O2O 混合教學在食品工程專業“化工原理”課程的應用探索

劉 丹，楊楚芬，鄭育英，劉全兵

（廣東工業大學輕工化工學院，廣東廣州 510006）

0 引言

信息技術對教育發展具有革命性的影響。20 多年來，我國教育信息化建設在教育理念更新和模式變革等方面取得了顯著成就，教育信息化支撐和引領教育現代化已經得到普遍共識。在我國高等教育進入普及化階段的當下，高校該如何通過推動信息技術與教學深度融合，實現教育數字化建設，成為教育改革的重點之一[1]。

在傳統的教室教學過程中，學生玩手機的情況十分普遍，考慮到免費的Wifi 覆蓋了整個教學區域，每個人至少有一個移動終端。這些便利如何變成一種學習方式呢？互聯網、大數據的快速發展，使線上教育體系緊跟時代發展。以MOOC（Massive open online courses，慕課）等為代表的“線上”教學模式受到大量學生的青睞。然而，單純的“線上”教育模式面臨著互動性差、缺乏學習氛圍、體驗性弱等缺點[2]。移動學習應該與傳統的教學方法一起使用，其中一種方法是倡導自主式、合作式和探究學習，引導學生圍繞問題探索和尋找解決方案。人們的注意力轉移到移動工具提供的混合學習環境。每個學生一部手機增加了通過個人設備使用互聯網的合作學習和個人化的機會。然而，工程教育的實踐工作是在物理空間中進行的，虛擬空間的在線學習支持服務是在物理空間中提供的，是一種輔助功能。近年來，O2O 模式已經應用于教育領域，利用O2O 在線學習平臺，教師的工作從預設的教學轉變為提問、輔導學生、討論和與學生溝通問題。在線空間為學習者提供課程知識、學習資源、案例參考、教師提出的問題及其他支持信息。在線和離線合作進行練習，同步進行面對面的討論，并接受教師的指導。通過離線物理空間的教學，學生最終完成課程目標達成。O2O 模式是以學生為中心的，通過解構常規課程教學中知識學習與課外學習不足之間的二元對立，將網絡課程、移動學習與教學過程相結合，旨在無限延伸課堂教學，讓每個學生充分投入學習[3]。在O2O 平臺上，教學以“教師指導”和“學生協作”為指導，移動O2O 學習平臺成為支持學生學習的腳手架。此外，還可延長現場學習和在線學習之間的互動時間，從而促進課堂活動的實施。

擬從“化工原理”課程入手，以食品科學與工程專業學生為載體，以課程資源系統、豐富和適合網絡傳播為基本要求建設教學資源共享體系，將虛擬網絡結合線下互動的理念運用到教學中，構建基于移動學習平臺的O2O 模型集離線學習、在線交互輔助、基于場所的虛擬協作和學習量化評估于一體的線上、線下雙向互動的混合教學模式，改變課堂教學的結構，重構課堂教學的過程和學生評價方式，更好地促進學生自主學習課程的積極性，提高課程的教學效果，實現信息技術與教育教學深度融合創新。

1 O2O 教學模式簡介

O2O（Online to Offline）起初是美國的一種新型線上業務結合線下商業經營模式。將O2O 概念引入到教育領域形成的O2O 教學模式，是通過現代信息技術手段（如物聯網、5G、人工智能等），把線上線下學習深度融合（見圖1），貫穿了課內與課外，不再有明顯的時空界限，能夠同時同地進行[4]。O2O 平臺是一個分享知識、傳播學習、連接人與人、加速知識流動，讓每個人參與、分享和收獲的平臺。使用O2O 提供的創新和混合的交互式學習方法，可很容易地制作各種音頻和視頻的交互式課程，還可在主動學習和培訓現場啟動研究和提問，促進相互分享，甚至使用手機進行直播。通過O2O 創建外部網絡節點，提供基礎知識碎片化學習，完成各種與課程相關的任務。目前，國內高校已有不少教師開始在課堂中使用互聯網學習平臺進行O2O 教學嘗試，教師通過課程資料學習平臺共享資源給學生進行自主學習，并通過線上資源導學、測評、在線作業提交、師生討論區等活動，進行即時互動，形成在線交互的環境[5]。然而，目前存在的主要問題是線上線下學習的結合比較局限，線上學習大多在課外進行，與面對面課堂割裂開來，缺乏整體的融合。因此，該課題的開展將關注點落在如何實現信息技術與教學的深度融合，通過構建線上線下的閉環學習空間和精心設計教學過程完成線上線下交互的即時性，使信息化技術對課程起到支撐作用。O2O 立體式全方位教學模式見圖1。

圖1 O2O 立體式全方位教學模式

2 “化工原理”課程特點和教學現狀

隨著技術全球化的形勢變化，為適應新的變革，對工程技術人員提出了更高的要求，這反映了傳統的教學方法，即以教師為主要動力，而不是培養學生創新能力和有效解決復雜工程問題的能力。“化工原理”課程是理論與工程相結合的專業基礎課程之一。學生必須具備“數學”“化學”“物理”“工程制圖”“理論力學”“材料力學”及其他多學科知識，不僅是現代大學生必備的知識和技能，也是現代大學生適應社會生存的必要手段，還是培養大學生綜合素質和創新人才的重要環節。大學工程類課程的重要性不言而喻，但在教學中還存在一些問題。大學“化工原理”課程教學過程中的傳統教學模式仍然延續至今，以教師為中心，批量培養學生。教師被認為是知識的掌握者，而學生則純粹是知識的接受者。教師進行灌輸式教學模式，學生被動聽課。在課程學習中，學生無法將自己的身份從學生轉變為工程師，從被動地接受教師的知識轉變為主動地解決問題，達不到理想的學習效果。

隨著MOOC，SPOC 等網絡教學模式的出現，在線教學方法已經在世界各地得到應用[6]。與受時間和空間限制的傳統離線教學不同，在線教學方法能夠快速、遠程地到達學習者，為教學帶來活力和靈活性。在展示其強大優勢的同時，網絡教學的弊端也暴露出來。學生和教師之間的交流較困難且效率較低，特別是當涉及到澄清和解釋[7]。一方面，從學生的角度來看，在社會存在感、社會互動和滿意度方面，線下學習比在線學習更容易接受；另一方面，許多學生選擇在線學習而不是線下課程，是為了方便和輕松，也是為了有機會在想學習的時候學習，而不是在必須學習的時候學習。由于純在線和離線教學各有缺點，綜合線上到線下教學法可以兼顧雙方的長處，同時最大限度地減少各自的缺點。將O2O 教學模式融入“化工原理”對面課堂的教學模式中，依托學堂在線平臺，使在線網絡學習和離線面對面課堂學習高度結合。這種混合式教學模式允許學生通過在線學習實現個性化學習目標，同時參加校園現場授課，以期達到理想的教學狀態。

3 O2O 混合教學模式在“化工原理”教學的實施策略

O2O 混合教學模式的整體應用策略主要包括線上線下學習空間的搭建，教學精心設計和多元化的評價體系的構建（圖2）。在網絡學習平臺（學堂在線），搭建一個線上學習空間，并將這個學習空間與線下面對面的課堂結合起來，拓寬原有的教學空間。在這個更寬廣的O2O 教學空間中，每一個學習行為互相關聯，形成線上線下學習閉環。

圖2 O2O 混合教學模式的整體應用策略

O2O 混合教學模式的整體應用策略見圖2。

3.1 O2O 混合教學設計

利用云平臺進行混合式教學設計與應用的嘗試，將教學過程分為課前準備、課中實施與課后提升3 個階段（表1），實現“做中學、學中做、邊做邊學、邊學邊做”，幫助學生拓展提高能力。

表1 教學設計形式及目標

教學設計形式及目標見表1。

（1）課前（每周30 min）。網上自學及學生學習資料收集。學生通過學習教師在學堂在線平臺上傳的教學材料，包括幻燈片、視頻和小測驗，自己預習課程。學生被要求在每堂課之前做預習。收集并分析學生學習成績的數據，包括視頻觀看、課件學習、考試成績和平臺討論參與情況。通過該平臺同步記錄和可視化他們的認知和行為學習數據。通過分析這些數據，教師可確定主要阻礙實現預設目標的關鍵因素，在此基礎上，教學目標需要進行調整。

（2）課中（每周90 min）。教師線下的面對面現場講授，線上的隨堂測驗，可被班上的每位學生看到。課內研討同步進行，并實時反饋結果，實現線上線下的交流并行推進。所有的活動，包括考勤和測試，都是在平臺上進行的。教師利用平臺的統計可視化功能了解學生的知識掌握情況，根據學生課前自我學習的表現，現場講解共性問題，解決學生普遍存在的問題，引導學生進行知識的內化和遷移；課內教師提出問題，或由學生提出的問題，面對面討論，進行思想上的碰撞和交流。

（3）課后（每周60 min）。根據學生的學習需要進行網絡差異化教學。課后在平臺為學生提供繼續學習材料和任務。作業在下節課之前收集，之后由教師手工評分。數據可自動記錄，學生對整個教學過程的自我評價和評論也可通過學堂在線平臺收集。教師查看學生的學習行為可視化統計數據，收集學生的學習評價和意見，改進后續教學，為學生提供更精確的指導。

3.2 多元化評價體系的構建

評估是教師通過衡量學生達到學習目標的程度，使有效地教學制度化和修正教學法中無效的教學選擇，從而戰略性地評估其教學效果的一個關鍵過程。合理建立一種涵蓋學生和教師的多元化教學評價體系，兼顧教師對教學的投入和學生的學習態度。運用云平臺改善課堂學習過程的記錄、監控和評價，促進學習的公平競爭。移動學習應用使課堂教學管理更加智能化。所有的學習資源和課堂活動都被釋放，每個學生和申請人的所有學習行為都被記錄下來。學生課前、課中與課后學習數據得以明細化，與考試數據整合化，通過智能AI 程序進行評估，產生特定學習數據[8]。

基于平臺的O2O 精準教學模式采用了2 種最常討論的學生評價形式，即總結性評價和形成性評價，對學生的學習結果、學習過程和教師的教學方式都進行評價，建立一種涵蓋學生和教師的多元化教學評價體系。在期末考試中實施的總結性評估提供了有關學生成績模式的信息，而形成性評估涉及隨著時間的推移對學生學習的評估。在評價方法上，采用了自我評價和教師評價。自我評估使學生能夠發揮自己的判斷力，促進對自己學習的主人翁意識，并能夠引導學生進行更大的投資。評估系統不僅關注學生所獲得的分數，且非常重視學生的獨立學習技能、解決問題的技能和協作技能。

3.2.1 課程目標達成分析法（總結性評價）

課程目標達成分析法，即依據對學生的課程考核結果（如試卷、作業、期中考試等），進行課程目標達成計算。依據學生的考核結果，結合學堂在線平臺學習情況、課堂表現、小測試、討論、期末考試等多個維度，開展課程目標達成情況評價，客觀評價學生，調動學生學習積極性。

課程目標達成度計算方法如下：根據教學活動的全體被評價學生的各課程目標所得平均分來計算其對課程目標的達成情況，即：

3.2.2 課程效果調查表對應課程目標達成情況評價過程（形成性評價）

課程效果調查表見表2。

表2 課程效果調查表

由表2 可知，在平臺發布，學生可通過平臺反饋學習意見、評價教師的教學，形成適合線上和線下教學方式的混合評價體系。調查對象對課程目標達成情況值取基于人數的加權平均值，即

依據學生的課程效果調查結果，計算出各分項的評價結果。開展對課程目標達成情況定性評價，對學生和教師產生良好的激勵作用，幫助教師提高教學效果，賦予課程更高實用性。

根據總結性評價和形成性評價獲得的課程目標達成情況。由于課程效果評價結果偏高，因此按照課程0.60 和調查表0.40 的權重值進行計算。根據設定權重值，加權求和計算課程綜合評價值。教師則可根據考核數據，更好地改進教學。

4 結語

O2O 是一種線上傳統課堂教學與網絡教學相結合的混合教學模式，合理應用于教學中，不僅能激發學生的學習興趣，還能充分調動學生的學習自主性，提出在“化工原理”教學中應用該教學模式的策略。在O2O 平臺的教學改革中制定了具體的實施方案，包括線上線下學習空間的搭建，教學精心設計和多元化的評價體系的構建。O2O 教學具有學習資源易共享性及在師生交流上的方便性，擴大傳統“化工原理”課堂的教學空間和環境，并帶來更好的教學效果。多元化的教學評價體系，可兼顧教師對教學的投入和學生的學習態度，能對學生和教師產生良好的激勵作用。O2O 是一種以“學生為主體”促進學生全面發展的新型課堂教學模式，為提高高等院校教學質量提供參考。