“工程地質(zhì)”是清華大學(xué)土木大類平臺課，也是第一門專業(yè)基礎(chǔ)課。清華大學(xué)工程地質(zhì)課程組從2016年春季學(xué)期開始，開展混合式教學(xué)實(shí)踐，實(shí)行小班完全翻轉(zhuǎn)課堂。基于春季混合式課堂，2017年在全國率先開展“地質(zhì)實(shí)習(xí)”混合式教學(xué)。2017年獲高等學(xué)校水利類專業(yè)教學(xué)成果特等獎；2019年清華大學(xué)教學(xué)成果一等獎。
與傳統(tǒng)的課堂相比，混合式教學(xué)的課堂以小組的形式開展，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考及小組討論時間增多，課堂互動基本可以做到百分百；教師要成為課程的“研究者”，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時，提升創(chuàng)新能力和意識。通過幾年來的統(tǒng)計(jì)，混合式課堂與平行的傳統(tǒng)授課班的學(xué)生對比來看，成績上平均提升10分左右；尤其在綜合論述分析題、實(shí)習(xí)報告等方面提升更加明顯。
融合式教學(xué)：是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇
2020年春季學(xué)期，受疫情影響學(xué)生無法返校，教師如何“隔空”實(shí)現(xiàn)“三位一體”的育人方式，是課程教學(xué)所要面對的挑戰(zhàn)。
為了滿足同學(xué)們對課堂教室的懷念，聽一下熟悉的上課鈴聲，水利系徐文杰堅(jiān)持每次線上課程都在教室里，打造“一本、一筆、一人”的“隔空課堂”。雖然是“一個人的教室”，也讓他回憶起滿堂學(xué)生的畫面，頓時上課的感覺涌上心頭。
一個人的教室，與學(xué)生共同的課堂
與線上授課相比，疫情期間的實(shí)踐課教學(xué)難度更大。學(xué)生分布在全國各個省市，如何實(shí)現(xiàn)地質(zhì)實(shí)習(xí)？無心插柳柳成蔭。自2016年來，徐文杰團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)的“地學(xué)云”“地學(xué)云堂”及“水利云”等云平臺為疫情期間的地質(zhì)實(shí)習(xí)無疑提供了重要的工具，同時也為推動線上線下融合式教學(xué)改革提供了技術(shù)支撐，從而保證了地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)過程的從容、有序及有組織的進(jìn)行。
“地學(xué)云”平臺主界面
“地質(zhì)實(shí)習(xí)”這門課程主要采用“混合式教學(xué)”的方式，將學(xué)生分為11個小組，每個小組5個人；教學(xué)環(huán)節(jié)包括“教師引導(dǎo)——學(xué)生自主學(xué)習(xí)——小組討論——小組匯報”，最終形成地質(zhì)實(shí)習(xí)報告，并進(jìn)行最終答辯。利用“地學(xué)云”和“水利云”兩大云平臺，以及“地學(xué)云堂”微信公眾號，課上采用雨課堂與在線會議系統(tǒng)相結(jié)合的方式，組織同學(xué)們開展線上視頻匯報。
由于“地質(zhì)實(shí)習(xí)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。盡管“地學(xué)云”提供了豐富的“數(shù)字地質(zhì)信息”，但是學(xué)生們難以有“實(shí)感”。在通常情況下，老師會帶領(lǐng)學(xué)生們進(jìn)行野外實(shí)地踏勘，然后對地學(xué)云上的實(shí)習(xí)信息“落地”。
面對疫情下的教學(xué)實(shí)踐問題，徐文杰在課程中大膽采用了“云實(shí)踐”的方式。運(yùn)用“地學(xué)云”實(shí)習(xí)線路信息（視、聽及文字等）對實(shí)習(xí)線路的地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)問題及巖石巖性等進(jìn)行認(rèn)識實(shí)踐，從而鞏固課堂理論知識。在這一過程中，充分利用地學(xué)云的優(yōu)勢，引導(dǎo)學(xué)生“點(diǎn)——線——面”的思維和探索。
“地質(zhì)無時無刻不在我們的身邊”是徐文杰在“工程地質(zhì)”課程上一直貫穿的思想。他發(fā)動同學(xué)們在實(shí)習(xí)中利用自己家鄉(xiāng)、周圍的地質(zhì)環(huán)境去主動探索和發(fā)現(xiàn)其中的地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形、地貌、內(nèi)外動力地質(zhì)作用及人文地理，并通過“地學(xué)云堂”上傳至“地學(xué)云”，教師及助教通過“地學(xué)云”進(jìn)行檢查、評閱，極大地促進(jìn)了學(xué)生們的主動探索和發(fā)現(xiàn)的能力，很多同學(xué)都“發(fā)現(xiàn)”了從未意識到的周邊地質(zhì)環(huán)境，體會到其中的收獲、欣喜和樂趣。
混合式教學(xué)：促進(jìn)主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
“工程地質(zhì)”是一門理論和實(shí)踐結(jié)合非常緊密的學(xué)科。一方面，教師課前將每節(jié)課程的教學(xué)目標(biāo)、主要教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行概述，學(xué)生對本周課程內(nèi)容、知識點(diǎn)進(jìn)行深入挖掘與拓展。在這一過程中，學(xué)生在主動學(xué)習(xí)知識點(diǎn)的同時要進(jìn)行問題的思考與提出，教師要引導(dǎo)學(xué)生在“自主學(xué)習(xí)”環(huán)節(jié)有一定的“邊界”而不過度“發(fā)散”；另一方面，學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，選取感興趣的知識點(diǎn)，對其通過查閱資料進(jìn)行深入拓展和思考探討，從而實(shí)現(xiàn)知識點(diǎn)的“落地”。徐文杰鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，充分利用已經(jīng)學(xué)的知識，尤其是其他課程（如數(shù)學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)）的知識進(jìn)行交叉認(rèn)識，學(xué)生在這個過程中會形成新的觀點(diǎn)、甚至?xí)幸恍┕缠Q性的想法。
當(dāng)下的教育教學(xué)不僅要傳授知識，還要實(shí)現(xiàn)學(xué)生的“能力培養(yǎng)”，尤其是創(chuàng)新能力。大部分學(xué)生的創(chuàng)新動力不足，且不同的學(xué)生個體在創(chuàng)新的能力和方向上有很大的差異。如何在通過課堂教學(xué)更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力？課程結(jié)合工程地質(zhì)內(nèi)容及各個小組團(tuán)隊(duì)興趣點(diǎn)和優(yōu)勢，要求他們在學(xué)期中提出并完成一個創(chuàng)新課題，計(jì)入最終的考核成績。
學(xué)生在選題的時候可以根據(jù)團(tuán)隊(duì)興趣點(diǎn)和優(yōu)勢條件，提出多個擬開展的課題，教師根據(jù)與課程知識點(diǎn)結(jié)合的程度、課題的可行性及難易程度進(jìn)行評估，不斷將問題“聚焦”，經(jīng)過2-3次討論分析后，可確定最終的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新課題。在整個教學(xué)過程中，教師和助教每周對創(chuàng)新課題研究進(jìn)展、存在問題及解決方式等進(jìn)行跟蹤，及時排解學(xué)生在執(zhí)行過程中的困難。同時，在教學(xué)過程中注重團(tuán)隊(duì)及團(tuán)隊(duì)內(nèi)學(xué)生個體中“領(lǐng)頭羊”的培養(yǎng)，并不斷發(fā)揮其帶頭作用，從而使整個課堂處于一個充滿活力、充滿創(chuàng)新思維的環(huán)境中。在此程中，學(xué)生們也收獲良多，有的小組申請了軟件著作權(quán)，有的課題獲得了水利系“挑戰(zhàn)杯”一等獎，還有學(xué)生將課題延伸至自己申請學(xué)校學(xué)生研究訓(xùn)練項(xiàng)目（SRT）、“國創(chuàng)”及“北創(chuàng)”項(xiàng)目等。
徐文杰經(jīng)常告訴學(xué)生：“創(chuàng)新過程中，不要怕犯錯，即使錯了也是有收獲的。”其目的就是鼓勵學(xué)生們?nèi)ァ澳X洞大開”，克服“被動學(xué)習(xí)”“被動思考”的壁壘。“地學(xué)云”和“地學(xué)云堂”從2017年開始應(yīng)用于暑期“地質(zhì)實(shí)習(xí)”的混合式實(shí)踐教學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)了學(xué)生野外完全自主認(rèn)識、自主學(xué)習(xí)，這在國內(nèi)地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)中也是首次。
家國情懷的課程思政
清華大學(xué)“三位一體”的育人理念中，“價值塑造”位于首位，在課程教學(xué)過程中如何實(shí)現(xiàn)學(xué)生的“價值塑造”也是徐文杰這幾年來一直在探索的問題。
在課程中，以重大工程建設(shè)中遇到的工程地質(zhì)問題為例，一方面實(shí)現(xiàn)“理論-實(shí)踐”的融合，講授如何利用基本原理解決實(shí)際問題、以及創(chuàng)新在解決重大問題中的重要作用；另一方面，向同學(xué)們介紹科技、工程工作者在解決科技攻關(guān)問題時艱苦奮斗的精神。通過一些典型的重大地質(zhì)災(zāi)害案例，讓同學(xué)們認(rèn)識到目前還有諸多工程地質(zhì)難題尚未解決，在利用開發(fā)自然資源的同時也要注意保護(hù)好自然環(huán)境，只有做到“人地協(xié)調(diào)”，才能實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展，從而讓同學(xué)們逐漸產(chǎn)生歷史使命感，樹立正確的自我價值觀。
（清華新聞網(wǎng)12月29日電）
供稿：終身教育處
編輯：李若夢
審核：呂婷
