前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的谈工程教育下高校混合式实验教学体系，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
摘要：混合式教学模式能有效提高学生学习效率，调动学生自主学习意愿。文章结合“以学生为主体、教师为主导”的教学理念，将混合式教学模式运用到实验教学中，不仅提高了学生课前预习效果，促进学生全面参与实验，而且起到深化学习内容、拓宽学习视野的作用。教师通过线上平台的建设和教学资源的丰富，实现重构实验内容，重视创新能力培养。并且通过多渠道的师生互动和多维度的评价体系激发学生学习热情，培养学生实践能力和团队协作能力。
关键词：混合式教学；实验教学；创新能力
2016年6月，我国成为《华盛顿协议》正式会员国，标志着我国工程专业教育获得了国际质量标准的认可[1]。我国高等教育引入了工程专业认证理念，有效指导了高校专业人才培养，成功促进了工程教育的发展[2]。截至2019年，全国共有227所高校的1170个专业通过了工程教育专业认证。工程教育尤为注重实践能力和创新精神的培养。实践教学在整个高等教育中占重要地位。因为一名合格的工程技术人才只具备理论知识是不够的，还要经过实践教学和具体操作，将理论知识生动地表现出来。只有将其融会贯通，举一反三，才能解决实际工程中的复杂问题。数字化、互联网已极大程度地改变了人们的生活和学习方式。混合式教学便是这个背景下教学改革的产物，是一种自主便捷又结合课堂教学的新模式。2014年混合式教学开始运用微课、慕课等网络平台；2015年开始在英语、思政等科目中运用；2016年以后，向教学模式和课程改革方面推广；在2020年年初的新冠疫情背景下，为实现“停课不停教、停课不停学”的教学目标，在线教育和慕课平台不断完善，各高校开展网上教学，尝试和实践网络课程共享。虽然疫情缓解后开始复工复产复学，但在线教学作为课堂教学的一种必要补充手段已实现常态化应用。
一、混合式教学
混合式教学是线上线下教学模式和教学技术的结合，是传统的面对面课堂教学和在线教学的混合。除此之外，混合式教学也是教师主导作用和学生主体地位的混合，是系统化学习和碎片化学习的混合，是学生自主学习和师生间、学生间的合作学习的混合，以及多维评价方式的混合[3]。混合式教学能够做到重视学生个体差异，因人施教；学生可以根据自身学习情况合理安排学习时间和进度；能够提高学生自主学习的意愿，有助于终身学习意识和能力的培养；能减少知识的重复讲解，提高教学效率；能够使学生针对自身的情况进行课前预习，提高学习效率；能够通过线上交流增加师生感情。更重要的是，混合式教学是以学生为中心，使学生具有更多的表现机会，而教师转变为引导者，只负责组织课堂活动和答疑解惑。
二、地方高校混合式实验教学改革的必要性
随着工程认证在我国高校的不断推进和实施，同时结合新工业革命背景下工业界的持续反馈，可以看出现阶段工程技术人才各方面能力还不能满足我国经济的高速发展，尤其是解决复杂工程问题的能力。而这种能力主要通过实践教学来获得。实验教学是实践教学的基础，是学生将理论知识转化为实践技能的训练。地方高校工科专业由于在招生、生源以及办学历史等方面所具有的特点，大学生的创新意识和实践能力的提升一直是亟待解决的问题。吉林建筑大学作为吉林省省属高校也存在这样的问题。文章以问卷方式分析了吉林建筑大学材料专业本科生的学习特征（视觉型），即半数以上学生更喜欢视频这样直观的教学方式。同时，问卷结果显示，在实验课上，43%的学生喜欢动手操作环节，29%的学生喜欢同学间的交流讨论，只有20%的学生喜欢听教师讲课。因此，地方高校工科专业的实验教学环节势必要以学生需求为导向、以学生能力培养为目标，进行本科实验的混合式教学模式改革。通过改革，拓展实验内容的深度和广度，加强学生理论知识的理解，提升实践操作的能力，激发学生探索精神和学习热情，促进学生专业技能和创新能力的提升。
三、混合式实验教学的实施
实验教学的混合模式是传统课堂教学和在线教学优势的结合（如图1所示）。学生在在线学习过程中自学完成实验的基础知识及原理部分，并通过做题检测自学效果。学习更加方便、快捷并具有个性化。在课堂学习中，教师只对重点和难点进行强调，能够保证有更多的时间用于具体的实验操作，切实提高学生的动手能力。同时，利用在线教学平台，教师可以轻松直观地了解学生的预习时长、测验成绩、讨论参与度等信息，对于预习的评价更具有科学性和全面性[4]。还可以统计出易错的知识点，便于教师抓住重点，查缺补漏。
（一）以学生为中心的实验教学措施
1.线上学习线上学习主要包含三个部分：课前预习、习题巩固和课后复习。课前预习包括实验原理讲解、实验设备介绍、实验步骤以及操作要领。传统实验课的课前预习多为阅读实验手册并填写实验报告。很多学生感觉枯燥乏味且抓不住重点，或者不能根据实验指导书中的示意图真正理解实验过程。而线上预习可以解决上述问题。教师可以录制实验短视频，直观而生动，还可以上传实验相关基础知识资料，方便学生查阅，更好地理解实验。学生可以对理解薄弱的地方反复观看加深印象。另外，为了检查学生对知识点的掌握情况，教师可以将相关知识点编辑成随堂小测。系统会对学生观看实验视频和资料的时长综合随堂小测的分数给出学生线上预习的成绩。这种方式可以督促学生认真预习，避免走马观花。在进行综合实验、创新实验或者毕业论文实验前，学生可以通过线上资源复习基础实验的原理和操作要领，避免遗忘，加深理解。
2.课堂参与传统的实验课，教师占用大量时间讲解实验原理、仪器和操作步骤，还要检查学生的预习情况。而用于学生实验操作的时间却很短，很多学生“跟大帮，随大流”，没有认真切实地完成实验操作。这样的实验环节很难提高学生的实践能力。而混合式实验课的课堂环节，学生已经熟悉实验的整个流程，并且掌握了相关的理论知识。这份“胸有成竹”激发了学生对实验操作和探索的积极性和主动性，提高了学习热情。而且学生有更充裕的时间进行操作和实践。教师也有更多的时间针对线上预习突出问题重点讲解，引导学生开展分组讨论[5]。而这一优势在创新性实验中尤为重要。学生在线上预习阶段查看相关基础知识、分组讨论并提出实验方案，在课堂上分工协作完成实验过程并汇报实验结果。教师可以提前查看学生的实验方案，并给出意见，课堂上可以对实验过程进行指导，最后进行实验效果的评价。
（二）以教师为主导的实验课程建设
在混合式实验教学模式中，教师的身份由“主角”转变为“主导”，把课堂这个“舞台”让给学生，让学生有更多的机会操作实验、提出想法、发表观点[6]。教师则是设计实验、设计教学活动、把握课堂节奏、答疑解惑和保障线上线下教学活动的有序开展。
1.设计实验根据专业基础知识的学习程度，实验课分为三个层次进行：（1）基础性实验，即验证性实验，是对已知实验结果进行验证，巩固加深理论知识，训练实验技能的可重复性实验。这类实验理论基础简单，可以完全在线上教学环节完成，而课堂教学环节更强调实验技能扎实和操作标准。（2）综合性实验，是以基础性实验为基础，结合多个知识点，有一定的复杂性和难度的实验，旨在培养学生理论联系实际的能力，分析问题、解决问题的能力。（3）创新性实验，是综合一个研究方向的知识点，具有综合性、创新性和结果多样性的实验，旨在培养学生综合应用能力、创新能力和解决复杂工程问题的能力。学生可以利用线上预习和随堂测试串联多个相关知识点，可以利用文献、标准等延伸性教学资源设计实验方案，可以利用线上讨论环节完善、修改实验方案。
2.构建线上教学平台充分利用各种教学平台，构建完善实验课程网上教学环节，实现线上线下互补教学模式。线上教学资源可以多样化，比如实验操作可以录制成演示视频，实验原理可以制作成Flash动画或者动图，实验手册可以制作成PPT。教学内容的多种方式表达有助于学生加深理解。教学平台手机端APP也方便了学生预习新知识、巩固旧知识、查找相关的延伸知识。拓展资源部分主要针对创新性实验，设置了文献、教学案例、专题讲座、学科动态等多个模块。学生可以参考教学案例，查找文献，自己设计创新实验方案，激发学习兴趣，培养独立解决问题的能力。专题讲座可以深化学习内容，拓宽学习视野。学科动态可以引导学生关注专业学科前沿、社会热点，培养学生人文情怀、责任感和使命感。
（三）构建多渠道互动模式
传统实验课堂中师生间的互动少之又少，导致学生学习兴趣不足。混合式教学模式可以通过线上和线下构建多种互动模式，增加师生之间、学生之间的沟通交流，激发学生学习热情。主要互动模式有4种：（1）测验式互动。学生在完成线上预习后完成随堂小测，教师根据学生答题情况掌握学生预习效果。（2）讨论式互动。教师在每个实验结束后会设计讨论话题，学生根据自己对实验的理解发表看法，教师有针对性地回复[7]。（3）课堂互动。在学生完成线上预习后，教师根据学生的预习情况在课堂上针对难点进行答疑解惑。（4）协作式互动。综合性实验和创新性实验都需要学生组成团队，协作完成。实验方案的设定及实验过程的实施都需要团队成员相互沟通协作。
（四）形成多维度过程性考核方法
传统的实验课程评价主要参考实验报告和出勤率给出成绩。这种方法主观、片面，不能全面体现学生的综合素质。而混合式教学模式的考核方式更重视过程性和发展性。对实验过程中学生的学习能力、对知识的把握程度、实验操作能力、解决复杂问题能力、团队协作能力等综合素质进行全过程、多角度的考核。实验成绩采用了线上评价和线下评价相结合，教师评价和学生互评相结合，个人评价和团队评价相结合的多维度评价方法（如图2所示）。针对以团队为单位完成的综合性和创新性实验，评价内容还包括实验方案的设计、实验过程的实施、实验结果的展示等多个环节，全视角、多角度地评价学生的综合能力。混合式实验教学模式改革遵循以学生为中心、以成果为导向的原则，更强调学生学到了什么、学得怎么样。因此，从教师的实验课程设计、学生的学习过程、师生互动、成绩反馈到调整教学方案，形成一个从发现问题到解决问题的持续改进的封闭循环，使实验课程体系具有自我完善和修复的功能，达到为高速发展的社会培养高质量工程技术人才的目的。随着互联网和计算机信息技术的发展，混合式教学模式已经成为高校一种新兴而有效的教学方式。而2020年新冠疫情的暴发，也使线上教育常态化成为可能。混合式实验教学模式由于教学手段多样化、教学资源多元化、教学过程细致化、教学理念先进化、教学体系科学化等众多优势取得了更好的教学效果。结合地方高校工科专业本科生学情分析，推进混合式实验教学模式的改革和进程势在必行。
作者：李祎 单位：吉林建筑大学
