基于數字化技術的混合式教學在DIY-PBL教學法研究中的作用

白 英，王英麗

（內蒙古農業大學食品科學與工程學院，內蒙古呼和浩特 010018）

2019年8月在清華大學的UNESCO“高校混合教學能力構建”項目混合教學能力提升班中，很多專家指出，在當今“互聯網+”時代，給教學模式與教學設計提出了新的挑戰和要求。混合式教學已經不再是簡單學習方式的組合，而是線上線下學習的充分融合。現代社會，經濟和文化條件迫使高等教育機構要具有新的理念和要求，大學要想在教育市場的多變條件下保持競爭力，只有在教育過程中積極并有效地實施創新才有可能。加速教育創新變革的主要因素之一是在大學中廣泛實施數字技術。在當今大學的教學中，翻轉式課堂（A flipped classroom）、慕課 （Massive open online courses，MOOC）和自帶設備（Bring your own device，BYOD） 等概念和技術已經成為教育工作者關注的重點。如何更好地應用數字化技術，正在成為高等教育發展計劃的主要事項之一，在課堂上合理使用數字技術可能會成為吸引學生的一個重要因素。

在DIY-PBL教學法研究過程中發現，網絡化和數字化技術在DIY-PBL教學法實施過程中顯得尤為重要。DIY-PBL教學法是以DIY（Do it by yourself）的形式，促使學生自主學習、創新和體驗，將知識點應用于實踐，從而達到對核心知識的掌握和發散；結合PBL（Problem based learning） 引導，對DIY課題中可能存在的問題進行思考，并反饋于課題的優化和改良，將知識進一步吸收[1]。在此教學法的實施過程中，數字化技術在資料查詢、小組成員之間的合作、主題呈送等行為過程中起到重要作用。然而，在教學過程中采用單一的傳統教學模式，一定程度上制約了教師對教學過程的監督及引導，同時也制約了學生學習的主動性和積極性。結合UNESCO“高校混合教學能力構建”項目學習心得及前期教學改革過程中發現的問題，通過對不同數字化教學方法在DIY-PBL教學法的作用進行分析，試圖尋求一種基于數字化技術的混合式教學法，進一步有效推動DIY-PBL教學法在專業課教學改革中的應用。

1 混合式學習（Blended learning） 的概念

Harvi S等人[2]提出，混合式學習是指學習者在“適當的”時間，采用“適當的”學習技術，通過與“適當的”學習風格相融合，獲取“適當的”學習能力，從而達到最優的學習效果。何克抗[3]認為，混合式學習就是在發揮教師引導、啟發和監控教學過程主導作用的同時，充分體現學生這一學習過程主體的主動性、積極性與創造性。通過這樣的教學方法，可以將傳統學習方式的優勢和網絡化學習的優勢充分結合起來，發揮其在教學過程中的優勢。

混合式學習方式可以讓導師認識到每個學生都有各自不同的特點和學習要求。當他們能夠使用傳統和數字領域的工具時，導師就可以采用各種不同的數字化方式來提供必要的信息，以適應學生不同的學習需求。例如，通過使用視頻會議軟件讓導師和學生彼此聯系。混合式教學方法可以在一個地方提供最好的課堂和在線學習。它是一種多渠道方法，包括導師主導的活動、圖像、視頻、數字任務和面對面討論。通過線上線下的混合式學習，既可保證以問題為導向的PBL教學方式的實施，同時也可保證DIY教學中，學生自我知識的構建。

2 數字技術在混合式教學中的作用

遵循混合學習模式的課程，通常在一個真正的課堂上與專業導師一起進行，但通過數字平臺提供額外的學習機會。通常數字學習元素可供每個學生自行調整，可以隨時隨地登錄。換句話說，就是學生學習時至少有一部分內容要通過在線授課進行，并且在某種程度上能夠控制時間、地點、途徑和進度，同時至少有一部分要在一個遠離家中的有監督的實體場所進行。因此，只有數字化技術作保證，線上線下混合式學習方式做基礎，DIY-PBL教學法在專業課教學中才能得以有效運行。

2.1 自帶設備教育模式的優勢

在互聯網時代，學生或教師在學習和教學過程中，會充分利用自己的移動設備（如筆記本電腦、平板電腦、智能手機等），并將其帶進學校和教室，這一教育模式被稱為自帶設備（Bring your own device，BYOD）[4]，已經逐漸成為了互聯網與教育融合的重要途徑。該教學模型鼓勵學生攜帶個人設備進出學校，同時在必要時為學生提供學校擁有的設備。當今教育系統正在努力利用移動技術設備可能帶來的教育機會，這些設備能有效激發學生的創造力、協作力和溝通力，有利于培養學生的獨立性和批判性思維。

BYOD教學應用的基本框架圖[5]見圖1。

Siu C K等人[6]提出了BYOD這一教學模式的積極方面。

圖1 BYOD教學應用的基本框架圖

（1）BYOD利用學生已有并熟悉的技術，使其更專注于實際學習，而不是學習如何使用設備。

（2）BYOD將學生視為學習過程的主要合作者。

（3）學生的個人移動設備往往更加前沿，因此學校可以更輕松地保持最新的技術狀態。

（4）通過使用自己的設備，學生更愿意記住移動設備里他們個人覺得重要的東西而不是教科書或筆記。

（5）BYOD為學區提供了一種將技術融入教育計劃的經濟有效手段。

（6）BYOD計劃為教育工作者提供了將技術引入課堂的直接手段。

（7） 通過BYOD，學生可以隨時隨地進行任何學習。

（8）BYOD允許學生和教師交換角色。

（9）通過使用教育應用和在線資源列表的不斷擴大，BYOD可以激起學生的學習熱情，并允許教師與學生和家長建立更緊密的聯系。

（10）個性化設備的靈活性支持不同學習者的學習需求和風格。

2.2 數字化技術教育發展的價值及存在問題

2.2.1 數字化技術在大學發展中的價值

2013年10月—12月歐洲大學協會進行的一項研究結果證明了數字學習的戰略重要性，該研究涉及來自38個國家的249所大學[7]。該研究表明，有91%的歐洲大學使用混合學習技術，82%提供在線課程，40%與其他院校合作開設在線課程。有42%～71%的大學（取決于他們的專業），超過50%的學生從事不同形式的電子學習。超過80%的大學擁有完善的電子學習基礎設施（學習材料、學習管理系統、學生在線門戶網站、WiFi、在線圖書館、計算機房和在線課程軟件的在線存儲庫）。大約12%的歐洲大學開發并提供用戶MOOC平臺。研究者指出[8]，數字化技術存在其獨特的優勢，如下所述：

（1）通過更充分利用現有信息，激發學習者的動機和導師的創造性，從而提高教育質量。

（2）通過個性化和集約化過程，提高學習效率。

（3）采用新的教育技術，如基于項目的支架式學習 （Scaffolding and project-based learning）、可視化模擬建模、虛擬仿真實驗、遠程學習和翻轉課堂教學模式，讓學生丟掉被動學習的狀態，向主動學習轉變。

（4） 為不同活動（理論、研究和實踐） 的整合提供信息支持，以形成必要的能力。

（5）改變組織文化，減少學生對導師的依賴。

（6）在基于計算機測試的基礎上，提高學習成果評估的質量。

2.2.2 數字化技術存在的問題

數字化技術雖然有其獨特優勢，但在使用過程中還存在很多問題。這些問題同樣是制約混合式教學在DIY-PBL教學法實施的關鍵。首先，教師通常沒有工具可以立即發布學習材料和參考資料，以使特定目標群體可以及時、有效地訪問這些文件。其次，很多大學都正在或者曾經經歷了高質量數字學習材料的明顯短缺。如不同的材料（程序、演示文稿、視頻講座、測試、個人任務、手冊等）無法構成邏輯上統一的系統或數據庫，因此這些很難“傳遞”給學生。另外，還存在用戶和管理員的訪問權限差異、缺乏關鍵數據管理任務的信息分析和WiFi在學校范圍的覆蓋面較窄等問題。

3 慕課在DIY學習中的作用

DIY是目前大學里采用的一種新的行為方式，學生通過實際技能和個人技能構建自己的知識。該方式的挑戰在于學生運用所學知識來解決給定的問題。這導致了新概念的獲得，并在學習過程中，有利于學生自我反思和積極參與。從這個意義上說，通過DIY學習方式，在激發學生獨立學習能力的同時，允許他們創造自己的個人學習環境（Personal learning Environment，PLE），以培養獨立獲取知識的能力。而線上教學是學生獲取知識的最便捷、最有效的途徑之一。通過線上教學可以為學生提供更多的學習資源。

慕課 （Massive open online courses，MOOC） 是一種大型開放式網絡課程，旨在通過網絡無限制地參與和開放訪問[9]。除了傳統的課程材料，如視頻講座、閱讀和問題集，許多MOOC提供互動課程與用戶論壇，以支持學生、教授和助教之間的互動，以及快速測驗和作業的即時反饋。MOOC于2006年首次推出，并于2012年成為一種流行的學習模式，在遠程教育領域廣泛開展[10]。

早期的MOOC通常強調開放訪問功能，如內容、結構和學習目標的開放許可，以促進資源的再利用和重新混合。后來的一些MOOC關閉課程材料許可，但保持學生的免費訪問[11]。如今我國的線上課程已超過5 000門，中國大學MOOC平臺的注冊用戶已經超過1 000萬人[12]。MOOC被認為是一個獲得高等教育的重要工具。學生可以訪問世界各地大學提供的完整課程，幫助學生隨時隨地學習，使得高等教育變得公平且有質量，這是以前無法實現的。隨著技術的發展，MOOC增加了對世界知名機構和教師提供的大量課程的訪問。在2018年聯合國教科文組織亞太地區高等教育MOOC研討會上，青柳茂（聯合國教科文組織亞太地區教育局局長）認為，MOOC是高等教育大眾化的“利器”。隨著亞太地區高等教育入學總人數的大幅增加（從2000年0.39億人增至2018年1.12億人），越來越多的青年希望進入高校學習，這樣大大增加了MOOC的需求量。并且，呼吁構建包括線下討論、互動師資等要素的MOOC支撐系統，以更好地滿足學生不斷變化的需求。被視為中國MOOC最大的受益群體的西藏、新疆等西部高校，僅在2017年一年中，就選用了8 600門次MOOC[13]。有效推動了我國高校優質課程資源的流通與共享。因此，通過MOOC可以增大學生對知識的獲取范圍，從而激發學生的學習興趣。對于學生的學習反思及課后拓展有很大的幫助。

4 翻轉式課堂在DIY-PBL教學法實施過程中的作用

PBL是以問題為導向的學習方法。學生的一切學習任務是以問題為主軸所構建的，且必須是學生在其未來的專業領域中可能遭遇的問題，沒有固定的解決方法和過程。學習過程偏重小組合作學習和自主學習，在每一個問題完成和每個課程單元結束時要進行自我評價和小組評價。目前，在PBL教學方式的使用過程中，仍只是在具有傳統教學風格的教室中進行，利用講座形式對內容進行闡述。教師是課程的中心焦點，控制討論的流程。學生的參與僅限于學生獨立學習或由教師設計相應任務，以小組形式學習。

翻轉式課堂（A flipped classroom） 教學模式是一種教學策略和一種混合式學習方式，通過課堂外提供教學內容來改變傳統的學習環境。在翻轉的教室中，學生可以觀看在線講座、在線討論來進行互動和合作或在家中進行研究。翻轉教室模式有意將教學轉向以學習者為中心，其中課堂時間更深入地探索主題并創造有意義的學習機會，而在線視頻等教育技術則用于在課堂外“傳遞內容”。在翻轉的教室中，“內容傳遞”可以采用多種形式。可以是教師或第三方準備的視頻課程，也可以使用在線協作討論，數字化研究和文本閱讀。目前研究已經證明，視頻課程的理想長度是8～12 min為最佳[14]。

翻轉教室重新定義了課堂活動。翻轉課堂的課堂教學可能包括課堂活動或更傳統的家庭作業，以及其他實踐活動，以激起學生的參與熱情。其中，課堂活動各不相同，主要包括使用新興數學技術的實驗室實驗和原始數據分析、辯論、討論、小組之間評價，以及技能發展或概念實踐[15]，因為這些類型的主動學習，可以滿足高度差異化的教學，幫助學生解決困難問題，所以可以在課堂上花更多時間進行討論和協作、設計和解決問題等高階思維技能訓練，在教師和同伴的幫助下，分組研究和建構知識。教師在翻轉課堂中與學生的互動可以更加個性化，學生在參與和評估學習時，進行知識的構建和獲取。這也為DIY－PBL教學法的改進和順利實施提供了更多的可能性。

5 結語

隨著互聯網及生活方式的發展，從小就熟悉計算機的“數字原生（Digital natives）”[16]逐漸出現，這批人成為教育機構創造競爭優勢的關鍵因素之一。為了保持競爭力，現代大學應該通過引入創新的學習形式、方法和技術，為新一代大學生提供這樣的機會。技術帶來了巨大而廣泛的有希望的變化，大學無法將戰略計劃、目標、活動從主動性、資源和數據管理中抽離出來。因此，“互聯網+”時代下的教育教學改革離不開數字化混合式教學方式。