“工程地質(zhì)”是清華大學(xué)土木大類(lèi)平臺(tái)課，也是第一門(mén)專(zhuān)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(kāi)始，開(kāi)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(guó)率先開(kāi)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(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)成果特等獎(jiǎng)；2019年清華大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。
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(kāi)展，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考及小組討論時(shí)間增多，課堂互動(dòng)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(shí)的同時(shí)，提升創(chuàng)新能力和意識(shí)。通過(guò)幾年來(lái)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(duì)比來(lái)看，成績(jī)上平均提升10分左右；尤其在綜合論述分析題、實(shí)習(xí)報(bào)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(wú)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(duì)的挑戰(zhàn)。
為了滿足同學(xué)們對(duì)課堂教室的懷念，聽(tīng)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(gè)人的教室”，也讓他回憶起滿堂學(xué)生的畫(huà)面，頓時(shí)上課的感覺(jué)涌上心頭。
一個(gè)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(guó)各個(gè)省市，如何實(shí)現(xiàn)地質(zhì)實(shí)習(xí)？無(wú)心插柳柳成蔭。自2016年來(lái)，徐文杰團(tuán)隊(duì)自主開(kāi)發(fā)的“地學(xué)云”“地學(xué)云堂”及“水利云”等云平臺(tái)為疫情期間的地質(zhì)實(shí)習(xí)無(wú)疑提供了重要的工具，同時(shí)也為推動(dòng)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(guò)程的從容、有序及有組織的進(jìn)行。
“地學(xué)云”平臺(tái)主界面
“地質(zhì)實(shí)習(xí)”這門(mén)課程主要采用“混合式教學(xué)”的方式，將學(xué)生分為11個(gè)小組，每個(gè)小組5個(gè)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(bào)”，最終形成地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告，并進(jìn)行最終答辯。利用“地學(xué)云”和“水利云”兩大云平臺(tái)，以及“地學(xué)云堂”微信公眾號(hào)，課上采用雨課堂與在線會(huì)議系統(tǒng)相結(jié)合的方式，組織同學(xué)們開(kāi)展線上視頻匯報(bào)。
由于“地質(zhì)實(shí)習(xí)”是一門(mén)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(huì)帶領(lǐng)學(xué)生們進(jìn)行野外實(shí)地踏勘，然后對(duì)地學(xué)云上的實(shí)習(xí)信息“落地”。
面對(duì)疫情下的教學(xué)實(shí)踐問(wèn)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(tīng)及文字等）對(duì)實(shí)習(xí)線路的地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)問(wèn)題及巖石巖性等進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)踐，從而鞏固課堂理論知識(shí)。在這一過(guò)程中，充分利用地學(xué)云的優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生“點(diǎn)——線——面”的思維和探索。
“地質(zhì)無(wú)時(shí)無(wú)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(dòng)同學(xué)們?cè)趯?shí)習(xí)中利用自己家鄉(xiāng)、周?chē)牡刭|(zhì)環(huán)境去主動(dòng)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(dòng)力地質(zhì)作用及人文地理，并通過(guò)“地學(xué)云堂”上傳至“地學(xué)云”，教師及助教通過(guò)“地學(xué)云”進(jìn)行檢查、評(píng)閱，極大地促進(jìn)了學(xué)生們的主動(dòng)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(shí)到的周邊地質(zhì)環(huán)境，體會(huì)到其中的收獲、欣喜和樂(lè)趣。
混合式教學(xué)：促進(jìn)主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
“工程地質(zhì)”是一門(mén)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(duì)本周課程內(nèi)容、知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入挖掘與拓展。在這一過(guò)程中，學(xué)生在主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)要進(jìn)行問(wèn)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(guò)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(shí)點(diǎn)，對(duì)其通過(guò)查閱資料進(jìn)行深入拓展和思考探討，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的“落地”。徐文杰鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，充分利用已經(jīng)學(xué)的知識(shí)，尤其是其他課程（如數(shù)學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)）的知識(shí)進(jìn)行交叉認(rèn)識(shí)，學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中會(huì)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(shí)，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(dòng)力不足，且不同的學(xué)生個(gè)體在創(chuàng)新的能力和方向上有很大的差異。如何在通過(guò)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(gè)小組團(tuán)隊(duì)興趣點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，要求他們?cè)趯W(xué)期中提出并完成一個(gè)創(chuàng)新課題，計(jì)入最終的考核成績(jī)。
學(xué)生在選題的時(shí)候可以根據(jù)團(tuán)隊(duì)興趣點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)條件，提出多個(gè)擬開(kāi)展的課題，教師根據(jù)與課程知識(shí)點(diǎn)結(jié)合的程度、課題的可行性及難易程度進(jìn)行評(píng)估，不斷將問(wèn)題“聚焦”，經(jīng)過(guò)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(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師和助教每周對(duì)創(chuàng)新課題研究進(jìn)展、存在問(wèn)題及解決方式等進(jìn)行跟蹤，及時(shí)排解學(xué)生在執(zhí)行過(guò)程中的困難。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中注重團(tuán)隊(duì)及團(tuán)隊(duì)內(nèi)學(xué)生個(gè)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(gè)課堂處于一個(gè)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(qǐng)了軟件著作權(quán)，有的課題獲得了水利系“挑戰(zhàn)杯”一等獎(jiǎng)，還有學(xué)生將課題延伸至自己申請(qǐng)學(xué)校學(xué)生研究訓(xùn)練項(xiàng)目（SRT）、“國(guó)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(guò)程中，不要怕犯錯(cuò)，即使錯(cuò)了也是有收獲的。”其目的就是鼓勵(lì)學(xué)生們?nèi)ァ澳X洞大開(kāi)”，克服“被動(dòng)學(xué)習(xí)”“被動(dòng)思考”的壁壘。“地學(xué)云”和“地學(xué)云堂”從2017年開(kāi)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(shí)、自主學(xué)習(xí)，這在國(guó)內(nèi)地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)中也是首次。
家國(guó)情懷的課程思政
清華大學(xué)“三位一體”的育人理念中，“價(jià)值塑造”位于首位，在課程教學(xué)過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)學(xué)生的“價(jià)值塑造”也是徐文杰這幾年來(lái)一直在探索的問(wèn)題。
在課程中，以重大工程建設(shè)中遇到的工程地質(zhì)問(wèn)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(wèn)題、以及創(chuàng)新在解決重大問(wèn)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(wèn)題時(shí)艱苦奮斗的精神。通過(guò)一些典型的重大地質(zhì)災(zāi)害案例，讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到目前還有諸多工程地質(zhì)難題尚未解決，在利用開(kāi)發(fā)自然資源的同時(shí)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(lèi)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(shù)立正確的自我價(jià)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(mèng)
審核：呂婷
