1. 引言
改革创新是推动教育事业发展的根本动力，加快发展新质生产力，是新时代新征程解放和发展生产力的客观要求，也是各行业实现生产力迭代、现代化转型的必然选择。为应对新一轮科技革命和产业变革的挑战，主动服务国家创新驱动发展和“一带一路”“中国制造2025”等重大战略[1]。加快工程教育改革创新，培养创新型卓越工程科技人才，支撑产业转型升级。教育部自2017年开始，陆续发布了《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》[2]。由此提出来新的教学方式如：“翻转课堂”、“云课堂”以及“混合课堂”等多种教学方式。但现有的问题是学生在课堂上学会的知识无法很好地运用到现场实践来，缺乏实践能力，不能做到“学以致用”，课程教学脱离了工程实际，因此很难培养学生的实际运用能力。
根据这一教学难点，提出了“双师课堂”的教学方式。及在课堂任课的第一讲师以外邀请一名具有丰富实践经历的工程师担任课堂的第二讲师(辅导教师)，并利用互联网的音画同步功能，构建第一讲师在课堂上，第二讲师在工程现场的“双师课堂”，组成“一主一辅”的教学方式，充分运用在工程现场讲授将课堂的理论知识与现场相结合，促进学生基础知识学习向应用能力的转化，实现了工学一体、理实一体。目前高校存在着多种教学方式，但更多的是不同方式的“翻转课堂”，很少对教师配置和教学方式的创新。本文提出了“双师课堂”教学方式，通过线上线下相结合的方式，突破物理空间的限制，将课堂延伸至工程现场，为培养学生的工程应用能力提供了一种有益的尝试[3] [4]。
并且双师课堂具有极其重要的社会效应，其社会重要性体现在以下几个方面：
促进教育公平：在全球范围内，教育资源分布不均的问题长期存在，尤其在偏远地区和欠发达地区，优质教育资源的稀缺限制了学生的发展机会。双师课堂通过互联网技术和远程教育手段，使这些地区的学生也能够接触到名师和高水平的课程内容，显著缩小了教育资源和教育质量的差距。这种模式不仅改善了区域间的教育不平衡，还为各个群体提供了公平的教育机会，增强了社会的包容性和公平性。
满足社会和产业发展的需求：随着科技的迅猛发展和产业结构的转型升级，社会对应用型、创新型人才的需求不断增加。传统的教学模式往往难以满足现代产业对高素质、综合能力强的人才的要求。双师课堂通过将理论知识和实际操作紧密结合，培养学生的创新思维、实践能力和解决复杂问题的能力，能够更好地适应社会和产业发展的需要。通过这种模式，教育机构可以培养出具有竞争力的应用型人才，为国家和地方经济发展提供有力支持。
2. 双师课堂的涵义
传统课堂基于限制只有一名讲师在课堂上授课，长时间的授课难以带动课堂气氛的活跃，而“双师课堂”指在课堂学习阶段借助互联网的技术将工程现场同学校教室里的课程联系起来，将课本的理论知识与现场具体实物相结合，其核心是在教学工程中通过两位讲师的讲解共同将知识“学以致用”，形成了“一主一辅”的教学方式，我们将在课堂上讲授的老师称为主讲讲师，在工程现场的讲师是具有丰富实践经历的工程师称为辅师(辅导教师)，对于授课方式则采用同步双师课堂。
与传统课堂相比，“双师课堂”的核心特征是在课程教学中配备了两位教师，他们相互协作完成教学任务，但各自的职责不同[5]。任课教师在课堂上教授必要的理论知识，而现场教师则通过智慧课堂的远程交互设备进一步讲解和展示实际操作，打破了教室与工程现场的物理限制，实现了理论与实践的结合。此外，在以后的课程培养中还可以通过工程实习，指导学生进行现场实践操作，进一步实现理论与实践的统一[6]。
双师课堂的研究和实践受到多种教育理论的支持，这些理论为其设计和实施提供了重要的科学依据：
建构主义学习理论：建构主义学习理论认为，学生是知识的主动建构者，学习是通过对经验和信息的主动加工和内化而形成的。双师课堂通过线上教师的系统讲解和线下教师的互动指导，构建了多层次、多维度的学习环境，有效促进了学生的自主学习和知识建构。学生通过线上课程获得基础知识，并在线下课堂中通过实践、讨论和互动进一步深化和巩固这些知识，从而实现知识的深度内化和能力的全面提升。
双重编码理论：双重编码理论提出，人类学习是通过语言和图像两种途径进行信息处理。当信息通过多种通道(如视觉、听觉)传播时，学习效果更佳。双师课堂中，线上主讲教师的理论讲解通过语言通道进行，而线下辅导教师的实践演示通过视觉和动觉通道传递，形成多感官的学习体验，强化了信息的记忆和理解效果，提高了学生的学习效率和学习质量。
3. “双师课堂”教学实施方案
1) 课程设计与准备
在课程选择时，应挑选适合“双师课堂”方式的内容，比如需要大量实践的工程类课程(例如建筑环境与能源工程)。明确教学目标，定义每节课的理论和实践重点，确保二者相辅相成。
2) 教师团队的构建
“双师课堂”团队由课堂任课的第一讲师以及一名具有丰富实践经历的工程师担任课堂的第二讲师(辅导教师)组成。任课讲师负责理论知识传授，辅导教师(通常为经验丰富的工程师)负责现场实际操作讲解。课前，两位讲师需要充分沟通和备课，确保教学内容的连贯性和一致性。
3) 课程实施阶段
在课程实施阶段，任课讲师通过传统方式教授冷凝塔的基本原理等理论知识。接着，辅导教师利用网络直播展示工程现场的设备结构与组成，教授实际操作技巧。这种教学方式将理论与实践结合，使学生对知识有更深刻的理解。
智慧教室的音视频同步功能使学生能实时观看现场操作并参与互动问答，这样可以提升学生学习的体验和参与度。
4) 学生实践与反馈环节
在学生实践与反馈环节，学生不仅需要仔细地观察和学习，还要在虚拟或实际环境中进行操作练习，以强化所学知识。学校可组织学生到实际现场进行实践，或使用虚拟现实(VR)技术模拟操作，增强动手能力和实践经验。
之后可以通过问卷调查和小组讨论的方式收集学生的反馈，这样可以用来优化教学内容和教学方式，以提高教学质量和学生满意度。
5) 技术支持与保障
在技术支持方面，任课教师需要确保音视频设备和网络的稳定性。而学校应配置专业技术团队，随时解决可能的技术问题，保障“双师课堂”的顺利进行。并且对于培训教师和学生的设备使用能力也很重要。通过培训，可以减少因操作不当引发的教学中断和效率降低，确保技术设备的高效使用。
这种教学方式通过高效的资源整合和现场实践同步，可以极大地提高学生的实践能力和理论知识的应用水平。但是这种教学方式的成功，关键在于技术的稳定性和教师之间的协同配合。如果这些因素得到有效管理，“双师课堂”方式有潜力在更广泛的学科中推广和应用。
6) 课堂教学应用
在建筑环境与能源应工程用这门课的教学中，先是由任课教师讲授相关的理论知识，再由辅导教师在工程现场讲解工程应用知识，二者组成了“双师”团队，如图1、图2所示。学生利用智慧教室的音视同步功能，将学校理论知识和现场实际案例相结合[7]。
两位讲师以冷凝塔的基本原理和设计原则为对象，讲解了设备的结构与组成，以及在实际工程的应用及其重要性，通过以上系统的讲解，学生可以全面了解冷凝塔的设计原则、工艺过程及其在关键领域中的应用重要性，使学生真正掌握冷凝塔在关键领域的应用，实现了工学一体。
Figure 1. Theory lecturer teaching principles in classroom (offline)
图1. 理论讲师在教室(线下)讲原理
Figure 2. Tutor teaching the application at the project site (online)
图2. 辅导教师在工程现场(线上)讲应用
4. 效果分析
“双师课堂”教学方式通过线上教学与线下教学相结合，增强了学生在课堂上的互动，使学生更直观地掌握知识。课堂理论知识与现场实践知识的结合显著提升了学生的实践能力，弥补了传统课堂在实践运用方面的不足。
这种教学方式打破了时间和地域的限制，实现了优质的教学资源共享，尤其在教育资源不均衡的地区，这样可以拓宽学生接触一流教师和最新行业技术的途径，推动了教育资源的公平配置[8]。
通过引入具有丰富实践经历的工程师担任课堂的第二讲师，这样可以让“双师课堂”实现教育与行业的紧密结合，帮助学生了解最新行业实践和需求，也推动了教育理念和教学方法的创新，通过这种方式可以培养更具实践能力和创新意识的应用型人才。
在通过“双师课堂”的教学方式后，为分析“双师课堂”对学生学习效果的影响，共收集了200份有效样本。结果如下表1所示，85%的学生对“双师课堂”的教学方式表示满意，认为这种方式提升了课堂互动性和参与感。78%的学生认为自己的实践能力显著提高，74%认为这种方式促进了教育资源的公平共享和专家指导的机会。
然而，也有22%的学生反应课堂节奏较快，18%指出技术问题或网络延迟影响了体验。32%的学生没有遇到明显问题，但28%遇到了适应不同教师风格的困难。改进建议包括加强教师协作、改善技术支持、增加实践机会。
“双师课堂”这种教学方式的优势在于提高了教学的互动性和实践性，增强了教育与行业的联系，有助于培养符合行业需求的应用型人才。但其成功的关键在于解决技术问题，协调两位教师的教学风格，以及优化课堂节奏。这种方式的未来推广还需要进一步改进和优化，特别是在技术支持和教师合作方面。
Table 1. Student questionnaire statistics
表1. 学生问卷调查统计表
|
反馈类别 |
具体反馈描述 |
百分比 |
反馈详情 |
1 |
满意度与学习体验 |
对“双师课堂”表示满意 |
85 |
大部分学生认为“双师课堂”方式提升了互动性和参与感 |
2 |
满意度与学习体验 |
对“双师课堂”持中立或不满意态度 |
15 |
少数学生对“双师课堂”方式表示中立或不满意，认为变化不大 |
3 |
实践能力与资源共享 |
认为“双师课堂”提高了实践能力 |
78 |
绝大多数学生表示这种方式提升了将理论应用于实践的能力 |
4 |
实践能力与资源共享 |
认为“双师课堂”有助于教育资源共享 |
74 |
学生认为这种方式帮助他们接触到优质资源和专家指导，公平性提高 |
5 |
挑战与改进建议 |
未遇到问题 |
32 |
部分学生表示没有遇到明显问题，
适应良好 |
6 |
挑战与改进建议 |
适应不同教师风格的困难 |
28 |
一些学生反应难以适应不同教师的风格，需要更多时间调整 |
7 |
挑战与改进建议 |
课堂节奏较快，难以跟上 |
22 |
有学生觉得课堂节奏较快，难以完全跟上所有内容 |
8 |
挑战与改进建议 |
技术问题或网络延迟影响学习 |
18 |
技术问题如网络延迟影响了课堂体验，需改进技术支持 |
双师课堂作为一种创新的教学模式，其应用范围和场景不仅限于某一特定领域，具有广泛的可延展性，可以在多种学科和教育层次中得到有效推广和应用：
1) 艺术与设计教育
在艺术、设计和建筑等领域，双师课堂具有很大的应用潜力。艺术教育通常需要大量的实际操作和创作过程，如绘画、雕塑、设计制作等。线上主讲教师可以通过讲授艺术史、设计原理和技术技巧，线下辅导教师可以在工作室或设计室中实际指导学生的创作过程。这种线上理论与线下实践的结合方式，能够为学生提供更多的创作空间和灵感来源，提高其创意和实践能力。
2) 职业教育与技能培训
在职业教育和技能培训领域，双师课堂也有广泛的应用前景。职业技能的培养不仅需要理论知识的输入，还需要大量的实践训练。例如，在烹饪、汽修、护理等领域，线上主讲教师可以教授行业标准、理论知识和操作技巧，线下辅导教师可以带领学生进行实际操作和练习，帮助学生掌握技能并适应行业需求。这种模式能够有效提升学生的职业能力和就业竞争力，满足社会对技能型人才的需求。
3) 基础教育中的科学普及
在基础教育中，双师课堂可以用于科学教育的普及和创新。主讲教师可以在线上讲授科学原理和基础知识，辅导教师在科学实验室或教室中带领学生进行实验操作和科学探究，帮助学生更直观地理解科学概念和自然现象。这种教学方式能够激发学生的好奇心和探究精神，提高其科学素养和创新能力。
5. “双师课堂”的机遇与挑战
创新与变革往往是一把双刃剑伴随着机遇与挑战，在课堂中由单个教师主导的课程变成两位教师共同授课也可能会面临许多问题，“双师课堂”为教学带来新体验的同时，也改变了原有的课堂秩序因此需要科学的分析并且合理地对待机遇与挑战。
5.1. “双师课堂”的机遇
1) “双师课堂”的教学方式有利于弥补当前工程应用类课程实践运用的不足，课堂教师则可以在课堂上先传授相关的理论知识，再让具有丰富实践经历的工程师及“辅导教师”在现场进行讲授，并结合实际工具和案例可以让学生更具互动感，跳出了面对图片与视频的刻板壁垒，课堂讲师在授课的时候可以结合辅导教师的不足和疏漏之处进行提醒，并对有些模糊不清的概念进行纠正与讲解。两者相互结合，构建双师教学共同体，有效整合双师教学职能。
2) 在“双师课堂”中，学生不仅能学到理论知识，还能通过现场的实际案例学习具体应用。这种工学一体的教学方式，有助于学生更好地将理论知识应用到实际操作中，提高实践能力和解决问题的能力。
3) “双师课堂”利用智慧教室的远程交互设备实现了课堂与工程现场的实时互动，突破了传统教学的空间局限。这一方式将理论与实际操作相结合，丰富了教学场景，增强了学生的感官体验和学习效果。它打破了时间和地域的限制，提高了教学资源的运用效率，尤其在资源不均衡的地区具有显著优势。同时，“双师课堂”推动了教育与行业的紧密结合，为培养契合企业需求的应用型人才提供了新途径。在面对突发情况时，这种方式的灵活性保证了教学活动的连续性与稳定性。通过这类创新教学方式，学生在校内即可获得真实的工程体验，实现理论与实践的无缝衔接[9]。
5.2. “双师课堂”的挑战
1) 尽管“双师课堂”的教学方式有很多优点，但其对于学生学习效率的提升未必迅速。在实际教学应用中，常出现教师之间主次分配混乱、教学职责不明确的情况。在双师共教的方式下，辅导教师由于在工程现场距离学生较远，辅导教师的角色可能变得尴尬，并且远程教学带来的多样化也使主讲教师难以充分发挥其主导作用。这种距离和多样化带来的影响是远程教学中的常见问题。
2) 两位教师在共同备课和磨合的时候，需要平衡教学设计与策略，明确各自的职责边界，并且能够默契合作，这些都构成了难以掌握的挑战。我认为，解决这些问题的关键在于加强教师之间的沟通与协作，制定清晰的教学计划，并通过有效的教学设计和策略，避免职责重叠和角色模糊。同时，技术的支持和教学过程中的及时反馈也是克服这些挑战的重要手段。只有在这些方面得到有效的改善，“双师课堂”才能真正实现其在提高教学质量和学生学习效率上的潜力。
3) 在“双师课堂”中，教师和学生通过互联网交流，这种方式容易产生一定的隔阂。屏幕授课可能导致师生间情感联系的减弱。教师难以直接观察学生的学习进度和状态，学生也难以捕捉到教师的肢体语言反馈，减少了互动的机会。可能会导致学生通过平台互动，由于时间延迟或消息滞后可能降低其主动性。教师运用“连线”方式进行教学，也会占用课堂时间，限制学生更多的互动参与。
这种隔阂不仅影响了教学效果，还可能降低学生的学习动力。要解决这些问题，需改善技术手段，减少时间延迟，同时通过设计更具吸引力的互动环节，激发学生的参与感和主动性。这样可以弥补“屏幕障碍”，增强师生之间的沟通与情感交流。
6. 结论
“双师课堂”作为一种创新教学方式，通过结合理论与实践，显著提升了学生的学习体验和实践能力。借助互联网技术，这一方式突破了传统课堂的空间限制，将教学扩展到实际工程现场，实现了理论与操作的无缝衔接。在“双师”团队的协作下，学生不仅能直观理解复杂的理论，还能通过现场演示和实践，提升操作技能和解决问题的能力。
尽管这一方式在实施中面临教师协调、技术支持以及学生适应不同教学风格的挑战，但它在提高教学质量、优化教育资源配置以及促进教育与行业融合方面的优势十分明显。它为培养具备创新精神和应用能力的人才提供了新的途径，也为高等教育的改革和发展带来了新的活力。
“双师课堂”的教学方式不仅打破了传统教学的局限，还推动了教育形式的变革，为学生提供了更丰富的学习资源和更真实的实践机会。这种方式的成功取决于技术的稳定性和教师的协同合作，有望在未来的教育体系中占据更重要的位置。
总体而言，“双师课堂”是一种符合时代需求的教学方式，具有广阔的应用前景和发展潜力。通过不断优化和完善这一方式，可以进一步提升教育质量和效果，为新时代的人才培养提供更强有力的支持。