混合式教學在泵與泵站的應用

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摘要：為了提升學生自主學習能力和實現“以學生為中心”的有效本科教學，文章采用“線上SPOC學習+線下合作研討”的混合式教學模式。該模式的教學流程為學生在線上課堂自主學習基礎知識并完成線上測試，線下課堂在教師的指導下進行合作學習和項目研討，課后線上觀看重難點講解視頻和測驗進行了鞏固，以此提高學生的自主學習能力、團隊協作能力、交流溝通能力和知識獲得感，實現“以學生為中心”的教學模式。

關鍵詞：混合式教學；SPOC；合作學習；項目研討；以學生為中心

2019年10月，教育部發布《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》（教高〔2019〕8號）文件，正式提出“一流本科課程”建設目標，即“讓課程優起來、教師強起來、學生忙起來、管理嚴起來、效果實起來”。筆者在教學實踐中發現，利用信息化技術改革傳統課堂教學，構建混合式教學模式有助于提高學習效率。當前混合式教學模式在課堂教學中的應用日漸增多[1-3]，信息化教學手段也越來越普及，各種教學平臺也相繼出現，但每所學校的學情不同、定位不同、課程目標不同導致實施效果差異較大，所以探索適合本校學情、本專業培養目標和課程性質的混合式教學模式顯得至關重要。根據一流本科課程分類建設的基本原則，教師要依據本校辦學定位和本專業人才培養目標，建設適應創新型、復合型、應用型人才培養需要的一流本科課程。課程目標要有助于實現本專業人才培養目標。因此，筆者考慮到所在學校的人才培養目標定位是培養應用型人才，所以課程建設目標應圍繞應用型人才對知識、能力、素質的要求進行，要著重培養學生解決問題的綜合能力。“泵與泵站”是給排水科學與工程專業學生的專業基礎課，該課程對應用型人才的教學目標是：能夠自主分析并合理選擇水泵機組，了解水泵運行過程中可能出現的問題，提出解決方案，了解泵房的組成和結構。本文將圍繞“SPOC+合作學習+項目研討”混合式教學模式的提出背景、設計思路和在“泵與泵站”課程中的課堂實施，探索在信息化教學手段下如何應用混合式這一主流教學模式開展適合應用型人才培養目標的教學，以供其他理工科課程參考。

一、“SPOC+合作學習+項目研討”混合式教學提出背景

SPOC（SmallPrivateOnlineCourse）指的是小范圍、私有性在線課程，一般指的是應用于本校或本專業學生教學的線上課程，因此，其特點是更具有針對性。混合式教學的基本流程是：教師利用信息化教學平臺將在線教學資源（如慕課視頻、自制講解視頻、微課或互動課件等）提前發布給學生，并制作測試題檢查學生學習情況，即完成SPOC線上教學；當學生回到線下課堂時，教師回答學生的問題，學生回答教師的問題，從而了解哪些知識還沒有被吸收，教師在課上與學生一起完成作業或其他任務。合作學習是指學生為了共同完成一項較難的任務，有明確分工地進行互助性學習。由于合作學習更符合實際工作場景，在幫助學生解決復雜問題、促進學生形成良好的工作品質等方面實效顯著[4-5]，因此，在線下課堂教學中可根據課程目標和內容靈活采用此形式。項目研討是為了增強本科課程學習的高階性，鼓勵學生進行理論與實踐的結合，將實際工程項目引入課堂，在教師指導下分小組進行研討。合作學習和項目研討有時可同時進行。SPOC、合作學習和項目研討三者有機結合可充分發揮各自的優勢。SPOC課程學習一般由學生在線上單獨完成，這時候的學習和理解是存在差異的；然后在課堂上小組基于共同目標進行合作學習，解決問題任務。教師通過提問可了解學生對教學目標的掌握情況，從而提出重點和難點；項目研討是為了解決一些復雜問題，通過采用合作學習方法，教師可讓組間互相學習，各組也可提出自己的解決方法。三者配合使用最終可獲得比傳統課堂教學更好的效果，學生的各方面能力也能獲得提升。

二、“SPOC+合作學習+項目研討”混合式教學設計思路

(一)課程定位和目標的重新制定

任何一門課程在設計其教學模式時，應考慮其課程定位和課程目標。以“泵與泵站”課程為例，它是給排水科學與工程專業學生必修的一門專業主干課程，其在后續的“給水工程”“排水工程”“建筑給水排水工程”等課程教學中均有應用，尤其是學生在進行自來水廠、污水廠和建筑給排水工程畢業設計時，須用到選泵和泵房設計等知識。因此，本門課程的教學目標主要是讓學生學會選泵，并了解水泵的運行管理和泵房的組成。同時為適應行業產業發展需求，在行業或企業專家參與的情況下綜合制定本課程的一些具體培養目標，如掌握泵站的調速運行、并聯運行和標準化泵房的設計管理等。

（二）設計學習活動

在課程目標的指導下，設計線上和線下學習任務。混合式教學的本質是構建一個學習生態社區，綜合運用信息技術工具來搭建物理和虛擬的學習空間，設計不同類型的學習活動，為教師與學生、學生與學生，甚至學生自己的思維碰撞提供條件，鍛煉學生的思維與能力。

（三）培養學生自主學習能力

學生的自主學習能力影響到后面的互動交流、團隊協作和創新，甚至會影響學生今后的個人發展。因此，應重點培養學生的自主學習能力。為了培養學生自主學習能力，按“計劃任務階段、行為調控階段和自我反思階段”三大階段來設計自主學習過程。首先，教師通過在線學習平臺上的數據反饋弄清每名學生的個人學習狀況，為每一名學生制定有針對性的學習方案和提升策略，對學習進度快、學習能力強的學生可發布一些難度較大、綜合應用較強的項目研討案例，這也為后面的項目研討分組劃定提供依據。其次，在計劃付諸實踐的過程中，教師要加強學生的行為調控。在學生完成教師布置的任務的過程中，總會遇到各種各樣不能解決的問題，這時就需要教師幫助其解決，引導其進行高階性的深度學習，學會解決問題，建立自己的知識架構。最后，要注意引導學生養成自我反思的習慣。學會反思，才能不斷進步，教師要幫助學生培養自我總結能力、自我評價能力和自我補救能力。

（四）增強交互活動

為實踐“以學生為中心”的線上和線下學習，教師須設計豐富多彩的交互活動。在線上課堂，師生可采用文本、圖片、語音和視頻等多種方式，實現同步交互和異步交互，既可以有一對一的交互，也可以有一對多的交互。教師要力求通過多樣的交互拉進師生之間的距離，讓學生感受到教師不僅存在于課堂，也存在于線上這樣一個學習社區，從而激發學生的學習熱情。在線下實體課堂，教師要圍繞課程目標，通過設計“師生”交互和“生生”交互活動，組織好項目研討，輔助學生完成學習目標。

（五）建立科學的評價制度

為了激發學生學習動力，必須完善過程評價內容和制度，加強研究型項目的學習，豐富項目答辯式等過程評價方式，拓展課程學習的深度，學生通過自我評價和師生的相互評價能夠有所提高，并相互監督、共同進步。

三、“SPOC+合作學習+項目研討”混合式教學的實施

（一）構建SPOC課堂

教師根據本校學生實際和課程目標對MOOC、線上精品課程等加以應用，針對學生問題錄制的講解視頻，或在騰訊會議、直播平臺上和學生互動，并將討論形成的視頻資源上傳到校內在線學習平臺上，供學生有目的地自主學習和反復觀看，形成SPOC線上課堂。

（二）科學組建合作小組

合作小組的組建遵循“同組異質、組間同質”的原則[4]，融入“積極互賴”要素[5]，在小組成員角色定位中，利用“方法互賴”中的“角色互賴”和“任務互賴”，使小組內成員分別擔任互補的角色。根據線上教學平臺提供的數據進行分析，找出“異質”的學生組成“互賴”小組，可形成積極的帶動效應，從而使學生獲得團隊合作的愉悅感。以“泵與泵站”這門課來舉例，合作小組每組4人，其中組長1名，組長的特質是具有責任心和保守特質，而組員的特質是具有一定的批判精神和創造性，但是實際應用能力稍弱。這樣可形成特質互補，有利于完成項目任務。

（三）選擇合作完成的項目

合作完成的項目應以達到課程目標為根本，符合學生認知能力、有合作價值，須經過團隊協作才能較好完成，須側重應用和解決實際問題。以“泵與泵站”這門課為例，學生分組合作完成的項目主要為泵組的選擇和運行工況分析，同時須根據實際工況調整泵組的運行方式。

（四）在實體課堂中教師引導學生解決問題

在線下實體課堂中，教師需要對學生遇到的問題進行重點講解，引導其學會解決問題，為他們任務的順利完成提供保障和監督。比如，學生在完成選泵這一任務時，會遇到水泵性能曲線找不到、并聯曲線不會做、需能曲線畫不出、工況點不會分析等問題。這時教師要以實例來進行詳細講解。教師在進行實例講解時需要列出問題解決步驟、資料查找方式、曲線做法、工況點分析表格等以供學生參考。但同時需要引出一些問題，讓學生自己去解決。這樣教學就變得有的放矢，教學活動的組織也是基于問題導向，將學生的參與度將大大提升。再比如水泵機組調速運行是一個難點，部分學生不會進行調速分析，需要教師重點、多次講解，并將學生的疑惑點匯總討論并分析解決。

（五）對學生進行積極的評價

合作式學習任務完成一部分時，需要讓學生積極展示其階段成果，引導學生進行自我評價及小組成員間的互評，及時發現問題，并依靠大家一起解決問題。任務最終完成后可以組織學生進行組與組之間的比賽，對優勝者給予積極評價和分數獎勵，并幫助其他學生找出須改善的部分，鼓勵其持續改進。

四、課程中的應用

（一）運行效果

采用“SPOC+合作學習+項目研討”混合式教學模式后，課堂不再是教師一個人說的算，而是大家都在積極討論，參與感明顯增加，且學生自主學習能力、團隊協作能力和解決問題能力大大提升，學生的發言次數、任務完成質量都得到了提高。學生在討論中互相學習，互相參照，互相提高，最終的課程成績較之前也有所提升。該模式在課前、課中和課后的實施效果如下。1.課前，在信息化教學平臺上發布學習材料和測驗，學生在學習完材料后即可參與線上測驗，平臺自動統計學生答題情況（見圖1），教師根據統計數據分析學生學習薄弱點。2.課中，教師對學生未能掌握的知識點進行重點講解，然后提出問題任務，小組討論后，教師檢查學生的完成情況，并對不能完成的問題和任務進行重點講解。3.課后，教師在信息化教學平臺上發布課后測驗，及時了解學生對該堂課內容的掌握情況，并且不定時發布一些比較難的課后任務，需要小組合作才能完成，完成后由學生小組在線上講解完成情況和過程，學生和教師參與討論。

（二）出現的問題

混合式教學模式在實施過程中也出現了一些問題，列舉如下。1.小組合作時有些組不愿意小組討論，甚至出現一人獨大的情況。這可能是組內成員分工不明確、小組作業不具合作性、小組成員組成不合理等原因造成的，需要根據實際情況分析解決。2.線上SPOC課程的學習需要占用學生大量的時間，部分基礎較差的學生自主學習會比較吃力，因此課程線上和線下學時的分配要力求合理，平時分要側重在SPOC內容的學習表現上，同時SPOC課程內容可設置不同的難易等級，滿足不同學生的學習需求。3.不同學生可能要求教師在課堂上講授不同的內容，這時就會出現什么要講、什么不要講的問題，使教師難以抉擇如何有效利用課堂時間。這時測驗數據和線上討論可以成為教師選擇講授內容的依據。所以教師要充分利用信息化教學技術，采用數據進行分析，合理抉擇。

五、結論

課堂實施效果表明，在“泵與泵站”課程教學改革中，采用“SPOC+合作學習+項目研討”的混合式教學模式，在線平臺對課后測試的自動評分功能減輕了教師的負擔，同時讓學生更容易掌握自己的學習情況；SPOC課程上的視頻信息內容豐富、知識點密集，學生可以暫停、回顧任何一個知識點，是一種非常高效的信息傳遞方式和自主學習平臺；小組合作和項目研討培養了學生團隊協作、交流溝通和解決問題的能力。該模式真正實現了“以學生為中心”的教學，是一種可行、值得推廣的教學改革之路。

參考文獻：

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[3]曹桂秋,朱新華,袁淑芳,等.基于“翻轉課堂”的混合式學習模式在診斷學教學中的應用[J].高教探索,2017(S1).

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[5]王胥人,張云雁,夏德萌,等.合作式PBL教學中學生的角色定位和思維習慣對課程學習的影響[J].中國高等醫學教育,2019(9).

作者：蔡麗云 單位：廈門大學嘉庚學院