摘"要：為了有效推進新工科建設，培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、應用型高素質(zhì)人才，進行新工科背景下的信息化課堂教學研究。對新工科教育理念進行分析，依據(jù)新工科人才特征，以學生為中心、以成果產(chǎn)出為導向進行教學設計研究；以信息技術為驅(qū)動，構建線上線下融合、仿真實訓結(jié)合的教學模式，實現(xiàn)學生課前、課中和課后的個性化探究式學習；依據(jù)新工科多元化、交叉性要求及時更新教學內(nèi)容，利用信息技術建設多維度資源空間，滿足教學需求；課程思政融入教學，挖掘工科課程蘊含的思政元素，實現(xiàn)全面育人；建立多元化教學評價體系，以評促建，形成教學閉環(huán)。該教學模式經(jīng)過實踐運行，能夠有效達成教學目標，對于促進新工科建設具有較強的理論參考意義和應用價值。關鍵詞：新工科；教育信息化；信息技術；翻轉(zhuǎn)課堂；課程思政0"引言21世紀是信息技術飛速發(fā)展的時代，隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術掀起社會生活、工作、學習與思維變革，信息技術在教育領域的巨大潛力逐漸顯現(xiàn)，以信息技術為手段推動教育領域的創(chuàng)新發(fā)展已成為現(xiàn)代教育的發(fā)展趨勢。2018年4月，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》，指出要加快教育現(xiàn)代化和教育強國建設，推進新時代教育信息化發(fā)展[1]。2022年2月發(fā)布的《教育部2022年工作要點》中明確提出，實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動，積極發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，加快推進教育數(shù)字轉(zhuǎn)型和智能升級[2]。信息技術將從環(huán)境、資源、教與學形態(tài)等多方面促進我國教育現(xiàn)代化發(fā)展[3]。新工科建設是高等工程教育為了應對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)而采取的積極行動，是以新技術、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經(jīng)濟對高等工程教育改革的強烈需求。與傳統(tǒng)工科教育“以知識傳授為中心”不同，新工科教育的特征是繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享，強調(diào)學科的實用性、交叉性與綜合性[4]。相比于傳統(tǒng)工科教育，新工科教育培養(yǎng)的是具有更強工程實踐能力和創(chuàng)新能力的復合型人才。教育信息化是新工科教育的必然選擇，新工科教育與信息技術在個性化、多元化、開放性、創(chuàng)造性等方面都存在更多的共性，信息技術為新工科教育提供新的驅(qū)動力，以信息技術為手段進行教學模式改革，建立以學生為中心的智慧課堂，有助于創(chuàng)新型和復合型人才的培養(yǎng)。1"新工科背景下以學生為中心的教學設計教學理念是教師對教學活動內(nèi)在規(guī)律認識的集中體現(xiàn)，明確表達的教學理念對教學活動具有極其重要的指導意義。傳統(tǒng)的教學理念把教與學分離或?qū)αⅲ⒅亟潭鲆晫W，教學行為單調(diào)死板，形成以教師為中心的灌輸式教學模式，其弊端主要表現(xiàn)在三個方面：1）傳統(tǒng)教學模式下，教師單調(diào)地講解理論知識，難以對難點和重點內(nèi)容深入地展開教學，無法有效反饋學生的掌握情況；2）由于工科專業(yè)課程實踐應用性強，而傳統(tǒng)教學局限于課堂，有限的課堂時間導致學生學完專業(yè)知識后沒有時間訓練，存在眼高手低、紙上談兵、理論與實踐脫離等問題；3）傳統(tǒng)教學模式下，教師教學的效果僅僅以學生考試成績作為評價標準，抑制學生學習的主動性和能動性，難以激發(fā)學生的內(nèi)驅(qū)力和創(chuàng)新能力。新工科教育理念以學生為中心，關注學生個性化成長和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，與工程教育認證的OBE（OutcomeBasedEducation，基于成果導向教育）理念本質(zhì)上具有一致性，都強調(diào)教學過程輸出結(jié)果，強調(diào)分層施教的個性化教學，強調(diào)采用有利于學生高階思維能力培養(yǎng)的教學模式。新工科教育應注重培養(yǎng)學生的自主學習能力、知識探究能力和創(chuàng)新意識，著力促進學生全面發(fā)展，培養(yǎng)復合型、創(chuàng)新型、應用型高素質(zhì)人才。新工科背景下，課堂的教學場景從教與學的單向灌輸轉(zhuǎn)化為柔性雙向模式，將以教師為主導的教學方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為中心的導學方式，課堂交流轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒?、生生互促的三維場景。在以學生為中心的課堂教學中，充分利用信息技術的創(chuàng)造性、能動性和交叉性優(yōu)勢進行教學設計，豐富教學資源，不斷改進教學方式，采用翻轉(zhuǎn)課堂、項目導學等方式，讓學生忙起來、動起來。關注學生的學習過程與成效，教學評價從單一的成績考核轉(zhuǎn)向知識、能力和素質(zhì)的成果產(chǎn)出評價。從傳統(tǒng)的教學理念向新工科背景下的教學理念轉(zhuǎn)變，如圖1所示。2"線上線下融合的信息化課堂教學模式建設依據(jù)布魯姆的教育目標分類方法，把新工科教學目標劃分為低階思維和高階思維兩個層級。其中，記憶、理解和應用為低階思維層級，分析、評價和創(chuàng)造是高階思維層級。新工科創(chuàng)新能力需求屬于高階思維。以信息技術賦能信息化教學，在夯實知識基礎的同時，對學生高階思維的培養(yǎng)提出更高的要求，這就需要給高階思維的培養(yǎng)留有足夠的空間和時間。教師作為課堂的引導者，借助大學生MOOC、SPOC、雨課堂等智慧教學平臺，把探究式學習與線上教學、線下教學有機結(jié)合。對應不同層級思維的培養(yǎng)采用線上線下融合的教學方式，學習過程由淺入深、深淺交叉，整合線上線下教學活動流程，將教育學、心理學理論與方法整合到專業(yè)知識關鍵問題的教學活動中，采用翻轉(zhuǎn)課堂、案例式教學、任務驅(qū)動等教學方式，讓學生將學習與動手結(jié)合，教學相長，從而實現(xiàn)“易學、能用、深思、有情”的教學過程[5]，把教學從傳統(tǒng)課堂延伸到課前和課后全線程。線上線下融合的信息化課堂教學模式如圖2所示。以信息技術驅(qū)動的線上線下融合的信息化課堂教學模式中，線上教學資源為學生提供自主學習空間，讓學生課前在線上學習概念、定義和應用等基礎知識，達到記憶和理解的目標；課堂教學以學生為中心，采用任務設置、小組項目實訓、成果展示等方式，進行翻轉(zhuǎn)課堂，促使學生積極思考，提高學生參與度，引導學生質(zhì)疑和探究，進行高階思維訓練，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力；學生需要在課后完成教師布置的作業(yè)，通過線上視頻、文本等資源復習和鞏固課堂上學到的知識；教師通過線下指導、在線交流等方式引導學生參加課外科技活動，鼓勵學生參加第二課堂，對學生學術科技活動、科技立項和學科競賽等進行激勵性增值評價；教師吸納學生進入科研課題小組，引導學生參與課題研究，同時把科研成果及時應用到教學中。3"數(shù)字賦能、虛實結(jié)合的多維度學習空間建設新工科人才知識結(jié)構的“新”體現(xiàn)在知識的前沿性與時代性，教師在教學中要注重內(nèi)容的科學性、前沿性和拓展性，要摒棄知識本位思想，引入科學素養(yǎng)、能力創(chuàng)新的項目案例，注重問題解決和探究思考的項目引導，注重知識的交叉性和綜合性；要及時將學術研究、科技發(fā)展的前沿成果引入課程，教學內(nèi)容要與時俱進，兼顧繼承與發(fā)展，體現(xiàn)思想性、科學性與時代性；加快數(shù)字化平臺建設，豐富教學資源，重構教學內(nèi)容，為學生線上自主學習、線下探究式學習提供支持。信息技術飛速發(fā)展的今天，課堂教學需要多元化、立體化的教學資源作為支撐，豐富的網(wǎng)絡教學資源可以為學生個性化學習和教師層次化分類施教提供支持。教學資源的建設需要考慮學生學習基礎、行為習慣、學習能力、學習習慣目標等方面的差異，充分利用信息技術，多維度搭建多階多元、虛實結(jié)合的線上自學、課堂學習、虛擬仿真、線下實操、能力提升的線上線下多維學習空間，為學生全方位學習提供支持，促進學生由淺層向深層推進學習，提高學習效率。多維度學習空間如圖3所示[6]。4"課程思政融入專業(yè)課教學課程思政是實現(xiàn)全面育人必不可少的環(huán)節(jié)。首先，專業(yè)課教師是課程思政的具體實施者，專業(yè)課教師對課程思政的理解和認識直接影響課程思政的效果，專業(yè)課教師要認識到課程思政的必要性和重要性，傳遞正確人生導向。其次，要增強課程內(nèi)容的吸引力和觸動性。再次，學生都具有明顯的“向師性”，教師要注意一言一行，做學生的榜樣，做塑造學生品格、品行、品位的“大先生”。最后，教師要充分挖掘課程中蘊含的思政元素，將課程思政柔性地、恰當?shù)刎灤┙虒W，推進課程內(nèi)涵建設，增強學生的責任感和使命感。秉承“課程承載思政”和“思政寓于課程”的理念，以潤物無聲的形式將課程思政融入學生的價值體系，將思想價值引領貫穿教學計劃、課程標準、課程內(nèi)容、教學評價等整個教學過程。專業(yè)知識與課程思政有效融合是關鍵的一環(huán)，要做到不突兀、不牽強附會，必須深刻理解課程的教學內(nèi)容和特點，針對具體章節(jié)找到專業(yè)課程與課程思政之間的融入點，將思政元素以隱性教育的方式融入教學[7]，如圖4所示。在課程教學過程中，注意“入深入細、落小落全、做好做實”，注重教學形式的多樣性和有效性，避免附加式、標簽式的生硬說教，要深入分析工科專業(yè)學生的學習需求、心理特征、成長規(guī)律和價值取向，堅持因事而化、因時而進、因勢而新，提升學生對專業(yè)課程學習的專注度，引發(fā)學生的知識共鳴、情感共鳴和價值共鳴。5"建立科學的教學質(zhì)量評價體系新工科背景下的信息化教學必須基于成果輸出導向，建立全過程、全方位的教學質(zhì)量評價體系，以多元化的評價機制實現(xiàn)對學生知識、能力、素質(zhì)的全面學習成果評價，激發(fā)學生學習內(nèi)驅(qū)力，培養(yǎng)復合型、創(chuàng)新型、應用型高素質(zhì)人才[8]。教學質(zhì)量評價尤其要注意以下幾個方面。5.1"評價主體多元化，建立學生評價、同行評價、專家評價、督導評價、認證評估、社會評價相結(jié)合的多元化主體評價模式依據(jù)課程目標和課程特點對參加評價的主體賦予不同的權重，不同評價主體評價側(cè)重點有所不同，可以有針對性地采用不同的評價手段和評價方式。在評價體系中，學生既是評價主體，又是評價對象。要科學設置學生評價的權重，實現(xiàn)充分體現(xiàn)學習成果輸出的客觀評價。5.2"科學設置包含學生知識、能力和素質(zhì)的全方位評價指標體系，科學調(diào)整評價指標不同評價主體對于教學成果目標輸出的側(cè)重點和關注點不同，指標體系條目的設置應該充分考慮不同評價主體的權重。依據(jù)教學核心要素和條件要素設置教學態(tài)度、教學模式、教學方法、教學效果等一級指標，再將各一級指標細化為可以量化的二級指標。5.3"利用數(shù)字平臺進行數(shù)據(jù)采集，把教學質(zhì)量評價落實到教學全過程中在新工科背景下，教學過程中的數(shù)據(jù)采集和分析工作量大大增加，要使用人工智能等先進技術自動收集和分析數(shù)據(jù)，避免給教師和管理人員造成額外負擔。5.4"教學質(zhì)量評價要保證及時性和有效性，實現(xiàn)以評促建教學質(zhì)量評價是為了有效地改進和提升教學質(zhì)量，通過大數(shù)據(jù)和數(shù)字網(wǎng)絡技術建立在線閉環(huán)的教學質(zhì)量監(jiān)控平臺，實現(xiàn)各個主體評價結(jié)果實時可見、教師教學和學生學習中存在的問題實時可查、評價整改措施實時監(jiān)控。6"結(jié)束語新工科建設對于持續(xù)深化工程教育改革與創(chuàng)新作用重大，加快新工科