混合式教學(xué)模式下基于數(shù)據(jù)支持的精準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

費(fèi)娟 吳洪艷 劉瑤 閔笛 王潤(rùn)濤

摘? 要：混合式教學(xué)在“互聯(lián)網(wǎng)+”及后疫情時(shí)代得到快速發(fā)展，而在工科專業(yè)的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)中實(shí)踐環(huán)節(jié)尤為重要。文章首先闡述了“通信原理”課程的混合式教學(xué)模式，與此同時(shí)重點(diǎn)介紹了實(shí)踐環(huán)節(jié)的落實(shí)措施；其次，基于多元信息技術(shù)平臺(tái)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，提出了混合式教學(xué)模式下的精準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)方案，構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系，以期促進(jìn)教學(xué)改革的順利開(kāi)展；最后，給出了優(yōu)化后的教學(xué)成效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步提升了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；混合式教學(xué)；精準(zhǔn)教學(xué)；學(xué)習(xí)支持服務(wù)

中圖分類號(hào)：TP39；G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：2096-4706（2023）04-0188-05

Design of Precision Experimental Teaching Based on Data Support under the Blending Learning Mode

FEI Juan， WU Hongyan， LIU Yao， MIN Di， WANG Runtao

（School of Electronic and Electrical Engineering， Lingnan Normal University， Zhanjiang? 524048， China）

Abstract： Blending learning has developed rapidly in the “Internet+” and post epidemic era， and the practice link in the blending learning design of engineering specialty is particularly important. This paper first expounds the blending learning mode of the course of “Communication Principle”， and at the same time focuses on the implementation measures of the practice link; secondly， based on various data of the multi information technology platform， the design scheme of precision experimental teaching under the blending learning mode is proposed， and the learning support service system of experimental courses is constructed to promote the smooth development of teaching reform; finally， the optimized teaching effectiveness evaluation criteria are given， which further improves the teaching efficiency and teaching quality.

Keywords： information technology; blending learning; precision teaching; learning support service

0? 引? 言

信息技術(shù)的普及以及新冠疫情的爆發(fā)使得混合式教學(xué)模式得到了廣泛的關(guān)注及應(yīng)用。自新冠疫情暴發(fā)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外有很多國(guó)家進(jìn)行了大范圍的混合式教學(xué)模式推廣，在政策扶持之下以及受疫情形式所迫，中國(guó)高校的混合式教學(xué)正處于快速發(fā)展當(dāng)中。《教育部2022年工作要點(diǎn)》中提出“實(shí)施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)”。廣東省人民政府公布的《關(guān)于印發(fā)廣東省教育發(fā)展“十四五”規(guī)劃的通知》中明確指出：推進(jìn)高校數(shù)字教育資源高效配置和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)，建設(shè)基于移動(dòng)端、物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)空間[1]。混合式教學(xué)模式有利于利用新的信息技術(shù)，整合線下課堂與線上資源，構(gòu)建探究型的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí)，在各種信息技術(shù)平臺(tái)中數(shù)據(jù)的支持下，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)因材施教及精準(zhǔn)教學(xué)。

1? 基于多元信息技術(shù)的混合式教學(xué)模式

“通信原理”課程是電子信息工程等專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程的理論內(nèi)容抽象難懂，涉及大量的公式及計(jì)算推導(dǎo)；實(shí)踐環(huán)節(jié)占比較大且操作的時(shí)間和空間受限。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，理論課上學(xué)生缺少相應(yīng)的練習(xí)，教師只能通過(guò)學(xué)生提交的作業(yè)獲得相關(guān)的學(xué)情反饋；實(shí)驗(yàn)課中，由于實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間及空間受限，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)不夠深入，效果不夠理想。利用信息技術(shù)將混合式教學(xué)的理念引入“通信原理”課程后，有效解決了理論課與實(shí)驗(yàn)課的現(xiàn)存問(wèn)題[2]。

“通信原理”課程使用“課前—課上—課后—評(píng)價(jià)反饋”教學(xué)模型，采用線上線下相結(jié)合的方式，整合了慕課[3]、雨課堂[4]、微課視頻和超星學(xué)習(xí)通等多元化的信息技術(shù)，注重教學(xué)過(guò)程中的評(píng)價(jià)反饋，在實(shí)踐中不斷優(yōu)化調(diào)整。具體的教學(xué)步驟如下：

（1）課前預(yù)習(xí)。通過(guò)中國(guó)大學(xué)MOOC及微課等數(shù)字資源進(jìn)行理論課程的課前預(yù)習(xí)；通過(guò)超星學(xué)習(xí)通進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的課前預(yù)習(xí)。學(xué)生首先查閱“實(shí)驗(yàn)教學(xué)日歷”等教學(xué)文件，了解需要完成的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，然后下載相應(yīng)的微課視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)。中國(guó)大學(xué)MOOC學(xué)習(xí)界面及實(shí)驗(yàn)微課截圖如圖1所示。

（2）課上學(xué)習(xí)。課上學(xué)習(xí)的開(kāi)展一方面是通過(guò)線下課堂進(jìn)行討論交流；另一方面是借助雨課堂、超星等平臺(tái)進(jìn)行課堂管理，使用雨課堂進(jìn)行課堂簽到管理、課堂練習(xí)推送，以此來(lái)節(jié)省時(shí)間，提高線下教學(xué)的學(xué)習(xí)效率及科學(xué)評(píng)價(jià)。雨課件的課堂練習(xí)截圖如圖2所示。

（3）課后復(fù)習(xí)鞏固。利用超星學(xué)習(xí)通的課程作業(yè)管理平臺(tái)布置課后作業(yè)，實(shí)現(xiàn)課程組作業(yè)的統(tǒng)一管理；利用超星學(xué)習(xí)通的師生互動(dòng)平臺(tái)完成線上答疑和課后輔導(dǎo)等任務(wù)。超星學(xué)習(xí)通作業(yè)管理界面如圖3所示。

課程整合了多元化的信息平臺(tái)，我們可以充分利用平臺(tái)中的相關(guān)教學(xué)數(shù)據(jù)，因此所獲得的評(píng)價(jià)反饋較為多元化。一方面，線上平臺(tái)的考勤、習(xí)題測(cè)驗(yàn)等數(shù)據(jù)可以作為學(xué)生平時(shí)成績(jī)的一部分；另一方面，線下的討論交流、實(shí)操情況等也可列為學(xué)生平時(shí)成績(jī)的一部分。這樣的評(píng)價(jià)方式更加全面、更為科學(xué)。

2? 混合式教學(xué)模式下精準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

精準(zhǔn)教學(xué)的研究始于20世紀(jì)60年代的美國(guó)，發(fā)起人林斯利（O.R.Lindsley）提出使用“準(zhǔn)確度”和“速度”來(lái)衡量學(xué)生的課程學(xué)習(xí)水平[5]。在精準(zhǔn)教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)中要關(guān)注幾個(gè)主要問(wèn)題：

（1）學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的支撐。

（2）學(xué)習(xí)層次的定位。

（3）基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的教學(xué)決策[6]。

在具體的精準(zhǔn)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要以平臺(tái)數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)分析等為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)收集和篩選提取，找出對(duì)教學(xué)有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息；然后，針對(duì)所提取的基本學(xué)情數(shù)據(jù)，尋找預(yù)警學(xué)生、困難學(xué)生，找出學(xué)生們的學(xué)習(xí)困難點(diǎn)和瓶頸所在，確定有風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)生以及學(xué)生在哪些地方有學(xué)業(yè)失敗的風(fēng)險(xiǎn)；最后，重點(diǎn)關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)學(xué)生，針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)做出有針對(duì)性的教學(xué)活動(dòng)，以及在教學(xué)指導(dǎo)策略方面做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以此降低教學(xué)風(fēng)險(xiǎn)，提升教學(xué)效果[7]。

2.1? 多元信息化平臺(tái)的數(shù)據(jù)支持

很多教學(xué)管理平臺(tái)不僅可以針對(duì)習(xí)題及知識(shí)點(diǎn)提供分析數(shù)據(jù)，還能夠針對(duì)章節(jié)內(nèi)容及課程內(nèi)容提供預(yù)警學(xué)生名單，找到風(fēng)險(xiǎn)學(xué)生及風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)點(diǎn)。圖4給出了課程教學(xué)過(guò)程中，雨課堂平臺(tái)提供的相關(guān)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。教師在授課過(guò)程中可以對(duì)答題準(zhǔn)確率較低的題目給予更多的關(guān)注，進(jìn)行更為細(xì)致的講解。教師在點(diǎn)開(kāi)每一個(gè)題目后可以看到學(xué)生的具體答題情況，另外，教師也可以按照學(xué)生姓名進(jìn)行檢索，查看每個(gè)學(xué)生在本次課中的表現(xiàn)，這些數(shù)據(jù)可以為教師的分層教學(xué)和精準(zhǔn)教學(xué)設(shè)計(jì)提供實(shí)證支撐。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，一方面要關(guān)注理論課堂的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，挖掘出預(yù)警生及預(yù)警知識(shí)點(diǎn)；另一方面，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理軟件關(guān)注學(xué)生的考勤數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)操作時(shí)長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等數(shù)據(jù)，綜合分析判斷，對(duì)部分學(xué)生給予重點(diǎn)關(guān)注。

2.2? 課程學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系的構(gòu)建

在“通信原理”課程中，我們利用多元化信息技術(shù)，整合多平臺(tái)多資源，采取線上線下混合式教學(xué)模式，從課前導(dǎo)學(xué)、課中助學(xué)、課后促學(xué)和責(zé)任督學(xué)四個(gè)方面，較好地完成了學(xué)習(xí)支持服務(wù)活動(dòng)，為精準(zhǔn)教學(xué)的開(kāi)展提供了有力的保障[8]，具體模式如表1所示。

課程學(xué)習(xí)支持服務(wù)包括導(dǎo)學(xué)、助學(xué)、促學(xué)以及督學(xué)服務(wù)，它貫穿于學(xué)習(xí)者課程學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程。在具體的課程實(shí)施過(guò)程中，遵循課前導(dǎo)學(xué)、課中助學(xué)、課后促學(xué)和責(zé)任督學(xué)的教學(xué)模式。教師組織和落實(shí)“導(dǎo)學(xué)+助學(xué)+促學(xué)+督學(xué)”的支持服務(wù)，可以有效地避免因過(guò)分強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)而出現(xiàn)“自主不學(xué)”的狀況。在數(shù)據(jù)支持的基礎(chǔ)上，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系有助于精準(zhǔn)教學(xué)的具體落實(shí)。

3? 教學(xué)成效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)與實(shí)踐效果

基于課程目標(biāo)以及平臺(tái)數(shù)據(jù)支撐，“通信原理”混合式課程的教學(xué)效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不斷完善，提供了綜合考量結(jié)果和過(guò)程、理論和實(shí)驗(yàn)的多元化評(píng)價(jià)方案。

3.1? 教學(xué)成效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)

“通信原理”課程最終成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、期中成績(jī)和期末成績(jī)?nèi)糠纸M成。其中，平時(shí)成績(jī)由線上成績(jī)和線下成績(jī)兩部分組成。線上成績(jī)包括學(xué)生在預(yù)習(xí)平臺(tái)上的學(xué)習(xí)時(shí)間、活躍情況、練習(xí)表現(xiàn)等，而線下成績(jī)包括課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成、實(shí)驗(yàn)操作等。在總成績(jī)的設(shè)定過(guò)程中，要綜合考慮理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作以及過(guò)程化考核和期末閉卷考試的占比，具體構(gòu)成比例如表2所示。

通過(guò)調(diào)整教學(xué)成效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可以有效地“促學(xué)”，維持學(xué)習(xí)者的有效學(xué)習(xí)行為。具體到課程中就是通過(guò)改革課程的評(píng)價(jià)方式，將學(xué)生的過(guò)程化表現(xiàn)（考勤、課上答題情況以及實(shí)驗(yàn)操作、答辯）加入最終成績(jī)中，通過(guò)各項(xiàng)考核及考試督促學(xué)生高效學(xué)習(xí)；另外，教師在授課過(guò)程中，要做到關(guān)心學(xué)生關(guān)注學(xué)生，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題并及時(shí)給予提醒和督促。

3.2? 混合式教學(xué)效果分析

將混合式教學(xué)模式落實(shí)到課程教學(xué)后，向?qū)W生發(fā)放了70份調(diào)查問(wèn)卷，回收有效問(wèn)卷67份。從教學(xué)評(píng)價(jià)及能力提升等方面對(duì)該教學(xué)模式的實(shí)施效果展開(kāi)調(diào)查，部分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖5、圖6、圖7所示。

圖5給出了針對(duì)教學(xué)方式的問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果：有73.13%的學(xué)生經(jīng)常利用網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)等現(xiàn)代化設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，這說(shuō)明借助數(shù)字化平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)已經(jīng)成為一種事實(shí)，作為教師應(yīng)該積極為學(xué)生創(chuàng)造數(shù)字化學(xué)習(xí)的場(chǎng)景；同時(shí)，有一半以上的學(xué)生（52.24%）認(rèn)為線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式可讓學(xué)習(xí)更有成效，有41.79%的同學(xué)選擇了線下課堂教學(xué)方式，而僅有5.97%的同學(xué)選擇了線上教學(xué)方式，這主要是因?yàn)槲覀冊(cè)诮虒W(xué)模式設(shè)計(jì)中將線上學(xué)習(xí)定位為快速了解課程重點(diǎn)難點(diǎn)，完成預(yù)習(xí)，在線下課堂中進(jìn)行深入講解以及工程應(yīng)用展開(kāi)。能夠認(rèn)真落實(shí)教學(xué)模式的學(xué)生會(huì)從線上預(yù)習(xí)和線下面授中實(shí)現(xiàn)各階段的目標(biāo)，而對(duì)學(xué)習(xí)的深入探討和拓展還要?dú)w結(jié)于線下課堂環(huán)節(jié)。

圖6給出了針對(duì)教學(xué)效果的問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果，數(shù)據(jù)結(jié)果表明多數(shù)同學(xué)認(rèn)可現(xiàn)行的教學(xué)方式，有58.21%的同學(xué)認(rèn)為混合式教學(xué)在激發(fā)自己的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性上效果較好。

圖7給出了教學(xué)壓力的問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果，結(jié)果表明同學(xué)們認(rèn)為在混合式教學(xué)模式下，主要的壓力來(lái)自“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)不專心，容易開(kāi)小差”以及“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和操作的能力不足”，這要求教師進(jìn)行混合式教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)在平臺(tái)的選擇上要慎重，要盡量選擇“輕量”“便攜”“易用”“有數(shù)據(jù)支持，能實(shí)現(xiàn)督學(xué)”的學(xué)習(xí)平臺(tái)。

4? 結(jié)? 論

工科專業(yè)的教學(xué)應(yīng)重視工程應(yīng)用及學(xué)生的能力素質(zhì)養(yǎng)成。將混合式教學(xué)模式應(yīng)用于工科課堂，是疫情環(huán)境下的教改方向，也是培養(yǎng)具有全面能力素養(yǎng)、工程型人才的必然要求。本文給出了“通信原理”課程混合式教學(xué)的模式設(shè)計(jì)，并在數(shù)據(jù)支持的基礎(chǔ)上提供了實(shí)驗(yàn)課程的精準(zhǔn)教學(xué)方案，最后通過(guò)問(wèn)卷對(duì)混合式教學(xué)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。記憶等低階學(xué)習(xí)能力往往通過(guò)線上學(xué)習(xí)就可以得到提升，而理解、應(yīng)用及創(chuàng)新等高階學(xué)習(xí)能力的提升往往需要在線下課堂教學(xué)中通過(guò)教師的觀察和引導(dǎo)得以實(shí)現(xiàn)，為此要保證充足的線下教學(xué)時(shí)長(zhǎng)。具體到實(shí)驗(yàn)課程，教師可以一方面觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，另一方面關(guān)注各種平臺(tái)數(shù)據(jù)，充分挖掘不同層次學(xué)生的潛力，進(jìn)行分層教學(xué)和精準(zhǔn)教學(xué)。

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作者簡(jiǎn)介：費(fèi)娟（1980.08—），女，漢族，山西大同人，副教授，碩士，研究方向：教育信息化；吳洪艷（1970.08—），女，漢族，遼寧義縣人，副教授，博士，研究方向：教育信息化。

收稿日期：2022-06-11

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