高校理科專業(yè)課程線上線下混合式教學(xué)模式實踐

摘? 要：開展混合式教學(xué)是適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時代慕課大發(fā)展和新時期高校本科教學(xué)改革的新需求。文章在前期慕課成功建設(shè)的基礎(chǔ)之上，再連續(xù)實施了三年大氣科學(xué)專業(yè)課程線上線下混合式教學(xué)實踐之后，對目前高校理科專業(yè)課程線上線下混合教學(xué)模式進(jìn)行了再思考。為更好地應(yīng)用這種新的教學(xué)模式，在混合式教學(xué)設(shè)計及實施、成績評定等幾個方面提出了更加具體的建議，為高校理科專業(yè)課程教學(xué)模式改革，提升教學(xué)質(zhì)量，提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：慕課;線上線下;混合教學(xué)模式;教學(xué)改革

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）16-0079-05

Abstract： Under the background of "Internet plus" with well-developed MOOC， it is necessary and a new need to practice the online and offline mixed teaching mode to adapt to the undergraduate education reform， especially in colleges and universities of China. Based on the successful performance of earlier MOOC construction， this work rethinks about the mixed teaching mode in specialized course of science after practicing this mixed teaching style in atmospheric courses for continuous three years. Some specific suggestions on better applications of the mixed teaching mode including curriculum design， teaching implementing， and multi-aspect examination valuing process and the compositive ability of students are proposed， which provide references for education reform and improving the teaching quality in specialized course of science in colleges and universities of China.

Keywords： MOOC; online and offline; mixed teaching mode; education reform

慕課是大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開放課程（Massive online open course，MOOC）的中文名稱[1]。我國從2013年開始推廣慕課建設(shè)，這一年被稱為中國的“慕課元年”[2]。此后，我國在線教育不斷發(fā)展，近兩年面向全國開放的慕課課程如浪潮般涌現(xiàn)。如何更好地利用優(yōu)質(zhì)線上教學(xué)資源，提升本科教育質(zhì)量，是近年來各高校一直思考和探索的問題。

在這種大環(huán)境背景的影響下，傳統(tǒng)的被動式“灌輸式”教學(xué)方式和學(xué)生日益增長的對信息、知識、技能學(xué)習(xí)之間的矛盾逐漸凸顯，教學(xué)改革勢在必行?；旌鲜浇虒W(xué)自提出以來，受到越來越多的重視。比爾·蓋茨和梅林達(dá)·蓋茨通過研究20個高等教育混合學(xué)習(xí)案例后得出結(jié)論：混合式教學(xué)對于提高學(xué)業(yè)成就要比單獨(dú)的面授或者在線課程更有效[3]。在教育部目前全面推進(jìn)的一流專業(yè)建設(shè)“雙萬計劃”和一流課程建設(shè)“雙萬計劃”的指引下，各省教育廳和各高校正緊鑼密鼓地進(jìn)行精品在線開放課程的建設(shè)和線上線下混合式教學(xué)“金課”的探索和實踐。如清華大學(xué)在內(nèi)的部分高校正在使用“學(xué)堂在線”MOOC平臺上的優(yōu)質(zhì)課程開展混合式教學(xué)實踐[4]。浙江大學(xué)近兩年建設(shè)的“學(xué)在浙大”2.0平臺，為教師更好地組織教學(xué)和開展線上線下混合式教學(xué)提供了堅實的支撐，在2020年新冠肺炎疫情期間發(fā)揮了重要作用，有效保障了浙江大學(xué)教學(xué)工作平穩(wěn)有序的進(jìn)行。

作為一門與國計民生緊密聯(lián)系又滿足國家戰(zhàn)略需求的學(xué)科，天氣學(xué)以提高天氣預(yù)報準(zhǔn)確率為終極目標(biāo)，在大氣科學(xué)領(lǐng)域一直占據(jù)非常重要的地位。天氣學(xué)原理課程一直是地球科學(xué)系統(tǒng)大氣科學(xué)專業(yè)的主干核心課程。浙江大學(xué)天氣學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的慕課課程天氣學(xué)[5]，在中國大學(xué)MOOC平臺已面向全國開放運(yùn)行五個周期，累積學(xué)習(xí)人數(shù)超過一萬八千余人，課程評價良好。參加該慕課學(xué)習(xí)的一位學(xué)員，2018年獲得全國地球科學(xué)奧林匹克競賽和國家隊選拔賽雙料冠軍，并代表中國隊參加在泰國舉行的第十二屆國際地球科學(xué)奧林匹克競賽（IESO），獲得中國隊唯一一塊金牌。

為充分發(fā)揮信息技術(shù)和線上資源的優(yōu)勢，浙江大學(xué)大氣科學(xué)系進(jìn)一步結(jié)合自身建設(shè)的慕課課程天氣學(xué)，在浙江大學(xué)本科教學(xué)中，在天氣學(xué)原理課程中，連續(xù)開展了三年線上線下混合式教學(xué)實踐。實踐結(jié)果顯示，混合式教學(xué)模式明顯改進(jìn)了課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，在教學(xué)改革和實踐方面具有一定的示范作用。

一、混合式教學(xué)

混合式教學(xué)中的混合，有多種意義。不同時代背景、不同需求和不同情況下，可以采用不同的混合式教學(xué)方式。1999年，混合式教學(xué)（Blended Learning）概念被正式提出[6]。有關(guān)它的定義有多個不同的版本，但大體上都描述了三個方面的共同特征[7]：教學(xué)方式或教學(xué)傳播媒體的組合;教學(xué)方法的組合;在線教學(xué)和面對面教學(xué)的組合。研究表明，混合式教學(xué)對于提高學(xué)業(yè)成績要比單獨(dú)的面授或者在線課程更有效[3]。

基于上述混合式教學(xué)的概念，混合式教學(xué)可以有多種混合方式：（1）學(xué)習(xí)策略或方法的混合。針對教師而

言，教師作為教學(xué)組織者，可以采用各種教學(xué)策略，如課堂講學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂，探究式教學(xué)，案例教學(xué)等方法，揚(yáng)長避短，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情。對學(xué)生而言，學(xué)生可以體驗到各種學(xué)習(xí)模式，如自主自學(xué)、伙伴式學(xué)習(xí)、線上線下小組互學(xué)、課堂學(xué)習(xí)、解決問題式學(xué)習(xí)、目標(biāo)式學(xué)習(xí)、虛擬仿真與實體實驗室、實時與非實時等多種學(xué)習(xí)模式。（2）學(xué)習(xí)資源的混合，將優(yōu)質(zhì)的在線課程、微課、慕課、視頻、生動趣味的線下授課、案例庫、課件、參考資料等各種資料進(jìn)行梳理和萃取后，混合構(gòu)建并整合成一體化的學(xué)習(xí)資源。（3）學(xué)習(xí)環(huán)境的混合，即學(xué)生可以在各種場所和環(huán)境下學(xué)習(xí)。在線學(xué)習(xí)不受時間和地點(diǎn)的約束，可隨時隨地反復(fù)學(xué)習(xí)，但在線知識也會碎片化。課堂學(xué)習(xí)中，學(xué)生更容易構(gòu)建完整系統(tǒng)的知識體系，也可以針對某一重難點(diǎn)進(jìn)行深入、快速的學(xué)習(xí)。此外，學(xué)員也可將不同學(xué)習(xí)環(huán)境下的優(yōu)秀經(jīng)驗和成果，進(jìn)行分享，有效地幫助自己和他人進(jìn)行知識技能的遷移?；貙嵙?xí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)境之一，可以幫助學(xué)生實現(xiàn)從信息知識到個人專業(yè)技能再到解決實際問題的完整流程。無論哪一種環(huán)境，混合環(huán)境學(xué)習(xí)都是建立以學(xué)習(xí)者為中心的環(huán)境，幫助學(xué)習(xí)者最終實現(xiàn)學(xué)以致用。

二、大氣科學(xué)類課程的線上線下混合式教學(xué)實施

天氣學(xué)原理是針對氣象學(xué)專業(yè)大三學(xué)生的一門重要主干核心課程。作為一門有一定理論深度和難度的專業(yè)課程，本課程以伍榮生院士主編的面向21世紀(jì)課程教材和國家級重點(diǎn)教材《現(xiàn)代天氣學(xué)原理》為基礎(chǔ)，重點(diǎn)講授天氣學(xué)經(jīng)典理論和天氣學(xué)基本預(yù)報方法。針對氣象類專業(yè)課程天氣學(xué)原理，我們探索和實踐了基于天氣學(xué)慕課的線上線下混合式教學(xué)方法，體現(xiàn)“學(xué)生為主，老師為輔”的教學(xué)模式，以期切實提高本專業(yè)課程教學(xué)效果和高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。具體實施過程或建議如下：

（一）教學(xué)目標(biāo)

天氣學(xué)原理課程是大氣科學(xué)領(lǐng)域的主干核心專業(yè)課程。這門課程的基本學(xué)習(xí)目標(biāo)是：掌握天氣學(xué)基本原理和天氣學(xué)預(yù)報方法。這門課程包括八大章內(nèi)容。第一章：主要天氣系統(tǒng)、天氣現(xiàn)象及其國內(nèi)外認(rèn)識的發(fā)展;第二章：地圖投影及天氣圖、大氣運(yùn)動的基本方程組;第三章：重要天氣系統(tǒng)鋒面和氣旋;第四章：重要天氣系統(tǒng)西風(fēng)帶高空槽;第五章：低緯天氣系統(tǒng);第六章：東亞季風(fēng)及我國的寒潮和暴雨;第七章：中尺度天氣系統(tǒng);第八章：天氣形勢和氣象要素預(yù)報、天氣學(xué)基本預(yù)報方法。這八大章節(jié)中，第三、四、五、六章節(jié)是重點(diǎn)內(nèi)容，通常安排較多的課時。

傳統(tǒng)教學(xué)和混合式教學(xué)都是教學(xué)模式（方法）的一種，它們的教學(xué)大綱區(qū)別體現(xiàn)在教學(xué)目標(biāo)上。傳統(tǒng)式授課主要針對以上學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計一系列課堂教學(xué)內(nèi)容。線上線下混合式教學(xué)則是有著更高級的教學(xué)目標(biāo)，即在實現(xiàn)基本學(xué)習(xí)目標(biāo)的過程中，通過教學(xué)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力（圖1），實現(xiàn)既學(xué)會知識也提高智慧。線上線下混合式教學(xué)過程，既是線上線下教學(xué)資源的混合，也是學(xué)生和教師參與教學(xué)過程的混合。學(xué)生參與的過程，就是鍛煉和培養(yǎng)他們綜合能力的過程。

（二）課程要求

線上線下混合式教學(xué)的總體課程要求高于傳統(tǒng)教學(xué)模式。在授課方式上，兩者有著明顯的不同（圖2）。傳統(tǒng)教學(xué)主要以教師課堂講述為主，是一個“你講我聽”的知識傳遞過程。這樣一個長時段、單一的學(xué)習(xí)過程，學(xué)生容易感到枯燥無趣而出現(xiàn)注意力分散的情況。久而久之，學(xué)生可能失去對課程學(xué)習(xí)的興趣，而造成課堂質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率下降的結(jié)果。相比之下，線上線下混合式教學(xué)過程不是單一的，而是一個靈活的雙向互動過程。教師課堂授課的過程中，可以結(jié)合或穿插不同教學(xué)工具的使用。如課堂授課中，可以利用線上平臺之前已經(jīng)準(zhǔn)備好的資源（視頻、音頻、圖片、動畫或文字等）和學(xué)生探討;可以利用雨課堂工具發(fā)布課堂小作業(yè)或測試;可以利用慕課堂（中國大學(xué)MOOC平臺上提供的上課小程序）手段，實行點(diǎn)名、簽到、分組、課堂練習(xí)、實時討論和發(fā)布問卷等。課堂練習(xí)當(dāng)場提交后，教師根據(jù)學(xué)生的回答情況，了解學(xué)生存在的問題并當(dāng)場解答。這些靈活的授課方式，豐富了課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高了課堂學(xué)習(xí)氛圍，學(xué)生學(xué)起來輕松有趣，教師只是起到一個組織學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。學(xué)生在學(xué)知識的過程中，學(xué)智慧和學(xué)能力。

考評中，需要共同考慮線上線下各個部分。天氣學(xué)原理課程教學(xué)中，為了鼓勵學(xué)生盡可能多的主動參與，發(fā)揮他們的主觀能動性，規(guī)定了平時成績占總成績的40%，其中課堂表現(xiàn)和參與平臺作業(yè)測試和討論各占20%。學(xué)生的課堂表現(xiàn)教師一目了然并作記錄;平臺互動方面，可以直接查看后臺數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和綜合。期中測試在線上平臺完成和提交，占總成績的20%;期末測試，則在線下以閉卷方式完成，占總成績的40%。這種考評方法下，課程不會成為學(xué)生眼中的“水課”，也打破學(xué)生考前突擊、重結(jié)果不重視過程的學(xué)習(xí)態(tài)度，有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。

（三）教學(xué)安排、實施和整體框架

教學(xué)安排模塊是線上線下混合式教學(xué)的關(guān)鍵步驟。該環(huán)節(jié)是實現(xiàn)上述各種目標(biāo)和要求的具體措施。在進(jìn)行基本教學(xué)內(nèi)容的過程中，為了達(dá)到學(xué)生不但能學(xué)到專業(yè)知識而且能鍛煉他們綜合能力的目的，教學(xué)實施過程主要采用線上線下相結(jié)合的方式（圖3）。在制定整個教學(xué)大綱時，教師需要清晰整個課程的脈絡(luò)，梳理所有知識點(diǎn)的性質(zhì)，如它們難易程度如何，相互之間有何聯(lián)系，應(yīng)該置于哪個章節(jié)的哪個部位，如何實現(xiàn)從點(diǎn)到面的學(xué)習(xí)和應(yīng)用等。對于較難或重要的知識點(diǎn)，進(jìn)行精心設(shè)計后的課堂學(xué)習(xí)。在課堂學(xué)習(xí)的過程中，教師可利用恰當(dāng)?shù)木€上資源（視頻、動畫、圖片、文字等資料）;可以通過布置課前任務(wù)單的方式，要求同學(xué)們提前上傳相關(guān)資料至平臺;也可以以小組任務(wù)的形式準(zhǔn)備資料，用于課堂分組討論、總結(jié)和發(fā)言。為了鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力，教師還可以安排適當(dāng)內(nèi)容要求同學(xué)們線下自學(xué)、預(yù)習(xí)或者復(fù)習(xí)。課堂授課結(jié)束后，教師通過設(shè)計相關(guān)主題貼引發(fā)同學(xué)們課后的深入研討或分享;可以布置課后作業(yè)，供同學(xué)們線上鞏固知識;同學(xué)們完成并線上提交之后，教師可以選擇部分完成質(zhì)量較高的作業(yè)，進(jìn)行置頂展示，也可以在線上開放作業(yè)互評環(huán)節(jié)，使同學(xué)們更好地參與教學(xué)并促進(jìn)生生互學(xué)。

線上線下混合式教學(xué)的具體實施和整體框架如圖4所示?？梢姡@種教學(xué)方式，將傳統(tǒng)的教師主導(dǎo)的“灌輸性教知識”，轉(zhuǎn)變?yōu)檎n前學(xué)生主導(dǎo)的線上學(xué)習(xí)、課堂中教師和學(xué)生共同主導(dǎo)的課堂學(xué)習(xí)和課后再次由學(xué)生主導(dǎo)的線上鞏固過程。在課堂教學(xué)中，教師和學(xué)生各發(fā)揮50%的主動性，由33.5%的課堂時間采用學(xué)生主導(dǎo)的翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)，33.5%的課堂時間由教師主導(dǎo)，對重難點(diǎn)進(jìn)行重構(gòu);還有各16.7%左右的時間，使用在線工具如慕課堂等做課堂作業(yè)和問題拓展等。我們探索的混合式教學(xué)，是學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)工具、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)模式的混合。對學(xué)生來說，學(xué)生在課堂上能夠看到更加豐富的資源、能夠看到其他同學(xué)為完成任務(wù)付出的努力和成果展示，能夠在小組討論和總結(jié)發(fā)言中鍛煉邏輯分析和表達(dá)能力，在完成各項任務(wù)的過程中，鍛煉了綜合能力，也感受到課程的趣味性。學(xué)生的思想觀念也從“我在聽”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔以趯W(xué)”的模式，學(xué)生的被動式學(xué)習(xí)正在向主動式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。

（四）教學(xué)效果

在混合式教學(xué)中，我們將學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分解，將大目標(biāo)分成小目標(biāo)，大的內(nèi)容分解成小的知識點(diǎn)。教學(xué)團(tuán)隊共同討論，確定哪些內(nèi)容適合學(xué)生線上自學(xué)，哪些內(nèi)容適合課堂線上線下混合式授課，而哪些內(nèi)容適合進(jìn)一步拓展，留給學(xué)有余力的同學(xué)按需學(xué)習(xí)等。這樣拆分之后，課程整體脈絡(luò)非常清晰，也更加適合不同基礎(chǔ)水平、不同需求同學(xué)的差異性學(xué)習(xí)。

不同于傳統(tǒng)教學(xué)，線上線下混合式教學(xué)有著更加準(zhǔn)確、詳細(xì)的學(xué)習(xí)追蹤過程數(shù)據(jù)。線下課堂的數(shù)據(jù)（如出勤率、課堂表現(xiàn)），由教師記錄整理得到;線上平臺的數(shù)據(jù)（如作業(yè)情況包括線上作業(yè)和課堂作業(yè)的平臺提交、學(xué)習(xí)過程交互性、參與度、持續(xù)度等、學(xué)生參與分享討論情況、小組完成情況、知識點(diǎn)學(xué)習(xí)情況、視頻資源學(xué)習(xí)時間和次數(shù)等），可以由平臺后臺數(shù)據(jù)直接輸出。了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程的行為數(shù)據(jù)，是教學(xué)的重要組成部分，有助于教師了解學(xué)習(xí)過程多維度的多元評價，把握班級總體情況和及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生問題等，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)、檢查學(xué)習(xí)成效，或進(jìn)行教學(xué)設(shè)計的動態(tài)調(diào)整。

經(jīng)過連續(xù)三年的線上線下混合式教學(xué)模式改革與實踐，匿名調(diào)查問卷結(jié)果顯示這種線上線下混合式教學(xué)模式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的興趣;平行對比的綜合成績顯示出改革的教學(xué)模式提高了班級中等及偏上學(xué)生的成績，對提高整體教學(xué)質(zhì)量具有一定的作用。

三、結(jié)束語

高等院校教學(xué)改革是為了更好地踐行“立德樹人”的中心任務(wù)，提升本科教育教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。線上線下混合式教學(xué)作為教學(xué)模式的一種創(chuàng)新，將傳統(tǒng)的以“教知識”為主、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴敖讨腔邸睘橹?、學(xué)習(xí)者為主導(dǎo)的教學(xué)模式。本文經(jīng)過三年的線上線下混合式教學(xué)模式實踐，對大氣科學(xué)核心專業(yè)課程提出了一些思考和建議，可供其他高校理科專業(yè)課程教學(xué)改革借鑒和參考。

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