線上線下混合式課程的設計與實踐

王建璽 夏棟梁

摘 要：本研究以計算機網絡課程為例，從課程設計理念、設計思路、教學內容設計、組織實施過程及課程評價等多方面探討線上線下混合式課程改革與實踐。基于OBE理念以學習目標為導向設計教學活動和評價內容，聚焦產出，組織實施，形成了線上線下一體化、課內課外階梯化的SPOC的“三階三享”混合式教學模式。實踐證明，混合式教學有效促進了學生個性化、自主化、高階性學習，提升了課程教學效果和建設質量。

關鍵詞：線上線下混合式課程；計算機網絡；OBE；高階性

基金項目：平頂山學院教學改革研究重點項目“線上線下混合式課程的研究與實踐——以計算機網絡課程為例”

作者簡介：王建璽（1981— ），女，平頂山學院軟件學院教授，研究方向為云計算與大數據；夏棟梁（1981— ），男，平頂山學院軟件學院副教授，研究方向為云計算與大數據。

隨著互聯網的飛速發展和網絡教學資源的不斷豐富，計算機網絡課程教學出現了如翻轉課堂、MOOC等教學模式。線上教學也促進了新型教學平臺、教學技術和教學方式的發展，為后續教學改革提供了寶貴經驗。目前，線上線下混合式教學模式已經成為新的發展趨勢，課題組以計算機網絡課程為例，探討了線上線下混合式課程的設計與實踐。

計算機網絡課程是計算機類專業學生必修的一門學科基礎課程，課程以TCP/IP體系結構為主線，全面介紹數據通信與計算機網絡的基本原理和技術方法，旨在使學生理解并掌握計算機網絡的基本原理、核心協議和常見網絡技術的具體應用，課程理論性較強。

在傳統的課程教學中，以教師講授為主，存在學生課堂參與度不高、注意力不集中、自主學習能力不強、教師不能及時掌握學生學習情況等問題。混合式教學是網絡課堂教學（線上）與實體課堂教學（線下）相結合的一種教學模式。旨在通過線上線下混合式教學設計對學生自主學習過程進行指導和監督，提高學生的自主學習能力，通過研討、互動、探究的教學方式讓學生積極參與，提高學生分析問題、解決復雜問題的綜合能力和高階思維。

一、線上線下混合式教學現狀評述

目前，很多高校開展了基于混合式教學的研究與實踐，如清華大學的于歆杰教授、北京大學的馮菲老師、哈爾濱工業大學的戰德臣教授、四川大學的周加貝老師等。混合式教學實現了資源、平臺和教學方法的有機結合。資源主要包括MOOC、SPOC等，平臺包括雨課堂、超星學習通、微助教等，教學方法主要是翻轉課堂等，實現了教師主導下的學生自主式、參與式、探究式、合作式學習。

教師在此基礎上依據實際情況選取合適的教學模式，以滿足不同學習者的需求。如于歆杰教授的電路原理課程，設計了A、B、C三種模式。A模式是加強版，希望通過學生大量的課外投入，來實現小容量班級的完全翻轉課堂，在課堂上師生間和生生間充分討論，目的是顯著提升學習成效和創新能力；B模式是交互版，希望通過學生少量的課外投入，來實現大容量班級的部分翻轉課堂，在課堂上利用雨課堂平臺實時接收學生反饋，及時調整教學進度，目的是高質量地完成知識傳授；C模式是迷你版，學生主要在慕課平臺學習，教師會在一個學期內組織6～8次面對面討論，目的是讓學生靈活學習。這三種模式將慕課資源、翻轉課堂教學和雨課堂工具進行了不同程度的整合，在確保課程教學質量的前提下，給學生多種選擇，因材施教，滿足不同學習者的學習需求。

二、線上線下混合式課程設計理念與設計思路

課題組所在高校開設的計算機網絡課程專業主要有計算機科學與技術專業、軟件工程專業、物聯網專業、通信工程專業，由于課程目標、學生基礎不同，教師應結合實際教學需求選擇MOOC在線資源，并針對實際情況選擇混合式教學實施與持續改進。

（一）基于成果導向教育的總體課程設計思路

成果導向教育（Outcome based education，OBE）理念的核心內涵是“以學生為中心”，實施OBE的三個關鍵問題是反向教學設計、以學生為中心的教與學的實施、以持續改進為核心的教學評估。課程以OBE理念指導整個教學設計與實施過程，以學習目標為導向設計教學活動和評價內容，聚焦產出。根據課程要求依次確定：課程目標—確定教學內容并重構知識單元—確定知識單元教學目標和教學內容—細化到節、知識點的教學內容和教學目標—依據目標設計教學活動和評價內容，并依據評價結果改進教學。

（二）混合式課程具體設計與實施

混合式課程具體教學設計思路如下：

一是混合式教學設計。線上線下混合式課程建設的核心任務就是制定混合式教學設計方案，從教學目標、教學內容、教學過程、考核評價等方面對課程及知識單元進行設計，設計方案應包括線上學習活動和線下課堂教學兩個環節。

二是線上學習資源設計。線上學習資源設計是混合式教學順利實施的前提。應充分收集、整合、開發適宜學生自主學習的MOOC國家精品在線開放課程資源，并根據課程需要自主建設視頻、學習任務單、題庫、拓展閱讀材料、討論話題等學習資源。

三是混合式教學實施。完善線上自主學習的引導和監督機制，重點研究線下教學的有效實施方式。充分運用以練代講、研討辯論、生問生答、生講生評等多種形式的教學，實現教師主導下的學生自主式、參與式、探究式、合作式學習，培養學生解決復雜問題的綜合能力和高階思維。

四是教學評價與教學服務。針對課程目標、教學內容和教學過程設計多元化的考核評價方式，評價學生課程目標的達成度和學習過程，并對結果進行分析，持續改進。同時，提供線上與線下相結合的答疑交流和咨詢服務，確保課程活躍度。

課程設計應該從線上線下、知識單元等多維度設計混合式教學，確保教學設計的有效性。從管理機制、評價方式、過程激勵等多方面對學生進行引導，使學生從被動學習到主動接受、配合、認可，進而愿意學、主動學。

三、線上線下混合式課程組織實施過程

課程注重課前、課中和課后全過程引導，打造多維度、立體式學習環境，對照“高階性、創新性、挑戰度”金課標準，提高教學質量和教學效果。

（一）課程教學內容組織

一是把教學內容分解為線上和線下兩部分。基于布魯姆教學目標，將網絡各層功能、實現該層功能的核心協議和網絡互聯設備的工作原理等概念性、理論性的知識學習確定為低階目標，將協議的設計思想、選擇和應用，網絡技術和工具在工程案例中的具體應用等能力培養確定為高階目標。低階目標實現主要在線上，高階目標實現主要在線下。

二是課程內容兼顧技術前沿和專業差異。作為計算機類專業的基礎課程，除計算機網絡基礎理論外，把下一代互聯網、IPv6、無線網絡、移動網絡和軟件定義網絡等前沿技術引入課堂，兼顧理論知識的基礎性和前沿性；教學內容要突出專業特色，面向不同專業解決工程問題能力培養，設計信息安全、軟件開發、網絡規劃與管理三類案例，滿足不同專業學生學習需要。

三是課程內容融合知識傳授和思政育人。圍繞“工程倫理”和“網絡強國”兩個價值目標，挖掘中國互聯網的發展歷程、中國移動通信技術“1G空白，2G跟隨，3G突破，4G同步，5G引領”的跨越式發展、TCP連接中的兩軍問題與區塊鏈技術中的拜占庭問題、雪人計劃等蘊含的科學觀、社會責任、工程倫理和家國情懷等思政元素，從課前、課中、課后環節全面融入思政教育，實現課堂內外結合、校內校外結合、線上線下相結合的思政育人目標。

（二）教學具體實施過程

在教學具體實施過程中，形成了線上線下一體化、課內課外階梯化的SPOC的“三階三享”混合式教學模式。

一是初階課前線上學知識，分享學習成果。課前，教師通過網絡教學平臺發布學習任務清單，提供線上學習資源。學生通過任務驅動和問題導向進行個性化自主學習，如觀看微視頻、查閱資料、完成基礎知識測驗、參與話題討論、問卷調查等。教師根據完成情況有針對性地備課，實現先學后教、以學定教。

二是中階課中練能力，樂享學習過程。課中，以線上學習為前提，引導學生完成學習體驗。教師點評學生課前自主學習情況，就課前測試和學生討論的問題進行深度剖析、引導學生思考，并對重難點知識進行講解。根據不同專業性質選取不同教學案例，小組之間通過協作、討論、匯報展示和互評等參與學習活動，提高學生課堂參與積極性，培養學生主動探究、協作研討、解決工程問題的能力。同時，通過學習通等信息化教學工具，與學生實時互動、精準掌握學生的學習情況，提高教學質量。

三是高階課后反思質疑，團隊協作創享新知。課后主要是鞏固和拓展提高，為學生構建小組群、精英群、助教團隊等多元化的學習社區，發布開放性、拓展性學習任務培養學生的創新思維。

（三）課程評價方式

按照金課標準，切實提高課程評價的難度和精準度。在教學大綱中明確各類課程的考核方式，制定課程考核與試卷審核方案，實現有效評價。課程成績=結果性考核成績（50%）+過程性考核成績（50%）。其中，結果性考核采用試卷考核，設置圍繞能力考核的主觀題。過程性考核成績=線上學習成績（40%）+作業（20%）+實驗（20%）+課堂互動（20%），其中，線上學習成績根據線上視頻學習、章節測驗、課程訪問次數、討論等線上學習數據綜合評定。作業則針對課程目標中有關信息檢索能力、自主學習能力和網絡工程問題求解能力設計探究式、論文式、報告式等綜合性作業來評定。

四、線上線下混合式教學設計案例示范

以“網橋和以太網交換機”一節為例，使用BOPPPS教學模式開展線上線下相結合的混合式教學，具體教學過程設計如表1（見下頁）所示。

五、課程改革成效

實施混合式教學以來，學生分析、解決問題能力明顯提高，學生在網絡安全、網絡規劃、網絡應用程序開發等方面的設計成果豐富；學科競賽獲獎數量和質量不斷提高，課題組帶領學生在全國大學生信息安全競賽、全國信息安全鐵人三項賽、“華三杯”等競賽中獲得優異成績；課程建設成效顯著，該課程被認定為校級精品在線開放課程、河南省線上線下混合式一流課程。本研究以計算機網絡課程為例，探討了線上線下混合式課程改革思路，經過多年實踐，取得了良好效果。課題組將繼續探索和完善課程教學改革，持續推進計算機網絡課程建設，為計算機專業人才培養提供高質量教學服務。

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責編：勉 耘