胡 菁 陳 立 周金梅

2022 年4 月13 日，財政部、國家發(fā)展和改革委員會聯(lián)合召開新一輪“雙一流”建設(shè)推進會。 會上教育部黨組書記、部長懷進鵬提出，堅持以教育信息化促進教育現(xiàn)代化， 深入實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動， 促進我國高等教育的理念變革、 思想變革、方法變革、實踐變革，形成教育、科研的中國新范式[1]。結(jié)合這一要求，在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)化背景下，課程建設(shè)需要“強化現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，解決好教與學(xué)模式創(chuàng)新的問題[2]”。 基于此，本研究聚焦“線上線下混合式”的教學(xué)模式，探究數(shù)字化教學(xué)平臺在混合式教學(xué)中的應(yīng)用， 以期在實踐中真正實現(xiàn)教學(xué)效果的提升。

線上線下混合式教學(xué)模式的提出

混合式教學(xué)（Blended Learning）源于數(shù)字化學(xué)習(xí)（E-Learning）和企業(yè)培訓(xùn)。 20 世紀(jì)90 年代就有E-learning，后來發(fā)現(xiàn)E-learning 雖然節(jié)省了企業(yè)學(xué)習(xí)的人力物力成本， 但是參加E-learning 的員工有強烈的孤獨感，沒有人指導(dǎo)，員工學(xué)習(xí)后將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化成實踐有困難， 所以就加上了面授學(xué)習(xí)，也就有了混合式教學(xué)。 實際上，在此之前混合式教學(xué)的理念和思想已經(jīng)存在了多年。目前，混合式教學(xué)是利用數(shù)字化教學(xué)平臺將在線教學(xué)和課堂教學(xué)有機結(jié)合的一種教學(xué)模式，發(fā)揮教師啟發(fā)、引導(dǎo)和監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用， 體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的積極性、主動性和創(chuàng)造性[3-6]。

化學(xué)作為一門實驗科學(xué)， 其實驗課程對教學(xué)而言，是理論指導(dǎo)實驗和實驗促進知識理解，實現(xiàn)知行合一以及基本科研技能訓(xùn)練和科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)[7，8]，需要完整的教學(xué)設(shè)計及混合環(huán)境的支持[9]。廈門大學(xué)《化學(xué)實驗課程》是主要面對化學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、公共衛(wèi)生、環(huán)境與生態(tài)、藥學(xué)、能源、材料、海洋與地質(zhì)、化工等專業(yè)的學(xué)生而開設(shè)的通修課程， 學(xué)生人數(shù)眾多(每學(xué)年約1200人)，對化學(xué)知識及實驗技能的掌握參差不齊。 在傳統(tǒng)教學(xué)模式[10]和學(xué)生照搬照抄的學(xué)習(xí)方式中存在理論與實驗脫節(jié)的狀況[11]，容易造成學(xué)生缺乏應(yīng)用理論知識分析和解決問題的能力， 在實驗過程中“依樣畫葫蘆”，對產(chǎn)生的一些問題無法從理論知識角度進行分析和解釋， 不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和獨立思考能力，難以達到預(yù)期的教學(xué)目的。

克服傳統(tǒng)教學(xué)的不足，培養(yǎng)學(xué)生“理論指導(dǎo)實驗和實驗促進知識理解”的意識，激發(fā)學(xué)生實驗課的學(xué)習(xí)積極性，解決“高分低能”現(xiàn)象，是大學(xué)實驗課的重點課題之一。對此，不少院校大學(xué)化學(xué)實驗課均進行了有益的探索與實踐[12-16]。廈門大學(xué)在教學(xué)中，利用數(shù)字化教學(xué)平臺改變教學(xué)模式，采用線上線下混合式教學(xué)， 經(jīng)過近1600 人次的教學(xué)實踐，取得了積極而顯著的教學(xué)效果。

線上線下混合式教學(xué)流程

如下圖所示， 首先通過數(shù)字化教學(xué)平臺推送教學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生在線上進行預(yù)習(xí)及測試， 而后教師根據(jù)學(xué)生在平臺預(yù)習(xí)和測試的相關(guān)數(shù)據(jù)， 調(diào)整課程內(nèi)容， 將線下教學(xué)重點放在學(xué)生未完全熟悉的知識點上，通過平臺上的互動工具，促進師生及生生間的交流，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，最后對學(xué)生的行為數(shù)據(jù)進行分析及綜合評價， 將課前-課中-課后的每一個環(huán)節(jié)都賦予全新的體驗，進而達到更完善的學(xué)習(xí)成效。

線上線下混合式教學(xué)設(shè)計原則與課程內(nèi)容制作

1.課程內(nèi)容設(shè)計原則

⑴教學(xué)資源有效整合

以幫助學(xué)生高效地開展線上線下混合式學(xué)習(xí)為目的，教師把教學(xué)資源融通線上與線下、虛擬與現(xiàn)實，同步與異步，推動各場景間的數(shù)據(jù)流通、信息聯(lián)通、服務(wù)貫通，使學(xué)生靈活選擇線上或線下，避免因環(huán)境變化而阻礙學(xué)習(xí)。

⑵知識點合理配置

發(fā)揮線上教學(xué)和線下教學(xué)的最大效能， 課程內(nèi)容由淺入深， 從低層次認(rèn)知目標(biāo)向高層次認(rèn)知目標(biāo)過渡， 將知識點合理配置到不同的教學(xué)形式中，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和任務(wù)，為學(xué)習(xí)者提供適合的學(xué)習(xí)資源和服務(wù)， 實現(xiàn)新舊知識的無縫銜接和學(xué)習(xí)方法的及時調(diào)整。

⑶評價機制客觀全面

以課前-課中-課后全過程考核為核心，線上考核與線下考核相結(jié)合， 引導(dǎo)學(xué)生從注重成績轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙W(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果， 促進學(xué)生的有效學(xué)習(xí)， 提升教學(xué)質(zhì)量， 實現(xiàn)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

2.課程內(nèi)容制作要求

⑴貫穿課前、課中、課后全過程

課前將實驗中規(guī)范的基本操作、 裝置及實驗中可能遇到的問題，制作成相應(yīng)的課件、視頻、圖片及測試內(nèi)容， 要求學(xué)生利用數(shù)字化教學(xué)平臺完成學(xué)習(xí)并通過相應(yīng)的測試，課件要圖文簡潔，一目了然；教學(xué)視頻，短小精湛（不超過3 分鐘），減少視覺疲勞， 保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興奮度以達到較好的教學(xué)效果[17]。 課中根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況及時調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容， 對實驗操作要點及注意事項進行重點講解，用更多的時間與學(xué)生展開互動、討論。 課后綜合評價學(xué)生成績， 以期達到混合式教學(xué)的最佳效果。

⑵合理建設(shè)題庫

課前測試有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)中的問題， 提高預(yù)習(xí)的效果。 每個實驗均建立了測試題庫，測試內(nèi)容分為兩類：①本實驗所涉及的原理、基本操作；②本實驗中關(guān)鍵或易出錯的步驟。題庫內(nèi)容、測試題型、數(shù)量、時間可以隨時在平臺修改、調(diào)整。學(xué)生在平臺完成實驗理論知識、基本操作的課前預(yù)習(xí)之后，進行限時的測試。

⑶規(guī)范預(yù)習(xí)和實驗報告

引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范預(yù)習(xí)報告、撰寫實驗報告[18]是化學(xué)實驗課程一個重要的內(nèi)容。 學(xué)生一旦通過了實驗前的預(yù)習(xí)測試， 就可以在平臺上下載打印實驗原理、物理常數(shù)、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果和分析討論等內(nèi)容留空的規(guī)范化實驗預(yù)習(xí)報告， 在實驗課中完成上述預(yù)習(xí)報告中留空部分的內(nèi)容， 將預(yù)習(xí)報告轉(zhuǎn)化為實驗報告。 這樣可以在培養(yǎng)規(guī)范科學(xué)文體寫作的同時， 適度減少了實驗預(yù)習(xí)報告與實驗報告中部分重復(fù)的內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效率。

混合式教學(xué)的效果分析

1.突破傳統(tǒng)教學(xué)限制，提升教學(xué)質(zhì)量和效率

如表1 所示，與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，混合式教學(xué)模式提升了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。首先，學(xué)生通過數(shù)字化教學(xué)平臺進行課前預(yù)習(xí)， 為線下課堂教學(xué)中的互動、討論打下良好的基礎(chǔ)[19]；其次，教師在線下課堂講解中直接進入互動環(huán)節(jié)， 學(xué)生與教師互動踴躍，有問必答，提出一些有深度的見解和問題， 不再出現(xiàn)以往常見的教師自問自答的窘?jīng)r；最后，教師重點講解實驗過程中的難點及關(guān)鍵點，使學(xué)生更好地深入理解和掌握相應(yīng)的知識點，體驗到學(xué)有所用、學(xué)有所為的成就感，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、創(chuàng)新意識和動手能力[20]。 同時， 教師的講解時間也比傳統(tǒng)教學(xué)模式大為縮短（一般減少1/3～1/2 的講解時間）。

表1 傳統(tǒng)教學(xué)模式與混合式教學(xué)模式比較

以乙酸丁酯的制備為例，如表2 所示，學(xué)生預(yù)先通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上的課件、資料、視頻等學(xué)習(xí)了分水器的安裝、操作視頻，有機酸合成酯的一般原理和方法，從理論的角度解釋實驗步驟的設(shè)計。在課堂教學(xué)中，師生充分進行互動、討論，從理論角度解釋為什么要分水? 為什么要加酸催化劑?分水的原理是什么?分水器中水相、有機相中可能的化合物分別有幾種?萃取時有機相和水相分層不明顯，可加入氯化鈉的原理是什么?氣相色譜圖中各峰分別可能代表什么化合物?引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論知識，理解有機化學(xué)實驗的各個步驟，自主分析和 解決實驗過程中產(chǎn)生的問題。

表2 乙酸丁酯合成實驗講授重點內(nèi)容安排

2.成績考核全面客觀

實驗課成績考核更關(guān)注從預(yù)習(xí)到實驗報告的全過程，比例分配合理，預(yù)習(xí)（15%）、現(xiàn)象觀察與記錄（10%）、基本操作（25%）、實驗結(jié)果(30%)和實驗報告（20%）等綜合考核的分?jǐn)?shù)比例，結(jié)合線上測試、預(yù)習(xí)報告、基本操作、產(chǎn)物的質(zhì)量與產(chǎn)率、實驗報告，公平客觀地一體化評定學(xué)生的課程成績，減少了以往實驗課成績評定的主觀與不確定因素[21]，得到學(xué)生的認(rèn)可。

3.教學(xué)效果顯著

針對化學(xué)實驗課程混合式教學(xué)的教學(xué)效果進行問卷調(diào)查，發(fā)放問卷150 份，收回139 份。如表3所示，從反饋的結(jié)果來看，實驗課程的混合式教學(xué)和學(xué)習(xí)效果受到了大部分學(xué)生的認(rèn)可， 取得了預(yù)期的教學(xué)效果。

表3 學(xué)生對混合式教學(xué)效果評價

結(jié)語

數(shù)字化教學(xué)平臺以及混合式教學(xué)課程內(nèi)容的設(shè)計有效發(fā)揮了信息技術(shù)的優(yōu)勢。 混合式教學(xué)進一步強化了師生互動，提高了教學(xué)效率；使學(xué)生體驗到應(yīng)用理論知識理解和解決實際問題的成就感和自信心，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與主動性，增強了學(xué)生對化學(xué)實驗課程學(xué)習(xí)的興趣； 鍛煉和提高學(xué)生獨立思考、運用理論知識解決實際問題、動手和思創(chuàng)能力。全面綜合的實驗考核，有助于樹立和培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)工作態(tài)度， 從而達到了化學(xué)實驗課程預(yù)期的教學(xué)建設(shè)目標(biāo)。

如何更加有效地將現(xiàn)代信息化技術(shù)、 手段應(yīng)用到傳統(tǒng)教學(xué)中， 實現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，讓信息技術(shù)為教學(xué)賦能，為學(xué)習(xí)助力，教育工作者們需要不斷思考、探索并付諸行動。