混合式教学模式下基于数据支持的精准实验教学设计

费娟 吴洪艳 刘瑶 闵笛 王润涛

摘  要：混合式教学在“互联网+”及后疫情时代得到快速发展，而在工科专业的混合式教学设计中实践环节尤为重要。文章首先阐述了“通信原理”课程的混合式教学模式，与此同时重点介绍了实践环节的落实措施；其次，基于多元信息技术平台的各项数据，提出了混合式教学模式下的精准实验教学设计方案，构建了实验课程的学习支持服务体系，以期促进教学改革的顺利开展；最后，给出了优化后的教学成效评价标准，进一步提升了教学效率和教学质量。

关键词：信息技术；混合式教学；精准教学；学习支持服务

中图分类号：TP39；G434  文献标识码：A  文章编号：2096-4706（2023）04-0188-05

Design of Precision Experimental Teaching Based on Data Support under the Blending Learning Mode

FEI Juan， WU Hongyan， LIU Yao， MIN Di， WANG Runtao

（School of Electronic and Electrical Engineering， Lingnan Normal University， Zhanjiang  524048， China）

Abstract： Blending learning has developed rapidly in the “Internet+” and post epidemic era， and the practice link in the blending learning design of engineering specialty is particularly important. This paper first expounds the blending learning mode of the course of “Communication Principle”， and at the same time focuses on the implementation measures of the practice link; secondly， based on various data of the multi information technology platform， the design scheme of precision experimental teaching under the blending learning mode is proposed， and the learning support service system of experimental courses is constructed to promote the smooth development of teaching reform; finally， the optimized teaching effectiveness evaluation criteria are given， which further improves the teaching efficiency and teaching quality.

Keywords： information technology; blending learning; precision teaching; learning support service

0  引  言

信息技術的普及以及新冠疫情的爆发使得混合式教学模式得到了广泛的关注及应用。自新冠疫情暴发以来，国内外有很多国家进行了大范围的混合式教学模式推广，在政策扶持之下以及受疫情形式所迫，中国高校的混合式教学正处于快速发展当中。《教育部2022年工作要点》中提出“实施教育数字化战略行动”。广东省人民政府公布的《关于印发广东省教育发展“十四五”规划的通知》中明确指出：推进高校数字教育资源高效配置和网络学习空间建设，建设基于移动端、物联网、无线网络、大数据、虚拟现实、人工智能、云计算、区块链等新一代信息技术的学习环境和学习空间[1]。混合式教学模式有利于利用新的信息技术，整合线下课堂与线上资源，构建探究型的学习环境。同时，在各种信息技术平台中数据的支持下，通过动态调整教学策略，实现因材施教及精准教学。

1  基于多元信息技术的混合式教学模式

“通信原理”课程是电子信息工程等专业非常重要的专业基础课，课程的理论内容抽象难懂，涉及大量的公式及计算推导；实践环节占比较大且操作的时间和空间受限。在传统的教学模式下，理论课上学生缺少相应的练习，教师只能通过学生提交的作业获得相关的学情反馈；实验课中，由于实验室开放时间及空间受限，学生对实验环节的学习不够深入，效果不够理想。利用信息技术将混合式教学的理念引入“通信原理”课程后，有效解决了理论课与实验课的现存问题[2]。

“通信原理”课程使用“课前—课上—课后—评价反馈”教学模型，采用线上线下相结合的方式，整合了慕课[3]、雨课堂[4]、微课视频和超星学习通等多元化的信息技术，注重教学过程中的评价反馈，在实践中不断优化调整。具体的教学步骤如下：

（1）课前预习。通过中国大学MOOC及微课等数字资源进行理论课程的课前预习；通过超星学习通进行实验课程的课前预习。学生首先查阅“实验教学日历”等教学文件，了解需要完成的实验任务，然后下载相应的微课视频进行学习。中国大学MOOC学习界面及实验微课截图如图1所示。

（2）课上学习。课上学习的开展一方面是通过线下课堂进行讨论交流；另一方面是借助雨课堂、超星等平台进行课堂管理，使用雨课堂进行课堂签到管理、课堂练习推送，以此来节省时间，提高线下教学的学习效率及科学评价。雨课件的课堂练习截图如图2所示。

（3）课后复习巩固。利用超星学习通的课程作业管理平台布置课后作业，实现课程组作业的统一管理；利用超星学习通的师生互动平台完成线上答疑和课后辅导等任务。超星学习通作业管理界面如图3所示。

课程整合了多元化的信息平台，我们可以充分利用平台中的相关教学数据，因此所获得的评价反馈较为多元化。一方面，线上平台的考勤、习题测验等数据可以作为学生平时成绩的一部分；另一方面，线下的讨论交流、实操情况等也可列为学生平時成绩的一部分。这样的评价方式更加全面、更为科学。

2  混合式教学模式下精准实验教学设计

精准教学的研究始于20世纪60年代的美国，发起人林斯利（O.R.Lindsley）提出使用“准确度”和“速度”来衡量学生的课程学习水平[5]。在精准教学的教学设计中要关注几个主要问题：

（1）学习数据的支撑。

（2）学习层次的定位。

（3）基于学习数据的教学决策[6]。

在具体的精准教学设计过程中，首先要以平台数据和学习分析等为基础，通过数据收集和筛选提取，找出对教学有价值的数据信息；然后，针对所提取的基本学情数据，寻找预警学生、困难学生，找出学生们的学习困难点和瓶颈所在，确定有风险的学生以及学生在哪些地方有学业失败的风险；最后，重点关注风险学生，针对风险环节做出有针对性的教学活动，以及在教学指导策略方面做出适当的调整，以此降低教学风险，提升教学效果[7]。

2.1  多元信息化平台的数据支持

很多教学管理平台不仅可以针对习题及知识点提供分析数据，还能够针对章节内容及课程内容提供预警学生名单，找到风险学生及风险知识点。图4给出了课程教学过程中，雨课堂平台提供的相关学习数据。教师在授课过程中可以对答题准确率较低的题目给予更多的关注，进行更为细致的讲解。教师在点开每一个题目后可以看到学生的具体答题情况，另外，教师也可以按照学生姓名进行检索，查看每个学生在本次课中的表现，这些数据可以为教师的分层教学和精准教学设计提供实证支撑。

实验教学过程中，一方面要关注理论课堂的学生学习数据，挖掘出预警生及预警知识点；另一方面，通过实验教学管理软件关注学生的考勤数据、实验操作时长、实验报告等数据，综合分析判断，对部分学生给予重点关注。

2.2  课程学习支持服务体系的构建

在“通信原理”课程中，我们利用多元化信息技术，整合多平台多资源，采取线上线下混合式教学模式，从课前导学、课中助学、课后促学和责任督学四个方面，较好地完成了学习支持服务活动，为精准教学的开展提供了有力的保障[8]，具体模式如表1所示。

课程学习支持服务包括导学、助学、促学以及督学服务，它贯穿于学习者课程学习的整个过程。在具体的课程实施过程中，遵循课前导学、课中助学、课后促学和责任督学的教学模式。教师组织和落实“导学+助学+促学+督学”的支持服务，可以有效地避免因过分强调学习者自主学习而出现“自主不学”的状况。在数据支持的基础上，为学生提供个性化的学习支持服务体系有助于精准教学的具体落实。

3  教学成效评价标准改进与实践效果

基于课程目标以及平台数据支撑，“通信原理”混合式课程的教学效果评价标准不断完善，提供了综合考量结果和过程、理论和实验的多元化评价方案。

3.1  教学成效评价标准改进

“通信原理”课程最终成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成。其中，平时成绩由线上成绩和线下成绩两部分组成。线上成绩包括学生在预习平台上的学习时间、活跃情况、练习表现等，而线下成绩包括课堂表现、作业完成、实验操作等。在总成绩的设定过程中，要综合考虑理论学习和实验操作以及过程化考核和期末闭卷考试的占比，具体构成比例如表2所示。

通过调整教学成效评价标准可以有效地“促学”，维持学习者的有效学习行为。具体到课程中就是通过改革课程的评价方式，将学生的过程化表现（考勤、课上答题情况以及实验操作、答辩）加入最终成绩中，通过各项考核及考试督促学生高效学习；另外，教师在授课过程中，要做到关心学生关注学生，及时发现学生在学习中遇到的问题并及时给予提醒和督促。

3.2  混合式教学效果分析

将混合式教学模式落实到课程教学后，向学生发放了70份调查问卷，回收有效问卷67份。从教学评价及能力提升等方面对该教学模式的实施效果展开调查，部分数据统计结果如图5、图6、图7所示。

图5给出了针对教学方式的问卷统计结果：有73.13%的学生经常利用网络、手机等现代化设备进行学习，这说明借助数字化平台进行学习已经成为一种事实，作为教师应该积极为学生创造数字化学习的场景；同时，有一半以上的学生（52.24%）认为线上线下相结合的混合式教学模式可让学习更有成效，有41.79%的同学选择了线下课堂教学方式，而仅有5.97%的同学选择了线上教学方式，这主要是因为我们在教学模式设计中将线上学习定位为快速了解课程重点难点，完成预习，在线下课堂中进行深入讲解以及工程应用展开。能够认真落实教学模式的学生会从线上预习和线下面授中实现各阶段的目标，而对学习的深入探讨和拓展还要归结于线下课堂环节。

图6给出了针对教学效果的问卷统计结果，数据结果表明多数同学认可现行的教学方式，有58.21%的同学认为混合式教学在激发自己的学习积极性和主动性上效果较好。

图7给出了教学压力的问卷统计结果，结果表明同学们认为在混合式教学模式下，主要的压力来自“网络学习不专心，容易开小差”以及“网络学习和操作的能力不足”，这要求教师进行混合式教学设计时在平台的选择上要慎重，要尽量选择“轻量”“便携”“易用”“有数据支持，能实现督学”的学习平台。

4  结  论

工科专业的教学应重视工程应用及学生的能力素质养成。将混合式教学模式应用于工科课堂，是疫情环境下的教改方向，也是培养具有全面能力素养、工程型人才的必然要求。本文给出了“通信原理”课程混合式教学的模式設计，并在数据支持的基础上提供了实验课程的精准教学方案，最后通过问卷对混合式教学效果进行了评价。记忆等低阶学习能力往往通过线上学习就可以得到提升，而理解、应用及创新等高阶学习能力的提升往往需要在线下课堂教学中通过教师的观察和引导得以实现，为此要保证充足的线下教学时长。具体到实验课程，教师可以一方面观察学生的课堂表现，另一方面关注各种平台数据，充分挖掘不同层次学生的潜力，进行分层教学和精准教学。

参考文献：

[1] 广东省人民政府.广东省人民政府关于印发广东省教育发展“十四五”规划的通知（粤府〔2021〕63号） [J].广东省人民政府公报，2021（31）：10.

[2] 费娟，刘瑶，吴洪艳，等.基于多元信息技术的混合式教学的构建与实践 [J].现代信息科技，2021，5（15）：185-189.

[3] 张国培.论“互联网+”背景下的雨课堂与高校教学改革 [J].中国成人教育，2017（19）：94-96.

[4] 祝智庭，彭红超.信息技术支持的高效知识教学：激发精准教学的活力 [J].中国电化教育，2016（1）：18-25.

[5] BINDER C，WATKINS C. L. Precision Teaching and Direct Instruction： Measurably superior instructional technology in schools [J].Performance Improvement Quarterly，1990，3（4）：75-80.

[6] 雷云鹤，祝智庭.基于预学习数据分析的精准教学决策 [J].中国电化教育，2016（6）：27-35.

[7] 李明.美国高校混合式教学模式改革的经验及问题研究 [J].山东高等教育，2019，7（5）：70-75+81.

[8] 蒋丹.“互联网+”时代构建现代远程教育学习支持服务体系的研究 [J].中国管理信息化，2021，24（1）：234-236.

作者简介：费娟（1980.08—），女，汉族，山西大同人，副教授，硕士，研究方向：教育信息化；吴洪艳（1970.08—），女，汉族，辽宁义县人，副教授，博士，研究方向：教育信息化。

收稿日期：2022-06-11

基金项目：2021年度广东省高校高等教育教学改革项目（粤教高函〔2021〕29号文，347）；2020年度岭南师范学院高等教育教学改革项目（岭师教务〔2020〕240号文件，21，23）；2020年度广东省哲学社会科学规划项目（GD20CJY51）；2021年度岭南师范学院高等教育教学改革项目（岭师教务〔2021〕166号文件，1，2，34）；2022 年度广东省教育科学规划课题（高等教育专项2022GXJK255）；广东省高职教育改革研究与实践项目（GDJG2021368）；2020年度岭南师范学院教学质量与教学改革工程建设项目（岭师教务〔2020〕81号）；2022年度岭南师范学院教学质量工程建设项目（岭师教务〔2022〕127号）