了學(xué)生參與專業(yè)課程學(xué)習(xí)的時(shí)間,從而顯著提升課程授課質(zhì)量,深受學(xué)生的喜愛(ài)[4-6].

3 流體輸送與傳熱“示范課”建設(shè)

流體輸送與傳熱是化工類的核心課程,既是專業(yè)基礎(chǔ)課,又是一門技術(shù)課程,具有很強(qiáng)的工程性;它是以一個(gè)個(gè)單元操作中設(shè)備的選型和操作為內(nèi)容展開(kāi)教學(xué)的,其教學(xué)和目標(biāo)之間是倒置關(guān)系和漸進(jìn)關(guān)系.教學(xué)中如果不把這種關(guān)系課前告訴學(xué)生,學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn),不知道為什么學(xué)習(xí)這些知識(shí).例如:流體輸送單元的目標(biāo)是為管路系統(tǒng)選擇輸送設(shè)備,設(shè)備的選型涉及到很多計(jì)算和原理,教學(xué)需要把設(shè)備的選型所需的前序知識(shí)講清楚,學(xué)生才能解決工程上的這一實(shí)際問(wèn)題.由于知識(shí)結(jié)構(gòu)存在漸進(jìn)性,學(xué)生注意力不集中或在某個(gè)知識(shí)環(huán)節(jié)產(chǎn)生脫節(jié)就會(huì)影響后續(xù)知識(shí)學(xué)習(xí);以往學(xué)生在學(xué)到柏努利方程的應(yīng)用時(shí)學(xué)習(xí)興趣就有明顯下降,嚴(yán)重影響后續(xù)學(xué)習(xí)的積極性.

流體輸送與傳熱“示范課”以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和工程觀念兩個(gè)目標(biāo)為課程建設(shè)的抓手.為此,我們做了幾個(gè)方面的努力:一是進(jìn)行教學(xué)考核改革,實(shí)行平時(shí)∶網(wǎng)課∶實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)∶期末考試=3∶2∶3∶2的考核模式,突出實(shí)踐課程和平時(shí)表現(xiàn),削弱期末考試在課程學(xué)習(xí)中的比重,減輕學(xué)生對(duì)本課程學(xué)習(xí)的畏懼心理.現(xiàn)在的高職生如果沒(méi)有老師細(xì)致地帶領(lǐng)復(fù)習(xí),很難考出好的成績(jī),在這樣的環(huán)境下,期末考試在教學(xué)考核中的比重過(guò)大不適宜.高職教育實(shí)踐部分在總課時(shí)中的占比較大,傳統(tǒng)課程考核(平時(shí)∶期末考試=4∶6)中實(shí)踐考核是計(jì)算在平時(shí)成績(jī)中的,而平時(shí)成績(jī)需要考核學(xué)生的出勤、作業(yè)和課堂表現(xiàn),致使實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)部分的考核與高職的培養(yǎng)目標(biāo)不相適應(yīng).因此,“示范課”建設(shè)必須改革課程的考核方式,突出實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn),注重平時(shí)的過(guò)程性學(xué)習(xí)管理[4].二是結(jié)合本地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需求精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容,流體輸送與傳熱只講解流體輸送和傳熱兩個(gè)單元部分.加大流體輸送單元的授課學(xué)時(shí),目的是讓學(xué)生適應(yīng)本課程學(xué)習(xí)方式,保護(hù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,打好基礎(chǔ).同時(shí)使學(xué)生實(shí)現(xiàn)由理到工的學(xué)習(xí)方法轉(zhuǎn)變和工程觀念的養(yǎng)成.例如求干空氣在常壓、20 ℃下的密度.該題有4種解題方法,其中直接查表得20 ℃下的密度為1.205 kg/m3是教材中首個(gè)典型的工程觀念培養(yǎng)例題.再如管徑的估算、試差法計(jì)算等,教材在不斷更新和變換,但是好的例題始終保留著.三是利用線上課程盡可能早的了解學(xué)情,建立起師生之間的良好互動(dòng),增強(qiáng)師生間的親和力.由于e會(huì)學(xué)平臺(tái)是安徽省教育廳主管的網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)中心,所有教學(xué)資源都需要經(jīng)過(guò)審核后才能上傳,一些好的非自制的動(dòng)畫(huà)、視頻是不能上傳的,而微信群和QQ群能夠很好地實(shí)現(xiàn)這一功能,而且通過(guò)微信群和QQ群師生的互動(dòng)還能了解到學(xué)生真實(shí)的個(gè)性.

4 總 結(jié)

充分利用現(xiàn)代教育信息技術(shù)推進(jìn)流體輸送與傳熱“示范課”建設(shè),優(yōu)化線上線下協(xié)調(diào)機(jī)制,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,豐富了教學(xué)形式.但是,混合式教學(xué)對(duì)于教師來(lái)說(shuō),需要付出大量的精力,引導(dǎo)學(xué)生多參與課程的學(xué)習(xí)和交流,才能達(dá)到良好的教學(xué)效果.