基于一致性建構原則的混合式教學研究與實踐

［摘 要］文章探討了在工科專業課程中實施基于一致性建構原則的混合式教學模式的有效性與實踐方法，指出了當前課堂教學在實現以學生為中心的教學理念和系統設計方面存在的不足，進而提出了以一致性建構為原則，結合建構主義學習理論和混合式教學方法，提高學生在課程學習過程中的主動性和建構性的有效措施。以可編程控制器原理及其應用課程為例，重構了課程目標、教學內容和教學資源，構建了完整且系統的混合式教學框架。基于一致性建構原則，對教學內容、教學方法和學生評價與反饋進行了深入分析，實現了教學實踐的持續優化。實踐證明，基于一致性建構原則的混合式教學模式能夠有效提升學生的技術能力、問題解決能力和終身學習能力，為工科教育提供了新的課程教學改革思路。

［關鍵詞］一致性建構原則；混合式教學；可編程控制器原理及其應用課程；課程教學

［中圖分類號］G642.0 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）23-0063-05

課程是專業教學體系的基本單元和人才培養的重要載體[1]，課程教學質量直接關乎立德樹人成效，更是深化本科教育教學改革、推進“四新”建設、全面提高人才培養質量的重要抓手。大學工科專業的畢業生需要具備技術和管理技能[2]，同時應具有獨立思考、持續學習及解決實際問題的能力，而這些能力的習得均需通過課程學習逐步實現。近年來，教育部出臺的一系列宏觀政策起到了引領作用，高校面向一流專業建設、工程教育專業認證開展專業系統性建設，促使課程建設的理念、內容和方法發生積極變化[3]，課程建設更加突出以學生能力發展為中心，廣大教師也逐漸深入探索教學模式，開展有利于學生學習與能力培養的改革。但是，目前部分課程教學尚未實現“由以教為主向以學為主”的根本性轉變，理念落實不夠到位，課程建設缺乏基本邏輯與系統設計。教育者要對學生在學習過程中應該達到的能力及水平有清晰的構思與設計，實現課程教學理念、教學方式和考核方式的深度轉變，讓學生在課堂中抬頭動腦、課后實踐思考，培養學生創新創造、主動學習與善于思考的能力，通過教學設計與實施實現課程目標，是當前課程教學改革的要求與實施方向。

大學課堂的教學應該是一種生成性學習[4]，需要教育者創建以學生為中心的課堂，聚焦覺知力，激發元認知，設計和實施更加多元化和開放性的學習活動，幫助學生構建新知識，形成思考、探究與遷移能力，讓學生通過課程學習達到課程目標要求，進而支撐專業畢業要求及人才培養目標。在課程教學過程中應該遵循一致性建構的原則。一致性原則是指課程教學中各教學環節之間的一致性[5]，各環節都是為了實現課程目標而設計和實施的。建構主義學習方法是指學習者能夠主動構建自身知識體系，通過交互和參與來實現知識建構和能力培養的教學方法。

大學生在學習習慣、學習效率及注意力方面正在發生顯著變化。他們更傾向于通過手機、互聯網和社交媒體等渠道獲取并分享信息。這種改變深刻影響了學生的思考方式、學習方式以及互動方式。教育者需要認識到這種轉變，并努力將信息技術與教育教學進行有效結合[6]。混合式教學作為融合線上教學與傳統線下教學的模式，在一定程度上可以提高學生的學習主動性和學習效果、教師的教學效率和教學質量、教育的包容性和多元性，已成為高等教育教學的發展趨勢和高校教學改革的常態化手段。

本文以可編程控制器及其應用課程為例，提出基于一致性建構原則的混合式教學模式。從學習目標出發明確一致性建構原則，設計適宜的混合式學習活動、構建合理的教學環境、制定評定學生成績的方法、探究學生的學習方式、構建學習場景、整合教學資源、實施個性化教學以及設計綜合測評方法，以促進課程目標的有效達成，使教學目標、教學內容、教學方法以及學生學習效果一致。

一、基于一致性建構原則的混合式教學設計

（一）混合式教學設計

混合式教學以建構主義學習理論為基礎。從學習的角度看，混合式教學的目標是引導學生由淺層學習有序轉變為深度學習，其以適應個性化的教學時空創造為基本途徑，以線上教學資源為基礎和前提[7]，以靈活多樣的線下學習活動為拓展延伸的載體，以質、量結合的評估為教學決策手段。

混合式教學強調線上線下、課內課外、教與學之間的融合、互補與促進，著重課堂教學的分析、設計、實施與評價，注重獨立思維以及問題解決等綜合能力的培養[8]。混合式教學的實施關鍵在于對教學內容和教學流程的精心設計。在課前準備階段，教師可以將學習任務、學習資源、學習要求等通過教學平臺發送給學生，讓學生在課前對學習內容有所認知，與“已知”建立聯系，并制訂相應的學習計劃，帶著問題到課堂，同時教師可以通過平臺獲知學生的課前學習情況及存在的問題，為課堂教學提供設計依據，從而有針對性地根據學生學習情況優化教學計劃；在課堂教學階段，把課堂主動權交給學生，讓學生參與到課堂學習中，教師主要講授重點或者難點，解決學生在學習中遇到的普遍問題；課后，教師可以通過線上平臺引導學生對課堂留存問題或擴展問題進行學習，讓學生及時回顧梳理已學知識及反饋學習成效。同時，構建基于全過程的混合式教學質量評價體系，采用多元化的評價方法，促進學生的自我反思和批判性思維能力的發展。

（二）一致性建構原則

一致性建構是一種教育哲學和實踐框架，旨在將建構主義學習理論的主動知識構建理念與教學設計的一致性原則相結合，不僅強調學習者在知識構建過程中的中心地位，而且強調教學過程中各個組成部分之間的協調一致性。深層次、有質量的學習應當基于學生自己的知識構建過程，其中教學目標、學習活動和教學評價三者之間應保持高度的一致性[9]。這種一致性是確保教學效果和促進學生全面發展的關鍵[5]。在基于一致性建構原則的教學模式中，學習被視為一個主動的、建構的過程，而非簡單的知識接受過程。在這個過程中，學生的角色從被動的知識接受者轉變為主動的知識構建者。

一致性建構原則強調整合性，要求教師對教學環節、活動和內容進行細致的規劃與協調，確保教學的每個方面都能相互支持并共同促進教學目標的實現。在進行課程設計時，首要任務是明確課程的預期學習目標，包括需掌握的知識內容和能力要求，這些目標應作為設計學習活動和學習評價的基礎。基于此，教師應設計相應的學習活動，同時提供必要的支持、設置一定的挑戰，以促進學生主動學習。此外，教學評價的設計也應與學習目標和活動緊密相連，以確保評價能夠準確反映學生的學習成果。

一致性原則和建構主義教學法可以互相補充，幫助教師更好地設計和實施教學。一致性原則可以幫助教師確保教學內容和教學目標的一致性，從而更好地引導學生學習。而建構主義教學則可以幫助教師更好地了解學生的學習需求和興趣，促進學生開展個性化學習，增強多元化學習體驗。這種以學生為中心的教學模式，最終構建了一個“目標—活動—測評—改進”的閉環系統，其中的每個環節都是為了促進學生的持續學習和成長。

（三）基于一致性建構原則的混合式教學設計

遵循一致性構建原則，對目標、教學、資源和評價之間的關系進行整體性思考，聚焦于課堂層面，強調學生在課堂學習過程中的核心地位，并將問題驅動的教學方法作為提高學習效果的關鍵，實現在統一目標指導下，教學活動和評價體系的有機結合。基于一致性構建原則的混合式教學設計模式如圖1所示。

課程目標明確了學生應從課程中獲取的知識、能力以及素質，為教學活動提供了明確的指導方向。教師應結合課程特征和學情，樹立科學的教學理念，不斷完善課程內容，提供豐富多樣的教學資源。在課程實施過程中，教師應巧妙運用多樣化的教學策略，引入多元化的教學方法，通過講解、演示、討論等方式，激發學生的學習熱情，促使學生主動參與。同時充分利用混合式教學的數字化特征，綜合運用過程性評價與終結性評價，采用多元化的評價方法，全面評估學生的學習成果，不斷優化教學策略，在強調教學過程與期望的學習目標相匹配的基礎上，構建課程教學閉環。

二、基于一致性建構原則的混合式教學研究與實踐

可編程控制器原理及其應用課程是自動化、電氣、儀器等本科生專業的必修課。學生通過學習本課程知識，并進行相關的實驗訓練，能夠掌握可編程控制器的工作原理與基本結構、梯形圖的編程方法、指令表編程方法，進行可編程控制器硬件系統設計與軟件編程，具備系統分析與設計能力，能夠自主進行系統設計與驗證，通過實驗進行硬件系統調試與功能驗證。

（一）明確課程目標、教學內容與教學資源

1.明確課程目標

（1）能夠理解并解釋常用的低壓器件原理，并能夠識別與設計基于常用低壓器件的基本控制系統。

（2）熟練使用PLC編程語言、功能指令，認識程序結構并具有編程能力。熟練使用編程軟件與仿真軟件進行設計。

（3）能夠開展基于PLC的控制系統設計。明確系統可靠性的方法，進行可編程控制器硬件系統設計與軟件編程。遵守工程規范，具備嚴謹的工程設計思維，有團隊合作意識。

（4）能夠自主進行實驗設計與驗證，通過實驗進行硬件系統調試與軟件編程功能驗證。

課程目標從低階的描述與歸納，到中階的知識運用，再到高階的分析、設計與實踐，遵循了遞進式提高的規律，以工程素質培養為導向，確定了涵蓋知識、能力、素養的課程教學目標，明確了學生在課程學習之后應具備的各項能力。

2.重構教學內容，建設教學資源

（1）基于課程目標，課程組系統地梳理知識體系及其內在聯系，構建具有進階性、模塊化和立體化特征的課程知識結構，整合與課程相關的應用案例，體現課程知識的層次性與內容的有機融合。

（2）應用案例資源。結合專業特色、課程特點和應用需求，面向工業實際問題，課程組凝練和總結了一系列案例，每個案例均結合課程內容，從基礎到高階、從簡單到復雜、從模塊到系統。

（3）編寫配套教材。課程組編寫了規劃教材，采用基于信息化及多媒體的教學輔助手段，以視頻、動畫、圖片等形式，形成了大量的配套學習資料。

（4）錄制實驗視頻。課程組制作了8個實驗教學視頻，包含對課程所有實驗內容的講解，共計230分鐘，涵蓋設備說明、硬件線路連接、軟件設計思路、編程過程、調試方法、結果展示等方面。

（5）建設線上學習資源。依托在線學習平臺，融合優質網絡視頻，課程組精選了符合課程需求的線上教學資源，包括課程視頻、演示案例、單元測驗等，形成了包含62個知識點的視頻資源，總時長為415分鐘，學生可以在課前和課后進行自主學習與測評。

（二）改革教學模式，增強教學效果

第一，按照課前（課前備課、課前預習）、課中（課堂講授、課堂互動）和課后（課后拓展、課后反思）的設計流程，構建了“3+6”混合式教學模式，如圖2所示。

第二，強化實踐教學。圍繞課程目標，凝練關鍵能力和知識，調整課程結構，構建“工程問題—方案論文—虛擬仿真—歸納優化”的實踐教學模式，增加案例研究、模擬演練、現場實習等實踐教學環節，使學生能夠在模擬或真實的工作環境中應用所學知識，從而提高解決實際問題的能力。

第三，產教協同促進能力培養。與行業專家保持密切合作，將真實工程問題和案例納入教學內容，確保課程內容的時效性和前瞻性。通過企業專家授課、現場實景參觀等形式，讓學生了解可編程控制器在工業中的應用方法。

第四，采用項目驅動、問題導向等教學方法，為學生提供具有啟發性和挑戰性的教學任務，鼓勵學生主動探索、分析和解決問題，提高學生的自主學習和團隊合作能力，同時增強教學的互動性和實效性。

（三）信息化手段與課程教學深度融合

1.將課程內容和教學資源進行數字化處理，以實現更高效的知識傳遞和更廣泛的知識共享

建設SPOC在線學習平臺，將課程的所有教學材料，包括教材、課件、實驗手冊和教學視頻等，進行系統的數字化處理，并轉換為易于在線訪問和互動的數字資源。同時，引入大模型平臺輔助教學，引導學生學習和有效利用大模型，幫助學生解答課程中的常見問題，生成個性化的學習路徑。

2.圍繞一致性達成目標，構建多元全過程評價體系

（1）課前學習效果的評價。通過雨課堂、超星平臺等信息化教學工具，設計預習任務和在線測驗，以評估學生的自主學習能力和課前準備情況。

（2）課堂參與度的考核。利用信息化教學平臺，實時跟蹤學生的課堂互動情況，如在線問答、小組討論和即時反饋等，在提高學生參與度的同時，促進學生之間的知識共享和思維碰撞。

（3）課后學習成效的跟蹤。對學生提交的在線作業和在線實驗報告進行分析，跟蹤學生的學習成效。

結合上述各個環節，構建多元全過程評價體系，全面考核學生從夯實課程基礎的“學會”，到提升學習能力的“會學”，再到解決工程問題的“會用”的綜合能力與科學素養。較好地反映學生的學習過程和成果，并激勵學生在整個學習周期內保持積極的學習態度。

（四）基于一致性建構原則的教學反思與持續改進

教學反思是教師在教學實踐中，通過對教學過程和效果的系統回顧與分析，發現問題、總結經驗，并提出改進措施的過程。對于本課程而言，教學反思尤其重要，因為其教學內容涉及理論和實踐的高度融合，教學方法需要不斷優化以適應學生的個性化需求和技術發展的變化。

在每個教學周期結束后，進行系統的教學反思，利用一致性建構原則分析課程目標與教學內容是否一致、教學方法與學生學習效果是否一致，發現問題并提出改進措施。通過持續的教學反思和改進，逐步完善教學設計方案，確保其可持續性。

1.分析教學目標與教學內容是否一致

在每個教學周期結束后，教師需要對課程的教學內容進行系統回顧，評估其是否與預設的課程目標保持一致。例如，課程的教學目標包括理解電氣控制系統的基本原理、掌握編程技能以及能夠設計和調試簡單的控制系統。教師可以通過學生的學習表現和反饋來評估教學內容是否充分涵蓋了這些目標要求。如果發現某些內容不符合要求，需要及時調整和補充。

2.分析教學方法與學生學習效果是否一致

教學方法是實現教學目標的重要手段。在本課程中，常用的教學方法包括講授法、演示法、實驗法和項目教學法。教師需要根據學生的學習反饋和表現，評估這些教學方法的有效性。例如，通過分析學生在虛擬仿真實驗中的操作情況，可以判斷實驗法是否有效提升了學生的實踐能力。如果發現某種教學方法效果不佳，應嘗試引入新的方法或對現有方法進行改進。

3.結合學生反饋進行改進

學生反饋是教學反思的重要依據。教師可以通過問卷調查、深度訪談和課堂觀察等方式，收集學生對教學內容和教學方法的反饋。在本課程中，學生可能會對實驗環節的設計、教學資源的使用以及教師的指導方式提出具體的意見。教師應認真分析這些反饋，發現教學中的問題，并提出有針對性的改進措施。例如，如果學生反映某個實驗環節難度過大，教師經過客觀分析后，可在下一個教學周期中提供更多有針對性的指導或分階段進行實驗。

三、結語

本文以可編程控制器原理及其應用課程為例，深入探討了基于一致性建構原則的混合式教學模式在工科專業課程中的應用與實踐。明確了課程教學質量對人才培養的重要性，指出當前課堂教學在理念落實和系統設計方面存在的不足。基于此，提出以一致性建構為原則，采用建構主義學習理論和混合式教學方法相結合的教學模式，強調以學生為中心，注重學生在學習過程中的主動性和建構性。

在具體的教學設計中，通過明確課程目標、教學內容和教學資源，改革教學模式，以及深度融合信息化手段，搭建了一個完整的、系統的混合式教學框架。強化了課前、課中和課后的教學連貫性，并結合實踐教學、項目驅動和問題導向等教學方法，構建了多元全過程評價體系，提高了學生的參與度和學習效果。同時，強調了教學反思與持續改進的重要性，通過一致性建構原則，對教學內容、教學方法和學生反饋等進行了深入分析，以實現教學實踐的持續優化。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 張紅偉， 蔣明霞， 蘭利瓊. 一流課程建設的要義：思想性與學術性[J]. 中國大學教學， 2020（12）： 36-41.

[2］ 施曉秋. 新需求、新理念視域下一流課程建設思考與實踐[J]. 高等工程教育研究， 2022（4）： 52-58.

[3］ 施佳歡， 蔡穎蔚， 鄭昱. 一流本科課程建設的實踐路徑：以南京大學優質課程建設為例[J]. 中國大學教學， 2021（4）： 49-53.

[4］ 黃夢月. 一流課程建設背景下大學課堂教學的反思：兼論“沉浸式”課堂的構建[J].大學， 2022（35）： 13-16.

[5］ 周湘林， 李愛民. 一致性建構：提升高校教學質量的創新之舉[J].中國高校科技， 2017（3）： 14-17.

[6］ 楊捷， 閆羽. 當前我國一流本科課程建設研究的計量分析與展望[J].中國大學教學， 2022（5）： 4-12.

[7］ 陳競飛. “互聯網+”時代混合式教學在高等教育中的開展：評《混合式教學設計與實踐》[J]. 科技管理研究， 2023， 43（1）： 237.

[8］ 金石， 王璐露， 宛敏. 線上線下混合式教學的反思與策略優化[J].中國大學教學， 2022（11）： 72-77.

[9］ 計紅， 郭景茹， 甄莉， 等. 一致性建構教學模式在動物生理學課程教學中的應用[J].安徽農業科學， 2022， 50（11）： 269-271.

［責任編輯：蘇祎穎］