高校理科專業課程線上線下混合式教學模式實踐

摘? 要：開展混合式教學是適應“互聯網+”時代慕課大發展和新時期高校本科教學改革的新需求。文章在前期慕課成功建設的基礎之上，再連續實施了三年大氣科學專業課程線上線下混合式教學實踐之后，對目前高校理科專業課程線上線下混合教學模式進行了再思考。為更好地應用這種新的教學模式，在混合式教學設計及實施、成績評定等幾個方面提出了更加具體的建議，為高校理科專業課程教學模式改革，提升教學質量，提供一定的參考。

關鍵詞：慕課;線上線下;混合教學模式;教學改革

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）16-0079-05

Abstract： Under the background of "Internet plus" with well-developed MOOC， it is necessary and a new need to practice the online and offline mixed teaching mode to adapt to the undergraduate education reform， especially in colleges and universities of China. Based on the successful performance of earlier MOOC construction， this work rethinks about the mixed teaching mode in specialized course of science after practicing this mixed teaching style in atmospheric courses for continuous three years. Some specific suggestions on better applications of the mixed teaching mode including curriculum design， teaching implementing， and multi-aspect examination valuing process and the compositive ability of students are proposed， which provide references for education reform and improving the teaching quality in specialized course of science in colleges and universities of China.

Keywords： MOOC; online and offline; mixed teaching mode; education reform

慕課是大規模網絡開放課程（Massive online open course，MOOC）的中文名稱[1]。我國從2013年開始推廣慕課建設，這一年被稱為中國的“慕課元年”[2]。此后，我國在線教育不斷發展，近兩年面向全國開放的慕課課程如浪潮般涌現。如何更好地利用優質線上教學資源，提升本科教育質量，是近年來各高校一直思考和探索的問題。

在這種大環境背景的影響下，傳統的被動式“灌輸式”教學方式和學生日益增長的對信息、知識、技能學習之間的矛盾逐漸凸顯，教學改革勢在必行。混合式教學自提出以來，受到越來越多的重視。比爾·蓋茨和梅林達·蓋茨通過研究20個高等教育混合學習案例后得出結論：混合式教學對于提高學業成就要比單獨的面授或者在線課程更有效[3]。在教育部目前全面推進的一流專業建設“雙萬計劃”和一流課程建設“雙萬計劃”的指引下，各省教育廳和各高校正緊鑼密鼓地進行精品在線開放課程的建設和線上線下混合式教學“金課”的探索和實踐。如清華大學在內的部分高校正在使用“學堂在線”MOOC平臺上的優質課程開展混合式教學實踐[4]。浙江大學近兩年建設的“學在浙大”2.0平臺，為教師更好地組織教學和開展線上線下混合式教學提供了堅實的支撐，在2020年新冠肺炎疫情期間發揮了重要作用，有效保障了浙江大學教學工作平穩有序的進行。

作為一門與國計民生緊密聯系又滿足國家戰略需求的學科，天氣學以提高天氣預報準確率為終極目標，在大氣科學領域一直占據非常重要的地位。天氣學原理課程一直是地球科學系統大氣科學專業的主干核心課程。浙江大學天氣學團隊建設的慕課課程天氣學[5]，在中國大學MOOC平臺已面向全國開放運行五個周期，累積學習人數超過一萬八千余人，課程評價良好。參加該慕課學習的一位學員，2018年獲得全國地球科學奧林匹克競賽和國家隊選拔賽雙料冠軍，并代表中國隊參加在泰國舉行的第十二屆國際地球科學奧林匹克競賽（IESO），獲得中國隊唯一一塊金牌。

為充分發揮信息技術和線上資源的優勢，浙江大學大氣科學系進一步結合自身建設的慕課課程天氣學，在浙江大學本科教學中，在天氣學原理課程中，連續開展了三年線上線下混合式教學實踐。實踐結果顯示，混合式教學模式明顯改進了課堂教學質量和教學效果，在教學改革和實踐方面具有一定的示范作用。

一、混合式教學

混合式教學中的混合，有多種意義。不同時代背景、不同需求和不同情況下，可以采用不同的混合式教學方式。1999年，混合式教學（Blended Learning）概念被正式提出[6]。有關它的定義有多個不同的版本，但大體上都描述了三個方面的共同特征[7]：教學方式或教學傳播媒體的組合;教學方法的組合;在線教學和面對面教學的組合。研究表明，混合式教學對于提高學業成績要比單獨的面授或者在線課程更有效[3]。

基于上述混合式教學的概念，混合式教學可以有多種混合方式：（1）學習策略或方法的混合。針對教師而

言，教師作為教學組織者，可以采用各種教學策略，如課堂講學、翻轉課堂，探究式教學，案例教學等方法，揚長避短，激發學生主動學習的熱情。對學生而言，學生可以體驗到各種學習模式，如自主自學、伙伴式學習、線上線下小組互學、課堂學習、解決問題式學習、目標式學習、虛擬仿真與實體實驗室、實時與非實時等多種學習模式。（2）學習資源的混合，將優質的在線課程、微課、慕課、視頻、生動趣味的線下授課、案例庫、課件、參考資料等各種資料進行梳理和萃取后，混合構建并整合成一體化的學習資源。（3）學習環境的混合，即學生可以在各種場所和環境下學習。在線學習不受時間和地點的約束，可隨時隨地反復學習，但在線知識也會碎片化。課堂學習中，學生更容易構建完整系統的知識體系，也可以針對某一重難點進行深入、快速的學習。此外，學員也可將不同學習環境下的優秀經驗和成果，進行分享，有效地幫助自己和他人進行知識技能的遷移。基地實習也是學生學習的環境之一，可以幫助學生實現從信息知識到個人專業技能再到解決實際問題的完整流程。無論哪一種環境，混合環境學習都是建立以學習者為中心的環境，幫助學習者最終實現學以致用。

二、大氣科學類課程的線上線下混合式教學實施

天氣學原理是針對氣象學專業大三學生的一門重要主干核心課程。作為一門有一定理論深度和難度的專業課程，本課程以伍榮生院士主編的面向21世紀課程教材和國家級重點教材《現代天氣學原理》為基礎，重點講授天氣學經典理論和天氣學基本預報方法。針對氣象類專業課程天氣學原理，我們探索和實踐了基于天氣學慕課的線上線下混合式教學方法，體現“學生為主，老師為輔”的教學模式，以期切實提高本專業課程教學效果和高校人才培養質量。具體實施過程或建議如下：

（一）教學目標

天氣學原理課程是大氣科學領域的主干核心專業課程。這門課程的基本學習目標是：掌握天氣學基本原理和天氣學預報方法。這門課程包括八大章內容。第一章：主要天氣系統、天氣現象及其國內外認識的發展;第二章：地圖投影及天氣圖、大氣運動的基本方程組;第三章：重要天氣系統鋒面和氣旋;第四章：重要天氣系統西風帶高空槽;第五章：低緯天氣系統;第六章：東亞季風及我國的寒潮和暴雨;第七章：中尺度天氣系統;第八章：天氣形勢和氣象要素預報、天氣學基本預報方法。這八大章節中，第三、四、五、六章節是重點內容，通常安排較多的課時。

傳統教學和混合式教學都是教學模式（方法）的一種，它們的教學大綱區別體現在教學目標上。傳統式授課主要針對以上學習目標設計一系列課堂教學內容。線上線下混合式教學則是有著更高級的教學目標，即在實現基本學習目標的過程中，通過教學設計，培養學生的綜合能力（圖1），實現既學會知識也提高智慧。線上線下混合式教學過程，既是線上線下教學資源的混合，也是學生和教師參與教學過程的混合。學生參與的過程，就是鍛煉和培養他們綜合能力的過程。

（二）課程要求

線上線下混合式教學的總體課程要求高于傳統教學模式。在授課方式上，兩者有著明顯的不同（圖2）。傳統教學主要以教師課堂講述為主，是一個“你講我聽”的知識傳遞過程。這樣一個長時段、單一的學習過程，學生容易感到枯燥無趣而出現注意力分散的情況。久而久之，學生可能失去對課程學習的興趣，而造成課堂質量和學習效率下降的結果。相比之下，線上線下混合式教學過程不是單一的，而是一個靈活的雙向互動過程。教師課堂授課的過程中，可以結合或穿插不同教學工具的使用。如課堂授課中，可以利用線上平臺之前已經準備好的資源（視頻、音頻、圖片、動畫或文字等）和學生探討;可以利用雨課堂工具發布課堂小作業或測試;可以利用慕課堂（中國大學MOOC平臺上提供的上課小程序）手段，實行點名、簽到、分組、課堂練習、實時討論和發布問卷等。課堂練習當場提交后，教師根據學生的回答情況，了解學生存在的問題并當場解答。這些靈活的授課方式，豐富了課堂學習內容，提高了課堂學習氛圍，學生學起來輕松有趣，教師只是起到一個組織學生學習的作用。學生在學知識的過程中，學智慧和學能力。

考評中，需要共同考慮線上線下各個部分。天氣學原理課程教學中，為了鼓勵學生盡可能多的主動參與，發揮他們的主觀能動性，規定了平時成績占總成績的40%，其中課堂表現和參與平臺作業測試和討論各占20%。學生的課堂表現教師一目了然并作記錄;平臺互動方面，可以直接查看后臺數據進行統計和綜合。期中測試在線上平臺完成和提交，占總成績的20%;期末測試，則在線下以閉卷方式完成，占總成績的40%。這種考評方法下，課程不會成為學生眼中的“水課”，也打破學生考前突擊、重結果不重視過程的學習態度，有利于教學質量的提高。

（三）教學安排、實施和整體框架

教學安排模塊是線上線下混合式教學的關鍵步驟。該環節是實現上述各種目標和要求的具體措施。在進行基本教學內容的過程中，為了達到學生不但能學到專業知識而且能鍛煉他們綜合能力的目的，教學實施過程主要采用線上線下相結合的方式（圖3）。在制定整個教學大綱時，教師需要清晰整個課程的脈絡，梳理所有知識點的性質，如它們難易程度如何，相互之間有何聯系，應該置于哪個章節的哪個部位，如何實現從點到面的學習和應用等。對于較難或重要的知識點，進行精心設計后的課堂學習。在課堂學習的過程中，教師可利用恰當的線上資源（視頻、動畫、圖片、文字等資料）;可以通過布置課前任務單的方式，要求同學們提前上傳相關資料至平臺;也可以以小組任務的形式準備資料，用于課堂分組討論、總結和發言。為了鍛煉學生的自學能力，教師還可以安排適當內容要求同學們線下自學、預習或者復習。課堂授課結束后，教師通過設計相關主題貼引發同學們課后的深入研討或分享;可以布置課后作業，供同學們線上鞏固知識;同學們完成并線上提交之后，教師可以選擇部分完成質量較高的作業，進行置頂展示，也可以在線上開放作業互評環節，使同學們更好地參與教學并促進生生互學。

線上線下混合式教學的具體實施和整體框架如圖4所示。可見，這種教學方式，將傳統的教師主導的“灌輸性教知識”，轉變為課前學生主導的線上學習、課堂中教師和學生共同主導的課堂學習和課后再次由學生主導的線上鞏固過程。在課堂教學中，教師和學生各發揮50%的主動性，由33.5%的課堂時間采用學生主導的翻轉課堂式教學，33.5%的課堂時間由教師主導，對重難點進行重構;還有各16.7%左右的時間，使用在線工具如慕課堂等做課堂作業和問題拓展等。我們探索的混合式教學，是學習資源、學習工具、學習環境、學習策略和學習模式的混合。對學生來說，學生在課堂上能夠看到更加豐富的資源、能夠看到其他同學為完成任務付出的努力和成果展示，能夠在小組討論和總結發言中鍛煉邏輯分析和表達能力，在完成各項任務的過程中，鍛煉了綜合能力，也感受到課程的趣味性。學生的思想觀念也從“我在聽”轉變為“我在學”的模式，學生的被動式學習正在向主動式學習轉變。

（四）教學效果

在混合式教學中，我們將學習內容進行分解，將大目標分成小目標，大的內容分解成小的知識點。教學團隊共同討論，確定哪些內容適合學生線上自學，哪些內容適合課堂線上線下混合式授課，而哪些內容適合進一步拓展，留給學有余力的同學按需學習等。這樣拆分之后，課程整體脈絡非常清晰，也更加適合不同基礎水平、不同需求同學的差異性學習。

不同于傳統教學，線上線下混合式教學有著更加準確、詳細的學習追蹤過程數據。線下課堂的數據（如出勤率、課堂表現），由教師記錄整理得到;線上平臺的數據（如作業情況包括線上作業和課堂作業的平臺提交、學習過程交互性、參與度、持續度等、學生參與分享討論情況、小組完成情況、知識點學習情況、視頻資源學習時間和次數等），可以由平臺后臺數據直接輸出。了解學生學習過程的行為數據，是教學的重要組成部分，有助于教師了解學習過程多維度的多元評價，把握班級總體情況和及時發現學生問題等，從而促進學習、檢查學習成效，或進行教學設計的動態調整。

經過連續三年的線上線下混合式教學模式改革與實踐，匿名調查問卷結果顯示這種線上線下混合式教學模式，提高了學生學習專業課的興趣;平行對比的綜合成績顯示出改革的教學模式提高了班級中等及偏上學生的成績，對提高整體教學質量具有一定的作用。

三、結束語

高等院校教學改革是為了更好地踐行“立德樹人”的中心任務，提升本科教育教學質量和人才培養質量。線上線下混合式教學作為教學模式的一種創新，將傳統的以“教知識”為主、教師為主導的教學模式，轉變為以“教智慧”為主、學習者為主導的教學模式。本文經過三年的線上線下混合式教學模式實踐，對大氣科學核心專業課程提出了一些思考和建議，可供其他高校理科專業課程教學改革借鑒和參考。

參考文獻：

[1]Masters， Ken. A brief guide to understanding MOOCs[J].The Internet Journal of Medical Education，2011（2）.

[2]華琪.MOOC，像追美劇一樣上大學[EB/OL].（2013-11-13）.http：//mooc. guokr.com/opinion/436958.

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[5]舒守娟，朱佩君，劉瑞.高校專業課程慕課建設實踐——以氣象類專業課《天氣學》為例[J].課程教育研究，2018（50）：236-238.

[6]Wikipedia.Blended learning[EB/OL].https：//en.wikipedia.org/wiki/Blended_learning.

[7]Bonk C J， Graham C R. The handbook of blended learning： Global perspectives， local designs[M]. San Francisco： Pfeiffer， 2006：4-5.