新工科背景下基于“雨課堂”的工科課程教學(xué)改革初探

梅雪梅　平建華　冷偉　蘇向東

【摘要】高等工程教育在我國(guó)高等教育中占據(jù)重要地位。新工科是高等工程教育為應(yīng)對(duì)全球形勢(shì)、國(guó)內(nèi)工程教育發(fā)展形勢(shì)和服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略而做出的符合中國(guó)特色的高等工程教育改革。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，擬引入“雨課堂”模式探索新工科背景下工科課程的教學(xué)改革，以加強(qiáng)教師和學(xué)生的互動(dòng)性，進(jìn)而提高教學(xué)的針對(duì)性和有效性。

【關(guān)鍵詞】高等教育? 新工科? 雨課堂? 工科

【基金項(xiàng)目】校級(jí)教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目（2020zzuJXLX070，2019ZZUJGLX257）。

【中圖分類(lèi)號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）08-0176-02

1.引言

高等工程教育在我國(guó)高等教育中占有重要的地位。深化工程教育改革、建設(shè)工程教育強(qiáng)國(guó)，對(duì)服務(wù)和支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)意義重大。2016年6月，我國(guó)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證體系實(shí)現(xiàn)國(guó)際實(shí)質(zhì)等效，為深化工程教育改革提供了良好契機(jī)。當(dāng)前，國(guó)家推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，實(shí)施“一帶一路”“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，對(duì)工程科技人才提出了更高要求[1]。在2017年，“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”提出了新工科發(fā)展的建設(shè)構(gòu)想[2]。

新工科是在新時(shí)代、新環(huán)境、新形勢(shì)的需求下，是高等工程教育改革的初步探索，更加注重培養(yǎng)人才的工程實(shí)踐能力、跨學(xué)科能力、創(chuàng)新能力、智能化應(yīng)用能力，為了讓學(xué)生掌握適應(yīng)時(shí)代需求的能力[3]。雖然新工科在高校已經(jīng)開(kāi)始推行，但基本處于起步階段，在實(shí)施過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題，使得教學(xué)成效不明顯、滿意度不高。新工科背景下工科課程的教學(xué)改革仍需不斷探索，形成一套完善的教學(xué)改革體系[4-6]。

“雨課堂”模式是“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下衍生的新形勢(shì)教學(xué)平臺(tái)[7-8]，諸如此類(lèi)的還有學(xué)習(xí)通、騰訊會(huì)議、MOOC平臺(tái)[9-11]。由于現(xiàn)階段大力推廣遠(yuǎn)程教育以達(dá)到優(yōu)化教育資源的目的，再加上2020年春季新冠病毒暴發(fā)以來(lái)，“雨課堂”模式如雨后春筍，迅速推廣開(kāi)來(lái)，為停學(xué)不停課提供了一種有效手段。而工科課程由于具有專(zhuān)業(yè)性相對(duì)明顯、理論知識(shí)面涉及相對(duì)廣泛，且應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)“雨課堂”模式教學(xué)提出了更高的要求。因此，深度融合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和課程教學(xué)方法，深化教學(xué)模式改革，已成為各高校教學(xué)一線教師研究課探討的重要問(wèn)題。

2.傳統(tǒng)工科課程的教學(xué)現(xiàn)狀

2.1教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)階段發(fā)展不相適應(yīng)

設(shè)立工科課程的目的是培養(yǎng)在相應(yīng)的工程領(lǐng)域從事規(guī)劃、勘探、設(shè)計(jì)、施工、原材料的選擇研究和管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。由此看來(lái)，工科課程教學(xué)不僅要注重理論學(xué)習(xí)，更應(yīng)重視實(shí)踐和應(yīng)用，服務(wù)實(shí)際。但是傳統(tǒng)的教學(xué)模式明顯違背了這一初衷，缺乏對(duì)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)能力的鍛煉。尤其是在新工科“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，教學(xué)模式和教學(xué)方法被動(dòng)發(fā)生改變，對(duì)教學(xué)內(nèi)容也造成了一定的沖擊。停留在課本的教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)階段的發(fā)展不相適應(yīng)，大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，新工科對(duì)教學(xué)內(nèi)容提出了新的需求，要求教師要與時(shí)俱進(jìn)地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系，建設(shè)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的課程資源[12]。

2.2 教學(xué)方法單一

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，很多教師普遍延續(xù)著一成不變的教學(xué)方法，即課前預(yù)習(xí)、課堂講解、課后練習(xí)。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師是主體，主要以講授課件為主，學(xué)生是被動(dòng)的學(xué)習(xí)者，無(wú)法真正調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的積極性和興趣性。教學(xué)方法的過(guò)時(shí)導(dǎo)致出現(xiàn)了大量的無(wú)用課，學(xué)生難以真正地掌握和消化知識(shí)，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生只是接收了教師輸出的知識(shí)，卻無(wú)法真正地參與到課程中，其思維能力和運(yùn)用知識(shí)的能力更無(wú)法得到鍛煉。這明顯違背了新工科對(duì)工科學(xué)生的培養(yǎng)要求。因此，新工科和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迫切要求教師及時(shí)地更新教學(xué)理念和教學(xué)方法，開(kāi)拓新的授課方式，增強(qiáng)與學(xué)生互動(dòng)，提高教學(xué)的有效性和互動(dòng)性。

2.3 評(píng)價(jià)方式單一

目前終結(jié)性評(píng)價(jià)方式仍是很多線下大學(xué)課程教學(xué)的主要評(píng)價(jià)方式[13]。很多學(xué)校受到場(chǎng)地、師資和教學(xué)資源等因素的限制，沒(méi)有條件組織多元化的教學(xué)方式，因而形成了僅通過(guò)考勤和筆試成績(jī)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。這給學(xué)生形成一種只要按時(shí)考勤，熟練掌握書(shū)本知識(shí)就行的錯(cuò)覺(jué)。其實(shí)相對(duì)于對(duì)書(shū)本知識(shí)點(diǎn)的死記硬背，具備工程實(shí)踐能力、跨學(xué)科能力、創(chuàng)新能力、智能化應(yīng)用能力則更為重要。

3.新工科背景下基于“雨課堂”模式的工科課程教學(xué)改革新思路

3.1 教學(xué)內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)特色相結(jié)合

工科課程本身具有極其鮮明的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)。即便是同一門(mén)課程，在不同的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重也存在較大差異。在新工科背景下，對(duì)工科課程的教學(xué)內(nèi)容在與專(zhuān)業(yè)特色相結(jié)合的基礎(chǔ)上提出更高層次的要求[14]。因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)注重教學(xué)內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)特色相結(jié)合，然后階段性地引入本專(zhuān)業(yè)的經(jīng)典案例，使課程教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐得以有效結(jié)合，豐富學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性[15]。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中，引入本專(zhuān)業(yè)經(jīng)典模型，利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)模型的學(xué)習(xí)與運(yùn)用，提高其專(zhuān)業(yè)技能。

3.2 以學(xué)生為中心，改革線上教學(xué)方法

受疫情的影響，2020年春季教學(xué)全面采用線上授課方式。隨著互聯(lián)網(wǎng)的滲透，線上教學(xué)將占據(jù)越來(lái)越重要的地位。由于線上教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的有效監(jiān)督，為了有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，在線上教學(xué)時(shí)應(yīng)以學(xué)生為中心，不斷改革線上教學(xué)方法，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣改進(jìn)[16]。

“雨課堂”模式是線上教學(xué)的方式之一，教師不僅可以利用“雨課堂”完成傳統(tǒng)授課內(nèi)容，而且在課程中隨時(shí)發(fā)布相關(guān)題目，檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。利用雨課堂線上（彈幕）線下（微信）交流模式，及時(shí)發(fā)布預(yù)習(xí)、作業(yè)、上課信息提醒等及時(shí)消息，實(shí)現(xiàn)教學(xué)課堂課后的聯(lián)結(jié)共享[17-18]。在教學(xué)過(guò)程中，在提高學(xué)生參與積極性及趣味性的基礎(chǔ)上，達(dá)到教師與學(xué)生實(shí)時(shí)溝通的目的，以學(xué)生為中心，并根據(jù)學(xué)生的反饋意見(jiàn)，及時(shí)對(duì)后面的課程安排作出調(diào)整[19]。

3.3 引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)

工科課程實(shí)踐性較強(qiáng)，新工科背景下對(duì)其創(chuàng)新實(shí)踐能力提出了更高的要求?！坝暾n堂”以在線教學(xué)的形式可以很好的在線傳授知識(shí)，但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面存在一定的局限性。開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以輕松構(gòu)建出逼真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，推進(jìn)了現(xiàn)代信息化技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，拓展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容廣度和深度，提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和水平[20]。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建立，可以真實(shí)地模擬野外實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，利于學(xué)生有效地掌握實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以有效地將學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐技能相結(jié)合，并極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

3.4考核方式的多元化

新工科背景下，工科課程的考核方式不宜單一地以考試成績(jī)來(lái)定，應(yīng)該更全面地反映學(xué)生掌握和運(yùn)用理論知識(shí)的綜合能力。針對(duì)新工科背景下對(duì)本科工科課程建設(shè)的新要求，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)應(yīng)該進(jìn)行全面的提升，例如試卷內(nèi)容的改進(jìn)應(yīng)注重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用，減少傳統(tǒng)試卷中對(duì)工科概念和原理的考查比例。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)著重增加對(duì)實(shí)踐和學(xué)生匯報(bào)展示的考核比例，積極組織學(xué)生參加專(zhuān)業(yè)相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)實(shí)踐技能，利用匯報(bào)的形式調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與度，提高學(xué)生積極主動(dòng)思考的能力，更好地完成教學(xué)任務(wù)，幫助學(xué)生在實(shí)踐中查漏補(bǔ)缺。

“雨課堂”模式的引入，也為考核方式的多元化提供了很好的途徑，學(xué)生的總評(píng)成績(jī)除了包括傳統(tǒng)的考勤、答疑、作業(yè)和期末考試，還可以加入線上學(xué)習(xí)、項(xiàng)目匯報(bào)、在線論壇開(kāi)放問(wèn)題討論、在線答疑等內(nèi)容的考核。

4.結(jié)束語(yǔ)

在新工科背景下，在教學(xué)活動(dòng)中引入基于“雨課堂”的教學(xué)模式，滿足疫情期間特殊的在線教學(xué)需求。同時(shí)，針對(duì)傳統(tǒng)工科課程存在的教學(xué)問(wèn)題，如教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)階段的發(fā)展不相適應(yīng)、教學(xué)方法單一、評(píng)價(jià)方法單一等問(wèn)題，要求教師學(xué)習(xí)新的教學(xué)理念，更新教學(xué)內(nèi)容，探索以學(xué)生為主體，改革教學(xué)方法，分階段的組織專(zhuān)題討論，采用學(xué)生報(bào)告+討論的形式進(jìn)行，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，創(chuàng)新教學(xué)模式。在考核階段采用多元的考核方式，全面反映學(xué)生掌握和運(yùn)用理論知識(shí)的綜合能力。

在新工科教學(xué)改革的實(shí)踐中，要明確“雨課堂”只是一種教學(xué)手段，真正提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，關(guān)鍵在于利用“雨課堂”平臺(tái)，合理地設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，豐富教學(xué)內(nèi)容，生動(dòng)有趣的教學(xué)方法，才能有力地推進(jìn)工科課程的教學(xué)改革，提升教學(xué)質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：

梅雪梅（1992年1月-），女，漢族，河南商丘人，鄭州大學(xué)講師，博士，主要研究生態(tài)水文。