基于云学习平台的混合式教学设计与实践

刘霞林 陈莉君

摘要：面对面教学和在线学习优势相结合的混合式教学已成为当前高校的重要教学模式之一，如何提高混合式教学质量成为教育者关注的重要研究课题。在教学实践中，采用混合式教学模式，学生课前利用云学习平台开展线上学习，课上通过参加若干个教学活动实现知识内化，课后通过作业等教学活动实现知识巩固。对云学习平台的学习数据和学生期末考试成绩进行数据分析，结果表明混合式教学活动参与质量与课程教学质量直接相关，混合式教学提升了课程教学效果。

关键词：混合式教学;云学习;操作系统;教学设计;蓝墨云班课平台

DOI：10.11907/rjdk.192305

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2019）012-0241-04

0引言

21世纪初，混合式教学（Mixed Teaching）已开始引起国内外学者关注。美国斯隆联盟（sloan Consortium）将混合式教学定义为：面对面教学与在线教学的结合，综合了两种历史上各自独立的教学模式：传统面对面教学与在线学习。在混合式教学刚出现时，研究者大都认为混合式教学是将面对面教学向在线教学进行过渡。随着信息技术的迅猛发展，混合式教学被推向了新的发展阶段。混合式教学的概念正式表述为“基于移动终端设备、网络环境与课堂讨论相结合的教学情境”。

云计算是分布式计算的一种，它可以将计算任务划分成无数个小任务，然后由多台服务器组成的数据中心进行计算，并将计算结果返回给用户。利用云计算技术，云系统可以在数秒内对海量数据进行分析、计算和处理。云计算是信息时代的一大飞跃，其特点可概括为：高响应、易扩展、易接入、按需付费。这些特点使得云计算系统为用户提供了一种全新的体验，用户通过接人云便可获取无限资源，而且不受时间和空间限制。云计算特有的优势为基于云学习平台的混合式教学提供了良好技术支持。

由于操作系统课程自身特点，在云学习平台上开展混合式教学的研究和实践较少。本文基于操作系统课程教学实践，给出该课程在云学习平台上的混合式教学开展情况。

1操作系统课程教学现状

为使基于云学习平台的混合式教学顺利实施，首先需要进行前端分析，本文重点对课程特点、学生情况及教学困惑进行分析。

1.1课程特点及学情

《操作系统》是西安邮电大学计算机专业的一门专业基础课程，开设在大三第一学期，主要学习操作系统原理，包括进程管理、处理机调度、存储管理、文件管理以及设备管理等，课程内容理论性较强，内容较抽象。基于操作系统本身的复杂性，课程知识点众多且错综复杂，学生学习起来不容易形成完整的知识体系。课程采用理论和实践相结合的教学方式。教学对象为计算机专业大三学生，这阶段的学生已经具备一定的计算机专业基础知识，认知方式、学习习惯已初步养成，但学生在专业基础、学习能力甚至学习态度上仍然存在较大差异。课程教学班一般由3个班组成，人数在100人左右。

1.2教学困惑

本次教学实践之前，课程仍然采用传统教学方式：课堂讲授和上機实践。学生学完课程的反映是“操作系统课程像政治课”，“很多知识和原理没有真正理解，只能靠死记硬背”。一遇到需要对原理进行灵活应用的问题，学生只会生搬硬套概念和原理，不能通过深入思考分析问题和解决问题，教学效果不佳。究其原因主要是传统教学方式存在以下缺点：

（1）师生互动较少，缺乏个性化学习指导。由于学生知识基础及掌握新知识的能力存在较大不同，他们总会遇到学习上的不同难题，然而学生数量较多，传统教学模式下的集中答疑受时间和地点所限，教师很难及时根据学生的学习情况进行辅导，学生在学习过程中遇到的困难不能及时得到解决，这些学习困难转变为学习瓶颈，久而久之，积累的学习瓶颈越来越多，影响了学生的学习兴趣以及对课程的进一步学习。

（2）以面对面教学为主，课堂活动单一。课堂教学活动以面对面教学为主，学生采用的是一种单一的记忆、接受、模仿的被动学习方式，一定程度上限制了学生的批判性思维、发散思维和创新思维。虽然有课堂提问、小组讨论、课堂测验等课堂活动，但课堂活动的指导、监督、反馈和评价需要付出巨大的时间成本，课堂活动能够覆盖到的学生数量有限，学生参加课堂活动的积极性逐渐降低，导致参与度也越来越低。这是导致传统教学模式下教学效果不佳的另一个重要因素。

（3）缺乏高效的信息化学习平台支撑。没有高效的信息化学习平台支撑，导致课上和课外教学活动无法高效开展，低效的教学活动增加了教师负担，却没有取得良好教学效果。例如，在上机实践环节，学生提交的是纸质报告，教师评价不能即时反馈给学生，学生不能及时从教师的反馈中发现报告的问题所在;虽然安排了集中答疑时间，但身处互联网时代的学生早已不适应这种答疑形式，学生参与度很低;在课堂上讲授新内容时，由于学生处在刚刚开始学习新内容的阶段，缺乏独立思考，因此不能很好地开展小组讨论等活动;在课后深入学习时，需要相互讨论却又没有集中的场所和合适的时间。

鉴于此，本文混合式教学实践中利用云学习平台，将云计算等多种信息技术充分引人课程教学活动中，构建“以学为中心”的教学环境;根据每一次课的不同需求，设计合适的教学模式和学习环境，为学生创建满意度较高的学习体验，从而提升教学效果。

2基于云学习平台的混合式教学流程设计

本文选择蓝墨云班课作为课程的云学习平台。蓝墨云班课平台是一款基于云计算、利用移动终端设备开展课程教学活动的学习平台。平台为学生提供多种接入方式（移动设备客户端接人、PC端Web接入）的云服务。该平台具体功能如图1所示。

基于云学习平台的混合式教学包含课前在线学习、课上知识内化以及课后知识巩固3部分。在分析课程内容、学生情况的基础上，对课程线上学习资源进行充分设计开发（包括自制微课资源、共享MOOC资源、制作电子课件、实验指导书以及共享网上课程拓展学习资源），在云学习平台上创建适合课程特点和学生情况的云班课课程，这些学习素材也是课前自主学习的主要资源;在课堂上，通过设计若干个教学活动达到知识内化;一次课结束后，再通过若干个教学活动完成知识巩固。

为了促进学生更主动地学习，让学生随着学习内容进程开展深度学习，教学组织在混合式教学中显得尤为重要，它需要真正将“以学为中心”落实在教学策略设计过程中。如图2所示，在分析教学目标和重点，难点的基础上，确定教学策略，制定教学任务，通过若干个教学活动设计，帮助学生完成知识内化，培养学生自主学习、合作学习及探究学习能力。

3教学活动设计

3.1课前线上自主学习

通过制作课前自主学习任务单，告知学习目标、明确学习内容，主要包括要达成什么样的学习目标？要学习哪些内容？用什么方法进行本次课前学习？课上将安排哪些教学活动？学习后的问题思考或需要完成的课前测试等。学习任务设计应简洁明了，并利用云学习平台的资源发布功能及时发布给学生。

学生在课前利用云学习平台的手机端或PC端，根据自主学习任务单的要求在线观看微课资源、研读学习资料。学习完成后，尝试思考、回答课前自主学习任务单中所列问题，教师通过云学习平台查看学生微课学习情况以及问题回答情况，归纳、整理学生的学习数据和问题回答情况，为课堂教学活动设计作准备，并将学习情况反馈给学生，对重难点加以实时指导，重点督导个别学生按课前自主学习任务单要求按时完成课前学习。学生根据教师在云学习平台上给出的评价反思自己的学习情况，当评价值较低时，需要再完成一次课前自主学习，当评价值较高时，可以自行进行相关知识的拓展和提升。在课前自主学习任务单中，学生已清楚上课时教师将开展哪些教学活动，因此可以就课堂上如何积极参与这些教学活动作好充分准备。

3.2课上教学活动设计

课上教学活动设计需以课前学习效果分析为基础。教师在课前依据云学习平台的学习数据进行分析，数据分析必须包括学生参与度分析和云学习平台数据分析两个方面，因为这两方面数据可以较全面反映出学生课前学习效果。根据分析结果，可进一步确定课上教学内容的重点和难点以及教学活动具体形式。依据前端分析，在课程教学实践中主要开展几种课上教学活动。

3.2.1知识结构建立

学生虽然在课前进行了线上自主学习，但是由于其认知水平存在差异，并且该课程理论性强、内容抽象、知识点繁多且错综复杂，学生难免对知识产生认知偏差，也容易在众多知识点中迷失，以致无法对各知识点的逻辑关系形成准确的整体认知。因此在课堂教学中，首先开展的教学活动就是让学生根据知识点之间的逻辑关系绘制思维导图，如图3所示。图的形式可以形象地刻画知识和知识间的内在联系，有助于学生建立起清晰的知识逻辑结构，这是知识内化的关键一环。

3.2.2课堂“头脑风暴”

根据课前在线学习数据分析结果，对于学生难以理解和掌握的知识点，可采用头脑风暴的方式开展探究式学习。头脑风暴主题设计以没有确定答案的探究性问题为主，注重操作系统的原理与生活场景相结合，为学生提供一个自由联想和讨论的场所，其目的是让学生将操作系统抽象、枯燥的知识和原理学活，从而帮助学生完成知识内化并激发学生再学习的积极性。如在“进程同步”这节课中，分析云学习平台上课前自主学习的学习数据，“进程间的制约关系”是本节课的一个难点，因此发起了主题为“除了课内介绍的同步问题，你还发现了生活中哪些同步问题？这些问题中存在哪些制约关系？”的头脑风暴。学生积极回答、热烈响应，将生活中自己熟知的关于“同步”的生动事例搬到了课堂，并且大多数学生都能准确地找出这些事例中蕴含的制约关系。本节课开展的头脑风暴收到了意想不到的教学效果。讨论结果通过云学习平台的“投屏模式”功能上传到投影屏幕上，教师可以对大家的发言和讨论进行点评与总结，提高了课堂互动效果。

3.2.3课堂测试

完成课堂内容学习后，可进行课堂测验。课堂测验以客观题为主，检验学生对重要知识点和原理的理解程度。云学习平台会自动对测验结果进行反馈并公布标准答案，学生根据反馈结果适时调整学习进度，对照测验结果和标准答案，对没有完全掌握的知识点可以通过查阅课本、回看微课、课堂提问、同伴交流等加以巩固，直到完全掌握为止;初次测验就较好地掌握了本节课知识点的学生，可以完成云平台上相应的拓展提高型作业，实现知识强化与应用。

3.2.4学习成果分享

在完成课堂测试和拓展练习后，学生就课程中遇到的问题、自己解决问题的方法和路径以及学习成果和心得进行分享交流，达到学习借鉴、共同提高的目的。教师对学生课堂表现进行客观评价，多激励少批评，让学生在公平、被尊重的环境中提高学习积极性。

如果课前线上学习效果较好，可以让学生课前准备课件和讲稿，就某个知识点或原理到讲台上向全体学生进行讲解，听讲的学生提出自己的问题或见解;对于大多数学生都遇到的难点问题，会用集体回看微課视频的形式加深他们对相关知识的理解;对于采用微课教学、课堂讨论仍然达不到预期教学效果的课程内容，恢复传统教学形式，由教师讲授，学生聆听，解决完全依赖混合式教学而导致的知识碎片化问题。

3.2.5课后知识巩固

课后知识巩固主要通过作业练习、答疑讨论和查漏补缺实现，学生将作业提交到云学习平台的作业提交区，教师通过组间互评和教师评分形式将结果反馈给学生;学生可以在答疑讨论区中发言，发言包括提问和解答两种类型，师生在答疑讨论区中实时解答，教师通过点赞，以激励学生提问和答疑积极性。最后，教师在云学习平台上发布本次课的知识点概览，学生对照概览查漏补缺，最终完成知识巩固和强化。

4混合式教学质量分析

在一学期的课程结束后，对参与混合式教学的学生满意度进行问卷调查，并对云学习平台的学习数据进行分析。结果表明，基于云学习平台的混合式教学效果与课程教学质量直接相关。

4.1学生满意度

混合式教学的实施效果受到学习动机等因素的影响，学生满意度可用来度量学习者参与学习活动的动机和结果。对所有开课班级进行“混合式教学满意度”问卷调查，结果如图4所示，说明大部分学生能适应基于云学习平台的混合式教学。