線上線下混合教學(xué)模式構(gòu)建
——以Java程序設(shè)計為例

王文豪，仇 冬，陳曉兵，許仁良

(淮陰工學(xué)院，江蘇 淮安 223003)

0 引言

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》指出：要建立新型信息化教學(xué)觀念，改進(jìn)教學(xué)方法，進(jìn)而幫助提高教學(xué)效果，同時促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源的開發(fā)應(yīng)用，創(chuàng)新在線和傳統(tǒng)合理混合的新型教學(xué)模式，利用信息技術(shù)手段來推動學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)[1-2]。隨后各大高校紛紛推進(jìn)信息化教學(xué)，產(chǎn)生了線上直播、大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程(Massive Open Online Courses， MOOC)、小規(guī)模限制性在線課程(Small Private Online Course，SPOC)和翻轉(zhuǎn)課堂等新的教育形態(tài)，帶來了高等教育顛覆性變化，教師將授課內(nèi)容碎片化放到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，學(xué)習(xí)者通過計算機(jī)或移動智能終端可以隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，打破了時空限制，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)的自主化和個性化，但這種教學(xué)模式不利于學(xué)習(xí)者構(gòu)建系統(tǒng)化的知識，不利于開展師生之間的互動，教師對習(xí)者學(xué)習(xí)情況了解也不全面，無法提供實(shí)時的幫助和指導(dǎo)，師生關(guān)系易疏遠(yuǎn)，因此這種線上教學(xué)不可能完全取代傳統(tǒng)的面對面教學(xué)模式[3-4]。于是產(chǎn)生了線上線下混合式教學(xué)模式。本文對線上線下混合式教學(xué)模式進(jìn)行了探索，給出了線上線下混合式教學(xué)模式設(shè)計思路和實(shí)踐過程，取得了較好的教學(xué)效果。

1 線上線下混合教學(xué)模式

構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)者是知識的主動構(gòu)建者，不是被動地接受知識。強(qiáng)調(diào)教師要從學(xué)習(xí)者現(xiàn)有知識角度出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行新知識的探究和學(xué)習(xí)，從而構(gòu)建新的知識。人本主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己情況自主地選擇學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性和能動性，教師要以學(xué)習(xí)者為中心，為學(xué)習(xí)者營造自由發(fā)展的課堂氣氛，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者充分發(fā)揮其潛能。情境認(rèn)知理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動要與具體實(shí)踐相聯(lián)系，通過真實(shí)的情境或類似真實(shí)情境來組織學(xué)習(xí)。線上線下混合教學(xué)模式，一方面利用現(xiàn)代信息技術(shù)提供生動形象數(shù)字化教學(xué)資源和教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行在線自主學(xué)習(xí)，協(xié)作學(xué)習(xí)，另一方面通過線下實(shí)體課堂教學(xué)活動幫助學(xué)習(xí)者梳理教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)、解答疑惑，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者探究和討論，進(jìn)行知識內(nèi)研究生，化，該模式融合了線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和線下實(shí)體課堂教學(xué)的優(yōu)勢[5-7]，體現(xiàn)了構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論、人本主義學(xué)習(xí)理論和情境認(rèn)知理論的思想。線上線下混合教學(xué)模式是基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將線上網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)和線下實(shí)體課堂教學(xué)有機(jī)融合的一種新教學(xué)模式，大多采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式，以學(xué)生為主體，教師起引導(dǎo)、輔導(dǎo)和指導(dǎo)的作用，整個教學(xué)過程分為課前、課中和課后三個階段以及課程考核，如圖1所示。

圖1 線上線下混合式教學(xué)設(shè)計

課前階段(線上自習(xí))：教師引導(dǎo)學(xué)習(xí)者利用網(wǎng)絡(luò)教育資源進(jìn)行知識學(xué)習(xí)，為翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)做準(zhǔn)備。教師根據(jù)學(xué)習(xí)者的情況、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行篩選，為學(xué)習(xí)者提供生動形象的線上資源，包括微課、視頻、動畫、PPT、教學(xué)案例、教學(xué)任務(wù)、習(xí)題和試題，使線上的資源為線下課堂發(fā)揮輔助性作用。學(xué)習(xí)者根據(jù)自己情況自主完成線上各種資源的學(xué)習(xí)，并參與老師與其他同學(xué)線上討論，對于自習(xí)中不懂的內(nèi)容也可以將其放到網(wǎng)絡(luò)交流平臺上進(jìn)行探討，或?qū)⑵溆涗浵聛恚诰€下教學(xué)時向教師提出，請教師分析解答。

課中階段(線下課堂)：教師首先通過線上教學(xué)平臺搜集學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況，針對線上自習(xí)時普遍存在的問題進(jìn)行集中解答和總結(jié)，梳理重難點(diǎn)內(nèi)容并進(jìn)行適當(dāng)?shù)刂v解和強(qiáng)化。然后學(xué)習(xí)者匯報展示、動手實(shí)踐和提出問題，教師聽取學(xué)習(xí)者的匯報，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)問題，鼓勵學(xué)習(xí)者勇于發(fā)言和辯論，進(jìn)行課堂練習(xí)，測評其學(xué)習(xí)效果，監(jiān)控學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情況。最后教師和學(xué)習(xí)者一起探討拓展性的內(nèi)容，或者針對某個案例進(jìn)行深入的討論，指導(dǎo)學(xué)習(xí)者完成相關(guān)任務(wù)。因此線下的課堂不是簡單的知識傳授，而是師生、生生之間的交流、互動、討論，實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化吸收和拓展應(yīng)用。

課后階段：是對教學(xué)內(nèi)容的鞏固、提升和拓展階段。教師整理和補(bǔ)充本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，并將其發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，便于學(xué)習(xí)者根據(jù)自身情況下載復(fù)習(xí)，查漏補(bǔ)缺。此外，教師根據(jù)學(xué)習(xí)者的實(shí)際情況，設(shè)計一些具有挑戰(zhàn)性的問題、項(xiàng)目或課后作業(yè)讓學(xué)習(xí)者完成，進(jìn)一步延伸課上所學(xué)知識，同時還可以推送一些熱點(diǎn)問題，拓寬學(xué)習(xí)者的視野。及時批改學(xué)習(xí)者線上提交的作業(yè)或作品，并反饋出現(xiàn)的問題，提供個性化指導(dǎo)。對于完成情況比較好的作業(yè)或作品在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上進(jìn)行展示，以此調(diào)動學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)積極性。教師也要及時反思教學(xué)中的不足之處，為后面的教學(xué)提供幫助，改進(jìn)和優(yōu)化教學(xué)方案。

課程考核：傳統(tǒng)評價機(jī)制過于單一，不夠全面，往往只采用終結(jié)性評價，缺少過程性評價，可運(yùn)用移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等新技術(shù)建立多元評價體系，將考核貫穿于教學(xué)的全過程。學(xué)習(xí)者的最終總成績由線上和線下兩部分組成，學(xué)習(xí)者在線上學(xué)習(xí)的每一步軌跡都可以被記錄在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，包括觀看視頻的時長，瀏覽的次數(shù)，閱讀文章的數(shù)量，參與討論情況、作業(yè)完成情況和單元測試成績等，這些數(shù)據(jù)反映了學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)情況和知識掌握情況，完全可以作為考核學(xué)習(xí)者的依據(jù)。線下考核可以從課堂考勤、課堂討論參與狀況，分組案例分析和期末考試等方面進(jìn)行測評，其中分組案例分析可采用自評、互評和教師評價三者結(jié)合的方式。每學(xué)期開始時教師確定課程考核指標(biāo)及其權(quán)重，并向?qū)W習(xí)者公布，促進(jìn)學(xué)習(xí)者積極參與在線學(xué)習(xí)和各種教學(xué)活動。

2 線上線下混合式教學(xué)設(shè)計——以Java程序設(shè)計為例

下面筆者以《Java程序設(shè)計》課程為例，闡述線上線下混合教學(xué)模式構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)模式改革。

2.1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

我校為加快教學(xué)改革、建設(shè)優(yōu)質(zhì)教育資源，引進(jìn)超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，該平臺具有課程建設(shè)、資源共享、在線學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)過程跟蹤統(tǒng)計和話題討論等功能，為學(xué)習(xí)者提供了強(qiáng)大的個性化和協(xié)作化學(xué)習(xí)環(huán)境。教師利用該平臺上可以進(jìn)行課程建設(shè)，組織教學(xué)活動，評價學(xué)習(xí)效果；學(xué)生利用該平臺可以觀看教學(xué)資料、完成教師布置的任務(wù)、開展話題討論、進(jìn)行在線測試。師生既可在電腦端登錄，也可在手機(jī)上安裝app登錄。

2.2 教學(xué)模式設(shè)計

線上線下混合教學(xué)可以分為三個階段：課前、課中和課后[8]，課前利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)，線下課堂進(jìn)行成果匯報、探究、交流和討論，課后進(jìn)行拓展提高，如圖2所示。每個階段都設(shè)有針對性的考核標(biāo)準(zhǔn)，以激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動力，促進(jìn)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)。本文以《Java程序設(shè)計》課程為例，基于超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺構(gòu)建線上線下混合式教學(xué)模式。

圖2 三階段教學(xué)模式

2.2.1 課程內(nèi)容及項(xiàng)目案例設(shè)計

Java程序設(shè)計是電子信息類的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)軟件和手機(jī) APP開發(fā)的前期課程，需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多，包括： Java基本語法、面向?qū)ο缶幊?、?shù)組和字符串、Java常用類、集合框架與泛型、Java異常處理、Java數(shù)據(jù)流、JavaGUI編程、多線程編程、網(wǎng)絡(luò)編程、JDBC技術(shù)等內(nèi)容。課程教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)習(xí)者面向?qū)ο缶幊痰乃季S能力和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力。整個教學(xué)過程以項(xiàng)目和任務(wù)來驅(qū)動學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)相關(guān)知識，首選梳理課程的內(nèi)容，模塊化知識點(diǎn)，然后設(shè)計教學(xué)項(xiàng)目，根據(jù)知識點(diǎn)設(shè)計相應(yīng)的項(xiàng)目任務(wù)，并下發(fā)給學(xué)習(xí)者，以任務(wù)來驅(qū)動學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。

在學(xué)期開始前，根據(jù)學(xué)習(xí)對象和課程內(nèi)容設(shè)計個難易適中的項(xiàng)目，該項(xiàng)目能覆蓋整個課程內(nèi)容且貫穿于整個教學(xué)活動。我們在《Java程序設(shè)計》課程改革中以“學(xué)生成績管理系統(tǒng)”作為驅(qū)動案例，圖3給出了該項(xiàng)目案例所對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。

圖3 學(xué)生成績管理系統(tǒng)中Java知識點(diǎn)分解

2.2.2 教學(xué)過程設(shè)計

1) 課前

授課教師將教學(xué)資源上傳到泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，每一單元包括學(xué)習(xí)任務(wù)單、視頻、課件PPT、電子教材、電子教案、教學(xué)案例、單元測試和作業(yè)等，教師通過平臺、QQ群、微信群等發(fā)布課前預(yù)習(xí)通知，要求學(xué)習(xí)者在課前完成線上資源學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者收到通知后，首先查看電子教案，對本單元的知識要點(diǎn)有個總體的了解，然后通過泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺或移動終端完成線上資源的學(xué)習(xí)和作業(yè)與測試，教師通過泛雅平臺或移動終端可以查看學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)結(jié)果，如視頻完成情況，討論情況、單元測試成績等，通過對學(xué)習(xí)結(jié)果分析，及時為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)支持，調(diào)整課中教學(xué)內(nèi)容。具體實(shí)施時以任務(wù)來驅(qū)動習(xí)，下面是《Java程序設(shè)計》類和對象單元設(shè)計。

表1 單元設(shè)計

2) 課中

對于線下實(shí)體課堂采用理實(shí)一體化教學(xué)方式：重難點(diǎn)解析、答疑解惑、任務(wù)分享、師生交流討論。教師梳理教學(xué)內(nèi)容，收集學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上學(xué)習(xí)遇到的問題并進(jìn)行提煉，確定本次課教學(xué)內(nèi)容。通過提問、師生互動精講某些知識、技能，以小組為單位頒發(fā)任務(wù)書，學(xué)習(xí)者實(shí)操。通過小組內(nèi)部討論、攜手合作，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者分析問題和解決問題的能力，在此過程中教師要不斷地引導(dǎo)學(xué)習(xí)者探究問題。例如在講解用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計解決實(shí)際問題的思想時，引入學(xué)生成績管理系統(tǒng)的案例：教師登錄系統(tǒng)后可輸入授課課程的成績供學(xué)生查詢，并可統(tǒng)計學(xué)生的平均成績和各等級的學(xué)生人數(shù)；學(xué)生登錄系統(tǒng)后可查詢自己的各門課程成績。根據(jù)系統(tǒng)的需求讓學(xué)習(xí)者先確定有哪些對象，并引導(dǎo)學(xué)習(xí)者根據(jù)問題描述領(lǐng)域中的主要名詞來查找，如系統(tǒng)，學(xué)生，教師，課程，成績等，這些名詞有的可能是真實(shí)對象，有的可能不是必需的對象，需要進(jìn)一步的測試，這時再引導(dǎo)學(xué)習(xí)者如何根據(jù)問題域的相關(guān)性和對象的獨(dú)立性再次進(jìn)行篩選。然后讓學(xué)習(xí)者找出每個對象的屬性和方法，提醒學(xué)習(xí)者屬性是描述對象的特征，可以是數(shù)據(jù)，也可以是另一個對象；方法是對象執(zhí)行的動作，可以是對象自己做出的動作，也可以是施加給其他對象的動作，激發(fā)學(xué)習(xí)者積極發(fā)言。最后使用UML對系統(tǒng)進(jìn)行對象建模，如圖4所示。小組完成任務(wù)后，教師組織各小組進(jìn)行展開自評和互評，分析每個小組的優(yōu)缺點(diǎn)，最后教師進(jìn)行點(diǎn)評。針對線上學(xué)習(xí)出現(xiàn)較多的問題和題目，教師進(jìn)行統(tǒng)一講解和解答，并進(jìn)行再次測試，使線上學(xué)習(xí)與線下面授相互滲透、有機(jī)融合。

圖4 學(xué)生成績管理系統(tǒng)建模

3)課后

線下實(shí)體課堂結(jié)束后，授課老師對本次課堂教學(xué)中出現(xiàn)的問題和學(xué)習(xí)者感到困難的內(nèi)容進(jìn)行整理總結(jié)，并將其發(fā)布到泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，同時發(fā)布一些拓展練習(xí)，供學(xué)習(xí)者課后復(fù)習(xí)、鞏固和提高，如在數(shù)組、String類學(xué)完后，可以布置這樣的一道題目：將字符串“1，2；3,4,5；6,7,8”中每個數(shù)字存放到一個二維數(shù)組中，即d[0][0]=1, d[0][1]=2, d[1][0]=3, d[1][1]=4, d[1][2]=5, d[2][0]=6, d[2][1]=7, d[2][2]=8，既考察字符串分割，字符串與其他數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，還考察動態(tài)創(chuàng)建數(shù)組，提高學(xué)習(xí)者的應(yīng)用能力。學(xué)習(xí)者通過泛雅平臺對本單元知識再次進(jìn)行梳理總結(jié)，查漏補(bǔ)缺，完成課后的作業(yè)和單元測試，積極參與師生、生生之間的交流和討論，總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和收獲并上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。教師組織學(xué)習(xí)者對知識點(diǎn)掌握情況展開討論，并進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享。

4)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)評價

在線上線下混合式教學(xué)模式下，學(xué)習(xí)者的考核測評應(yīng)與學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)績效相結(jié)合，考核內(nèi)容應(yīng)包括線上學(xué)習(xí)情況、線下課堂表現(xiàn)、期末測試等部分。線上學(xué)習(xí)情況可通過平臺對在線時長、觀看視頻時長、線上作業(yè)和測試、參與討論情況等統(tǒng)計獲得。線下部分可通過學(xué)習(xí)者在課堂上的討論、匯報、任務(wù)完成情況來體現(xiàn)?！禞ava程序設(shè)計》課程考核如表2所示。

表2 學(xué)習(xí)評價

3 教學(xué)效果

我們在一個45名學(xué)生的班級進(jìn)行了《Java程序設(shè)計》線上線下混合式教學(xué)試點(diǎn)，一學(xué)期章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)累計為11041次，人均訪問次數(shù)達(dá)245次，平均觀看時長833.分鐘，最長觀看時長為1775.7分鐘，如圖5所示；任務(wù)點(diǎn)共發(fā)布126個，平均完成114.1個，完成率90%左右，如圖6所示。由此可見，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性有了明顯的提高，反映了學(xué)生對混合式教學(xué)模式比較認(rèn)可。學(xué)生綜合成績分布如圖7所示，平均成績75.5分，相比于傳統(tǒng)的面授有明顯的提高，取得了較好的教學(xué)效果，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、分析問題和解決問題能力與溝通協(xié)作能力都有較大提高。

圖5 觀看時長

圖6 任務(wù)完成情況

圖7 綜合成績分布

4 結(jié)語

線上線下混合式教學(xué)結(jié)合了傳統(tǒng)課堂教學(xué)和線上學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，使學(xué)習(xí)者從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)習(xí)者自主、探究、協(xié)作的學(xué)習(xí)能力，體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教育理念。《Java程序設(shè)計》課程采用線上線下混合教學(xué)模式，取得了較好的教學(xué)效果，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有了明顯的提高，動手實(shí)踐能力有了很大的提升，但其尚處于探究階段，在課堂互動和討論等方面還有一些不足之處，將在今后的實(shí)踐中不斷改進(jìn)完善。