金課視角下線上線下混合式教學研究與實踐

摘 要 針對“工程機械”課程傳統(tǒng)教學存在的線上資源利用率不高、線下課堂參與度不夠、學生主動性不足等問題，文章從“兩性一度”的金課視角，對“工程機械”混合式教學模式進行了設計和探索。文章首先創(chuàng)新了貫穿工程機械課程群的知識點網(wǎng)絡，建立了具有差異化挑戰(zhàn)度的任務點體系，進而在線上線下混合教學過程中融入高階性課程設計和多環(huán)節(jié)一體的達成評價機制。實施效果表明，文章所提出的“工程機械”線上線下混合式教學方法，可有效解決傳統(tǒng)教學中所存在的問題，對打造符合“兩性一度”標準的“工程機械”金課具有重要意義。

關鍵詞 工程機械；混合式教學；在線開放課程

中圖分類號：G424 " """"""""""""""""""""""""" 文獻標識碼：A """ DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.28.043

Research and Practice of Online-offline Blended Teaching from the

Perspective of Golden Course

——Taking \"Engineering Machinery\" as an example

Abstract In response to the problems of low utilization of online resources， insufficient participation in offline classrooms， and lack of student initiative in traditional teaching of the \"Engineering Machinery\" course， this article designs and explores a blended teaching model for \"Engineering Machinery\" from the perspective of the innovation， high level， and challenge. The article first innovates the knowledge point network that runs through the engineering machinery course group， establishes a task point system with differentiated challenges， and then integrates advanced course design and a multi link integrated achievement evaluation mechanism into the online and offline blended teaching process. The implementation effect shows that the blended online and offline teaching method of \"Engineering Machinery\" proposed in the article can effectively solve the problems existing in traditional teaching， and is of great significance for creating a \"Engineering Machinery\" golden course that meets the innovation， high level， and challenge standards.

Keywords Engineering machinery; blended teaching; open online course

隨著現(xiàn)代信息技術的快速發(fā)展及其向高等教育領域的深度滲透，高校教學理念發(fā)生了深刻變革，教學的方法和內容均突破了傳統(tǒng)課堂的局限，由“以教師為中心”的知識灌輸型課堂向“以學生為中心”的自主學習型課堂轉變[1-2]，教學形式也由“單一課堂、單一教師”的單線式教學向“線上線下混合、教學團隊協(xié)同”的互動式教學轉變[3-4]。2018年，教育部制定以“金課”建設為核心的一流課程戰(zhàn)略[5]，明確提出了“兩性一度”的評價標準，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。線上線下混合式教學以其深耕課堂、依托網(wǎng)絡、與時俱進的特點，成為極具代表性的一類金課模式。

“工程機械”是石家莊鐵道大學機械類專業(yè)的核心特色課程，于2006年被評為河北省精品課程，2007年被評為國家級精品課程，2016年入選第一批國家級精品資源共享課程，2020年被確立為河北省一流課程。“工程機械”課程緊密結合國家基礎設施建設與重大鐵路工程項目，是國內唯一一門工程機械類國家精品課程兼國家精品資源共享課程，并已于2020年正式建設成為河北省級精品在線開放課程[6]。為進一步推動新時代背景下的金課建設、順應鐵路行業(yè)與京津冀地區(qū)對綜合型工程人才的需求，“工程機械”課程亦需圍繞高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的“兩性一度”標準進行線上線下混合式教學的實踐探索，打造一流“金課”。

因此，本文基于“工程機械”省級在線開放課程平臺，依據(jù)高階、創(chuàng)新、挑戰(zhàn)三位一體的金課標準，深度融合高水平線上資源和深耕化線下課堂，以激發(fā)學生的學習主動性和課堂活躍度為主線，從課程資源與團隊建設、課前線上學習、課中線下教學、課后線上鞏固、過程管理與效果評價等五個方面進行混合式教學的研究與實踐，以提升學生解決復雜機械工程問題的能力，強化學生立足于工程機械生產(chǎn)實踐與研究開發(fā)一線的綜合素養(yǎng)。

1" “工程機械”教學現(xiàn)狀

“工程機械”課程具有鮮明的行業(yè)特色和知識集成特點，授課內容涵蓋鏟土、運輸、起重、壓實等常規(guī)工程機械，架橋機、盾構機、硬巖隧道掘進機等大型超大型工程機械，以及液壓和機電控制系統(tǒng)、狀態(tài)檢測和故障診斷技術、施工組織等工程機械相關領域，其關鍵知識點更是涉及動力、傳動、行駛、轉向、制動、作業(yè)、運維等多個方面，覆蓋面廣、集成性強、脈絡繁復，與實踐聯(lián)系極其緊密，對機械原理、機械設計、液壓與氣壓傳動、機電控制等專業(yè)課程有很高的先修要求。傳統(tǒng)的“工程機械”課程教學主要存在兩大問題：其一，授課內容多、知識點密集，在有限的學時中學生難以建構起緊密的知識網(wǎng)絡，且教學內容以理論講授為主，缺乏工程實例或虛擬仿真實驗，導致對學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)不足——換言之，課程的挑戰(zhàn)度足夠，但高階性不足。其二，教學活動重在教師的“教”，而忽略學生的“學”，“一言堂”式教學嚴重缺乏互動性。尤其對于大班教學，課堂活躍度低，學生學習主動性差，缺乏參與感、獲得感和成就感——換言之，課程的創(chuàng)新性不足。

為此，教學團隊對“工程機械”的課程建設和教學模式進行了長期探索與改革[7-10]，通過梳理教學內容、重塑知識體系、籌備課程資源，建設完成了基于慕課[11]的“工程機械”在線開放課程，并于2018年12月上線試運行，自此“工程機械”課程開始進入線上和線下的混合教學新時代。

即便如此，“工程機械”課程教學仍存在線上資源利用率不高、線下課堂參與度不夠、學生學習主動性不足等顯著問題，亟須能有效融合在線課程和實體課堂的混合式教學方法。針對此，本文從金課視角對“工程機械”教學設計進行剖析，立足原有挑戰(zhàn)度，提升高階性和創(chuàng)新性，將線上學習和線下授課融合互補，旨在打造出一門符合“兩性一度”標準的“工程機械”金課。

2" “工程機械”混合式教學設計

通過深度融合在線開放課程和線下實體課堂兩個主陣地，串聯(lián)貫通課前、課中與課后三個關鍵環(huán)節(jié)，下面本文將從課程資源與團隊建設、課前線上學習、課中線下教學、課后線上鞏固，以及過程管理與效果評價五個方面，對“工程機械”課程的混合式教學進行設計與實踐探索。

2.1" 課程資源與團隊建設

“工程機械”的任課教師已由“單一教師”進化為“教學團隊”，教學團隊由涵蓋工程機械、機電控制、液壓傳動、測試診斷等多個學科方向的9位資深教師組成，團隊成員各有專長、學科互補、老中青搭配，且均為高級職稱或具有博士學位，能夠在全部授課內容上為學生提供精深、專業(yè)和與時俱進的知識。

“工程機械”在線開放課程構建了一個豐富的多維度在線資源體系。以第10期為例，包含知識點慕課（664分鐘視頻）、習題及試題庫（456道）、非視頻資源（480個），以及遠程虛擬仿真實驗系統(tǒng)、專題講座庫、工程案例庫等拓展資源。同時，教學團隊對線上資源進行凝練，從中梳理出貫通工程機械課程群、覆蓋全部關鍵知識點、難易程度差異化的81個關鍵知識點網(wǎng)絡，并建立了區(qū)分挑戰(zhàn)度的185個任務點體系，并設置了“攻壘奪關”式的闖關型線上學習模式，使得學習結果具備探究性和個性化，與時俱進、常增常新的課程資源有效提升了課程的“創(chuàng)新性”。

2.2" 課前線上學習

任課教師在課前發(fā)布導學通知和待線上學習的任務點，如難易度搭配、挑戰(zhàn)度各異的慕課、教材章節(jié)及延伸閱讀素材等，并發(fā)布啟發(fā)式思考題或創(chuàng)新性項目，同時教師會在線上監(jiān)控學情、督促答疑，并整理出代表性問題。而學生則在課前利用碎片化時間完成相關知識點的在線自主學習，就啟發(fā)式問題展開線上討論或就創(chuàng)新性項目自組團隊展開研討。

課前的線上學習能夠促使學生帶著問題對相關知識點進行自學和預思考，為課堂學習做好鋪墊，在線的討論互動也可以加深學生對相關論點的認識，強化下一步翻轉課堂的邏輯表達能力。

2.3" 課中線下教學

課中線下教學由半翻轉課堂（教師導演+學生演繹）和教師講授兩部分組成。前者由學生就啟發(fā)式問題進行闡述、就創(chuàng)新型項目進行答辯，并由教師進行研討把控和歸納總結；后者由教師進行重難點內容講授和強化復習，并進行工程案例講解和課外知識拓展，同時運用移動端平臺（如學習通）發(fā)放隨堂測試。

半翻轉課堂改造了知識單向灌輸、學生被動接收的傳統(tǒng)課堂，有效加強了學生的主動思考意識和學習積極性，在生生互動、師生互動過程中促進知識的內在化、高階化和創(chuàng)新化，而實際工程案例的引入則可以使抽象、枯燥的理論知識變得具體化，激發(fā)學生探究工程問題的興趣。

同時，教師圍繞課程教學目標，將思政教育貫穿整個教學過程，結合我國工程機械領域的發(fā)展奮斗史，在每一個任務點均從立德樹人、價值塑造、能力培養(yǎng)等多個方面創(chuàng)造性挖掘思政元素，將工程師應具備的家國情懷、知識技術、職業(yè)操守等教育自然滲透至線上線下的各個教學環(huán)節(jié)，實現(xiàn)思政對教學的反哺，助力學生的全面發(fā)展。

2.4" 課后線上鞏固

任課教師在課后布置線上作業(yè)和章節(jié)測驗，并利用遠程虛擬仿真實驗平臺組織相關模擬實驗，同時對學情進行統(tǒng)計分析，向教學團隊反饋薄弱環(huán)節(jié)。學生則在完成作業(yè)與自測的基礎上進行生生互評，同時通過虛擬仿真實驗進一步鞏固所學知識。

此外，“工程機械”設置了課程設計環(huán)節(jié)。學生選題后獨立進行設計優(yōu)化與仿真分析，最終形成三維模型和設計說明書。通過課程設計環(huán)節(jié)的鍛煉，能夠有效提升學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維，保證課程的“高階性”。

2.5" 過程管理與效果評價

“工程機械”課程采用全過程考核代替單一結課考試，課程綜合成績由線上任務點完成情況（10%）、在線測驗成績（10%）、虛擬仿真實驗（10%）和線下半翻轉課堂表現(xiàn)（10%）、課程設計（10%）、期末考試（50%）組成。同時，采用產(chǎn)出導向教育理念（Outcome" based" education，" OBE）的達成度評價代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分數(shù)評價制，實現(xiàn)線上線下融合、達成標準統(tǒng)一、過程因人而異的課程達成評價。

教學團隊定期向校內外學習者發(fā)起問卷調查以統(tǒng)計學習全過程的體驗反饋，同時定期舉行課程運行情況研討會，就師生反饋情況和后臺學習數(shù)據(jù)進行學情分析，確定短期改進計劃。在每期課程結束后，教師依據(jù)課程目標達成情況進行教學反思，并調整過程性評價方式和各組成環(huán)節(jié)的比重，實現(xiàn)課程的長期持續(xù)改進。同時，教學團隊持續(xù)完善課程資源建設，并根據(jù)工程機械領域前沿和工程建設行業(yè)需求的發(fā)展動態(tài)及時更新課程知識體系，滿足學生多樣化的學習需求。

3" 結語

“工程機械”在線開放課程自2018年12月份上線試運行來，已開設至第10期，校內外學習者累計已有5200余人，遍布全國數(shù)十所高等院校，訪問量近568萬次，累計互動1.3萬余次，被超星公司收錄為“優(yōu)質課程示范教學包”，被二十余所院校的授課教師克隆作為其教學資源。

本文基于在線開放課程對“工程機械”課程進行了混合式教學的實踐探索，通過建立貫穿工程機械課程群壁壘、具有差異化挑戰(zhàn)度的任務點體系，實行集任務探究、設計驅動、課堂翻轉等環(huán)節(jié)于一體的課程達成度評價機制，對線下課堂教學與線上網(wǎng)絡教學進行深度融合和互補。從實行效果綜合來看，本文提出的“工程機械”線上線下混合式教學方法，有效解決了線上資源利用率不高、線下課堂參與度不夠、學生積極性不足等問題，為提高課程教學質量、增強學生的創(chuàng)新實踐能力提供了有效途徑和可行策略，對于打造符合“兩性一度”標準的“工程機械”金課具有重要意義。

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