新冠疫情常态化下高校混合式教学设计与实践探索

张科军，赵 娟，马雪芬，罗 静，邓 鹏

（荆楚理工学院 电子信息工程学院，湖北 荆门 448000）

0 引言

2020年1 月爆发的新冠肺炎疫情深刻地改变了国际秩序以及人们的生活和工作方式。在全球疫情得到有效控制之前，一段时间内国内新冠肺炎疫情的常态化将是一个不得不面对的事实。疫情常态化下，高校课堂教学必须在确保疫情有效防控的同时，探索新思路，研究新方法，这对于维护正常的教学秩序、提升教学质量具有重要意义。

通常混合式教学（Blended Learning）是指将传统的线下教学模式与线上的网络学习有效融合。其主要特点是：教师为主导，学生为学习中心，“线上+线下”为手段。混合式学习的目的是通过可能找到的最好方式去改善学习。混合式教学的理论主要有建构主义理论、联通主义理论、首要教学原理等。MD Merrill在首要教学原理中提出以问题为中心，学习者在解决真实世界问题的过程中会促进学习。黄荣怀等进一步认为学习者应以任务为驱动，并知道怎么样完成任务时，有效的学习才会发生。因此，以任务驱动为引导，设计适合学生的学习任务，让学生将线上和课堂中学得的知识解决真实世界中遇到的问题，促进学生的有效学习和深度学习，是本文进行混合式教学设计的主要理论依据。

疫情常态化下，线上教学成为了教学的主要手段和形式，这对传统的线下教学产生了巨大的冲击。如何有效地把传统的线下教学优势与线上教学优势结合起来，以学生的学习为中心，对教学过程进行切合实际的改革，提升学生的学习兴趣，推动课程理论与实践的有效结合，培养学生自主学习能力和创新实践能力，是高校教师在疫情常态化下进行教学工作所面对的新课题。本文针对以上问题，尝试探讨了“混合式教学+异地同步课堂”的教学方案，并基于超星学习通网络教学平台，以《高频电子技术》课程为例，在疫情常态化下开展了混合式教学的实践探索。

1 疫情常态化下混合式教学设计

在进行混合式教学设计时，最典型的模型为ADDIE模型，即将系统化的教学设计分为分析（Anal-ysis）、设计(Design)、开发(Development)、实施(Implement)和评价(Evaluation)等五个步骤，通过迭代式循环，形成混合式教学设计的最佳实践。但该模型并不能完全体现混合式教学的特点，因而在进行教学设计时应对其他教学模式兼容并蓄。在本文中，考虑到疫情防控的要求，在疫情常态化混合式教学设计中，一方面落实了教师主导、任务驱动和以学生学习为中心的教学理念，另一方面切合教学实际，将通常的“线上学习+面对面课堂教学”变为“线上学习+异地同步课堂”的教学模式。此外，还借鉴了翻转课堂的教学模式，在教学实施过程中按照“课前学生自主线上学习”、“课中异地同步课堂”和“课后在线学习反馈”三个阶段来逐步开展混合式教学。本文尝试设计的疫情常态化下混合式教学模型如图1所示。在本设计中，整个教学过程总体上仍由五个步骤构成。

图1 疫情常态化下混合式教学模型图

1.1 教学分析

包括学习对象分析、教学目标分析以及学习工具、软硬件环境分析。学习对象分析主要分析学生目前的知识储备水平、学习特征和风格，为后续的教学设计提供实施依据；教学目标分析主要明确学生的培养目标，即通过学习后期望他们具有什么样的能力、解决什么样的问题；学习工具、软硬件环境分析是指要通过什么样的学习工具和网络教学平台等软硬件条件来保障“线上学习+异地同步课堂”的顺利实施以及教学目标的实现。

1.2 教学内容设计

教学内容是为了实现教学目标，要求学生系统学习的知识、技能和行为规范的总和，是实现学习对象向培养目标确定的能力转变的支撑性材料，也是教师和学生进行教学活动的重要依据。学生学习的效果与教学内容的设计密切相关。在本阶段教学内容设计时，首先根据前面的教学分析，将教学内容以任务驱动的形式，按照学习的先后次序和重难点分解为不同的任务点，再将任务点分解为适合线上学习和异地同步课堂的子任务。在进行任务设计时，要以解决真实世界的问题为引导，培养学生的自主学习能力和实践能力。然后根据任务的学习需求确定适合教学内容的呈现和组织形式。呈现形式如教学微视频、PPT课件、录屏等；组织形式如分组讨论、汇报、应用案例分析等。

此外，在疫情常态化下，对于工科学生而言，没办法现场一起做实验。为了防止异地学生在学习过程中，理论和实践脱节，在任务设计时，要求异地学生通过仿真软件(如Multisim、Matlab等)进行虚拟仿真。这样，异地学生可以把学到的理论知识实时通过仿真软件虚拟再现，直观地领会和理解课程的关键知识点和分析方法，达到理论联系实际的效果。

1.3 教学资源开发

教学资源分为线上学习资源、线下学习资源以及课程拓展资源。线上学习资源主要有教学微视频、PPT课件、在线测评资料库、作业库、试题库等；线下学习资源主要有教材、参考书籍、讲义等；课程拓展资源主要指与教学内容互为补充或拓展学生知识面及眼界的视频资料、学习课件、学术论文、电子书籍等。

在进行资源开发时必须组建课程资源开发团队。课程团队教师根据授课实际和专长，分别承担相关任务点的线上线下学习资源和拓展资源的开发。在三者资源开发中，线上学习资源开发与以任务驱动的学生的自主学习的效果密切相关，因而显得尤为关键。教学微视频是线上学习资源的核心，通常围绕着任务点所涉及的关键知识点展开，时长在10～15分钟之间。PPT课件起辅助学习的作用，其将任务相关的知识点按照记忆、理解、应用、分析、评价和创造等由浅入深的设计原则，逻辑性地串联在一起，帮助学生梳理思路，建立系统性和全局性的认知，避免前后知识点脱节，并通过应用案例分析，为任务点的完成提供参考思路。最后是检验学习效果的相关在线测评、作业、考试题库等资料库建设。

1.4 教学实施过程

疫情常态化下的教学实施过程参考翻转课堂的教学模式，按时间顺序可分为“课前学生自主线上学习”、“课中异地同步课堂”、“课后在线学习反馈”三个阶段。在这三个阶段实施过程中，按照任务驱动、教师主导、学生为学习中心的实施原则，将教学内容按照时间顺序逐步分解为可操作的具体的任务和流程。整体实施过程将在下一部分详细介绍。

1.5 教学评价

教学评价是对学生的学习效果进行评定，包括形成性评价和总结性评价两个部分。形成性评价主要针对需要完成的不同的任务点和相关子任务，在学习过程中设定考核形式和考核标准，例如在线测评、组内组间互评、师生互评、期末考试等。在教学过程完成后，对学生的学习效果、知识点的掌握情况、能力培养状况等进行总结性评价。最后，根据实际教学情况和学习效果对前面的教学步骤做适当的反馈和改进，改善后续的教学实践。通过这种迭代式循环，形成疫情常态化下混合式教学模式的最佳设计和实践。

2 疫情常态化下混合式教学实施过程和异地同步课堂

疫情常态化下三阶段混合式教学实施过程如图2所示。其在实施过程中，按照教师和学生分别所承担的工作和任务，依托学习工具和网络教学平台，按照课前-课中-课后的时间顺序分解为可执行的流程，并在中间穿插学习过程形成性评价。

图2 疫情常态化下混合式教学实施过程图

2.1 课前学生自主线上学习

课前通过QQ群或者超星学习通网络教学平台发布教学任务，明确学习目标，将过程性考核方案和完成要求发送给每位学生。根据任务的难易程度，适当地划分学习任务小组，每组2-4人。学习任务小组可以通过QQ群或超星学习通网络教学平台进行在线讨论，带着问题进行在线自主学习。为了提高学生的学习兴趣，在线上学习过程中穿插在线测评，检查学生的学习效果，这些测评结果作为异地同步课堂教学的重要的参考依据。

2.2 课中异地同步课堂

异地同步课堂是真实课堂的在线扩展，通过网络连接不同地区的学生同上一堂课，可以实现虚拟课堂与物理课堂的混合，创造一种兼具线上技术优点及线下课堂优势的课堂形态。在疫情常态化下异地同步课堂的设计中，一部分学生和主讲教师在原来的教室里正常上课（物理课堂）；另一部分异地学生通过在线屏幕参与教师组织的教学活动（虚拟课堂）。主讲教师在授课过程中，需要同时兼顾两部分学生：面对面课堂教学的学生和通过屏幕教学的“虚拟”在线学生。

首先异地同步课堂要具有充分支持的网络技术环境，保证教学信号的同步传输。主讲教师所在的物理课堂要配备计算机、音视频摄像、电子白板、WiFi局域网等同步交互硬件设备；异地学生则可以通过手机、笔记本、电脑等终端设备接收同步课堂教学信号。

其次，异地在线学生由于疫情的影响，存在物理空间的隔离，如果在同步课堂中缺乏和教师的实时互动交流、反馈和认可，会导致学习兴趣和热情下降。因而异地同步课堂的师生之间的实时交互交流至关重要，必须要有远程互动的网络教学支撑平台，例如超星学习通网络教学平台。这些远程互动网络教学平台可以辅助教师突破师生之间只有视频交互的局限性。教师可通过该平台对本地学生和异地学生发布无差别的课堂活动，及时感知异地学生的学习动态，实时调整课程节奏。同时学生也可借助该平台实现学生间的分组讨论交流，分享学习成果。此外，该平台可长久保留课堂回看、活动、讨论交流等资源信息，在实现远程互动教学活动的同时，帮助教师进行教学资源管理和学生管理。

进行异地同步课堂时，必须强调教师的主导作用。开始阶段，以教师讲授为主。教师针对学生线上自主学习中反馈的易错知识点和难于掌握的关键知识点进行讲解，有针对性地回答学生的问题。同时通过典型案例分析、仿真软件虚拟演示或实验设备现场演示，化抽象为形象，提升学生的学习兴趣以及系统性认知水平。然后是教师组织的、以网络教学平台为辅助的课堂活动，这些课堂活动围绕着教学设计中发布的任务展开，进行在线分组讨论和汇报。在这个环节，学生是学习的中心，教师可以帮助学生分析问题、解决问题和总结问题，为本地学生和异地学生提供指导，对不合理的设计方案指出问题并给出相应的建议。最后是学生的任务实施。学生根据任务设计要求以及分组讨论和汇报结果，选择合理的参数，进行虚拟软件设计和仿真。课堂结束时，教师组织本地学生和异地学生进行集体讨论和小结，最终形成一份较全面的任务报告。异地同步课堂通过本地学生和异地学生的分组讨论、汇报以及虚拟仿真等，消除了疫情所导致的本地学生与异地学生之间的物理空间隔阂，增强了课堂的凝聚力。这些多元的教学方法和手段的采用提高了学生对理论知识的系统性和全局性认知能力以及工程实践能力，培养了学生团队协作、沟通等综合素质。

2.3 课后在线学习反馈

课后教师通过网络教学平台发布课后作业或进行在线考核。学生通过网络教学平台上传课后作业和任务报告。教师在教学平台上批改课后作业和任务报告，相关批改情况及时反馈给学生，并对学生提出的问题在线答疑。学生在课后作业或任务报告撰写过程中出现问题，同样可以通过网络教学平台或QQ群与教师进行在线交流，讨论互动。这些学习反馈的结果可以作为教学评价的重要组成部分，同时也可以作为后续教学的可重复使用、可再生的参考学习资源以及教育改革和信息化建设的重要依据。

3 疫情常态化下混合式教学的实践探索

2021年9 月受到新冠疫情的影响，笔者所在学校开学时少部分学生在校，大部分学生在家。笔者以《高频电子技术》课程为例，展开了前述“混合式教学+异地同步课堂”的教学实践探索活动。

《高频电子技术》课程是物联网工程专业的基础课程，其具有理论知识点抽象、公式推导和电路分析复杂等特点，同时具有很强的实践性和工程性。在保持物理隔离有效防疫的状态下，依托网络教学平台，通过任务驱动式混合教学和异地同步课堂化抽象为形象，调动学生学习积极性，改善和提升教学效果，有助于改善以往传统教学模式所面临的困境。

在网络教学平台方面，主要依托“超星学习通”网络教学平台进行混合式教学。该平台可实现任务点发放、活动设计、结果统计、课程资源共享、互动讨论、课程管理等诸多功能。学生可以借助该平台进行线上的自主学习，并通过该平台实现分组讨论、师生互动以及参加其他课堂活动。

在2021～2022学年第一学期，依照前述的疫情常态化下的混合式教学设计，对《高频电子技术》课程重新设计了整体的混合式教学实践框架图，如图3所示。在教学内容设计部分，针对《高频电子技术》课程的特点以任务点的形式，将8章的教学内容，根据总体48学时的要求，分解为24个任务点。在教学资源开发部分根据任务点的设计组建了课程开发团队，团队教师分工协作，完成了线上、线下资源以及课程拓展资源建设。在教学实施部分按照“线上学习+异地同步课堂”的实施过程，将教师和学生任务分解，体现了教师主导，任务驱动，学生为学习中心的实施原则。在教学评价部分，线上学习评价如视频知识点学习、在线测评、作业和任务报告等以及异地同步课堂评价如课堂考勤、课堂参与度、分组讨论和汇报、期末考试等构成了形成性评价体系。最后是总结性评价和与之相对应的反馈与改进。

图3 疫情常态化下《高频电子技术》课程混合式教学实践框架图

这里给出一个《高频电子技术》混合式教学的案例，例如在学习LC谐振回路时，要求学生通过搭建仿真电路进行模拟，理解和掌握LC谐振电路的特性，具体内容如表1所示。

表1 “LC谐振回路”混合式教学表

4 教学效果分析

首先，通过超星学习通网络教学平台的过程评价统计数据来分析学生的学习兴趣以及学习投入度。统计结果显示，本门课累计选课86人，累计页面浏览量70 177次，发布任务点24个，平均视频观看时长230分钟，章节学习次数5 510次，累计提交作业和任务报告1 830次，平均成绩85.36。以上数据说明，本门课的学习者对该课程的学习有较高的兴趣，态度端正，学习投入度较高，大部分学习者取得了良好的成绩，期末试卷成绩统计如表2所示。

表2 正常班与疫情班的期末试卷成绩统计表

其次，通过期末试卷成绩来看学生是否掌握了基本知识点及相关应用和技能。期末试卷成绩的调研对象为物联网工程专业19级（疫情班）和18级（正常班）本科生。疫情班和正常班的期末考试试卷由同一任课教师根据教学大纲以及布鲁姆的教育目标分类梯度（Bloom’s Taxonomy）所出，由考察记忆、理解的客观题和考察应用、分析、评价、创造的主观题组成。从表2可以看出，两个班的人数接近，但是从及格率和平均分数来看，疫情班的学习成绩有明显的提高。按照布鲁姆目标分类分别对疫情班和正常班的试卷进行分析，分析结果如图4所示。从图4可以看出，两个班对于记忆与理解的客观题的得分率差异性相对不大，但是疫情班相对于正常班在应用、分析、评价和创造的主观题部分成绩提高显著。分析认为，任务驱动的“混合式教学+异地同步课堂”，通过线上自主学习、异地同步课堂的分组讨论、汇报、案例学习、实验仿真等，使学生得到了更多的理论与实践的锻炼，所学知识更系统、全面，提高了学生的综合应用、创造能力。

图4 疫情班和正常班的布鲁姆目标分类试卷分析结果图

笔者认为这种以任务驱动为引导的疫情常态化下混合式教学，实现了初步的“教-学-做”一体化，已在2021～2022学年第一学期的教学实践中显示出初步成效。在保障疫情下《高频电子技术》课程教学过程的顺利实施的同时，提高了学生的学习兴趣，有效地提升了教学效果和教学质量。此外，其实施过程的相关数据资料也将在此后的正常教学中发挥积极作用。由于本次实践探索的时间和经验有限，还存在若干缺点，例如：缺少下一轮教学数据的再次验证；还需要更多的案例课程为该混合式教学的有效性提供佐证等。本课程团队将在今后的教学中进行多次循环迭代式改进验证，并为其他工科类别课程提供混合式教学改革的思路和借鉴方案。

5 结论

本文进行的疫情常态化下“混合式教学+异地同步课堂”的教学设计和实践探索，以任务驱动为引导，在疫情防控这一特定情景下，充分利用了线上线下的教学手段，对师生在教学实施过程中承担的任务进行了有效地分解。教师方面，在教学设计、教学组织和实施以及教学评价等方面发挥主导作用。学生方面，通过任务驱动引导，以学生为中心，激发学习兴趣和学习主观能动性，提高了学生工程实践能力和团队协作能力。本文的实践探索为疫情常态化下的教学改革和信息化建设，全面提升学生的综合素质提供了一条可行的方案和思路。