CDIO理念在線上線下混合教學模式中的實踐①

施永清 顧振宇 王向陽 周 雁

(浙江工商大學食品與生物工程學院)

一、新時期對工科人才的新要求

第四次工業革命來臨，由人工智能、生命科學、物聯網、新能源、智能制造等一系列創新帶來融合變革。目前我國仍面臨著關鍵核心技術掌握不足、處于價值鏈中低端等困境。浙江區域發展進入增速換擋、結構調整、動力轉換的“爬坡過坎”階段，迫切需要完善創新鏈條，促進產學研協同創新，解決重大共性技術難題，加快創新成果向現實生產力轉化。按照“八八戰略”未來發展總綱領，牢牢抓住“騰籠換鳥”“鳳凰涅槃”，使“浙江制造”邁向全球產業鏈的中高端。

我院食品科學與工程、食品質量與安全專業學生來自全國各地，浙江省學生占一半以上。在深入了解區域經濟發展、行業發展趨勢及人才需求的基礎上，圍繞社會對畢業生知識、能力、素質的要求，結合學院自身特色、辦學資源，最終確定人才培養目標。由于學院非常重視本科生培養質量，畢業生知識全面，解決問題能力強，受到用人單位的普遍歡迎。食品工藝學(Ⅱ)、食品添加劑學、食品包裝學、食品物流學作為專業課程群，面向大三、大四本科生在春、秋兩學期開設。相關教師圍繞食品產業鏈，堅持線上線下混合模式建設，增強與地方經濟建設的關聯度。

在教學活動中，面對學生提出的各式各樣實際疑問，課程群教師進行深入研究，及時給予釋疑解惑。CDIO理念最早是由美國麻省理工學院等院校研究構建的工程教育模式，是按照構思(Conceive)—設計(Design)—實施(Implement)—運行(Operate)的系統工程教育理念。課程群教師根據CDIO理念，以學生為中心，以專業工程實踐項目為引導，加強學生創新、協作精神的培養，滿足當今經濟社會發展對人才的需求。

二、線上線下專業課程建設

(一)豐富專業課程工程實踐要素

1.充實工程素材

教師首先在線上環節按照CDIO理念發布以項目為導向的教學資源，以利于專業知識內容的學習，強化學生工程實踐能力和創新能力的培養。各專業課程教師在教學上互相溝通，加強課程交叉融合，協調解決各課程教什么、怎么教的問題，達到思路嚴謹，邏輯清晰，聯動協作育人，形成完備的專業知識培養體系。教師遵循學生成長規律，根據課程特點大膽創新，著力培養學生的創新精神和實踐能力。教師積極交流課程教育新觀點、新方法，將理論和實際有效結合，充分展示科研前沿和新技術，讓課程內容更加充實豐富，學生更容易理解，使學生循序漸進掌握知識、技能，充分顯示出時代特點。學生及時觀看知識點視頻自主預習，完成相關隨堂測試、課堂練習等環節，按照教師提出的問題，對知識進行進一步思考、鞏固與提升，在論壇中向教師和同學提出疑問。教師關注論壇動態，及時、有效地答復，解決學生無法解決的問題。教師按照由淺入深、由簡單到復雜的認知規律給學生設計一些實踐項目和課堂討論題目，訓練學生提出質疑，積極爭辯，深入討論科技問題。經過教學方法和手段改革，引導學生更有目的、更自覺地發現問題并提出解決問題的方法，調動學生自主學習積極性，提高自主解決問題的能力。教師根據學生線上學習軌跡及時分析總結，然后在線下課堂教學環節協助學生回顧重點、難點，鞏固學習效果。

2.教育內化于心

隨著物質生活水平的不斷提高，學生個性發展越來越多樣化，滿足學生個性差異需求顯得尤為重要。伴隨信息化、智能化的進一步發展，學生生存和發展狀態呈現多元化。專業教育對促進學生正確選擇成長路徑的責任越來越重。教師需要依據各階段學生特征制訂學習任務，因材施教，激發學生好奇心、形象思維和創新力。利用云計算、在線教育大數據和數據挖掘等技術，在線測量和分析學生的學習行為，發掘學生學習困難和進步因素，調動學生鉆研課題的積極性，訓練學生獲取知識、創造知識的能力，賦予學生受用終身的自學習慣與能力。由于教師提供豐富的學習資料，學生可以依據自己的特點和興趣，選擇最適合自己的方式，并且通過數據分析可以讓學生了解自己在學習中的優勢和問題，從而獲取個性化的輔導或建議，得到更有針對性的資料推送。對于困難學生教師需要循序漸進而非揠苗助長，否則后患無窮。當今是實現偉大夢想的時代，各位教師要把對未來的好奇心和探索未知的科學精神傳授給學生，引導學生放飛夢想。

3.師生增強互動

線上教學存在有效互動不足，易形成“資源孤島”等諸多問題。教師要花大力氣對線上教育進行升級改造，推動教學理念、模式、方法、技術的變革。教師需要把各專業課程核心內容分解成若干知識點，并且精心準備對應的題目，激發學生興趣，促進學生思考討論。聯合企業設立項目，運用協作、探究性學習，充分調動學生自主學習的積極性。上課前教師提前發放資料，上課時教師先講知識概念，再分析概念背后的復雜機制，然后進一步解釋理論脈絡，通過尋找切入點，采用學生喜聞樂見的方式，增強互動，層層推進學生的思維訓練，改善育人效果。教師要以學生為中心，通過把學生的主體性融入教學中，讓學生思考起來，讓師生互動起來，切實提高教學質量。通過微信、釘釘直播、會議視頻、學習通、超星等平臺，師生關系日趨融洽。學生通過微信群隨時提問，教師們及時解答，使所有問題一目了然。教師要利用微信群時刻關注學生提出的問題，做到全面掌控、及時回應。教師要根據線上學生狀態大數據實時分析，進行精準反饋、精準評價及精準施教，使學生在大學學習生活中有更多獲得感，并轉化為建設國家、奉獻社會的動力。

(二)建設團隊實踐模式

專業課程增設團隊實踐模塊。學生組成團隊，共同選擇合作項目，然后進行探究實踐。教師以項目為導向展開教學，不僅可以科學有效地鞏固學生的基礎知識，還可以有效地培養學生的創新能力。教師按照CDIO理念，以“項目為主線、教師為主導、學生為主體”進行改革，按照由淺入深、由小到大的規律安排實踐主題分項，引導學生從食品工程實際項目框架入手，先劃分項目整體功能區塊、架構和邏輯關系，團隊成員合作分步驟完成項目，培養學生良好的批判性思維能力和溝通交流能力。項目組成員一起考察企業，調查食品冷鏈過程及食品安全控制，鍛煉學生的實踐能力、收集與處理信息能力、分析及解決工程實際問題能力。通過團隊活動重點培養學生的團隊協作意識和社會責任感，使其養成良好的學習、工作、生活習慣。項目后續任務是團隊匯報演講，讓學生暢所欲言，將自己調查實踐掌握的內容表達出來。匯報演講過程設置討論、師生點評等環節，充分激發學生的熱情。教師巧設問題讓學生展開激烈討論，讓實踐和專業知識結合在一起，采用自由、靈活的學習方式讓學生積極參與其中，有效融合專業學習、社會服務和就業工作引導。問卷調查結果顯示，經過團隊實踐項目訓練的學生對專業發展前景的認識更積極、更樂觀，面對困難有充分信心去思考解決方法和途徑，并且努力前行。這說明線上線下混合模式課程教學可有效幫助學生樹立信心，實現目標。

(三)完善線上線下學生成績綜合評價體系

充分利用CDIO大綱所提供詳盡的、可觀測的目標體系作為評估專業課程教學實施效果的依據，使用多元化評價手段來考查學生知識掌握、能力培養以及態度養成的情況。全過程考核和定量與定性相結合方法使課程育人獲得良好效果。采用形成性評價，學生成績包括下述內容：平時成績，包括到課情況、線上和線下課堂討論表現、課后作業情況等；實踐調查和方案設計成績，包括調查報告、創新設計方案等；期末考試成績。既要考核學生對專業理論知識和技能的掌握程度，也要把團隊精神、創新精神納入考核體系。加強線上學生學習狀況大數據考核分析，激發學生線上學習的積極性。學生瀏覽線上課程資源，參與互動討論和頭腦風暴，均可獲得相應考核分數。學生圍繞課程題目發表觀點、小組討論及個人學習總結匯報分享都是形成性考核的一部分。教師特意開啟彈幕窗口，根據同學們發送的彈幕和回答問題的數據來給出平時成績。根據各模塊的內容課時比例，賦予不同的學分比例，每個板塊不同的主題與項目也進行量化考核，最后獲得課程綜合得分。在期末考題中增設食品工程綜合題，讓學生綜合運用所學知識解決實際問題。最終成績不僅體現學生對專業知識和技能掌握程度，并且有效檢驗學生的綜合能力。

三、抗擊疫情顯示優勢

一場突如其來的新冠肺炎疫情打亂了我們正常的生活秩序，推遲了師生返校時間?！敖處煵煌＝?、學生不停學”是減少學生學業損失的最佳辦法。但是往日教師和學生在教室課堂中發生的相互之間頭腦風暴和智慧碰撞效果面臨嚴峻挑戰。教師無法實時了解每個學生的學習狀態，同學之間難以實現激情洋溢的小組討論。教師發揮已經建設的線上教學資源優勢，迅速擴充素材內容，將教學主戰場轉移至網絡教學，采用直播、在線答疑等形式。教師將在線指導與學生居家學習有機結合，嚴格執行專業人才培養方案，確保教學工作要求和教學質量標準。通過QQ群、微信群等途徑，加強學生居家學習指導，堅持課程學習與疫情防控教育相結合。教師協助學生擬訂好學習目標，告訴學生每堂課訓練任務和要求，并且指導學生采用優秀的學習方法。學生完成學習清單后，再進行有效的自測自評。師生一起把疫情、災難當成教材，共同討論、共同承擔、共克時艱。我們感到欣慰的是在抗擊新冠肺炎疫情過程中，學生養成了良好的自學習慣，提升了自學品質，培養了堅韌不拔、從容不迫的奮斗精神，塑造了胸懷天下的家國情懷。

四、結 語

專業課程群教師不斷協同深化課程教育實踐，打破了傳統的單向傳授的做法。線上線下教育模式有目的地通過項目情境創設，引導學生深入思考，彰顯學生的主體性。利用網絡交流平臺傳播專業知識和技能，讓學生主動進入專業課程教育活動過程。學生自主學習積極性提高，團隊實踐興趣增濃，通過走訪企業調查、體驗等認知活動，對食品工程系列課程實際應用的理解不再抽象，了解食品行業規范及行業責任，樹立為滿足人民日益增長的美好生活需要而不斷努力的決心和信心，塑造胸懷天下的家國情懷，提升學生就業和創業能力，提高了教學成效。通過線上線下課程建設和教學改革，有利于徹底戰勝此次疫情，打贏這場疫情防控的人民戰爭，也有利于加快發展中國特色優質教育，加快提升學生的創新能力，實現國家的長治久安。