面向應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的混合式教學(xué)模式研究

摘""要：創(chuàng)新型人才培養(yǎng)和混合式教學(xué)，是當(dāng)前教學(xué)改革的研究熱點問題。本文基于國內(nèi)外混合式教學(xué)研究現(xiàn)狀，針對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過程中存在的問題，通過聚焦自主學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)，增強師生間的互動與交流，將課本知識與實踐操作相融合，利用線上學(xué)習(xí)平臺，形成線上教學(xué)與線下課堂并用、課外自學(xué)與課堂解惑融合，理論與實踐結(jié)合的科學(xué)合理的混合式教學(xué)模式。在新型教學(xué)模式下，創(chuàng)立多元化的教學(xué)設(shè)計，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的邏輯思維能力和實踐動手能力，逐步培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué)；創(chuàng)新型人才；理論實踐；考核評價

當(dāng)今和未來的國際競爭，與其說是政治經(jīng)濟的較量，不如說是人才培養(yǎng)的較量、創(chuàng)新能力的較量。為了增強國家的核心競爭力，各國都在積極地培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的人才，特別是應(yīng)用創(chuàng)新型人才。高校作為人才培養(yǎng)的中心，必須把應(yīng)用創(chuàng)新教育貫穿到教學(xué)的全過程，努力推動我國高校教育的發(fā)展。

互聯(lián)網(wǎng)的普及帶動在線教育飛速發(fā)展，也使我們客觀地看到了兩種教學(xué)模式的優(yōu)劣。線上教學(xué)資源豐富、支持回看，有利于學(xué)生對重難點知識的理解與掌握，但對學(xué)生的自律性要求較高。而傳統(tǒng)的線下課堂更具有直觀性，學(xué)習(xí)氛圍好，學(xué)生的錯誤可以得到老師的及時糾正，有利于教師對學(xué)情的了解，但教學(xué)模式單一，學(xué)生的主動性沒有得到有效發(fā)揮。因此，如何完美地將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源與傳統(tǒng)理論教學(xué)相結(jié)合并充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，以達到更好的教學(xué)效果，一直是教育界工作者的重點探索方向。

一、混合式教學(xué)模式研究現(xiàn)狀

混合式教學(xué)，是綜合運用各種教學(xué)資源、技術(shù)和方法把傳統(tǒng)教學(xué)與在線教學(xué)優(yōu)勢充分結(jié)合的一種學(xué)習(xí)策略[1-3]。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，混合式教學(xué)近年來成為國內(nèi)外的研究熱點。

在國外，混合式教學(xué)最早被用于歐美國家企業(yè)員工的培訓(xùn)學(xué)習(xí)。隨后，Valiathan[4]將混合式教學(xué)引入到教育教學(xué)領(lǐng)域，提出了三種混合式教學(xué)模式，為后續(xù)的混合式教學(xué)研究提供了強大的理論基礎(chǔ)。Southard[5]將網(wǎng)絡(luò)交互與面對面交流互相結(jié)合，很好地克服了傳統(tǒng)教育方式師生互動不足的缺點。在許多國家，混合式教學(xué)模式在學(xué)校中的應(yīng)用也日漸廣泛和普及。例如，美國的高校大約80%都開設(shè)了混合式教學(xué)課程，新加坡的混合式課程開設(shè)率也非常高[6]。

在國內(nèi)，何克抗教授于2003年率先提出了混合式教學(xué)的概念，他認為混合式教學(xué)是將傳統(tǒng)教學(xué)與E-Learning的優(yōu)勢相結(jié)合，達到提高教學(xué)效率的目的[7]。湯勃等人[8]認為混合式教學(xué)應(yīng)該是對傳統(tǒng)課堂教學(xué)的延伸和補充。黃榮懷等人[9]闡述了自己多年來從事混合式教學(xué)的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。為了充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與積極性，夏其表等人[10]將多媒體教學(xué)融入傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，提出了一種交互式教學(xué)方法。此后，混合式教學(xué)模式被不斷改進，仇怡等[11]充分利用MOOC平臺優(yōu)勢，通過設(shè)計混合式教學(xué)環(huán)節(jié)，提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。

由此看來，混合式教學(xué)是未來的發(fā)展趨勢。本文將從實際出發(fā)，針對目前人才培養(yǎng)過程中存在的問題，闡述混合式教學(xué)模式下人才培養(yǎng)的措施和實施方案。

二、應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中存在的問題

（一）學(xué)生缺乏專業(yè)興趣

目前，很多學(xué)生在填報高考志愿時往往最先考慮的是就業(yè)前景，而忽視了自己對該專業(yè)是否有興趣。而進入大學(xué)后，由于專業(yè)課比較抽象、深奧，不利于專業(yè)興趣的及時養(yǎng)成，久而久之，學(xué)生逐漸失去了學(xué)習(xí)的興趣。殊不知興趣是內(nèi)在動力的源泉，是探索求知的內(nèi)動力。

（二）學(xué)生缺少質(zhì)疑精神

質(zhì)疑是心有所疑，提出以求得解答。傳統(tǒng)的教育模式往往側(cè)重于知識的單方面?zhèn)魇冢谥浴棒~”而非“漁”，忽視了培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、主動思考、尋求答案的能力，學(xué)生習(xí)慣了“被投喂”，思維逐漸產(chǎn)生惰性，從而失去了懷疑的習(xí)慣。卻不知“學(xué)起于思，思源于疑”，只有質(zhì)疑才能發(fā)現(xiàn)存在的問題，才有可能糾正錯誤，從而尋得真理。

（三）學(xué)生自學(xué)能力薄弱

相比高中，大學(xué)一節(jié)課老師講授的內(nèi)容大大增加，要想在有限的課堂時間掌握如此多的專業(yè)知識，僅靠課堂老師的講解顯然是不現(xiàn)實的。這就需要學(xué)生具備基本的自學(xué)能力，通過課下自學(xué)掌握課堂上未掌握的知識。但研究調(diào)查表明，很多大學(xué)生自學(xué)能力普遍低下，他們習(xí)慣于老師告訴自己“做什么”“怎么做”，缺乏對知識的深入思考和自我探索，更不用說創(chuàng)新。

（四）實踐能力和創(chuàng)新意識不足

實踐是創(chuàng)新的沃土，創(chuàng)新是實踐的果實。有些學(xué)校由于實習(xí)基地數(shù)量不夠，致使學(xué)生實踐教學(xué)環(huán)節(jié)缺失或不足，學(xué)生動手機會少，實踐能力肯定差。楊振寧院士曾經(jīng)感慨：“中國留學(xué)生學(xué)習(xí)成績往往比一起學(xué)習(xí)的美國學(xué)生好得多，然而十年以后，科研成果卻比人家少得多，原因就在于美國學(xué)生思維活躍，動手能力和創(chuàng)造精神強。”這也表明教育過程中應(yīng)注重知識與實踐的結(jié)合。

三、混合式教學(xué)模式下人才培養(yǎng)的措施

（一）線上教學(xué)與線下課堂并用

為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂先學(xué)后教的教學(xué)思路，選取“慕課”等線上教學(xué)平臺，在線上發(fā)布課程相關(guān)學(xué)習(xí)資料，推送一些趣味性的學(xué)習(xí)資源以及優(yōu)秀的教學(xué)視頻。引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題和獨立思考的習(xí)慣。通過平臺反饋的預(yù)習(xí)和互動討論情況，教師在課堂上可以更有針對性地講授課程。另外，根據(jù)重難點問題設(shè)計情境對話或小組討論等教學(xué)方式，形成師生積極討論的交互式模式，讓學(xué)生在更為放松愉悅的氛圍中獲取知識。

（二）課外自學(xué)與課堂解惑融合

創(chuàng)建學(xué)生動態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控系統(tǒng)，督促學(xué)生自主完成各項必學(xué)內(nèi)容。課前將一些與課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源分享給學(xué)生，學(xué)生依此進行課前預(yù)習(xí)，掌握基本的知識和理論，反饋預(yù)習(xí)過程中遇到的問題。課堂上老師著重釋疑解惑，介紹本學(xué)科最新研究成果，拓寬學(xué)生視野，使理論與實際應(yīng)用不脫節(jié)，增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。課后根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，在線上平臺布置相應(yīng)的課后任務(wù)，并推薦一些相關(guān)的資源來擴展學(xué)生知識面。記錄學(xué)生的任務(wù)完成情況，并展示優(yōu)秀成果，進而增強學(xué)生自信心。

（三）理論與實踐相結(jié)合

教學(xué)過程中提倡“一題多解”，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。另外，組織學(xué)生及時將課堂內(nèi)容進行課下實踐訓(xùn)練，鼓勵學(xué)生主動思考，大膽質(zhì)疑，積極探究，改善大部分同學(xué)動手能力差、學(xué)習(xí)興趣不濃厚的情況。對于學(xué)習(xí)較為吃力的學(xué)生，為其推薦更為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)內(nèi)容進行補漏，并安排課本上詳細案例進行實踐。對于理論知識掌握較好的學(xué)生，可以進行適度的拓展學(xué)習(xí)。針對不同知識點布置開放性研究作業(yè)，提升學(xué)生的實踐動手能力和學(xué)習(xí)能力，鍛煉其解決實際問題的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。

（四）結(jié)果與過程并重，考核評價方式多樣化

變革千篇一律的考試模式，加強學(xué)習(xí)中的過程管理，加大實踐能力考核比重，建立能力與知識并重的多元化考核體系。教師在學(xué)習(xí)平臺上實時關(guān)注學(xué)生視頻觀看與網(wǎng)絡(luò)互動等參與度，同時做好記錄，作為平時成績的一部分考量。通過增加課程小測驗、期中大測驗以及實踐過程等對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動和學(xué)習(xí)成果進行考核和評價。教師可通過評價的結(jié)果了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，并且激勵指導(dǎo)學(xué)生更好地完成學(xué)習(xí)。

四、混合式教學(xué)模式下人才培養(yǎng)的實施方案

以“信息隱藏技術(shù)與應(yīng)用”課程中“數(shù)字水印技術(shù)”為例，闡述人才培養(yǎng)方案的實施。

（一）教學(xué)資源構(gòu)建

教師深入研究教材，將課程內(nèi)容知識點分割成不同的“知識模塊”，依此構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)平臺，上傳本“知識塊”相關(guān)資源。學(xué)生在課前先采取自學(xué)的方式進行線上學(xué)習(xí)，再通過評論區(qū)留言或討論區(qū)互動的方式師生間進行互動答疑。在學(xué)生自學(xué)過程中，可通過在線演示小程序，使學(xué)生切身體會到該知識點的魅力，增強其學(xué)習(xí)該專業(yè)的興趣與掌握該知識的欲望。例如，在講授“數(shù)字水印技術(shù)”時，教師首先布置好本節(jié)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)，然后上傳一些分層次的參考資料。第一層次為基礎(chǔ)理論知識，包括概念、原理、模型、應(yīng)用、常用方法、研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢等，形式可以是文獻資料、PPT課件或視頻等；第二層次為基本操作訓(xùn)練，包括Matlab基本技能操作訓(xùn)練、常用模型與算法訓(xùn)練。教師上傳一些比較容易的代碼，以習(xí)題形式讓學(xué)生自己完成；第三層次為鞏固與拔尖，讓學(xué)生將課本中的各種模型與算法動手編寫程序，并上機操作驗證。然后，對現(xiàn)有的模型和算法進行優(yōu)化改進，并推廣應(yīng)用，循序漸進地增強學(xué)生的專業(yè)興趣和創(chuàng)新能力。

（二）課堂答疑，相關(guān)領(lǐng)域新成果介紹

在課堂面授教學(xué)中，教師根據(jù)預(yù)習(xí)平臺學(xué)生反饋的問題，在教學(xué)場景中通過PPT創(chuàng)設(shè)問題背景，結(jié)合具體案例分析，鼓勵學(xué)生積極思考，各抒己見；然后再由教師歸納總結(jié)，并進行實踐操作，驗證方法的可行性與優(yōu)缺點，解決學(xué)生的困惑與疑慮。課堂討論主要包括理論知識點答疑、解決問題的思路方法和具體操作流程。使學(xué)生在分工合作、交流討論中提升學(xué)習(xí)興趣，提高邏輯思維能力。其次，教師應(yīng)著重介紹本學(xué)科的最新研究成果和未來的發(fā)展趨勢，使學(xué)生對本學(xué)科的研究前景保持持久的憧憬與興趣，自動自發(fā)地學(xué)習(xí)本學(xué)科的相關(guān)知識。例如，講授“數(shù)字水印生成、嵌入、度量與提取”的常用方法以及最新方法，分析其各自原理與優(yōu)缺點，培養(yǎng)學(xué)生分析、評判、質(zhì)疑、創(chuàng)造性地閱讀文獻的能力，鼓勵學(xué)生敢于批判、大膽假設(shè)，促進學(xué)生引發(fā)奇思妙想，對標(biāo)新立異的想法給予肯定，為學(xué)生產(chǎn)生創(chuàng)新靈感提供一切機會。

（三）設(shè)計問題，分組探討

在學(xué)生掌握“知識模塊”理論基礎(chǔ)上，教師結(jié)合該知識點在社會實際生活中的應(yīng)用，在線上教學(xué)平臺針對不同章節(jié)知識點布置開放性實踐作業(yè)，設(shè)計出能夠激發(fā)學(xué)生興趣、鼓勵其探索學(xué)習(xí)的“問題庫”，公布于平臺。比如“在DCT隱秘載體編碼算法基礎(chǔ)上，編寫一個密鑰控制下的隨機選取圖像塊程序”，學(xué)生圍繞該問題進行自主學(xué)習(xí)與探討，教師鼓勵學(xué)生查閱文獻、搜集資料，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識去發(fā)現(xiàn)問題，啟發(fā)學(xué)生從多角度思考、分析問題，學(xué)會知識的遷移與應(yīng)用，有意識地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、自主學(xué)習(xí)的能力。根據(jù)學(xué)生的研究興趣，劃分研究小組，采取分工協(xié)作的方式初步構(gòu)建解決問題的模型與算法，撰寫出計劃書；再根據(jù)各自的興趣和特長，劃分任務(wù)，將構(gòu)想上傳平臺。與此同時，教師通過查看平臺反饋的數(shù)據(jù)，記錄下學(xué)生的具體研究進程，尤其對創(chuàng)新性的想法要給予積極的回應(yīng)，隨時進行有效干預(yù)與引導(dǎo)。

（四）計劃實施，成果展示

各小組根據(jù)撰寫的計劃書進入實驗室進行實際操作，驗證算法的可行性。在實踐過程中，根據(jù)遇到的實際問題，鼓勵學(xué)生通過回看教學(xué)視頻、查閱資料與網(wǎng)絡(luò)資源，不斷修正程序，逐步得到最優(yōu)結(jié)果。最后撰寫實驗報告與實踐心得。在課堂上以小組為單位，展示和匯報研究成果，師生點評，相互學(xué)習(xí)，并評出優(yōu)秀作品。通過學(xué)生的親身體驗、自主判斷、自主決策、自主實踐，培養(yǎng)其動手操作能力和解決實際問題的邏輯思維能力，催化創(chuàng)新精神。

（五）多元化考核評價

考核評價維度多元化，注重學(xué)習(xí)過程和實踐操作的考核。利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，實時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，定期對不同學(xué)習(xí)階段開展在線測試，同時可以將學(xué)生課堂表現(xiàn)（包括問題討論、公式演算、模型構(gòu)建、算法設(shè)計與實踐、成果演示、報告撰寫等）計入平時成績。對于期末考試，首先建立包括選擇題、填空題、程序分析和編程等多種題型的考試題庫；其次線上考試時，采用隨機選擇考題的形式，避免抄襲作弊等不良行為。考核評價覆蓋每個學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程，注重學(xué)生在平臺上討論交流、相互溝通的參與程度，重視學(xué)生實踐操作能力與創(chuàng)新過程，健全多元化評價體系，完善學(xué)生評估機制。

結(jié)語

通過將線上學(xué)習(xí)平臺引入到混合式教學(xué)中，設(shè)計線上與線下、課外與課內(nèi)，理論與實踐相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，解決傳統(tǒng)教學(xué)中的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不夠，教學(xué)效果不佳的問題。借助線上平臺和實踐軟件，將課前、課中和課后三者有機結(jié)合起來，提供有效的課內(nèi)外學(xué)習(xí)資料，促進了優(yōu)質(zhì)教育資源的流轉(zhuǎn)，豐富了師生雙向的教學(xué)體驗，同時也為培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才提供了實踐基礎(chǔ)與發(fā)展機遇。

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基金項目："廣西民族大學(xué)科學(xué)研究項目（2023KJQD10）

作者簡介："劉新武（"1979—""）"，男，河南三門峽人，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事圖像處理、微分方程數(shù)值計算、數(shù)值最優(yōu)化方面的研究。