黃 英，李 為，李瑞林，雷 菁

（國防科技大學 電子科學學院，湖南 長沙 410073）

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》以及《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020 年）》中都提出采用信息技術手段推動教育教學的發(fā)展。配合“互聯網+”的時代浪潮，高校開展教學環(huán)境、教學方法、教學模式、教學科研等方面的改革及創(chuàng)新已是大勢所趨。將信息技術和課堂教學完美整合的方式為混合式學習（Blended-Learning），即在線學習（E-Learning）和傳統(tǒng)學習相結合，既能發(fā)揮教師在課堂教學過程中的主導作用，又可突出作為學習主體的學習者在網絡學習中體現的主動性、積極性，已成為目前改革的新方向[1-4]。

一、混合式教學模式的研究

1.定義與內涵

混合式學習（Blended Learning）一詞最早出現在國外的企業(yè)培訓領域，后來被借鑒引進教育領域。由于當時傳統(tǒng)單純的培訓方式并不能滿足企業(yè)的預期效益，企業(yè)管理者嘗試將傳統(tǒng)的培訓方式和在線網絡學習有機結合起來，從而達到較好的培訓效果。

混合式教學最直觀的理解就是將信息技術手段和傳統(tǒng)教學模式相融合。關于其概念的理解，有學者提出：混合學習理論的核心是在“適當的”時間為“適當的”人，采用“適當的”學習技術，為適應“適當的”學習風格而傳遞“適當的”技能來優(yōu)化與學習目標對應的學業(yè)成就。也有人認為“混合式學習是國際教育技術界對網絡在線學習深入思考之后提出的新概念，是未來教育信息化的發(fā)展趨勢，是國際教育技術界關于教育觀念和教學思想的轉變與提高，是教育技術理論的回歸，更是一種螺旋式的上升?！奔此^Blended Learning 就是要把傳統(tǒng)面對面學習模式的優(yōu)勢和E-Learning 的優(yōu)勢結合起來，既要發(fā)揮教師引導、監(jiān)控教學過程的主導作用，又要體現學習者作為主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。針對混合式學習的理解，以下特點的認可是一致的[5-6]：①在線學習（E-Learning 或網絡學習）與傳統(tǒng)面對面的教學模式相互融合；②以學習效果的最優(yōu)化為目標；③除學習方式的混合外，混合式教學還應包括其他教學要素（教育理論、教學設計、教學媒介等）的混合。

針對需求不同的學習者，何為適當的學習方式、適當的學習媒介、適當的學習時間、適當的學習內容呢？做到各種教育要素“最優(yōu)組合”“最佳融合”，從而實現“最優(yōu)化”學習是不容易的一項任務。因此，探討混合式教學模式的改革意義重大。

2.教學模式探討

有別于以記憶為特征的淺層學習，深層學習更強調新知識的理解以及與已有知識的耦合?；旌鲜綄W習模式包容了各種可能的學習方式（如強調情境的學習、基于問題的學習、基于活動的學習乃至傳統(tǒng)的課堂教學等），完全符合深層學習的需求[7]。

混合式教學的過程主要包含以下四個基本環(huán)節(jié)：學習需求的定義和識別；針對學習者本身特點，進行學習計劃及測評策略的制定；針對混合式的學習環(huán)境，進行學習內容的選擇和確定；實施學習計劃，跟蹤學習過程并進行相應的測評，從而判斷是否達到預期目標。

圖1 混合式教學模式的結構

因此我們可以看到，混合式教學設計的核心是對于特定的學習者，運用合適的媒介及方式，開展合理有效的教學內容的傳授。圖1 給出了混合式教學模式的結構。在開課之前，我們需要進行學情分析，包括學習需求、授課對象特點、教學環(huán)境及教學內容等的分析，這是混合式教學開展的依據?；趯W情分析情況開展教學設計，主要針對內容、手段與方法展開，并依托互聯網在線平臺進行資源素材的準備，這就奠定了混合式教學開展的基礎。教學實施包含課前、課中、課后三個重要環(huán)節(jié)，課前與課后均依托網絡平臺開展，課中則可將互聯網平臺與實體教學環(huán)境結合，力爭發(fā)揮最佳效果。學習評價主要包括學生的自我評價以及學習過程中的形成性考核，該環(huán)節(jié)依托網絡平臺記錄數據并進行數據分析。

二、混合教學模式中雨課堂的應用研究

目前流行的智慧教學，其本質就是要讓學生動起來，充分參與，主動實踐，積極探索和嘗試，最終解決問題。雨課堂為智慧教學提供了良好的平臺，目前已在許多高校相應的課程改革中使用。結合對混合式教學模式的研究，我們發(fā)現雨課堂就是一種良好的信息技術手段，本節(jié)我們將以《信息論與編碼基礎》課程為例，探索混合式教改中的雨課堂應用。

1.學情分析

《信息論與編碼基礎》是信息、通信等專業(yè)的工程技術基礎課，其理論與實踐結合緊密。我校是國內較早開設該課程的學校，在課程建設中也取得了一定的成果。然而，隨著信息技術在課堂中的應用進一步加強，我們發(fā)現采用這些手段可以一定程度上彌補課程教學的不足，緩解課堂的壓力。

本課程的內容包含信息論、信源壓縮編碼、信道編碼三大塊，內容完整，其所涉及的知識也需求迫切。課程所需的環(huán)境主要為課堂和實驗室，學校已較好地滿足這個條件。針對本科生，在課堂授課過程中，以下問題是值得注意的：①在“信息論”部分的內容講授時，由于理論性較強，課堂略顯沉悶，效果不佳；②相關理論的理解不深，無法領悟其對于實踐的指導作用；③無法將課程知識與實際工作和未來發(fā)展關聯，課堂參與度及學生興趣有待加強。

2.教學設計

圖2 課程內容的設計

在課程的授課中，我們強調基本概念和基本原理的講解以及對現代技術應用的指導。因此，我們將研討式教學、專題講座等方式納入到課堂環(huán)節(jié)，對于課堂效果有了一定的提升。研討主要針對理論與實踐中的一些有趣問題開展，如關于熵的理解、游戲中的信息密碼、最佳編碼問題研究、編譯碼設計及性能分析等。專題講座則是通過專家對于本領域新技術的探究，讓學生能夠密切跟蹤科技發(fā)展趨勢，如信道容量專題、密碼學與信息安全專題、網絡信息論專題、量子信息論專題、實用的壓縮編碼技術及現代糾錯編碼技術的發(fā)展等。課程內容設計如圖2 所示，每個部分都包含了相關的基礎理論與方法、專題講座的內容以及研討的問題等。

基于課程內容的設計，我們需要進行資源的準備及方法與手段的探討。在前期的課程建設中，我們已經擁有一部分資源，包括視頻、課件、習題及相關資料等。接下來我們需要準備的是與課程內容相關的新技術發(fā)展的相關資源，如視頻、新聞、圖片等。針對新的科技專題，我們需要錄制視頻。結合雨課堂，研討式教學、翻轉課堂、基于問題的學習都將是適合本課程較好的方法與手段。

3.教學實施

基于上一節(jié)的教學設計，我們在課程中將采用研討式教學模式，并結合基于問題的學習、翻轉課堂等方法及手段開展教學。接下來，我們探討基于雨課堂平臺的實施策略。

（1）研討式教學

研討式教學的開展過程中，我們可以通過雨課堂平臺群發(fā)公告，提前發(fā)布研討題目；并利用其自由分組功能進行研討小組劃分。課堂研討環(huán)節(jié)，學生主體利用課堂開展面對面的討論，也可以利用雨課堂中的彈幕、投票、課堂投稿等方式，及時發(fā)表自己的觀點和意見，完美地實現在線與課堂結合。針對研討的遺留問題，學生可繼續(xù)通過投稿的功能發(fā)表自己的觀點，見表1。

表1 基于雨課堂的研討式教學

（2）基于問題的學習

基于問題的學習（PBL）是課堂教學常用的方式。我們利用課件推送的功能將相關的問題進行課前發(fā)布，讓學生提早了解問題，并利用課下時間進行問題分析，查詢資料以便解決問題。在課堂的問題討論環(huán)節(jié)，通過隨機點名功能推動學生全員參與課堂，通過課堂問答設置的功能可以將學生引導至一步步解決問題的方向。與研討式教學類似，通過投稿的功能，學生可以提交自己對于該問題的延續(xù)分析，見表2。

表2 基于雨課堂的PBL 教學

（3）翻轉課堂

對于課程中的部分內容，可以采取翻轉課堂的方式。通過公告發(fā)布相關信息，利用視頻資源插入及課件推送等功能將課程授課視頻或專家講座等資源提前發(fā)布給學生，從而完成內容的提前熟悉。通過課堂測試功能，了解班級中對該內容的理解情況，從而決定翻轉的重點內容；利用課堂問題設置功能，引導學生順利開展內容翻轉。為加強該知識點的進一步鞏固，課后可以利用試卷/課件推送功能讓學生加強練習，見表3。

表3 基于雨課堂的翻轉課堂

4.形成性考核

圖3 能力模型

表4 基于能力的考核指標

針對《信息論與編碼基礎》課程的特點，我們構建了學生培養(yǎng)的能力模型，如圖3 所示。其中，自主學習的能力與研究探索的能力各占30%。依托該能力模型，考核指標如表4 所示。這些考核突破了傳統(tǒng)期末筆試一錘定音的模式，較好地將考核分布整個教學過程。

在雨課堂平臺中，針對問題回答、測試等環(huán)節(jié)都有明確的考核成績記錄，可以導出以Excel 表呈現。同時，其數據分析也便于教師掌握班級的整體情況。利用這些數據以及課堂表現、課程實驗等相關記錄，我們就能較客觀地完成對學生的評價。

三、基于研討的教改試點

我們在2019 年春季學期的《信息論與編碼基礎》課程中開展了混合式教學改革，依托雨課堂及其他輔助網絡平臺，在課程的研討活動實施過程中取得了較好的效果。下面筆者以研討《游戲中所蘊藏的“信息密碼”》為例，展示整個教學實施過程。

基于雨課堂平臺進行自由分組，讓學生快速完成自由組合及搭配。研討開始前兩周可以發(fā)布課題，利用雨課堂中帶語音的課件制作功能，制作了研討題目發(fā)布的語音課件（如圖4 所示）。提前發(fā)布研討題目并可以通過平臺了解學生對課件進行瀏覽的情況（如圖5 所示），以便掌握信息，及時督促。

圖4 帶語音的研討課件制作

圖5 研討課題發(fā)布及關注情況分析

課堂的時間是有限的，研討的發(fā)散有時會超過課時，導致討論不徹底不深入。針對這種情況，我們實行了課前、課中、課后三個階段的討論。依托良好的網絡平臺，各組在課前基于微信群開展問題討論。由于時間充裕，這種形式收到了良好的效果。如圖6 所示為我們整理的部分組的課前討論情況。在這個虛擬的線上平臺中，大家積極思考，提出了較好的解決思路和初步方案。

圖6 課前討論

有了課前討論的基礎，課堂的討論實施就非常緊湊。這個環(huán)節(jié)不適合采用網絡平臺，因為面對面的形式更有助于討論的深入，配合課堂熱烈的討論氛圍，使得研討中各位學生的參與度大為提升，這個是網絡平臺所達不到的。課堂討論后，遺留了一些問題，這些問題我們仍然依托雨課堂及微信平臺實施線上討論。

四、效果分析

我們利用在線調研方式，對采用雨課堂開展混合教學模式前后情況進行了對比。主要從學生的課堂參與度、學習積極性以及對于知識點的實時理解等三個方面展開。統(tǒng)計結果如圖7 所示。學生的課堂參與度提升最為明顯，我們可以從以下幾個方面進行分析：①課件實時傳送：課堂上人手一部手機，可實時跟蹤課件，學生在自己的位置上就能享受課堂中的在線教學，不再因為座位靠后看不見而失去參與課堂的興趣；②靈活的問題設置：問題是貫穿課堂的核心，它可能出現在課件的任何地方，學生需要打起精神，迎接每一個問題的挑戰(zhàn)；③隨機點名：通過這種方式，教師就不再煩惱如何點名，學生則時刻警惕被點名。另一個提升較為明顯的就是知識點的實時理解?；谟暾n堂平臺，課程中設置了大量問題，開展了多次小測，這些措施能讓學生及時思考，提升了知識點理解的實時性。課堂參與度提高了，知識點的理解增強了，當然就能較好地提升學生對于本課程的學習積極性。

圖7 學生對于課堂的評價

另外，從教師的角度來看，利用雨課堂，課堂氛圍明顯活躍，師生交互增強。由于知識點掌握的情況可以通過設問得到反饋，有助于教師即時調整授課內容及教學方式。借助雨課堂的各種功能，教師可以較好地開展生動多樣的教學設計。這些措施都有助于教師更好地開展教學。

五、總結

本文深入研究了混合式教學模式的定義、內涵以及開展模式。以筆者主講的《信息論與編碼基礎》課程為例，探索了混合式教改中的雨課堂應用，包括學情分析、教學設計、教學實施以及形成性考核四個方面。文中以課程中的研討《游戲中所蘊藏的“信息密碼”》為例，展示了教改試點過程。針對學生課堂參與度、學習積極性以及對于知識點的實時理解等三個方面展開了教改的評價，可以看出基于雨課堂的混合式教改明顯地提升了課堂參與度及知識點的實時理解，有助于學生學習興趣的增強。同時，借助雨課堂平臺，教師能夠更好地開展教學活動設計。