“互联网+”时代高等院校理学类课程混合式教学模式研究——以南京某高校为例

韦 佳，刘 平

(金陵科技学院理学院, 江苏 南京 211169)

互联网的发展推进了教育领域的变革与创新，现代教育技术与课堂教学的深度融合已经成为高校教学模式变革的主旋律。混合式教学顺应了这一教学变革，为课程教学带来了新思路。2020年新冠肺炎疫情突发蔓延，在疫情防控期间，“停课不停教，停课不停学”让线上教学受到前所未有的关注。后疫情时期，线上线下混合式教学将成为高校教学改革的重要趋势。2019年10月，《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》明确指出，线上线下混合式一流课程主要指基于慕课、专属在线课程或其他在线课程。应运用适当的数字化教学工具，结合本校实际对校内课程进行改造，安排20%～50%的教学时间实施学生线上自主学习，与线下面授有机结合开展翻转课堂、混合式教学，打造在线课程与本校课堂教学相融合的混合式“金课”[1]。目前，江苏省内共有34所本科高校104门混合式课程被认定为“国家首批一流本科课程”。

理学类课程(高等数学、大学物理等)是各高校为本科生开设的重要基础课，此类课程的特点包括：第一，教学知识逻辑性强，内容涵盖面广，大班化教学组织形式；第二，以培养学生的抽象逻辑思维能力、辩证思维能力以及应用理学类知识解决实际问题的能力为目标，面向大一、大二学生，且学生的基础差异性较大；第三，大部分高校采用“精讲多练”的单向知识传授模式。“互联网+”时代，如何利用现代教育技术手段弥补传统理学类课程教学模式的不足，对此类课程开展教学改革，已成为当下高等院校理学类课程一线教师面临的重要课题。

一、“互联网+”背景下混合式教学的内涵分析

2003年12月，北京师范大学何克抗教授在第七届全球华人计算机教育应用大会上首次提出“混合式教学”概念，他认为混合式教学(blended learning)就是将网络在线学习与传统面对面教学的优势相结合，强调两种教学模式的优势互补，既发挥教师在教学过程中的引导、启发与监控作用，又充分展现学生作为学习过程主体的主动性与创造性，从而获得最佳教学效果[2]。随着信息技术的迅猛发展，高等教育信息化不断推进，尤其是MOOC(慕课)及SPOC(小规模限制性在线课程)等在线课程的发展，赋予混合式教学新的内涵。本文认为混合式教学是在教学理念上坚持“教师为主导、学生为主体”，学生利用教师创建的环境，自由、自主地开展学习，教师起引导、支持与控制作用，在教学形式上将传统的面对面课堂教学与线上网络视频教学融为一体的教学模式。其中，面对面的课堂教学与在线教学两者是对照和对等的关系，仅在面对面课堂内使用网络不算是混合式教学；技术手段上，现代多媒体教学技术手段(如视频、音频、动画等)与传统面对面教学的“深度融合”，实现线上学习与线下知识内化的完美结合，提高教学效果，提升人才培养质量；教学过程涵盖课前、课中及课后整个教学过程，是教学目标、教学资源、教学内容、教学方法及教学媒介等要素的选择与整合；教学评价上，过程评价及结果评价等多种互动评价方式相结合(图1)。

图1 混合式教学内涵

二、高等院校理学类课程混合式教学模式的设计与构建

(一)更新教育理念，构建丰富的混合式教学资源平台

以“学”为中心的教学理念是混合式教学模式的指导思想。混合式教学从教育理念层面强调以人为本的理念，以学习效果为导向，以“学生发展”为中心，注重学生自主学习、深度学习和学生隐性能力的培养。在混合式教学中师生之间互动更多，关系更密切。一方面，教师是教学活动的组织者、引导者，对学生的学习活动进行组织、引领及评价，利用信息技术手段对教学质量进行监控并及时反馈，进而对教学过程中的各个环节进行科学化、个性化管理；另一方面，学生充分利用各种优质的网络学习资源，成为学习的主体，真正参与到知识学习过程中，通过小组协作、自主探索等方式发挥学习的积极性，提高学习能力并内化知识。针对学生学习基础及专业方向存在的差异，在开展理学类课程混合式教学过程中，要采取“分层设计”教育理念，丰富课程教学形式，满足不同专业学生的实际应用需求。

在混合式教学模式实践中，丰富的课程教学资源与课程内容相融合，并与先进的教学理念共同输送到课程教学中，实现优质课程教育资源共享，体现出“互联网+”时代创新教育的普惠性[3]。教师可以根据课程的教学内容，充分利用网络资源设计制作包括课件PPT、课程微视频、音频、动画等在内的课程教学资料，并上传至课程教学平台，使其成为课前学习资源的一部分。另外，随着以MOOC为代表的在线开放课程的普及，优质的线上教学资源逐渐增加，为混合式教学提供了丰富优质的教学资源。通过对这些关联性在线学习资源链接的设计，使学生能够直接获取广泛散落于网络的与课程知识内容相关的教学资源，满足不同能力及发展定位学生对课程学习的个性化需求。

(二)优化培训体系，打造智慧型师资队伍

在信息飞速发展的新时代开展混合式教学，教师除了应具备扎实的课程知识技能外，还应掌握一定的信息技术技能，能够将信息技术与教学内容和教学方法相融合并运用于混合式教学过程之中，以达到预期的教学效果，因此有必要针对教师进行混合式教学模式培训[4]。首先，建立以问题与需求为导向的常态化培训体系，并贯穿于混合式教学改革始终。学校或二级学院应定期调研了解教师的培训需求，开展有针对性的、专题化与个性化的培训指导。其次，培训指导的组织形式应根据实际情况采取多样化的方式，如邀请校内外专家以讲座形式进行集中培训，选派教师参加省级培训或参与兄弟院校学习交流，邀请校内外专家对混合式教学公开示范课程进行现场观摩、指导，组织混合式教学课程团队交流研讨活动等。培训的内容包括课程设计、软件(网络教学平台、录课软件、视频剪辑软件、互动课程软件)的使用、硬件(摄像机、手写板等相关多媒体设备)的使用等。最后，搭建混合式教学改革学习交流平台，及时解决教师在混合式教学实践过程中遇到的问题，组织教师进行交流探讨，多渠道为教师提供咨询、交流与指导服务。

(三)基于OBE理念，建构可持续改进的混合式教学过程模型

OBE(基于学习产出的教育模式)教学理念体现 “以学生为中心”的教育价值取向，遵循“学习成果输出”为导向的教育思维，强调教学过程(包括课程内容、教学手段、评价方式等)的持续改进都是为了实现学生预期学习目标[5]。理学类的课程知识具有高度概括性及抽象性的特点，课程内容的习得过程是从概念开始的由低到高的螺旋式上升的构建过程。因此，在理学类课程课堂教学中，选择基于“学习成果输出”导向的OBE 教育理念，从学生的认知角度出发构建可持续改进的混合式教学模型以获得高质量的教学效果，是理学类课程教学的最优路径选择(图2)。

图2 可持续改进的混合式教学过程

1.课前线上任务发布。首先，教师根据课程教学目标结合课程的知识结构设计教学方案，通过智慧教学平台发布学习目标和学习任务，推送微课小视频、学习内容、电子课件等素材，学生通过平台观看教师发布的教学资料，进行自主学习。其次，教师根据理学课程特点和具体学习要求，发布练习题、在线测试题目和拓展应用研究小课题，并设置任务完成截止时间，让学生在规定时间内有针对性地进行练习。教师通过后台数据信息和学生在线测试情况了解学生的学习行为、学习能力及对课程知识的掌握情况，为下一步线下教学活动的开展做好准备。第三，在课前线上准备过程中，学生可以提出问题，通过网络平台与老师及同学进行在线交流与探讨，也可以自己搜索相关学习素材，在初步掌握学习内容的基础上拓展所学内容的宽度与深度[6]。在这一过程中，教师进行个性化指导，提高学生学习的积极性，使学生能够掌握课程的基本教学内容，初步完成课程学前任务。

2.课中线下知识内化。学生通过课前线上自主学习已经对课程的教学内容有了基本的把握，本阶段主要是进行知识的内化，由以下几个环节构成。第一，讲授阶段：教师根据课前自主学习的掌握情况，对新知识进行重难点解析，有针对性地讲解，促进学生的学习吸收。第二，测试阶段：教师布置几个快速测试，巩固讲授的重难点。第三，小组讨论与个性化指导阶段：在互动混合式教学课堂中，教师主要采用小组讨论、项目协作的互动混合教学方法。在小组讨论过程中，指导教师可以流动进行个性化指导，学生通过小组协作与讨论，对观点进行评估、挑选、整合，使所讨论的内容能够在不同思维、不同背景的学生间进行分享，促进知识的内化及迁移，培养学生解决问题及沟通的能力[7]。第四，成果展示汇报阶段：小组成员将小组讨论协作完成的研究成果与大家分享展示，在此过程中，学生可以听取不同的意见或看法，加深对知识的理解与内化。第五，评价与反思阶段：成果展示汇报结束后，教师对学生汇报的情况进行总结点拨，小组内外对展示汇报进行评价。这一过程，一方面可以帮助教师对学生的阶段性学习情况进行判断，及时了解课堂教学效果，为下一步的课后活动设计做好准备；另一方面，小组内外的同学互评，也是学生互相学习、促进知识内化的重要途径[8]。

3.课后线上巩固提升。课后巩固提升环节可以帮助学生完善课程内容体系，并对已学知识巩固、拓展及提升。首先，教师在教学平台发布课后拓展任务，学生在对课堂所学归纳理解的基础上完成课外拓展，教师根据学生的练习情况，总结、归纳、分析阶段性教学效果，发现实际教学过程中存在的问题，切实改进课堂教学，提高教学质量。另外，学生还可以在平台回看课堂教学视频，对所学知识进行归纳总结、拓展与提升[9]。

(四)建立多元合理的考核评价体系

混合式教学评价应以能力为主线，以知识为依托，以培养学生的综合能力为目标。第一，评价主体的多元化：教师评价和学生互评相结合。学生间的互评可以弥补老师评价的不足，同时学生在评价他人的过程中也强化了自己对知识的巩固与理解，可以对自身的学习方式及学习效果进行客观认识并及时作出调整[10]。第二，线上及线下综合评价。线上通过智慧化学习平台中的技术手段，对学生学习行为(如点击次数、在线时间、在线发言交流次数)进行数据统计及分析，进而对学生的学习任务参与度、完成情况等要素进行评估；线下通过考察小组交流、任务完成情况来评价学生的交流、沟通、处理问题等综合能力。第三，过程评价与结果评价相结合。在混合式教学评价中，知识的习得难以通过单一的结果性测试评价来实现，教师需要更多关注学生的学习态度、学习方法、学习能力等综合素质。因此混合式教学评价需要及时调整评价内容，更多关注学习过程中学生的表现及能力的发展，即实施过程性评价(图3)。

图3 多元化考核评价体系

三、高等院校理学类课程混合式教学模式实施的实证分析

为检验高等院校理学类课程混合式教学模式的实践效果，笔者以南京某高校理学院为实践阵地，对其于2019—2020学年第2学期开设的21门理学类课程开展混合式教学的效果进行分析，了解教师及学生在混合式教学模式下教学和学习效果的变化，为相关高校理学类课程混合式教学提供借鉴。

(一)构建以“学”为中心的线上线下混合式教学模式

理学院教师根据理学类课程的特点，结合OBE理念，以产出为导向，详细制定了每一个教学章节的具体知识、能力与素质的细化要求，对教学内容和线上线下学习流程进行了设计建构，并借助腾讯课堂、泛雅平台、微信、QQ等线上平台和传统课堂，开展以“学”为核心的线上线下混合式教学模式，以实现课程的教学目标。例如，在“高等数学”“大学物理”等通识必修课程的教学中，教师在泛雅平台的每个章节里制定学习任务，设置学习流程，发布讨论问题与练习题目，组织学生开展线上学习活动。教师提前录制大量知识点讲解小视频，并广泛搜集教学微课视频和网络多媒体素材，以帮助学生更好地掌握知识内容。由于理学知识理论逻辑性、推理性较强，所以“高等数学”“大学物理”等课程教师针对学生线上学习过程中所遇到的困难和问题，利用线下课堂教学时间对教学内容的重难点进行深入讲解，并利用更翔实的数学建模竞赛和物理创新竞赛题目以及其他学科领域的案例将抽象的数理学知识具体化、应用化，用更加完备翔实的数学、物理模型对实际的金融、工程问题进行剖析研究，从而培养学生用自然科学的理论与方法解决实际问题的能力。教师也在课后定期或不定期利用腾讯课堂、腾讯会议等直播平台组织开展线上的答疑与点评活动，对学生的学习进行全面的指导。通过QQ群接龙、群签到和群讨论等功能，教师对学生的学习与出勤情况也有了实时的了解和掌握。

(二)线上线下混合式教学模式教学效果分析

1.学生对混合式教学模式的接受度。以2019—2020学年第2学期理学类课程涉及的来自14个二级学院12 718名学生为调研对象，调查学生对混合式教学的接受度。调查学生是否愿意接受线上线下混合教学模式，结果显示：有78%的学生表示接受。具体理由如下：学生认为线上课前学习的课件形式新颖，知识面广，能够激发自己的学习兴趣；在线学习任务设计合理，能够满足个性化学习需求；课程视频可以反复观看，有利于课后复习；可突破时空限制完成学习，学生的团队合作能力、自学能力及沟通表达展示能力得到提高。此外，有22%的学生不愿意接受这种学习模式或者持观望态度。这部分学生认为自身基础薄弱，而线上提供的学习课件内容难度较大，理解有困难；对这种学习模式不太适应，主要涉及学习平台具体操作，如部分学生反应“在线作业程序烦琐”；课外学习占用时间较多，每周平均多出1～2小时完成自主学习任务；校园网速过慢或课后无条件上网影响学习效果等。

2.学生在混合式教学过程中的参与度。在混合式教学模式实践应用过程中，笔者对理学类课程61名一线教师进行了访谈与调查，结果显示：教师普遍认为混合式教学在理学类课程中的应用与实践，提高了学生在课堂中的参与度与积极性，更能满足个性化学习需求，在课堂上师生互动交流更加频繁，交流的内容更具体。具体表现为：在课前自主学习阶段，学生能够根据教学任务要求，合理规划时间并完成视频内容的观看及预习准备工作，在遇到学习困难及问题时，能够寻找解决问题的途径；在课中知识内化阶段，学生能够根据任务要求，积极与教师进行互动，进行小组讨论交流及成果展示；在课后线上巩固阶段，学生的在线强化练习参与度较高，知识得到较好巩固。

3.学生对知识的理解与应用。混合式教学模式使学生自主学习及团队协作能力明显提高，学生的创新性思维及知识应用能力也得到较大发展，学科竞赛成绩显著提高。通过理学类课程教师们的精心筹划及不懈努力，学生参加数学建模竞赛及物理创新竞赛表现出色，无论在获奖人数还是获奖名次上都有所突破。例如：该校近两年在全国大学生数学竞赛(江苏赛区)中获一等奖50项、二等奖45项、三等奖35项；在江苏省高等学校高等数学竞赛中获三等奖25项；在全国大学生数学建模竞赛(江苏赛区)中获一等奖1项、三等奖3项；在江苏生高校大学生物理及实验科技作品创新竞赛中获一等奖1项、二等奖1项、三等奖3项。学生对数理知识的掌握、应用与创新能力得到显著提高。

(三)构建校院两级培训体系，提升教师教学能力

混合式教学培训采用校内培训与校外培训相结合的形式。2020年，学校教务处联合全国高校教学研究中心、江苏高校在线开放课程中心等单位共组织了4 次混合式教学专题研修班学习，学习的形式既有线上学习又有线下培训。理学院为了激发教师参加混合式教学改革的积极性，组织全体教师参加爱课程网、泛雅平台的MOOC、SPOC培训，学习腾讯课堂的直播功能，学习如何使用各种视频制作与剪辑软件，修订教案和教学工作方案，准备线上教学的资源资料建设，为网络课程与QQ平台的混合式教学模式的开展做好充分准备。

另外，理学院还通过征集“混合式教学典型案例”系列教学工作简报等活动，推选出一批混合式教学的优秀案例，以微信公众号推送的方式，分享优秀的混合教学示范案例及成功经验。通过推广优秀案例，发挥精品示范作用，进一步激发一线教师打造混合式教学“金课”的热情。

(四)构建分层次全过程教学质量监控体系

理学院对线上线下教学工作开展和教学效果情况进行了分层次的摸排、检查和指导，从院领导、督导到教研室主任，对线上线下学习情况进行检查并不定时听评课，建构了稳定的混合式教学质量监控体系。目前，理学院有教学督导员7人，每学期共完成线上线下听课70次，人均听课10次；院领导听课小组每学期共完成线上线下听课任务30次，人均听课10次；教研室主任每学期共完成线上线下听课任务70次，人均听课10次。借助各种形式的听评课，及时将检查过程中发现的问题与教师进行沟通、反馈，有效促进了混合式教学的高质量开展，保障了教学工作的持续改进。除此之外，理学院对混合式教学的质量监控还包括对线上教学的出勤率、线上互动频率、在线测试情况以及作业批改情况的质量监控，通过线上线下“分层次”“全过程”质量监控有效地保障了混合式教学质量的持续提升。

四、结语

随着教育信息化的高速发展，高等院校必须全面、深入地运用现代信息技术手段促进教育教学改革。理学类课程需充分利用现代教育技术的最新发展成果，将线上教学、网络化教学与线下课堂相融合，构建理学类课程的混合式教学模式，满足高等院校学生自主、协作式学习的需要，创造良好的师生互动环境，切实提高课程教学效果，将高等院校理学类课程打造成新时代高等教育中的“金课”。