基于多元信息技術(shù)的混合式教學(xué)的構(gòu)建與實(shí)踐

費(fèi)娟 劉瑤 吳洪艷 閔笛

摘? 要：混合式教學(xué)是互聯(lián)網(wǎng)+及后疫情時(shí)代廣為應(yīng)用的教學(xué)模式。本文首先對(duì)混合式教學(xué)的內(nèi)涵進(jìn)行了闡述并分析了其發(fā)展現(xiàn)狀，通過在線上和線下教學(xué)中融入多元信息技術(shù)，提出了混合式教學(xué)的整體參考方案，并以工科課程“通信原理”為例，圍繞著課程的學(xué)習(xí)活動(dòng)、教學(xué)資源、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面對(duì)混合式教學(xué)進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)。最后，在“通信原理”課程的實(shí)踐教學(xué)中實(shí)施并驗(yàn)證分析了混合式教學(xué)的效果。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);混合式教學(xué);慕課;雨課堂;微課

中圖分類號(hào)：G434? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-4706（2021）15-0185-05

Abstract： Blended learning mode is a widely used teaching mode in the era of internet plus and post epidemic. Firstly， this paper expounds the connotation of blended learning mode and analyzes its development status. By integrating multivariate information technologies into online and offline teaching， this paper puts forward the overall reference scheme of blended learning mode， and taking the engineering course “communication principle” as an example， this paper makes a specific design of blended learning mode around the learning activities， teaching resources， teaching evaluation and other aspects of the course. Finally， blended learning mode is implemented in the practical teaching of “communication principle” course， and its effect is verified.

Keywords： information technology; blended learning mode; MOOC; rain classroom; microlecture

0? 引? 言

數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)的普及使得混合式教學(xué)模式在國內(nèi)外廣受關(guān)注。美、日、韓等國已經(jīng)大范圍地進(jìn)行混合式教學(xué)的推廣，而中國校園的混合式教學(xué)在政策以及疫情的推動(dòng)下，也正處于高速發(fā)展與建設(shè)當(dāng)中。《2017年教育信息化工作要點(diǎn)》提到，“大力推進(jìn)跨學(xué)校、跨區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)教研活動(dòng)，積極促進(jìn)線上線下相結(jié)合的混合式學(xué)習(xí)模式的普及”[1];《教育信息化“十三五”規(guī)劃》提到，“繼續(xù)推動(dòng)高校建設(shè)并向社會(huì)開放在線課程，促進(jìn)高校開展在線開放課程線上線下混合式教學(xué)改革”[2];混合式教學(xué)模式可以充分發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將線下課堂與線上教學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化。當(dāng)前，新冠疫情繼續(xù)在全球蔓延，在后疫情時(shí)代的抗疫環(huán)境下，混合式的教學(xué)模式為教學(xué)工作帶來了便利，符合常態(tài)化抗疫階段的特殊需求。

1? 基于多元信息技術(shù)的混合式教學(xué)模式

傳統(tǒng)課堂多以教師為中心，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。教育工作者們需要思考該如何在學(xué)習(xí)和教學(xué)模式上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，如何充分利用現(xiàn)有的各種信息技術(shù)，將現(xiàn)代化信息技術(shù)與教學(xué)工作完全有效地融合?；旌鲜浇虒W(xué)模式以建構(gòu)主義為指導(dǎo)思想，整合了多種現(xiàn)代化的教育技術(shù)和教學(xué)方法，其中，先學(xué)生自學(xué)再由教師講解來激發(fā)學(xué)生積極討論的學(xué)習(xí)模式更符合認(rèn)知規(guī)律，在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自驅(qū)力、促進(jìn)學(xué)生有效提問以及建構(gòu)學(xué)生的知識(shí)體系等方面有著積極的導(dǎo)向作用。

1.1? 現(xiàn)狀分析

混合式教學(xué)的概念源于國外的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，指的是線上教學(xué)與線下教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式[3]，后被引入高校教育領(lǐng)域，并得到高度的認(rèn)可和應(yīng)用。

“混合式教學(xué)”在國內(nèi)的研究，相比美、韓等國家起步晚一些，但近年來我國在該方面的研究成果可觀。從近五年的理論研究來看，研究內(nèi)容集中在以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)教學(xué)系統(tǒng)的使用以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究[4，5];（2）對(duì)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的分享[6，7];（3）結(jié)合實(shí)踐研究的實(shí)證數(shù)據(jù)[8，9];（4）與其他教學(xué)法或教學(xué)理念相結(jié)合而總結(jié)出的教學(xué)模式[10，11]。這些研究對(duì)“混合式教學(xué)”理論在我國研究領(lǐng)域的發(fā)展發(fā)揮了重要作用，同時(shí)對(duì)實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐也起到了很大的促進(jìn)作用。然而，當(dāng)前對(duì)混合式教學(xué)的研究還存在一些問題，主要表現(xiàn)在：（1）研究往往針對(duì)教學(xué)中的某一環(huán)節(jié)展開，利用單一的信息化技術(shù)，鮮有綜合利用多種信息技術(shù)且覆蓋整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)方案;（2）研究的內(nèi)容還應(yīng)該進(jìn)一步深化，目前絕大多數(shù)的研究都在強(qiáng)調(diào)“混合式教學(xué)”這一教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，缺少對(duì)其局限性或是在研究中所遇到的困難進(jìn)行研究和討論，進(jìn)而提出解決方案;（3）研究所涉及的學(xué)科門類還需拓展，目前該教學(xué)模式的研究和實(shí)踐主要集中在計(jì)算機(jī)、英語類學(xué)科中，需要更好地將這一教學(xué)模式推而廣之。本文將以通信類課程為例，構(gòu)建并實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)，并對(duì)教學(xué)的效果進(jìn)行分析總結(jié)。

1.2? 混合式教學(xué)模式構(gòu)建

本文提出的是適合大學(xué)應(yīng)用性課程的混合式教學(xué)模型，以“通信原理”課程為例，給出完整的教學(xué)方案并予以實(shí)施。在教學(xué)實(shí)踐中，采用問卷調(diào)查和分析平臺(tái)數(shù)據(jù)等研究方法，對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)并優(yōu)化教學(xué)模型。主要圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：

（1）構(gòu)建適合的混合式課堂教學(xué)模型。充分調(diào)研師生在教學(xué)過程中所面臨的困難和問題，探究現(xiàn)行的信息化教育技術(shù)及平臺(tái)并分析適用場(chǎng)景，分析混合式教學(xué)模式的內(nèi)涵、特征及國內(nèi)外典型案例，充分考慮學(xué)科內(nèi)容的適應(yīng)性、信息技術(shù)及學(xué)生的特點(diǎn)等問題，構(gòu)建了完整的教學(xué)模型。如圖1所示，根據(jù)學(xué)習(xí)情境制定學(xué)習(xí)策略，提供“課前—課上—課后—評(píng)價(jià)反饋”的完整教學(xué)模型，不同教學(xué)階段需要用到的信息化技術(shù)不同，需要進(jìn)行充分調(diào)研并在實(shí)踐中不斷根據(jù)反饋信息進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

（2）建設(shè)開發(fā)相關(guān)的教學(xué)資源并運(yùn)用于課堂。在課程實(shí)踐過程中，針對(duì)信息類課程的特點(diǎn)，通過慕課或微課的方式完成課前預(yù)習(xí)，通過增加信息化的習(xí)題來輔助課堂和課后的學(xué)習(xí)，并完成數(shù)字化評(píng)價(jià)，這些教學(xué)資源的建設(shè)是混合式教學(xué)中的重要一環(huán)。另外，還要根據(jù)教學(xué)需求，合理設(shè)置有關(guān)教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的積極性及自學(xué)能力。圖2給出了教學(xué)資源的建設(shè)思路及具體的使用內(nèi)容。

（3）探究式的課堂情境設(shè)計(jì)?；旌鲜浇虒W(xué)模型需創(chuàng)造個(gè)性化協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境，支持學(xué)生與學(xué)習(xí)共同體之間的協(xié)作學(xué)習(xí)。

多元化的信息技術(shù)可以通過提供不同的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)供生生、師生間討論交流，通過自主探究和小組協(xié)作的方式，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力和協(xié)作學(xué)習(xí)的意識(shí)。圖3給出了多元信息化技術(shù)下的探究式學(xué)習(xí)情境。選擇合適的信息化技術(shù)并組織實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)理想的探究式學(xué)習(xí)情境是教學(xué)實(shí)踐中的一個(gè)關(guān)鍵問題。

1.3? 教學(xué)研究設(shè)計(jì)——以“通信原理”課程為例

1.3.1? “通信原理”課程簡介

“通信原理”課程是電子信息工程、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程理論內(nèi)容抽象難懂，實(shí)踐環(huán)節(jié)所占比重較大。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，理論課上學(xué)生的練習(xí)機(jī)會(huì)少，教師無法得到及時(shí)的學(xué)情反饋;實(shí)驗(yàn)課上課時(shí)不足，受到實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間有限等教學(xué)條件的限制，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不夠理想。

以上“通信原理”教學(xué)中所存在的問題不利于學(xué)生對(duì)課程的深入學(xué)習(xí)。因此，利用信息技術(shù)將混合式課堂的理念及實(shí)踐引入“通信原理”課程是非常重要的舉措。

1.3.2? 研究內(nèi)容

研究內(nèi)容重點(diǎn)在于基于當(dāng)下的各種信息化技術(shù)提出整體的教學(xué)設(shè)計(jì)方案和模型;在此基礎(chǔ)上，還要?jiǎng)?chuàng)建不同環(huán)節(jié)所需要的各種資源。針對(duì)工科課程的特點(diǎn)，資源開發(fā)集中在網(wǎng)絡(luò)課程資源、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)資源、工程項(xiàng)目資源、工程實(shí)踐教學(xué)資源、企業(yè)學(xué)習(xí)資源等。最后，要設(shè)計(jì)科學(xué)合理的教學(xué)評(píng)價(jià)反饋，從而構(gòu)成整個(gè)教學(xué)過程的閉環(huán)回路，為后續(xù)的教學(xué)設(shè)計(jì)提供矯正完善的依據(jù)。需要注意的是，針對(duì)工程專業(yè)的特點(diǎn)，教學(xué)評(píng)價(jià)不僅僅包含線上教學(xué)中理論知識(shí)的評(píng)價(jià)，也應(yīng)該包含解決復(fù)雜工程問題的能力、團(tuán)隊(duì)合作能力，設(shè)計(jì)思維、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)造力等隱形評(píng)價(jià)，針對(duì)這部分教學(xué)目標(biāo)，要引入過程性評(píng)價(jià)，將教師的觀察以及學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中的行為表現(xiàn)等作為評(píng)估依據(jù)。

1.3.3? 研究過程及實(shí)施

目前，在電子信息工程專業(yè)“通信原理”的授課過程中，理論知識(shí)的學(xué)習(xí)采用慕課線上預(yù)習(xí)，線下教學(xué)借助雨課堂平臺(tái)并及時(shí)推送習(xí)題進(jìn)行理論評(píng)價(jià);實(shí)驗(yàn)課上，通過錄制微課對(duì)實(shí)驗(yàn)講解進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)，課堂上主要是學(xué)生討論、動(dòng)手操作;課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)通過項(xiàng)目的形式進(jìn)行，給學(xué)生們推送了很多線上的電子工程項(xiàng)目資源、企業(yè)學(xué)習(xí)資源，學(xué)生通過自學(xué)討論的方式，在線下進(jìn)行實(shí)操完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)并進(jìn)行答辯演示。

2? 實(shí)踐效果與改進(jìn)

針對(duì)“通信原理”課程混合式教學(xué)的效果評(píng)價(jià)，基于課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況，提供了綜合考量結(jié)果和過程的多元化評(píng)價(jià)方案。課程最終成績由在線成績和線下成績兩部分構(gòu)成。在線成績包括學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、活躍度、在線的章節(jié)小測(cè)表現(xiàn)，線下成績包括課堂討論、平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)成績、期中成績和期末成績等[12]。具體構(gòu)成如表1所示。

2.1? 混合式教學(xué)效果分析

利用多元信息技術(shù)踐行了混合式教學(xué)后，以調(diào)查問卷形式進(jìn)行了教學(xué)效果的反饋分析，發(fā)放94份問卷，回收89份有效問卷。問卷調(diào)查主要針對(duì)教學(xué)效果、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)評(píng)價(jià)、能力提升等內(nèi)容，部分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4、圖5、圖6所示。

圖4給出了針對(duì)教學(xué)效果的問卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果：通過課前的在線慕課學(xué)習(xí)，80.9%的學(xué)生表示可以掌握50%以上的基本知識(shí)點(diǎn)，這表明線上的教學(xué)設(shè)計(jì)能夠?yàn)殚_展課堂探究式的學(xué)習(xí)提供協(xié)助;92.1%的學(xué)生認(rèn)為雨課堂推送的自測(cè)題目使教學(xué)目標(biāo)更清晰明確，有利于查找知識(shí)盲區(qū)，調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)方法，進(jìn)而提高自主學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率;94.5%的學(xué)生認(rèn)為線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)較為合理，課堂聽課效果有所提升;96.6%的學(xué)生認(rèn)為翻轉(zhuǎn)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效地提升了實(shí)驗(yàn)課堂的效率，提升了個(gè)人動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力;同學(xué)們對(duì)現(xiàn)行的混合式教學(xué)模式表示認(rèn)同，但是在建議環(huán)節(jié)有部分同學(xué)認(rèn)為雨課堂中的彈幕上有些發(fā)言過于自由散漫，不利于課堂教學(xué)目標(biāo)的實(shí)施，基于此，計(jì)劃在下一輪的教學(xué)實(shí)踐中不再全時(shí)段開放彈幕，改為限時(shí)開放。

圖5給出了針對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)的問卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果，結(jié)果表明同學(xué)們認(rèn)可現(xiàn)行的評(píng)價(jià)方式，認(rèn)為評(píng)價(jià)方式綜合了過程，結(jié)果和能力等多方面的評(píng)價(jià)，能夠比較科學(xué)地體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。有學(xué)生在問卷中建議對(duì)分組任務(wù)中同一小組不同組員的評(píng)價(jià)應(yīng)給予區(qū)分，基于此，下一輪的教學(xué)實(shí)踐中將要求提交小組分工，并適度區(qū)分小組成員的成績。

圖6給出了針對(duì)能力提升的問卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果，結(jié)果表明同學(xué)們認(rèn)為混合式教學(xué)大大提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析問題能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，相對(duì)而言，語言表達(dá)能力和評(píng)價(jià)能力的提升較小，這說明現(xiàn)行的混合式教學(xué)有助于學(xué)生的“知識(shí)”“理解”等低階思維能力以及“協(xié)作”等合作能力的提升，而對(duì)學(xué)生“評(píng)價(jià)”和“表達(dá)”等高階能力的提升不夠顯著，基于此，考慮在下一輪的教學(xué)實(shí)踐中增加分組大作業(yè)，學(xué)生以分組的形式對(duì)作品進(jìn)行匯報(bào)答辯，并對(duì)其他小組的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。

另外，借助雨課堂的平臺(tái)數(shù)據(jù)，可以直觀地對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。圖7是課程教學(xué)過程中的一節(jié)課后報(bào)告，可以看到大多數(shù)同學(xué)對(duì)課上推送的自測(cè)題的掌握情況良好。同時(shí)，雨課堂所推送習(xí)題的完成情況以及平臺(tái)上有關(guān)考勤的數(shù)據(jù)也可以作為評(píng)價(jià)學(xué)生成績的依據(jù)，方便教師期末進(jìn)行成績?cè)u(píng)定。

2.2? 學(xué)習(xí)效果對(duì)比分析

為對(duì)比混合式教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)習(xí)效果，選擇了不同教學(xué)模式下同專業(yè)不同年級(jí)的學(xué)生作為樣本，對(duì)其期末卷面成績進(jìn)行了分析對(duì)比，結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，相較于傳統(tǒng)教學(xué)，混合式教學(xué)模式下學(xué)生的平均分提高了近2分，同時(shí)，優(yōu)秀率（90分及以上）上升了1.77%，不及格率（59分及以下）下降了11.8%，以上數(shù)據(jù)表明，混合式教學(xué)模式下學(xué)生成績更優(yōu)秀且不及格情況得到明顯的改善。

圖8給出了不同樣本在不同分?jǐn)?shù)段的統(tǒng)計(jì)結(jié)果?？梢钥闯龌旌鲜浇虒W(xué)對(duì)于不及格率的改善非常明顯，通過查看試卷可以發(fā)現(xiàn)在樣本2的學(xué)生試卷基本知識(shí)點(diǎn)的得分率普遍較高，這得益于混合式教學(xué)中基本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)更精準(zhǔn)深入，通過課前預(yù)習(xí)、課上預(yù)習(xí)自測(cè)以及課后習(xí)題推送、階段小測(cè)等多樣化的形式可以更深入地反饋出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。由于基本知識(shí)點(diǎn)在試卷中所占的分值比重較大，因此整個(gè)樣本2的及格率大大提升。

圖9對(duì)比分析了不同樣本綜合評(píng)價(jià)中的部分得分率，理論知識(shí)的卷面得分涵蓋了基本知識(shí)點(diǎn)、計(jì)算分析以及創(chuàng)新應(yīng)用，而實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考核主要看中操作效率和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。從圖9可以看出，混合式教學(xué)對(duì)于基本知識(shí)點(diǎn)和操作效率的提升效果最為明顯，這主要利益于線上慕課預(yù)習(xí)、課堂自測(cè)推送以及線下針對(duì)性的講解等多個(gè)環(huán)節(jié)為學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握提供了更有效的保障，同時(shí)，基于微課的實(shí)驗(yàn)課堂的翻轉(zhuǎn)使得學(xué)生可以對(duì)實(shí)驗(yàn)原理以及操作環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)的播放學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的深入理解以及學(xué)習(xí)效果的提升。

3? 結(jié)? 論

工科專業(yè)的教學(xué)不僅要強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，更要重視知識(shí)的應(yīng)用以及各種能力的培養(yǎng)和素質(zhì)的養(yǎng)成。將混合式教學(xué)應(yīng)用于工科課堂，是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與工程教育深度融合的體現(xiàn)，也是培養(yǎng)具有全面能力素養(yǎng)、高層次、創(chuàng)新型工程人才的必然要求。本文以“通信原理”課程的混合式教學(xué)改革為例，給出了工科專業(yè)混合式教學(xué)設(shè)計(jì)的方案，并對(duì)混合式教學(xué)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析。得出以下結(jié)論與建議：

（1）“通信原理”課程的混合式教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明：混合式教學(xué)應(yīng)用于工程類課程不僅能夠在理論知識(shí)學(xué)習(xí)層面有所提升，同時(shí)在實(shí)踐操作、創(chuàng)新應(yīng)用等方面也取得了更好的效果。混合式教學(xué)模式有利于培養(yǎng)具有全面能力素養(yǎng)的工科人才。

（2）混合式教學(xué)的線上部分注重基本理論知識(shí)的學(xué)習(xí)以及實(shí)驗(yàn)操作步驟的講述，學(xué)生的低階學(xué)習(xí)能力很容易在線上學(xué)習(xí)中得到提升，而難度較大的高階學(xué)習(xí)能力需要在線下的課堂教學(xué)中，在教師的觀察和引導(dǎo)下逐步提升，線下教學(xué)要保證充分的交流反饋?；旌鲜浇虒W(xué)要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)以及課程特點(diǎn)，進(jìn)行整體的方案設(shè)計(jì)。

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作者簡介：費(fèi)娟（1980.08—），女，漢族，山西大同人，副教授，碩士，研究方向：教育信息化;劉瑤（1982.09—），女，漢族，黑龍江哈爾濱人，副教授，博士，研究方向：教育技術(shù);吳洪艷（1970.08—），女，漢族，遼寧義縣人，副教授，博士，研究方向：教育信息化。

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