基于THEOL平臺混合式教學模式的設計與實踐
——以大學物理課程為例

馬自軍，雍文梅，常培榮，高晨陽，邊紅霞

(甘肅農業大學 理學院，甘肅 蘭州 730070)

0 引言

作為21世紀的教育工作者，必須順應形勢，正確對待“互聯網+”時代學生獲取知識的途徑和學習特點的變化，必須重新認真思考教師與學生、教與學、課內與課外的關系[1-3].

學者曾指出，教育信息化不僅是教學配套設施和教育手段的升級，而且是隨著信息技術的發展，教育者的教育理念、教學結構及教學模式等也要隨之轉變[4].隨著“互聯網+”時代的到來，學習者獲取新知識的方式更加便捷，獲取知識的途徑更加多樣化.教育者也應該為學生提供更為高效和便捷的學習通道，實現學生創新能力的提高.將信息化教育手段和有效的高等教育內容有效融合，教學效果將會得到較大的提升[5-6].

以教師為中心的傳統教學模式，教師在授課過程中傳遞的信息基本是同質的，教學過程通常是單向式的，學生通常是被動接受知識，學生的學習過程往往以記憶理解為主，缺乏實踐體驗，缺少對知識的重組應用和基于所學知識的創新，這樣的教學模式難以適應“互聯網+”信息時代的知識需求[7-10].

現代信息技術和通信技術的發展極大地推動了教育信息化的快速發展，THEOL(清華教育在線)網絡教學平臺為學習者提供豐富的學習資源和自主學習空間的同時，也實現了更加便捷的師生間交互和學生間交互，成為“互聯網+”的重要育人模式之一[2,11].

筆者通過近兩年的基于THEOL的混合式教學模式實踐，認為這種教學模式可以實現在線學習和課堂教學的優勢互補.從學生的學習數據和教學目標達成度方面可以看到，這種基于THEOL的混合式教學模式是值得推廣的.

1 基于THEOL網絡教學平臺的大學物理課程混合式教學設計

1.1 基于THEOL網絡教學平臺的大學物理課程建設架構

THEOL網絡教學平臺參照教育部和遠程教育技術規范及標準，以建構主義和認知主義為設計理論，為在線教學提供功能支持.根據用戶的不同角色，平臺設置了不同的個性化空間，主要包括管理員空間、教師空間和學生空間.平臺主要包含3大模塊：課程建設、教學管理和學習分析，提供MOOC(慕課)及精品課程等網絡精品資源鏈接，集合了管理、教學、展示、互動、評價等主要功能，支持在教學環節，根據不同教育對象、選擇相應教學模式，有助于營造自主化、個性化和互動化的學習環境[2].根據教學平臺的模塊設計，結合大學物理課程的學習特點，構建了適用于筆者學校學生學習大學物理的混合式學習平臺，如圖1所示.

圖1 基于THEOL教學平臺的大學物理課程架構

1.2 大學物理課程架構下的欄目建設

結合網絡平臺的學習欄目設置，針對大學物理課程的具體要求，大學物理課程在THEOL平臺上主要對以下欄目進行重點建設.

1.2.1 “選課學生管理”欄目

從教務系統導入學生基本信息，按照班級進行分組，在學生成績子欄目“成績管理”設置學生的過程化考核指標，并設置權重，學生在課程進程中可隨時查看自己的學習成果.大學物理課程在本欄目的過程性考核指標設置及權重如表1所列.

1.2.2 “教學團隊”欄目

在課程一開始，教師的自我介紹有助于師生之間形成一種紐帶.本欄目教師的自我介紹包括教師基本信息，如姓名、職務、專業領域、電子信箱、個人成果及一些個性化內容，這些內容可幫助學生更好了解教師，同時會在師生中建立一種團隊意識.

表1 過程性考核指標設置及權重

1.2.3 “學習導航”欄目

在該欄目下，建設內容包括：教師信息、課程信息、課程介紹、課程公告、教學流程、思維導圖、教學大綱、教學日歷、教學計劃、成績評定等基本教學文件和輔助資料.選課學生通過對該欄目內容涉及的基本文件學習，就能明白本課程的整體設計，為所學課程定下基調，學生可從中了解能學到什么，得到怎樣的指導，確保學生有一個良好的學習開端.

1.2.4 “學習章節”欄目

根據大學物理課程特點，按照課程章節設置學習單元，在每一學習單元下，都設有單元教學設計單、課件、單元思維導圖、典型習題講解、在線測試、播課、線上學習后問卷調查、線下學習后問卷調查等子欄目.在每個學習單元，通過單元教學設計單明確說明了本單元的學習方法，明確描述單元學習目標，為課程單元學習奠定基礎.

1.2.5 “課程資源”欄目

THEOL平臺的教學資源建設欄目可添加教學素材、教輔資料等教學資源，為學習者自主能動的學習提供教學參考資料.在課程資源欄目可鏈接前沿專題、熱點問題，讓學生能時刻掌握最新的物理學科發展進程，彌補教材滯后的不足.

1.2.6 “課程活動”欄目

本欄目主要建設課程作業、答疑討論、在線測試等子欄目.本欄目主要為學習者提供了課程作業、在線測試、在線研討和在線輔導答疑，實現實時在線交流互動及教學過程動態評價.全部課內、課外作業可以通過THEOL平臺提交.

1.2.7 “課程思政”欄目

根據教育部對 “課程思政”建設要求，在學生學習大學物理課程中，進行潤物無聲的思政教育是我們新時代教育工作者義不容辭的責任.對大學物理課程，要注重科學倫理的教育和科學思維方法的訓練，培養學生追求真理、探索未知、勇攀科學高峰的責任感和使命感.筆者在平臺討論區設置了“思政課堂”專區，設計了課程思政“思政課堂1——科學家故事”“思政課堂2——物理實驗中的思政教育”“思政課堂3——物理規律中的思政元素”“思政課堂4——物理概念中的思政元素”“思政課堂5——科學素養”和“思政課堂6——中國故事”等六個“思政課堂”，同學們在閱讀相關資料的過程中，達到對他們進行思政教育的目的.

2 大學物理課程混合式教學模式

利用THEOL網絡教學平臺建立校內大學物理SPOC(小規模限制性開放課程)教學模式，結合優質慕課、雨課堂和釘釘等現代信息化工具進行混合式教學.

根據學校下達的教學任務，筆者在2020～2021學年度第一學期授課對象為19級環境工程和19級生物工程兩個專業班級，在教學平臺導入學生信息并進行分組，以組為單位，以“教師主導+線上自學+專題討論+線下討論+課后補充” 模式開展混合式教學.

2.1 混合式教學模式的一般過程與步驟

2.1.1 課前線上預習

課前，按照學習章節或周次發布學習任務.在課程平臺“教學設計單”模塊有對應章節學習的具體要求，為了讓學生對學習內容和學習要求有更加清晰的了解，教師每周在平臺或班級群再次向所有學生公布下周的具體學習任務，包括每次課(每講)對學生的學習要求、學習內容及要點、學生需要完成的網絡測試題、課后作業及其他注意事項等內容，對學生的大學物理課程學習提出明確和詳細的要求.同時為了監督學生學習的情況，必須布置一定量的測試題，以檢測他們對課程學習的掌握程度及知識盲區.表2為本學期第二周發布的學習任務.

2.1.2 課中線下討論

課中，根據同學們一周的學習數據，小結同學們的預習情況.根據課前的學習情況，對教學內容采取適當的教學方法進行講解與答疑.在教學過程中，利用簽到功能對學生進行考勤，并通過釘釘或雨課堂隨機發布試題的方式檢查學生的聽課狀態，通過上述措施及時了解學生學習情況，確保學生的學習質量和效果.

表2 2020-2021第一學期第二周在線學習任務

2.1.3 課后“線上+線下”擴展學習

課后，為了檢驗學生的在線課堂學習質量，課后嚴格要求和督促學生按時完成每周各個知識點的網上測試和課后作業，并通過“調查問卷-線下學習后問卷調查”了解同學們對課程內容的掌握程度.圖2為學生對第一章“流體力學”“線上學習后問卷調查”和“線下學習后問卷調查”結果.

圖2 “線上”“線下”學習后調查問卷統計結果

從圖2可以看到，學生通過線上學習后，有38.32%的學生可以掌握本章50%的知識內容，49.57%的同學通過線上學習對本章知識內容的理解程度可以達到70%以上.通過線下學習及課堂答疑后，81.89%的同學對本章知識內容的掌握程度達到70%以上，16.74%的同學對本章的學習內容全部理解.

2.2 混合式教學模式的實施策略

2.2.1 線上學習內容設置的“高階性、創新性及挑戰度”

根據前期搭建的大學物理課程混合式教學架構，結合地方院校學生的實際認知水平開展混合式教學活動.筆者前期的教學實踐表明，大多數學生從中學階段的學習方式到大學階段課程混合式學習方式轉變過程中，由于學習自控力弱，導致在初始學習階段很不適應，因而，需因地制宜地開展混合式教學活動，剛開始不能把要求提得太高，要使得學生稍微“跳一跳”就能夠得著的高度和深度就可以，如果要求過高，大多數學生經過努力還達不到教學要求就事與愿違了，因此，既要把握混合式教學內容設計的高階性和創新性，也要設計好合適的“挑戰度”.

2.2.2 科學有效的考核評價機制

基于THEOL網絡教學平臺，在進行“線上”教學過程中，教師通過“課程通知”欄目發布對應周次的學習任務，讓學生提前預習“線下”教學時要完成的教學任務.為了監測學生的學習狀態和學習效果，必須根據教學實際建立科學有效的考核評價機制.利用THEOL教學平臺的成績考核和學習統計功能，在“教學管理”模塊提前設置好學習成績考核項目，如在線學習時長、在線測試、在線作業、討論、評論、“播課”視頻、輔助學習動畫瀏覽及閱讀教學資源等考查內容.

2.2.3 任務驅動學習

在進行混合式教學的各個環節，為了督促學生按時完成學習任務，教師在教學平臺每周定期發布學習內容，布置學習任務，學生在強烈的學習動機和達到學習目標獎勵策略的驅使下，利用教師提供的學習資源進行探究式學習，促使其改變學習方式，逐步構建探究、思考、實踐、運用、創新的高效學習體系.需要注意的是，為了使學生快速適應這種學習方式，根據選課學生的認知能力，教師在發布任務時，可以將學習任務按難易程度做階梯化處理，讓學習任務富有層次感，使學生在完成任務過程中體會學習過程的獲得感.在線下學習過程中，為高效達成教學目標，教師根據教學目標和學情，擇機發布不同形式的任務，增強師生互動，提高學習效率.這種以學習任務驅動方式推動學生的線上線下學習，會有效監管學生的學習行為與學習效果.

3 大學物理課程混合式教學效果評價

終身教育的一個重要目標就是激發學生的學習興趣，培養學生學習的主動性.本課程從“線上”學習和“線下”學習各自的特點出發，通過對布盧姆教學目標進行分工，根據學生的認知能力水平，線上學習時，強調對基本概念和原理的學習和理解，線下學習時，教師主要采用啟發性、問題導向式引導學習，注重培養學生對知識的應用和評價，在接下來的實踐環節，側重于培養學生的創新精神.

3.1 在教學平臺學生的學習數據統計

課程運行四輪后數據統計如下表3所列，部分學習統計數據結果如圖3所示.

表3 各學期學生通過平臺學習數據統計

通過課程平臺學生學習統計數據看到，在課程運行過程中，隨著教師對課程教學資源進行不斷完善和補充，學生的各項學習數據都有增長趨勢或趨于穩定.學生的 “在線閱讀課程資源次數”及“在線時長”人均分別達到475次和4 282分鐘，提交的在線測試數量和課程在線作業趨于穩定，人均提交在線測試數量和課程作業次數分別為36次和10次.如果采用傳統的教學模式，在學生學習十周期間無論如何也不能獲得這樣的學習成果.

3.2 培養學生的自主學習能力

實踐表明，隨著課程平臺學習資源的完善，學生逐步養成了利用碎片化時間進行學習的習慣，借助現代網絡信息技術開啟了一種達到終身教育目標的方式.這種混合式教學改革拓展了傳統課堂的局限性，使學習延展到課前、課后、線上線下，加大了學生的學習力度，全面監督并考查了學生的過程學習、學習深度和綜合能力培養.

圖3(a) 四輪運行閱讀教學資源次數統計直方

調查問卷結果顯示，學生認為，這種借助于網絡教學平臺的混合式教學以學生為中心，要求學生自主安排學習，不受學習時間和地點的限制，學生由被動接受變為主動學習，可以充分利用各種學習資源去主動構建知識，大大增強了他們自主學習的能力.從學生的“平臺上的一些擴充學習資源對我有很大的幫助”、“和老師能夠充分交流”、“可以無限次回放老師對問題的解答”等文字回復反映出師生之間的交流空間更大、更暢通.

3.3 提高教師的育人能力

為應對新形勢下的混合式教學模式，對教師的教學能力提出了更高的要求，要求教師不斷通過學習，擴充自己的知識結構，不斷提升教學技能.通過混合式教學模式的實施，提高了教師的平臺建設能力、資源整合能力以及教學創新能力，實現了教師和學生“雙贏”的目的.

3.4 學生的學習成績提升明顯

THEOL網絡教學平臺提供了多種形式的在線測試組卷策略，可以按照章節組卷，也可以按照試題難度組卷，還可以自定義組卷.為有效防止作弊行為，系統設置了多種防作弊功能選項，包含試卷試題隨機、試題順序隨機和試題選項順序隨機等.在前兩輪，筆者所在學校在大學物理課程期末在線考試中采用按章節隨機組卷策略，近兩輪期末在線考試中，所有參加考試學生采用同一套試卷，但每套試卷都設置防作弊選項.近四輪的期末在線測試成績分布見圖4.

(a)

圖4的四輪次期末在線考試成績統計結果表明，借助教學平臺開展期末在線考試是比較適合信息時代對學生的考核要求.首先，根據課程章節知識點隨機組卷策略會有效避免由教師的個人偏好進行人工組卷融入的情感因素.另外，我們編輯題庫試題，充分考慮本校學生的學習特點及認知水平，題庫中真正的偏題、難題很少，要求考生只要掌握了課程的基本概念和基本原理，再加上適度的練習，90%以上的題目都可以應付，這也正符合當前大學物理課程考核的基本要求.從圖4的考試統計結果也可以看到，每學期不及格率都控制在10%以內，說明學生比較適應這種混合式學習模式，學習效果達到了預期課程育人目標.

4 結束語

筆者通過基于THEOL網絡教學平臺混合式教學模式實踐，發現混合式教學模式擴展了學生學習空間，增大了課堂授課容量，增強了師生的情感交流.同時，混合式教學模式可有效激發學生的學習積極性和主動性，促進學生自主學習能力提升方面成效顯著.這種“線上+線下”混合式教學模式的優點主要有：①可以充分發揮學生主體地位，把培養學生學習興趣、充分調動學生主觀能動性作為主要著力點，充分發揮了教育的功能；②學生可以充分利用網絡教學綜合平臺提供個性化優質資源，根據自己的認知水平，可以開展多方位、互補性、借鑒性的個性化學習，充分擴展學生的知識面；③以學習任務驅動，推動自主性、研究性的異步學習和進行課堂講授同步教學相結合的教學形式，保證教學效果；④在各學習環節，對學生參與的所有學習過程都保留學習痕跡，便于課后分析與評估，有利于推進教學改革.