以“學生為中心”的混合教學模式探索與實踐
——以《計算機網絡》為例

李瑞霞 符茂勝 張金宏 李祖松

(皖西學院電子與信息工程學院 安徽六安 237012)

1 研究背景

隨著網絡在人們工作和生活中的普及，近年來，高校教育工作者也開始探索利用數字媒體和網絡技術提升教學工作質量。果殼網MOOC學院發布的在線學習報告中提到，他們收集了13 526份數據后發現，人們對在線學習越來越重視，而且也越來越舍得掏錢了。已經參加工作的在線學習者達到41%[1]。越來越多的學生參加在線教育表明了我國高等教育教與學的一個重要轉變，因此高校需要對不同的教學模式進行深入研究。

已有的教學實踐表明，線上教學和線下教學在教學效果方面沒有差異，計算機輔助因素的加入提高了學生的學習成績。然而，高等教育中的教師對線上教學缺乏信心，認為缺乏教學支持和師生互動能力不足。此外，教學素材版權，繁重的準備工作，反饋時間等也成為教師對在線教學的擔憂。經驗表明在適當的準備下，加強教師對輔助技術的熟悉程度后，線上課堂可以和線下課堂一樣有效。老師還必須接受如何有效利用電子郵件和在線評分系統的培訓，當前的教育工作者正在尋求融入多樣化的教學手段（例如聊天、網上討論等）進入他們的課堂，以便得到實質性的發展機會和支持。

高質量的師生互動已被普遍認為是教學環節的一個重要組成部分，適當的技術融合可以促進高質量的師生互動，促進學生參與度的提高，并改善學生的學習成果。黑格報告說[2]，教師可以通過創造機會增加學生與同學、教師和教學材料的互動來設計一個以學生為中心的參與式在線討論。

混合教學模式指30%～70%的教學內容通過在線授課的形式完成[3]，這種教學形式結合了線下和線上兩種模式，允許教師利用每種模式的優點。如今混合教學模式已成為解決在線教學局限性的一個重要選擇，同時增加了教師在教學中的靈活性。

網絡工程專業的相關課程具有市場對人才需求變化快、知識更新頻率高的特點。為此，結合國家新工科教育和學校對應用型人才培養的定位，確定了以產業需求為導向的課程目標。

該文以皖西學院電子與信息工程學院網絡工程專業學生計算機網絡課程授課過程中對學生成績進行了3種授課形式的比較，主要包括兩個方面的分析：一方面分析3種教學模式中，學生的考試成績、小論文和課程總分是否存在顯著差異；另一方面發現教學模式之間是否有顯著差異。結果表明，混合教學模式和在線教學模式在學生滿意度、學習效果、學習效率等方面的評價尤其高，網絡工程專業的學生對在線授課輔助技術很熟悉，因此也能很好地適應線上或混合授課方式。

2 三種授課模式的實施

2.1 參與者

網絡工程2019級共有76名在校生，所有學生都需要學習《計算機網絡》課程?！队嬎銠C網絡》是高校網絡工程專業的一門必修課，內容涉及理論、抽象概念，操作要求高、技術更新快，應用性強。通過將學生分為3組實施教學，分別為線下教學模式（學生數n=21）、線上教學模式（學生數n=30）以及混合教學模式（學生數n=25）。

2.2 教學設計

該文分析了當前的市場需求。課程組成員通過調查，梳理出網絡工程專業相關專業崗位群和典型工作任務，提取出2020 年1 月華為科技[4]、中軟國際[5]網絡工程師崗位的共同需求。一方面，企業需要具備基礎性、專業性和可擴展性網絡知識的人才；熟悉網絡分析設計軟件，熟練掌握相關技術。另一方面，應聘者應具備良好的溝通能力、表達能力、自學能力、創新能力和團隊合作能力。

在上述企業需求分析的基礎上，將課程目標分為知識水平、技能培養和創新思維。根據基礎知識的層次，又分為基礎知識、深層知識。技能培訓是指完成與企業需求相當的綜合性項目所需的技能、社會關系和其他能力。這可以進一步分為技術分析和使用、自主學習、組織管理、團隊合作、溝通和競爭。創新思維是指基于創新理念的網絡分析設計所需要的感知能力和邏輯思維能力，通過感知水平、邏輯思維和創新能力來衡量。

邀請具有雙師型資質的教師組成該項目的師資隊伍。計算機網絡課程組根據課程目標完成知識教學、網絡分析和項目設計，包括教學目標的發布、教學計劃的安排、混合教學模式的設計、案例的選擇、分組方案的制訂、任務設計、考核體系的修訂等。

教學活動前期準備如下。第一，MOOC 平臺選擇在線學習。課程已初始化，學習文檔已上傳。MOOC平臺采用了中國大學的參考學習平臺。教師初始化課程，并公布課程目標、教學計劃和學習指南。所有2019級學生都被要求登記真實的學號和姓名，加入課堂完成在線學習任務。

第二，確定了在MOOC 平臺上學習的課時。根據教學目標，確定并分配了傳統課堂教學內容和在線學習內容。分配時遵循一個原則：強調理論難點和關鍵算法的章節被分配到傳統的課堂教學中，而文本敘述較多、易于獨立學習的章節則被分配到MOOC平臺上。教學內容與在線教學內容相匹配。所有的知識點都是一致的，并伴隨著知識量的擴展和根據個體差異選擇知識擴展。

課程組根據提出問題、分析問題、解決問題、新探索的認知過程，調整內容，選取20個知識單元進行《計算機網絡》教學。為了培養學生的操作創新能力和技術創新能力，許多授課教師將傳統的課堂教學與案例教學模式、基于問題的學習（PBL）方法和MOOC 平臺相結合，對混合教學模式進行了深入探索，并對其教學模式進行了改進。以《計算機網絡》的第二章數據鏈路層為授課內容進行介紹，該次課程課時為6 課時，3 次課完成。主要內容是分析數據鏈路層的3 個基本問題，即封裝成幀、透明傳輸和差錯控制。3種教學模式所有分組都由同一位教師授課，課程內容、考試、作業和教材完全相同。要求學生們把作業提交到課程網站。授課過程、討論形式和師生互動因授課模式而異。所有3 個小組的學生都可以使用課程講義、練習測驗和外部資源鏈接。要求所有學生都閱讀指定材料并參與討論。此外，線上教學和混合教學的學生可以訪問錄制的講座、模塊和在線聊天室。采用線下教學的學生參與傳統的課堂討論，測試他們對此次課程知識點的理解。線上和混合型學生要求參加一次在線討論活動。表1說明了每種教學形式的設計。在線教學教師鼓勵同學之間積極互動，并通過對學生在線交流和選取有建設性的意見。

表1 3種教學形式的設計

2.3 結果分析

2.3.1 學生成績

通過查看兩次期中考試、一次期末考試、小論文和課程總成績來分析。3次考試各有35道選擇題和3道分析題。期中考試和期末考試是累積測驗。表2列出了3種模式之間共享的或某一模式特有的學術評價。

表2 三種教學模式的要求和評價

小論文要求學生寫一篇不少于5頁的課程相關文章，可以針對課程中某個知識點展開討論，也可以是對課程的全面分析，最多得50分。最后提交到課程網站進行論文評閱。所有論文的原創性得分必須在25%或以下（這意味著75%或以上的內容是作者原創的）。

方差分析的基本思想是：通過分析研究不同來源的變異對總變異的貢獻大小，從而確定可控因素對研究結果影響力的大小。自由度是在計算某一測量系統時不受限制的變量數。F是組間均方(MS組間）和組內均方（MS組內）的比值，這個比值越大說明相對組間的變異相對組內變異大得多，那到底要多大才有意義呢？那就需要檢驗水平P來衡量，如果P＜0.05 說明組間的變異太大[6]。該文采用多變量方差分析學生的考試成績、論文和期末成績是否存在顯著差異。實踐表明，教學方式對學生期中考試1、期中考試2、期末考試、小論文、期末成績均無顯著影響。也就是說，在3種教學模式中，表3顯示學生的學習成績沒有顯著差異。

表3 3種教學模式的教學效果方差分析

2.3.2 課程滿意度

課程結束后對3 種教學模式進行問卷調查，由10個六分制評分項目組成，涉及教學效果和學生課程滿意度（A=優秀，F=差），同時，也為學生提供了網上評價通道。為分析學生對線上和混合式學習環境的滿意度。該文只針對學生對課堂的實際滿意度進行測量，由24 個五分制的項目組成，標準包括相關性、課后反思、互動性、教師引導和同伴支持。每個標準包括4個問題。參與者在五分制在線環境中選擇（1=從不，5=幾乎總是）。通過計算每個標準的得分和對所有24個項目的總和來確定的[7]。每個子項目的定義敘述如下。

（1）相關性。在線學習與學生的專業實踐相關性？（2）課后反思。在線學習是否能激發學生的自我思考？（3）互動性。學生在多大程度上參與了豐富的教學互動？（4）教師引導。教師如何幫助學生參與在線學習？（5）同伴支持。同學們是否在網上提供鼓勵性的支持？

該文采用線性回歸分析，以確定3 種教學模式下學生的課程滿意度是否存在顯著差異。相同的教師教材及對同一課程實施3 種教學模式進行了實驗，結果表明，3 種教學模式的學生對教師創造的學習環境同樣滿意。為了分析學生對在線教學滿意度，對參與在線教學的30名學生和混合教學的25名學生，采用雙樣本t檢驗比較各組平均值。比較在線和混合模式組的總得分，未發現顯著差異(4.07±4.17）。結果顯示，受試者對網上學習普遍滿意環境。在線和混合參與者對課程簡潔性的滿意度最高，分別為（4.40±0.63）、（4.59±0.56），在線模式學生的最低評分是師生互動（3.73±0.94），而混合模式學生的最低評分是同伴支持（3.59±1.23）。表4 是3 種不同教學模式的教學效果對比數據。

表4 3種不同教學模式的教學效果對比（xˉ±s）

3 教學效果分析

3.1 “學生為中心”的教學模型

圖1是以學生為中心的教學模型圖。通過對學生授課結果的分析可以看出，在線上、線下和混合教學模式下，學生考試成績、小論文和最終課程成績沒有差異。借助多種互聯網平臺將傳統教學模式和網絡結合起來混合式教學效果更好。未來的教學過程中，無論采用哪種教學模式，轉變傳統課堂以教師講授為主的方式，以學生為中心的線下互動和按需學習（靈活性）是教學過程中兩個重要因素。

圖1 學生為中心的教學模型

以學生為中心，按需學習（靈活性）可以讓學生能夠按需學習合理利用時間，提高學習效率，這是多所研究型大學強調過的[8-10]。從該次研究中收集的數據也可以得出，除了與教師進行在線交流外，允許學生在課程網站上回顧作業、查看課堂講稿等素材，可以提高學生的學習成績和課程滿意度。

部分學生仍然偏愛傳統的線下教學模式，認為線下教學是他們學習體驗中必不可少的一部分。面對面的互動增加了學生社交和同伴互動的機會。在線和混合教學環境中評分最低的是交互性和同伴支持。雖然學生對學習環境很滿意，但他們更傾向于互動。在未來的研究和教學實踐中，筆者將進一步研究以學生為主的教學模型的多樣化實施方案，以便讓教師了解支持學生學習的最佳特征和實踐。

3.2 實踐課程的線上教學

混合教學模式在促進更多教師和學生收獲知識方面可能更直接。并不是所有的教師對在線教學技術的熟悉程度、熟練程度和教學支持程度都相同。從傳統的面對面課堂轉變為純粹的在線課堂可能會讓人望而生畏，并且需要使用新的技能。

隨著我國高等教育學生人數的不斷增長和變化，實踐教學也必須不斷變化和發展[11]。然而，面對學生人數過多和預算緊張的挑戰，我國現有高校實踐教學場所和設備非常有限，網絡和人工智能等技術為教師提供了許多工具，他們可以利用這些工具來輔助教學，提高學生的學習能力，并與更多的學生建立聯系。然而，重要的是學生在教育中利用這項技術的過程是具有挑戰性的。與以往更廣泛地采用在線教學模式相比，筆者建議采取一種適度的方法，將教師從高等教育的起始形式混合，然后完全在線，以使學生和教師都受益。

因此，混合教學模式為更多的教師提供了向更具技術性的課堂過渡的能力，使他們有更多的機會繼續面對面授課，同時選擇最適合學生的在線的實踐教學的特點。教師可以在設計混合教學模式時發揮更大的靈活性和選擇性，高校實踐教學與企業需求不匹配，整個教學實施過程采用教學模式與案例教學模式相結合的方式，最終使他們能夠為更多的學生優化實踐教學。

3.3 混合式教學模式

簡單地說，混合教學模式是一種學習模式，通過運用“正確”的學習技術來匹配“正確”的個人學習風格，在“正確的”時間將“正確的”技能傳授給“合適的”人，從而達到最佳的學習效果[12]。根據這一定義，參照黃榮懷的理論設計框架，混合式教學模式的設計可分為以下幾個部分：課前分析、教學設計、學習評價設計、教學驗證，具體見圖2。

圖2 混合教學模式設計框架

第一階段是課前分析。該階段通過對學生特點、課程目標、混合學習環境的分析，得出混合教學模式的可行性報告，確定教學目標。這一階段為后續階段奠定了基礎。

第二階段是教學設計，結合學習的總體設計、章節設計和資源設計組成。在了解課程的總體目標后，授課教師決定哪些內容和資源適合在線學習，哪些適合典型的課堂環境。其次，按順序安排學習活動，確定相應的教學模式。撰寫一份總體設計報告，解釋了課程設計的主要思想和期望，為章節和資源設計提供參考。

第三階段是學習評價設計，主要是通過學習過程和學生成績評價來評價學習效果。

第四階段是教學驗證，其中教學過程中的不足之處可以根據教學督導組、同行和學生提出的課程意見進行修正。這些意見將重復到下一個教學階段，以便進一步改進。

根據混合式教學設計框架的原則，修訂了《計算機網絡》課程的目標體系，并對教學內容、教學模式設計、考核方法進行了重新梳理。

4 結語

通過分析該校網絡工程專業學生《計算機網絡》課程授課過程和考核結果，可以看出混合教學模式比線上和線下教學模式更有效，因為它利用了兩種模式的優勢，從而產生積極的學習效果。以學生為中心的教學可以讓學生在實踐方法、知識獲取和對課程的總體滿意度顯著提高。此外，該文對以學生為中心的混合式教學模型開展實踐教學進行了探討，實踐表明無論采用何種授課方式，教師都需要以學生為中心，充分注重課堂互動和學生的按需學習，以便達到更好的教學效果。