實驗課程線上線下相結合的教學模式設計與實踐

吳 霞

(中國計量大學 機電工程學院，杭州 310018)

0 引 言

在線課程的推出，使學生的學習不再受時空的制約，可以移動式獲取學習資源及碎片化地學習。完全顛覆了以往的教學模式，開辟了教學改革的新篇章。然而，筆者通過大量的調研后發現在線實驗課程目前存在以下3個問題：①部分已經上線的實踐課程過于偏重實驗資源的傳遞，在線課程設計忽視了教學目標的層次性，學習者不能以個性化的需求去選擇在線課程資源，影響了學習者的學習效率。②線上與線下實踐教學課堂呈現分離狀態。線上知識學習和線下課堂實踐教學相互之間契合度差，即沒有將學生在線個性化的學習與協作傳遞到線下實踐課堂教學中去。③實踐課的課業成績考核過于單一，忽視了線上與線下教學相結合的學習過程評價，使得課業評價對學生的學習沒有起到激勵作用。

針對上述問題，以我校電工電子實驗課程在線教學模式設計為例，研究與探索如何對在線實驗課教學模式進行合理設計，結合線下實踐教學，找出線上與線下課程教學之間內在聯系，實現兩者之間教學密切結合，并構建相應的線上與線下的全程跟蹤式[1]課業評價方法，為學生提供 互聯網+教育模式下主動學習的路徑。

1 線上線下相結合的教學模式設計

1.1 教學設計理念的緣起

美國教育學家布魯姆把教學目標分為遞進式的6個層次：記憶、理解、應用、分析、評價、創造。這6個層次可歸為3個大的層面：第1層面認知，包括記憶、理解；第2層面應用，包括分析、評價；第3層面創造[2]。與此相對應，能力也可以分為3個梯度：第1是單項能力；第2是綜合運用能力；第3是創新能力。

在線實驗課的建設不僅包括實踐環節內容，而且還涉及到大量相關理論知識以及如何聯動線上與線下教學活動的情境設計。它不是黑板搬到互聯網上，而是根據網絡教育特點對知識點進行適切性的調整，對整個課程知識體系分層進行設計。

為此，將布魯姆教育目標分類理論作為電工電子實驗課上線教學設計的指導思想，并結合課程上線之前對學生進行的前端學情調查分析，從課程教學設計入手，根據實驗教學特點、遵循學生學習認知規律，設置相應的教學實景并調整教學方法，對課程內容進行系統的梳理，明晰理論知識框架、建設相對完整的在線教學模塊庫，用以滿足不同層次學生個性需求，為學習者創造一種“線上與線下”“異步與同步”“分散與集中”“移動與固定”[3]“個體與協作”“課內與課外”相結合的互聯網+教育新生態的學習環境[4]。

1.2 在線實驗課程的頂層設計

我校電工電子實驗課2018年獲批浙江省精品在線開放課程建設項目，網址為http://zjedu.moocollege.com/，現已上線運行2年。課程頂層設計如圖1所示。圖1中，對電工電子實驗課進行在線教學模式設計[5]，將其分為3個層次結構即認知層、應用層、創造層，采取線下與線上分層完成教學目標，滿足學生個性化發展。整個線上設計框架充分考慮學生個性需求，將線上學習任務與線下情境活動有機結合，實現在線自測、考試、提交作業、討論、答疑等線上學習全過程，同時構建了與之相對應的線下學生學習體驗式的活動。

圖1 電工電子實驗課線上線下教學頂層設計圖

1.3 構建線上線下相融合的教學體系

線上與線下教學活動的設計都是以展示學生個性優勢、能力發展為目的，以培養工科專業學生創新能力為最終目標。根據圖1線上與線下教學頂層設計思路，將實驗內容按照教學目標，對知識點進行重構與切分，創設合理的教學活動情境，每個教學目標，都有相對應的教學活動，并將督學滲透到整個教學活動全過程[5]。其課程線下與線上教學設計體系[6]如表1所示;生成的電工電子實驗在線課程層次結構圖如圖2所示。

2 線下線上學習路徑設計

高質量的在線課程建設必須促進在線學習真正發生，推動學生進行主動學習。因此，在保障構建合理、科學的在線開放課程的同時，還需要做好學生線上與線下學習活動的組織工作[7]。

表1 電工電子實驗課線下線上教學設計體系表

圖2 電工電子實驗在線課程層次結構設計圖

2.1 線上學習路徑的設計

(1)認知層。要求學生利用線上資源，進行在線學習。其中，“教學資源庫”幫助學生進行實驗前預習，讓學生了解實驗課的基本實驗技能。實驗前，學生通過觀看微課，熟悉實驗過程，有效地解決了實驗室器材受時空制約，真實地再現實驗活動場景，讓學生有沉浸感的體驗；“在線考試庫”，提供實驗前、實驗后效果自測題，幫助學生完成認知領域的教學目標達成。

(2)應用層。要求學生利用線上提供的“綜合項目案例庫”及“實驗微課庫”，學習領會項目設計原理與實現指標，然后學生開展實際電路方案設計及實施；在線遞交電路仿真報告，旨在提升學生電路設計能力；設有的線上討論區，教師每周發布1或2次專題討論，鼓勵學生開動腦筋，師生之間“異步”溝通渠道顯著增加。

(3)創造層。設有課外拓展區,借助于線上“拓展案例庫”的學習，學生可學習專利申請、論文撰寫、項目申報等，培養學生創新思維能力；設計以小組為單位在線提交“專項主題”論文的教學活動，并開展在線學生之間評價，通過同伴互評促進批判性思維的形成。

2.2 創設線上線下翻轉課堂教學活動

在實踐教學環節中，為了充分發揮學生學習的主動性，課程開展翻轉課堂分層教學活動[8]。在課堂討論課上設計一些相對固定選題項目供學生討論，并將實驗課的翻轉教學活動進行細化，設計線上與線下相結合的翻轉課堂“六步法”(見表2)，在翻轉課堂學習環節中建立了以任務驅動為主的線上線下學習流程[9]。

表2 線上線下相結合的實驗課翻轉課堂“六步法”

2.3 開展“延展性”的創新設計活動

本過程是學生完成翻轉課堂教學后進一步的線上與線下升級實踐活動，以提升學生實踐創新能力。這一階段，教師只需為在線課程傳遞開放性、探究式的選題與相關研究性資料，讓學生借助于在線平臺資源庫進行學習與交流，以團隊獨立自主完成項目任務，給學生創造更多的自我發展空間。

3 線上線下相結合的教學評價

實驗課對學生學習成果評價采取線上與線下教學評價相結合的考核方式[10]。全方位評價學生實踐能力，設計各階段評價學生能力指標點，動態跟蹤記錄學生學習軌跡，將學生線上與線下平時表現納入到評價過程中，構建的線上線下分層評價學生實踐能力的評價體系(見表3)。

4 線上線下相結合的教學效果

經過為期4個學期的教學實踐，校內與校外有7 000多名學生學習受益。實踐證明，在線實驗課原來存在的3個問題均得到有效解決。無論對學生還是教師都表現出顯著的效果：學生的學習自主性提高、實踐動手能力增強、團隊合作能力得到鍛煉、學習成績離散率降低；教師教學研究能力得到顯著提高。

表3 線上線下分層評價學生實踐能力評價體系表

教學團隊對9個不同工科專業學生發放了760份調查問卷，收回有效問卷723份。統計結果如下：學生對在線課程的認可度高達100%；學生認為通過在線課程學習后，自己的綜合實踐能力大大提高占了71.5%；對于 “你最喜歡哪種線下實驗教學模式？”學生選擇翻轉課堂占76.21%，說明學生對翻轉課堂的認可度很高[11]，線上與線下相結合的翻轉課堂教學模式，鍛煉了學生自主實踐能力；“你認為最有效的微課視頻時間段”，學生選擇5～10 min的人數占了81.54%，說明后續微課庫建設時，需要更深層次考慮微課知識點切分的問題[10]；對于學生在線互評問題上，問卷結果顯示70.8%學生認為自己獲得了公正的分數。說明大部分學生認可在線互評的模式，同伴之間的互評可以有效促進在線情景中有意義的學習[12]。

5 結 語

(1)實驗課程教學模式設計，必須注重教育理論的指導。要設計滿足不同層次學生的需求，才能保證學生上線率持續增高[13]；設計 線上與線下實踐教學活動切忌兩者不能呈現分離狀態，要找到它們之間的連接點[12]。

(2)構建多樣化的線上與線下教學評價體系，充分發揮教學評價對學生學習的激勵作用。

(3)建設優秀的微課庫是線上與線下教學模式設計成敗的關鍵一環。設計的微課腳本必須符合學生認知規律。

(4)在線課程的建設必須具備可生成性與可擴展性。

綜上所述，將實驗課程線上學習與線下實踐相結合，使兩者優勢互補，可以達到最佳學習效果。