李竟然 胡長德 李子楊 朱榮臻 溫歆

航天工程大學士官學校 北京 102249

1 開展混合式教學的背景

當今時代是信息化的時代，信息化已成為國家戰(zhàn)略發(fā)展的重要抓手，信息技術的發(fā)展對教育的革命性影響日趨顯現(xiàn)[1]。

近年來，國家出臺了一系列政策，推動了互聯(lián)網與教育的深度融合。2015年7月，國務院頒發(fā)了《關于積極推進“互聯(lián)網+”行動的指導意見》，意見明確指出，要順應世界“互聯(lián)網+”發(fā)展趨勢[2]。2017年1月，國務院又印發(fā)了《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃的通知》，通知指出“要全力推動信息技術與教育教學深度融合。利用翻轉課堂、混合式教學等多種方式用好優(yōu)質數(shù)字資源”。2019年，兩會進一步提出“發(fā)展‘互聯(lián)網+教育’，促進優(yōu)質資源共享”等。在這種政策背景下，我國在教育信息化方面進行了大量的探索與實踐，不斷創(chuàng)新“互聯(lián)網+教育”教學模式。混合式教學正是在這種時代背景下孕育而生的[3]。

與傳統(tǒng)的面對面課堂相比，“線上+線下”混合式教學模式充分利用優(yōu)質網絡教育資源，使教學過程便捷化、教學成果數(shù)據(jù)化，不僅調動了教師的教學積極性，也提高了學生的學習興趣[4]?；旌鲜浇虒W體現(xiàn)了“學為主體，教為主導”的教學理念，即學生是學習過程的主體，教師是引導者，學生在教師的引導幫助下自主地開展學習[5]。同時，2019年年底爆發(fā)的全球范圍新冠疫情成了線上教學資源和平臺開發(fā)的加速器，極大地推進了線上教學方式的推廣應用。在后疫情時代，大力推行線上線下混合式教學已經成了教育界的共識。

2 雨課堂模式介紹

雨課堂是清華大學和學堂在線共同推出的智慧教學解決方案，是教師和學生能夠實現(xiàn)教學互動的智慧教學工具。

與層出不窮的各種線上教學平臺相比，雨課堂在便捷性方面有著明顯的優(yōu)勢。雨課堂采用復雜的信息技術手段將傳統(tǒng)教學中經常使用的PowerPoint和日常生活中經常使用的微信融合起來。教師可以使用PowerPoint 開發(fā)課件，發(fā)布至微信雨課堂小程序，學生可以使用手機，通過微信掃碼進入雨課堂，隨時隨地進行自主學習。雨課堂拓展了傳統(tǒng)課堂的時間和空間，使線上教學變得觸手可及[6]。

雨課堂的功能十分強大，能夠很好地支持線上教學全過程、全環(huán)節(jié)。主要的功能有教師推送教學資源（課件、音頻、視頻、圖片等），發(fā)布課前預習任務、課堂測驗與課后作業(yè)，課后數(shù)據(jù)分析等等；學生進行課前預習、課堂討論、完成作業(yè)，提出“不懂”反饋等等。同時，雨課堂會把學生的學習過程記錄下來，比如學生課前預習情況、課后作業(yè)、課堂參與等情況進行可視化數(shù)據(jù)分析，便于教師全面考察和掌握學生的學習情況。

由于雨課堂具有簡便、強大、全面的教學功能，本教學團隊選擇雨課堂平臺來實現(xiàn)工程光學課程混合式教學的應用與實踐。

3 混合式教學設計

基于雨課堂平臺的線上線下混合式教學模式可以充分利用網絡教學資源、增加學生學習興趣、改善學習效果。教師則由授課者變?yōu)橐龑д?，學員可自主探索學習，滿足學生的個性化學習需求[7]。工程光學課程利用雨課堂平臺，進行教學準備、教學實施和評價反饋，融合線上與線下課堂教學，幫助學生制定個性化、自主化的學習方案，其混合式教學模式如圖1所示。

3.1 教學準備階段

在教學準備階段，教員主要完成課程分析、教學資源準備、教學條件準備、學情分析等工作；學員主要完成參與問卷調查等工作。

首先，課程分析由課程組通過會議、研討、調研等方式，結合人才培養(yǎng)方案，確定該課程的教學目標、內容體系，確定教學的重點難點，線上與線下課程內容的順序與比例的安排。工程光學課程是航天工程大學面向軍士職業(yè)技術教育大專生開設的任職基礎必修課，旨在使學員掌握工程光學基本知識，培養(yǎng)利用光學知識解決設備原理和操作中遇到問題的能力，為后續(xù)課程的學習奠定基礎。計劃學時60 學時，理論20 學時，實驗40 學時。本課程按照理論學習和實驗相結合的設計思路，遵循由淺入深的基本原則，設置了8 章，包括概述、共軸球面光學系統(tǒng)、理想光學系統(tǒng)、平面系統(tǒng)、光束限制、像差概論、典型光學系統(tǒng)、波動光學基礎。

其次，課程組利用雨課堂平臺進行教學資源準備工作，開發(fā)與教學對象和教學目標相匹配的“工程光學課件”，共8 章16 節(jié)內容，包含預習視頻、前測、后測、拓展視頻等。預習視頻為MOOC 視頻，時長不超過10 分鐘；拓展視頻為科普類視頻，時長8 ～15 分鐘不等，以供學有余力的學員拓展知識面使用；前測習題主要為概念類習題，確保學員在課前掌握基本概念；后測習題主要為應用類習題，考察學員對本節(jié)課知識的掌握情況。另外，雨課堂中的討論區(qū)可以為學員提供一個互動平臺，由教員負責引導與答疑。

最后，教學條件方面，配備了功能齊備的多媒體教室，可供理論教學使用；配備了6 套工程光學實驗系統(tǒng)，可供實驗教學使用。

開課前，課程組利用雨課堂平臺組織學員在線上參加問卷調查，以便進行學情分析。學情分析的目的主要是了解學員原有的認知能力水平、原有知識和能力基礎，學員對混合式教學的了解情況、認可程度等，從而開展更有針對性的教學設計。

3.2 教學實施階段

在教學實施階段，教員負責完成學習任務發(fā)布、組織混合式課堂和批改作業(yè)等工作；學員根據(jù)教員任務安排完成預習前測、參與式學習、后測拓展等學習任務。具體實踐過程見本文第四部分。

3.3 評價反饋階段

在評價反饋階段，教員完成組織考核、學員學習效果分析、教學反思與改進等工作，學員參加終結性考核、完成學習效果自評、教學滿意度測評等工作。學員課程結束后在線上完成學習效果自評，對自己在教學實施過程中的學習態(tài)度、學習成效等進行自我評估。

教員對學員的學習效果分析主要結合學員的過程性表現(xiàn)、終結性考核成績、學員學習效果自評等方面來進行綜合考量。其中，學員的過程性表現(xiàn)采取線上線下相結合的方式進行，這部分分數(shù)占課程最終成績的30%，具體來說包括雨課堂測試完成情況（10%）、線上線下互動情況(10%)、學習效果自評情況（10%）；終結性考核采取線下方式進行，主要包括：閉卷筆試（30%）、實驗考試（40%）。

學員在課后通過線上匿名調查問卷、線下半結構式訪談等方式進行教學滿意度測評，對教員的教學方法、教學內容、授課互動情況等進行評價并提出建議。教員結合學員滿意度測評結果、學員學習效果自評結果等對于教學效果進行反思和改進，動態(tài)更新課程內容體系和模式，達到教學相長的目的。

4 混合式教學實施

本文研究對象為開設于2021-2022 學年度秋季學期的班級，學員人數(shù)為22 人，本次工程光學課程的線上線下混合式教學實施是基于雨課堂開展的。雨課堂可以科學地覆蓋課前、課中、課后的每一個教學環(huán)節(jié)［8］，為混合式教學的實施提供有效途徑［9］。結合雨課堂發(fā)布的內容、習題與討論區(qū)的反饋，教員指導學員以在線學習、課堂答疑、小組協(xié)作、討論交流等形式展開。這種基于雨課堂的混合式教學模式，一方面促進了優(yōu)質教育資源的共享，另一方面提升了學員參與度和自主性，能夠得到更好的學習效果。具體實施流程如圖2所示。

圖2 工程光學課程線上線下混合式教學實施流程

4.1 課前教學環(huán)節(jié)

課前在線學習的內容以基本知識和概念為主，教員在課前教學環(huán)節(jié)完成課件制作和發(fā)布工作，主要包括：梳理每節(jié)課的課前預習提綱與前測習題，幫助學員了解學習要點；按照教學進程安排，及時發(fā)布課件，課件內容中包括學習目標、MOOC 視頻、測試題等，幫助學員初步構建知識。學員在課前教學環(huán)節(jié)主要完成課前預習、前測等任務，并根據(jù)自學情況在課件中提出“不懂”反饋，或在交流區(qū)提出需要教員解答的問題。

4.2 課中教學環(huán)節(jié)

4.2.1 理論課教學環(huán)節(jié)

理論課教學環(huán)節(jié)中，可以根據(jù)學員線上預習和前測的情況，結合學員在討論區(qū)中提出的共性問題，由教員結合本節(jié)課的重難點進行重點講解。也可以首先由學員匯報自學情況，教員及時給予點評，針對重難點問題采用討論交流、總結歸納等方式，引導學員發(fā)現(xiàn)問題解決問題，幫助學員實現(xiàn)知識的內化，培養(yǎng)學員自主學習能力，突出學員的主體地位。

4.2.2 實驗課教學環(huán)節(jié)

實驗課前學員已在線上觀看了實驗微課，對實驗的目的、方法、要求有了一個整體的了解。課堂上教員可以對重點實驗環(huán)節(jié)進行講解示范，也可以提前安排學習能力和動手能力較強的學員，在課堂上由指定學員作為小助教進行操作演示，教員及時糾正學員在演示過程中存在的問題，再組織其他學員進行分組實驗。學員也可充分利用工程光學實驗平臺配備的光學元器件，開展探索性實驗，并拍成視頻在線分享。

4.3 課后教學環(huán)節(jié)

課后教學環(huán)節(jié)中，學員在雨課堂平臺上完成作業(yè)、后測，教員及時完成作業(yè)和測試題的批改和反饋工作，了解學員學習目標的達成情況。針對未達成學習目標的學員，安排助教進行輔導性的輔導，針對學有余力的同學，可適當提供拓展性學習內容，實現(xiàn)分層次教學。

最后，根據(jù)學員學習目標的達成情況、學員的反饋情況等，教員及時對課程內容進行實時動態(tài)調整，以滿足學員個性化的學習需求。

5 混合式教學效果

本研究采取問卷調查、課堂觀察、成績分析等方法，對工程光學課程開展線上線下混合式教學的效果進行了深入調研分析。

問卷調查結果表明，86.36%的學員對基于雨課堂的線上線下混合式教學模式感到滿意，尤其是在豐富學習方式、提升學習興趣、拓展知識面、激發(fā)學習動力等方面，對基于雨課堂的線上線下混合式教學模式的滿意度普遍較高（均高于85%）。具體的問卷調查結果如表1所示。

表1 基于雨課堂的線上線下混合式教學模式滿意度調查結果

通過課堂觀察，發(fā)現(xiàn)在基于雨課堂的線上線下混合式教學模式下，學員思維更加活躍、參與意愿更高、自主學習意識更強，與教員的交流互動更加積極主動。部分學員在課堂中體現(xiàn)出較強的組織領導能力、創(chuàng)新思維能力和思辨精神，這是在傳統(tǒng)課堂中很難發(fā)現(xiàn)的。

為進一步了解基于雨課堂的線上線下混合式教學的成效，課程結束后，課程組對學員成績進行了分析，通過與往年學員成績進行對比發(fā)現(xiàn)，在基于雨課堂的線上線下混合式教學模式下，學員成績有了明顯提高，具體分析結果如圖3所示。

圖3 傳統(tǒng)教學模式和混合式教學模式下學員成績對比

綜上所述，此次在工程光學課程教學班次中，開展基于雨課堂的線上線下混合式教學實踐，學員滿意度普遍較高，學習成績較往年傳統(tǒng)教學班次有明顯提升，取得了令人滿意的教學效果。

6 結束語

在信息時代，信息技術的發(fā)展為教師提供了現(xiàn)代化的教學手段，為混合式教學模式的發(fā)展提供了挑戰(zhàn)和機遇。如何處理好傳統(tǒng)課堂與線上課堂的融合問題，是當下教育改革的重要方向。基于雨課堂的線上線下混合式教學是一種高效、便捷的解決方案，是傳統(tǒng)與革新的平衡點。

本文對基于雨課堂的線上線下混合式教學模式進行了研究，并在航天工程大學士官學校2021-2022 學年度秋季學期工程光學課程中進行了混合式教學實踐，通過實踐，發(fā)現(xiàn)在該課程中開展混合式教學存在的優(yōu)勢有：

1）基于雨課堂的線上線下混合式教學模式能夠更好地提升學員的學習主動性，突出學員的主體地位，便于開展分層次動態(tài)教學，幫助學有余力的學員更加深入地學習；

2）雨課堂平臺的使用使得教學內容更加豐富、形式更加多樣，互動性更強，學習資源更加優(yōu)質、個性化、易獲?。灰彩沟谜n堂從課上延伸到了課下，課前、課中、課后達到了無縫銜接，線上學習與線下教學達到了有機融合；

3）基于雨課堂的線上線下混合式教學模式的有效實施，可以更加全面、細致、實時地了解學員的掌握情況，有助于改善教學效果；還可以利用雨課堂平臺對教學全環(huán)節(jié)進行記錄，實現(xiàn)可視化數(shù)據(jù)分析，幫助完成對學員的過程性評價與考核。

發(fā)現(xiàn)的問題主要有：教學模塊的設計還不夠細致，部分微課與課程內容體系的契合度還不夠高；線上學習缺乏監(jiān)督，存在抄襲現(xiàn)象；交流討論區(qū)互動不及時等。

基于此，后續(xù)課程組將進一步優(yōu)化線上資源開發(fā)，在下一步的混合式教學實踐中不斷改進和完善，以期能達到更好地教學效果。