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摘要：针对传统教学过程中存在的问题，在材料成型及控制工程专业的金属材料及热处理课程中实施了融合线上+线下教学的混合式教学模式，并对教学过程中的教学设计、教学模式和教学方法进行了进一步优化。实际教学效果表明，混合式教学的实施能够有助于提高学生学习兴趣，完成“以教为中心”向“以学为中心的转变”。
关键词：混合式教学；金属材料及热处理；以学为中心；MOOC
本文引用格式：蒋亮，等.混合式教学在金属材料及热处理课程中的应用与探索[J].教育现代化,2020,7(46):58-61.
Application and Exploration of Mixed Teaching in Metal Materials and heat Treatment Course
JIANG Liang1,2,YANG Li-ping3,LI Yong-quan1,2,QIN Chun1,2,HOU Jun-feng1,2,LI Ning1,2
(1.School of Material Science and Engineering of North Minzu University,Yinchuan Ningxia;2.National Experimental Teaching Demonstration Center for Materials Science of North Minzu University,Yinchuan Ningxia;3.Dean's office of North Minzu University,Yinchuan Ningxia)
Abstract:Aiming at the problems in the traditional teaching process,a mixed teaching mode of online+offline teaching was implemented for the metal material and heat treatment courses of the material molding and control engineering specialty,and the teaching design and teaching mode in the mixed teaching process And teaching methods have been further optimized.The actual teaching results show that the implementation of blended teaching can help improve students’learning interest and complete the transition from“teaching-centric”to“learning-centric”.
Key words:Mixed teaching;Metal materials and heat treatment;Learning as the center;MOOC
一 引言
在移动互联网、人工智能、云计算和大数据技术高速发展的新时代，当前的教育迫切需要创新文化来引导思考，翻转课堂、MOOC、SPOC、微课等已经成为时下人们普遍采用的学习方式。以学为中心的混合式教学模式指的是教师在教学过程中运用现代化信息技术完成既定教学目标和各项教学任务，以学生为中心，将信息元素融入翻转课堂、MOOC、SPOC、微课等新型教学方法的现代教学方式，它能够有效拓展学习空间、创新教学手段、提升教学效能[1-3]。混合式教学模式整合了在线学习和传统意义上的课堂教学，让教师能够因材施教，针对学生个性化的特点，分级分类教学，同时能够掌握每一个学生对所学知识的掌握程度，强化“以学生学为中心”的核心地位，弱化“以教师教为中心”的地位[4]。
为满足学生个性化、智能化、信息化、定制化的学习需求，《金属材料及热处理》教学团队探索、构建并实施了集课堂教学、在线教学、答疑辅导于一体的混合式教学模式，融合了线上教学和线下教学[5]。《金属材料及热处理》课程的混合式教学模式示意图见图1所示，该模式以实体课堂与网络课堂相结合的方式，在实体课堂上改变了传统单调的教学方式，以BOPPPS教学模式引导学生学习的方式进行课堂教学，在便于学生理解本课程内容的基础上进一步提高学生的学习兴趣；通过绘制思维导图，帮助学生理解和记忆课程的核心知识点；网络课堂由起初的个人网站和QQ群逐渐升级为MOOC平台和微信公众号，借助MOOC平台和微信公众号等互联网媒介，将课堂上难以理解的抽象概念和反应机理以视频、图片、模型等直观易懂的多媒体方式发送至学生，在加强与学生互动的同时，使学生能够利用课余的碎片化时间借助手机、电脑等终端辅助学习。
二 主要教学问题和解决方法
《金属材料及热处理》课程在传统教学中所面临的主要问题和混合式教学模式提出的解决方法。
（一）教学模式单一，课堂缺乏互动
大学课堂大多仍以传统教学方式为主，学生往往习惯于被动接受知识，不愿主动发现问题、提出问题、解决问题，在课堂上缺乏与教师互动，自主学习能力较差。学生一旦脱离教师安排独立学习，往往表现出极强的迷茫性，无所适从，这些现象如果得不到很好的解决，势必会影响课程教学的质量和效果。
解决方法：采取线上+线下的混合式教学模式，将网络教学、传统教学等多种教学模式组合在一起，充分调动学生自主学习的积极性和学习兴趣，同时有效地利用面对面的授课时间，设计基于引领的混合式教学模式。
（二）学生缺乏学习兴趣，碎片化时间没有利用
传统课堂教学以集中式讲授为主要方式，在完全集中式授课的条件下，课堂课程结束后，学生若对特定知识点没有理解，将难以找到其他机会补充学习。此外，尽管大学生课程较多、课外活动丰富，但其碎片化时间也相对较多，如果能够提供技术手段帮助大学生有效利用碎片化时间，预习、复习相关知识点，或进行小练习，将对学生课程的学习起到积极作用。
解决方法：基于MOOC平台和微信公众号在传统集中式学习的基础上研究碎片化学习的辅助效果。通过MOOC平台和微信公众平台上传课程常用资料、课件、多媒体素材，并提供课后小测验模块，使学生能够利用课前课后的碎片时间进行差异化学习，改善学习效果。
（三）师生交流仅限于课堂，缺少有效的师生沟通平台
“课程答疑”这种教学过程中主要的师生交流方式现已被学生逐渐忽视，很少有学生能够主动地去参加答疑。师生交流少，就容易造成“教”、“学”分离，给课程教学的有效开展构成了障碍。
解决方法：借助MOOC平台和微信公众号构建师生间全天候线上线下交流通道。在MOOC平台和微信公众号上设置常见问题解答、重点难点解析、课程作业要求等模块，当学生有问题时可以主动通过微信公众平台在第一时间获得所需答案，解决以前教师常需多次向不同学生回答同一问题、耗时耗力的困扰；同时学生有问题可以直接在MOOC平台或微信公众号内向教师反馈，也可进行学生间交流，构建师生间无间断地交流、学习通道。
（四）知识内涵难以具象化，课程较难理解
本课程涉及了金属学、材料学、冶金学、铸造工艺学以及力学等多方面的知识，内容覆盖面广，专业术语较多且抽象；另一方面，该课程面对的学生大多缺乏金属材料及热处理方面的相关专业知识储备，更是匮乏生产实践经验。因此，学生普遍感到对该课程的理解和掌握比较困难。
解决方法：将本课程中难以掌握的知识点通过教师讲授、动画演示或构造模型等多种方式录制成微视频，放置在MOOC平台供学生学习，并通过微信公众号进行推送，学生可通过手机、电脑等客户端进行重复性观看学习。利用思维导图串联本课程的各个知识模块，体现各个知识点之间的逻辑关系，帮助学生更清晰、系统的建立起金属材料及热处理课程的整体概念。
三 混合式教学实施过程
（一）优化教学设计
综合“学生能力为本”和“学生学习兴趣为本”的价值取向，由“学科知识为中心”转向“学生学习为中心”，以学生的兴趣发展和能力培养为导向进行教学设计。本教学模式的教学设计以培养学生的核心能力为目标，既包括一般能力（如自主学习能力、协作能力、表达能力、创新能力等），也包括学科特殊能力（如科学探究能力、学科思维能力等）。
（二）丰富教学模式
1.运用思维导图，辅助学生记忆
《金属材料及热处理》课中涉及的材料种类众多，性能也各不相同。在教学中按照金属材料的成分、组织、性能、用途等情况利用思维导图模式建立模型，就可将枯燥的知识变成可视化的图表，便于记忆，图2为学生绘制的马氏体转变思维导图。
2.借助BOPPPS教学模式，促进教师进行有效教学
BOPPPS教学模式分为导言、学习目标、前测、参与式学习、反馈评估和总结6个板块。在《金属材料及热处理》的BOPPPS教学过程中，首先利用BOPPPS模式中的导言，激发学生的好奇心，提高学生的学习兴趣；随后，将学习目标清楚传达给学生，引入下面的授课内容；之后，利用前测了解学生兴趣与能力，进而调整课程内容的深度与进度；再后，运用各种互动教学技巧进行参与式教学，诸如：小组讨论，开展辩论，翻转课堂，个人报告等；再后，利用选择题，简答题，学生重新表述等各种策略进行后测；最后，通过进行本节课的总结，帮助学生整合复习及预告下次课程内容。金属材料及热处理第一章第4节的BOPPPS教学模式设计见表1所示。
3.基于MOOC和微信公众号的课程平台开发
利用学校建立的MOOC课程平台，进行课前学习、课后复习和扩展课堂的学习。MOOC课程平台提供了本课程相关课件、试题、教学视频、教案等课程相关资料，学生可以自行下载学习。此外，学生还可以通过留言的方式与教师进行交流互动。此外，还搭建了本课程的微信公众号平台。通过微信公众号，教师可以不定期推送课程相关的微课、习题、课程素材等。每篇被推送文章的所需阅读时间都不超过五分钟，方便学生利用碎片化时间进行学习。教师和学生还能够直接通过公众号进行交流，达到一对一的个性化辅导，增进师生之间的交流，并提高学生的学习积极性[6]。
4.将学科竞赛融入教学课程内容
在课程教学中有机地植入学科竞赛的教学内容，在授课过程中将学科竞赛内容贯穿教学始终，在金属材料及热处理的理论和实践课程教学中选拔优秀学生参加金相大赛、热处理技能大赛和铸造工艺大赛等国家级学科竞赛，通过以竞促学，进一步提升学生的学习能力和学习积极性。
四 教学改革实施效果
“混合式教学”在金属材料及热处理课程推行以来，取得了较好教学效果。学生通过线上学习能够对课程内容中难以掌握和理解的知识点进行反复观看，加深印象；线下课堂教学过程中通过PBL项目、小组讨论、互动答题等方式加强了师生、生生之间的交流和互动；由“以教为中心”完成了向“以学为中心”的转变，本课程的学习不再局限于过去的课堂，而联结于课堂内外。
参考文献
[1]杨卓懿,宋磊.基于优慕课平台的工科专业课程混合式教学改革[J].教育教学论坛,2019(52):116-117.
[2]赵玉茜,刘宇.“互联网+”背景下《管理学》课程混合式教学改革探索[J].智库时代,2019(51):157-158.
[3]崔祚,李青.以工程项目为导向工科院校混合式教学的探索[J].教育教学论坛,2019(51):150-152.
[4]王皓,林海燕.基于过程数据的线上线下混合式教学评价研究[J].智库时代,2019(50):201-202.
[5]赵惠亮,渠景连.混合式教学模式对实践型心理学课程教学效果的影响研究——以“森田疗法课程”为例[J].科教文汇(上旬刊),2019(12):96-97.
[6]崔红光,朱公志,张本华，等.《理论力学》课程线上线下混合式教学模式实践研究[J].高教学刊,2019(23):8-11.
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