基于精準(zhǔn)教學(xué)思想的混合式教學(xué)的研究與應(yīng)用

王玲玲，梁 勇，雷軍委

（海軍航空大學(xué)，山東煙臺264000）

隨著信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，特別是經(jīng)歷疫情之后，線上教學(xué)已經(jīng)成為越來越不可忽視的一種教學(xué)方式，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享，更能在一些突發(fā)情況下解決傳統(tǒng)教學(xué)方式所帶來的地域限制。然而，純線上教學(xué)無法忽視其應(yīng)用要求及各種弊端，例如，對學(xué)生的自律性要求極高，缺少人文、價值觀、情感等互動交流。因此混合了自主性、靈活性強的線上學(xué)習(xí)和社會性、互動性強的傳統(tǒng)課堂教學(xué)的教學(xué)方式，成為教學(xué)模式中越來越多的一種選擇。這種混合式的教學(xué)方式將二者優(yōu)勢互補，以期獲得最優(yōu)的學(xué)習(xí)效果[1-2]。

在人才培養(yǎng)層面，部分高校對專業(yè)學(xué)位研究生教育和職業(yè)教育開展了混合式的培養(yǎng)模式[3-4]，如2016年清華大學(xué)的“數(shù)據(jù)科學(xué)與工程”工程碩士是第一個采用混合式教學(xué)模式的專業(yè)碩士項目。在課程教學(xué)層面，目前混合式教學(xué)的實踐很多，其研究也主要集中于應(yīng)用上，如吳敏、閆國立、劉雨薇等將混合式教學(xué)模式分別應(yīng)用于“數(shù)據(jù)庫技術(shù)”“醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)”“算法設(shè)計與分析”等課程，都取得了較好的效果[5-7]。

眾所周知，在混合式教學(xué)中，線上線下的銜接是其重中之重，如果這一銜接無法處理得當(dāng)，將影響到整個教學(xué)過程乃至人才培養(yǎng)。然而，縱觀混合式教學(xué)的現(xiàn)狀與核心，目前對這一核心問題的理論研究還稍欠深入。文章以混合式教學(xué)模式為基礎(chǔ)，并通過教學(xué)數(shù)據(jù)的監(jiān)控、采集與分析，依據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)理論，以課前建模、課中分析、課后干預(yù)來完成“輸入—反饋”制的教學(xué)過程，并精準(zhǔn)識別每個學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)特征，實現(xiàn)精準(zhǔn)化、差異化教學(xué)及線上線下內(nèi)容的有機融合。

一、混合式教學(xué)設(shè)計

（一）總體設(shè)計

線上資源盡管內(nèi)容豐富，但往往大量的知識點被壓縮成十幾分鐘的短視頻，導(dǎo)致學(xué)生容易在雖然簡單卻沒有接觸過的知識點上“泥足深陷”。因此在整體的教學(xué)設(shè)計中，教師首先要對自主學(xué)習(xí)內(nèi)容有合理的規(guī)劃，不應(yīng)將知識全盤扔給學(xué)生去自學(xué)，而是要盡可能結(jié)合其課下時間和已經(jīng)具備的知識層面，安排其有能力掌握的知識去進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。其次，在使用線上資源后，必須要同時安排測試、討論環(huán)節(jié)，這樣能夠獲取學(xué)生到底在哪些知識點上卡殼，而后根據(jù)課前的測試反饋去指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計。

比如，如果本節(jié)知識點較好理解，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)能夠全部掌握，則可以不再進(jìn)行線下課堂的學(xué)習(xí)，此時可以通過開展線上有針對性的練習(xí)進(jìn)行提高訓(xùn)練；如果本節(jié)知識點是偏技能型的應(yīng)用，學(xué)生對其掌握不夠熟練全面，則可以通過翻轉(zhuǎn)課堂提高學(xué)生的技能掌握程度；如果知識點較難較深，學(xué)生理解困難，則可以通過線下課堂重塑其知識主干，從已具備的知識層面，不斷構(gòu)建新的知識，來糾正偏差，加深理解。

教師在線下面授后，一般會布置作業(yè)、測試等，關(guān)鍵是教師必須要在下次課前給出反饋，即每個學(xué)生的問題必須要在下次課前解決，否則問題越積越多，造成知識點的漏洞就越多。同時，教師根據(jù)課后的作業(yè)反饋和教學(xué)過程數(shù)據(jù)來進(jìn)行教學(xué)干預(yù)。對目標(biāo)知識點掌握有所欠缺的，進(jìn)行查缺補漏；掌握較好的可以安排拓展環(huán)節(jié)。

因此，整體的混合式教學(xué)設(shè)計思路為課程的教學(xué)安排以“線上預(yù)習(xí)＋自學(xué)結(jié)果”作為前饋指導(dǎo)線下教學(xué)設(shè)計，以線下課堂的教學(xué)結(jié)果作為反饋去實現(xiàn)線上的個性化教學(xué)干預(yù)，以此往復(fù)。

（二）線上教學(xué)資源

完成混合式教學(xué)設(shè)計，必須具備兩個方面的資源和工具。首先必須有豐富的線上教學(xué)資源，其次需要對學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析。

在信息化教學(xué)資源方面，以“自動控制原理”課程為例，線上資源采用的是“MOOC+自建資源”的方式。慕課選用中國大學(xué)MOOC上的華中科技大學(xué)的“自動控制原理”課程，該課程是2018年國家級精品課程。自建資源以超星學(xué)習(xí)通為依托建立的一套學(xué)生可以自主完成課下預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、作業(yè)、測試、答疑等環(huán)節(jié)，并與課堂學(xué)習(xí)形成互補的“自動控制原理”信息化資源。該互補式信息化資源所包含的主要內(nèi)容如圖1所示。

圖1自建的互補式信息化教學(xué)體系

其中學(xué)前模塊就是為了能有效地使用線上資源而制定的學(xué)習(xí)規(guī)劃，明確知識的重難點，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)更具有指向性?；仡櫮K包含了課件、板書和知識點講解視頻。鞏固模塊設(shè)置有作業(yè)微課、專項知識點微課、測試庫。拓展模塊包含課上、課下所進(jìn)行的所有交互活動及工程應(yīng)用案例。

（三）數(shù)據(jù)采集與評價指標(biāo)

課上得好不好，學(xué)生有沒有聽懂，實際上沒有人比授課教師更清楚。在傳統(tǒng)教學(xué)評估中，教師在教學(xué)過程中考查學(xué)生“學(xué)得會”指標(biāo)時，多是一些個人主觀感覺，但是在糅合了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)過程中，由于教師使用了網(wǎng)絡(luò)信息平臺，因此在教學(xué)過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，既可以對全班學(xué)生的情況做總體分析，也可以隨時了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度、知識掌握情況、面臨的問題等。甚至通過數(shù)據(jù)的分析和挖掘，可以隨時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，評估教學(xué)效果，并及時進(jìn)行調(diào)整。

在教學(xué)數(shù)據(jù)的采集中，數(shù)據(jù)的生成主體是教師和學(xué)生，生成環(huán)境包括線上環(huán)境和線下環(huán)境。通過實時記錄、跟蹤和分析主體與環(huán)境的交互生成的各類數(shù)據(jù)（包括個體數(shù)據(jù)、群體數(shù)據(jù)、課程數(shù)據(jù)等），對學(xué)生學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行量化、分析和建模，構(gòu)建以教學(xué)數(shù)據(jù)采集模型和教學(xué)評價指標(biāo)模型為核心的多元教學(xué)評價模型，評價學(xué)生個體學(xué)習(xí)狀況、預(yù)測學(xué)生未來的發(fā)展趨勢，為教師后續(xù)開展具有針對性和差異性的精準(zhǔn)教學(xué)提供數(shù)據(jù)支撐，促進(jìn)有效學(xué)習(xí)的發(fā)生。

比如，根據(jù)線上數(shù)據(jù)可以監(jiān)測學(xué)生的預(yù)習(xí)及自習(xí)情況，如預(yù)習(xí)率、線上自學(xué)完成率、作業(yè)完成率、作業(yè)正確率、互動參與率等指標(biāo)；可以考查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)要求，如計算教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)程度指標(biāo)；當(dāng)需要考查個人學(xué)習(xí)特點時，可以計算其縱向成績比較和橫向成績比較指標(biāo)。

縱向成績比較以當(dāng)前班次在整個學(xué)習(xí)過程中的考核為依據(jù)，包含作業(yè)、測試等，衡量的是整體學(xué)習(xí)能力是否提升，以及章節(jié)知識點間的難易分布。橫向成績比較以個人在整個學(xué)習(xí)過程中的考核為依據(jù)，衡量的是個人相較于班級學(xué)習(xí)情況的均值體現(xiàn)，該指標(biāo)可以作為后續(xù)差異化教學(xué)的其中一項依據(jù)。

二、混合式教學(xué)的應(yīng)用

將上述基于精準(zhǔn)教學(xué)思想的混合式教學(xué)設(shè)計思路應(yīng)用在“自動控制原理”（經(jīng)典部分）的課程中。該門課程共有54學(xué)時，線上部分為16學(xué)時，占比30%，除去實驗10學(xué)時，占比36%。教師每次課前提前兩天布置預(yù)習(xí)任務(wù)，以觀看華中科技大學(xué)的慕課為主，之后提前半天發(fā)布測試或討論，以確認(rèn)對于知識點掌握的強弱區(qū)域，用以指導(dǎo)線下課堂的授課重點；線下課堂中，根據(jù)課堂互動反饋及課后作業(yè)反饋，制定個性化學(xué)習(xí)方案來鞏固和增強學(xué)生對知識點的理解。

（一）學(xué)習(xí)指導(dǎo)

學(xué)習(xí)指導(dǎo)不僅僅是布置自主學(xué)習(xí)任務(wù)，同時還需要給學(xué)生制定目標(biāo)，使其明確經(jīng)過預(yù)習(xí)應(yīng)該掌握哪些知識點，掌握到什么程度，并賦以簡單的練習(xí)或者討論檢驗，這樣才能更好地起到自主學(xué)習(xí)的效果，以便指導(dǎo)線下課堂開展有針對性的授課。表1為第四講的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。

表1自學(xué)大綱的制定

其中，在“知識點”中，列出課上會講述的內(nèi)容；在“程度”中，明確這些知識的重難點要求；在“目標(biāo)”中，明確每次課需要掌握的概念及技能；在“對應(yīng)教材范圍”中，明確當(dāng)前知識點在教材中的位置。

（二）課前測試

這里的課前測試主要針對即將要進(jìn)行的線下課堂的授課內(nèi)容。配合精準(zhǔn)教學(xué)的實施措施，需要通過課前測試環(huán)節(jié)了解學(xué)生是否掌握了相應(yīng)的知識點，如果沒有，則需要在線下課堂予以補充。

課前測試的形式根據(jù)當(dāng)前知識點的特點，可以是一次小測驗，也可以是一次討論，時間、題量不宜過多，主要考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效果。

（三）數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計

整個教學(xué)過程，如自主學(xué)習(xí)、討論、測試、作業(yè)、互動等，可以全部采用線上平臺開展，這樣教師就會有大量的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，將學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)加以采集和分析[8-9]，就可獲得有關(guān)于個人及整體的學(xué)習(xí)情況，并及時開展教學(xué)干預(yù)工作。

在全時域階段，可以獲得個人在每個章節(jié)的學(xué)習(xí)情況，即縱向比較數(shù)據(jù)，如圖2（a）所示，可以明顯看出個人知識掌握的薄弱點，在復(fù)習(xí)階段可以有針對性地進(jìn)行指導(dǎo)干預(yù)。而且，通過設(shè)計和實現(xiàn)過程還可以發(fā)現(xiàn)，混合式教學(xué)要想獲得較好的教學(xué)效果，離不開三方面的支撐：完善的銜接計劃、持續(xù)的執(zhí)行及付出，以及良好的政策支持。

文章分析了目前混合式教學(xué)的形式，結(jié)合常規(guī)混合式教學(xué)的實施方法，提出采用精準(zhǔn)教學(xué)思想設(shè)計線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，并將該教學(xué)設(shè)計應(yīng)用到“自動控制原理”課程教學(xué)活動中，同時，通過大量可視化的教學(xué)數(shù)據(jù)來表征學(xué)情，指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計和差異化教學(xué)，實現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)思想在具體教學(xué)活動中的應(yīng)用。經(jīng)實踐證明，該教學(xué)設(shè)計可以有效把握學(xué)生自主學(xué)習(xí)的薄弱點，提高學(xué)習(xí)的針對性，提升學(xué)生的自我認(rèn)同感，最終提高課程的教學(xué)效果和學(xué)生的自學(xué)能力。

圖2學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的可視化分析

同時，還可以以知識點為依據(jù)，獲得所有學(xué)生在某一知識點上的掌握情況，即橫向成績比較，或更加細(xì)分的知識點掌握情況，如圖2（b）、2（c）所示。

（四）前饋與反饋

文章以課程的第四講、第十講、第十四講、第十八講為例來闡述精準(zhǔn)教學(xué)思想在教學(xué)過程中的應(yīng)用。

其中，第四講為結(jié)構(gòu)圖的等效變換與化簡，該講次的特點是概念少、技能要求明確，教師會在預(yù)習(xí)后詢問學(xué)生并給學(xué)生留一道難度適中的測試題，通過詢問和測試結(jié)果得出：有關(guān)于結(jié)構(gòu)圖的繪制已全部掌握，而對于結(jié)構(gòu)圖變換求傳遞函數(shù)仍較為模糊，如圖2（c）所示，因此在課上就可以略講前者而著重闡述后者。而通過課后習(xí)題的反饋來看，這次課學(xué)生整體的掌握較好，通過習(xí)題的練習(xí)更加深了這一技能，個別對應(yīng)用仍不太明確的學(xué)生，通過觀看錄制的習(xí)題微課，已經(jīng)較好地具備此次課需要達(dá)到的技能。

在第十講穩(wěn)定性、第十四講根軌跡、第十八講頻率特性曲線中，經(jīng)課后作業(yè)反饋，教師發(fā)現(xiàn)有若干學(xué)生在當(dāng)前講次的某些知識點尚未掌握，因此單獨建立微信群，在小群內(nèi)進(jìn)行答疑、討論，對知識點進(jìn)行再鞏固。

特別是在第十講的勞斯判據(jù)知識點中，經(jīng)小群鞏固后仍有一個學(xué)生對于勞斯表的計算、理解上有偏差，于是專門進(jìn)行個別講解，并錄制專題微課。最后學(xué)生通過對微課的觀看和附加習(xí)題的練習(xí)，已糾正偏差，完成掌握該次課知識點的目標(biāo)。

通過上述舉例說明，基于精準(zhǔn)教學(xué)思想設(shè)計的混合式教學(xué)設(shè)計能夠充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能動性，實現(xiàn)差異化教學(xué)，從而提高教學(xué)效果和提升學(xué)習(xí)能力及興趣。