促进自主学习的混合教学设计研究

王春玲，姜春玲，吴晓梅，孙 梅

(泰山学院物理与电子工程学院，山东泰安271000)

0 引言

自主学习(autonomous learning)是一种以人本主义心理学和认知心理学为基础的现代学习理念[1]和学习方式，是指学习者通过自我选择，自我内化而实现的一种自律、自主的学习活动。相较于以教师为中心、学生处于服从和被动地位，忽视学生个性的传统灌输式教学，自主学习重视个体差异，鼓励学习者在教师正确引导下，根据各自基础和学习特点，选择恰当的学习内容、学习方式和学习场所，充分发挥了个人主观能动性。在信息爆炸、科技日新月异、人工智能呼啸而来，职业变动成为常态化的今天，大学生自主学习能力的培养尤其必要和迫切。

但是从目前高校现状来看，大学师生尚未为自主学习做好充分准备。一方面，长期应试教育指挥棒下成长起来的大学生，尤其地方院校的大学生，已经习惯于教师“满堂灌”授课方式下的被动学习，自主学习意识弱化，需要通过教师合理引导促进其自主学习能力的提升；另一方面，引导学生自主学习需要教师通过多样化的教学途径、教学手段和教学评价设计，创设基于学生个性特征的知识建构和能力、素质养成的有效学习环境，对高校教师的教学设计能力提出了更高要求。

近年来，随着MOOC到SPOC等互联网+教育浪潮的推进，混合学习(blending learning)在各类高校得到广泛研究和应用。选取2012-2016年中国知网数据库以“混合学习”为关键词的相关论文分析显示，混合学习已进入应用阶段[2]。在此背景下，基于促进学生自主学习的理念，在电子信息类专业多门专业课程中进行了两年多混合学习的教学探索。实践证明，一方面，学生对混合学习的认知度、参与度、满意度都有较高的评价，相对传统课堂更喜欢该模式；另一方面，学生由于对自主学习所要求的主动思考、善于提问和学习管理适应不足，影响了自主学习的效果。有效自主学习需要教师改变传统教学模式，借助于混合教学模式，对学生的个性特点和认知需求进行认真分析，针对不同类型知识点进行分类教学设计，创设合理、新颖的学习情境、学习活动和评价机制，以激发学生的学习动机和兴趣，充分发挥学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。

下面主要通过作者混合教学的实践和思考，探讨地方应用型高校实施促进学生自主学习的混合教学设计原则、策略和方法。

1 混合学习模式与教学设计原则

混合学习是指在互联网+背景下传统学习和数字化学习优势的结合，是线上、线下学习环境的混合，也是师生面对面交流学习、学生合作学习与碎片化自主学习方法的混合，还是富媒体化学习资源的混合和基于问题导向和案例、任务驱动等学习模式的组合。其核心理念是“低投入高产出”，即支持不同学习者应用个性化的学习方式，利用相对灵活的时间，获得最佳的学习效果。实现有效混合学习对教师的教学设计能力提出新的更高要求。

1.1 混合学习模式构建

实现学生混合学习的教学设计，以学习者的学习目标(预估学习成果)为出发点。

电子信息类专业课程的知识与技能可以分为识记性知识(包括事实性知识和概念性知识)、程序性知识(技能性)和能力型知识(学习者对所学知识和技能内化后的产物，主要指学习者运用所学知识、技能解决实际问题的能力，包括元认知能力)[3]。区分不同类型知识是教学设计环节对课程知识点进行拆分、归类，开发设计学习资源的前提。过程和方法目标是学生通过课程学习掌握和提升的能力目标；情感态度和价值观目标则是课程学习对学生多种意志和品质的锻炼和培养。

在当前应用型地方院校的工程类专业教学中，工程教育专业认证因其突出教学目标产出导向(OBE，即Outcomes-Based Education)，以学生学习成果、毕业达成情况为中心，并持续改进培养质量的核心特征，集中体现了自主学习理念，成为工程类专业课程教学改革的主流趋势。因此，我们将电子信息类专业课程混合学习目标聚焦于学生学习成果和毕业时应具备的实际能力，强调教学活动设计应围绕学生的实际能力及未来职业发展需要，重视培养学生适应未来、适应社会的综合能力和素质，不再过度关注类似识记性知识的结构化学习任务，而是更多地关注学生通过更具挑战性的项目化、综合性学习任务，以培养其质疑、分析、探究、实践、合作和沟通、决策的能力,培养在工程情境下解决系统问题所需的创新能力、高效利用信息能力、组织沟通能力和规划能力等，实现更高思维水平的深度学习。

基于双主(学生主体-教师主导)基本模式，混合学习模式可以简化为线下课堂学习和在线学习两个模块的组合，如图1所示。

图1 混合学习模式模型

师生双主结合，形成学习共同体，才能完成混合学习的建构。教师借助移动学习平台为学生提供学习导航，实现在线资源推送，对课前、课后学生学情进行分析、评价与干预，为线下组织课堂深度学习活动提供依据。而学生借助于移动学习平台在课前、课后实现相对时空自由的自主个性化、碎片化学习、课前入门测和课后出门测及生生间、师生间在线交流、互动。在课堂上可以通过参与教师主导下的个人探索、小组讨论、合作任务、成果展示等活动实现知识内化，充分锻炼自己，实现不同层次、类型学生个体的学习目标。

1.2 实现混合学习的教学设计主要原则

1.2.1 学习过程适度结构化

学习过程的结构化是指对学习时间、地点和内容的明确规定。适度的结构化学程有助于学生养成良好的自主学习规律，实现个性化知识建构，保证学生自主学习的动力和效果。由于混合学习是对传统学习模式的革新，学习者不仅要进行课程知识加工，还要对学习方式、资源类型等额外分配注意力，可能增加其外部认知负荷，从而影响其混合学习有效性。为保证低投入高产出，应建立相对稳定的学习流程，提前规划每周(单元)学习进度，以帮助学习者逐步形成规律的学习节奏。结构化程度要适度，给不同学习风格、知识水平及学习目标的学习者提供适当的时空弹性。如，每周课堂学习时间固定，课前观看视频的时长、次数则不受限制，课前入门测试和课后出门测试可以多次刷分等。

1.2.2 导学设计便捷可视化

混合学习环境提供了更丰富的资源、工具与技术，但如果信息呈现方式不当、碎片化、冗余信息过多，易致学生信息迷航或认知超载，因学习目标不明确、学习进度受阻而产生焦虑、自卑等不良心理反应，导致学习低效甚至无效，影响学习积极性。因此，教师在混合学习教学设计中应提供便捷清晰的学习导航。使用课程知识地图、概念图等知识可视化工具，帮助学生了解知识模块定位，明确知识流向，促进碎片资源系统化；使用单元导学任务单、课堂活动概念图、思维导图等既可作为学生知识建构、思维交流和评价反思的支架，也有助于学生合理规划学习时间，选择资源呈现方式和内容，减少学习盲目性，实现个性化学习，还有助于引导学生通过知识建构、思维训练和学习评价活动，促进自主学习能力的提升。

1.2.3 学习任务差异化和资源多样化

从多元智能理论出发，学习任务的差异化设计是基于现阶段地方院校生源质量的差异及学生学习基础、个性与学习方式的个体差异。借助于在线资源基于学生个性特征分析的多样化呈现形式和针对学习要求差异的层次化内容的提供，加之课上小组合作和教师的合理评价的引入，为实现因材施教、差异化混合学习提供了条件。在满足课程大纲基本要求的前提下，设计基本任务、一般任务和提高任务，适应不同层次学生的学习需要。

多样化资源建设与差异化学习任务对应，针对不同知识点、知识类型及学习者提供视频、语音、文本等不同形式，挑战性低、中、高不同的案例，满足不同层次、类型学生自主选择学习的需求，充分挖掘潜力，调动所有学生自主学习的积极性。

1.2.4 学习评价与反馈的平衡化

学习评价的平衡是指对学生自主混合学习的形成性评价与课程总结性评价方式的平衡，自评与互评、小组评价、教师评价等多元评价主体的平衡，线上学习成果实时评价与线下课堂评价的平衡。学习反馈的平衡化设计则是对混合学习环境下师生交流使教师巨增的课外工作量的合理降低，教师可以设置一段时间(如24h)内对学生提问或测试结果的在线反馈。平衡化学习评价和反馈的主要目的是实现师生及时有效互动，激励学生持续维持自主学习动力，逐渐变被动学习为有效自主学习，并通过学习态度、行为和效果的综合衡量，克服以往仅以卷面成绩定终身的片面性，鼓励“各尽所能，人人皆可成功”。

2 基于手机平台的电子信息类专业课程混合学习教学实践

电子信息类专业课程一般理论和实践性强、软硬件技术综合，工程性要求高。随着学分制的推进，理论课内容多与课时少的矛盾突出，传统满堂灌式教学和一考定终身的考核机制，再加上生源多样化导致的基础参差不齐，导致学生厌学成风，课堂上低头族屡见不鲜，课上玩手机，期末突击备考成为常态，理论基础低下导致相关实验和课程设计效果不佳，学生懒得(或不会)动手，数据造价、报告抄袭现象严重。课程学习效果不佳，最终导致毕业生专业水平、综合素质低下，考研率持续走低，就业困难。作为一线教师，笔者所在课题组从2016年开始，以促进学生自主学习和个性化学习为目标，在电子信息类本、专科专业多个班级、年级和多门课程教学中进行了混合学习的教改试点。

2.1 混合学习模式教学设计要点

2.1.1 构建功能完备的低成本智慧教学环境

智慧教学环境就是基于互联网、大数据、云计算、虚拟现实、移动学习平台的新型教育信息化环境[4]。从自下而上的教学改革条件出发，课题组的混合学习实践研究选用了两款免费的移动教学工具——学堂在线和清华大学共同研发的雨课堂和北京智启蓝墨信息技术有限公司开发的蓝墨云班课。两款软件界面和使用方法有所差别，但均可充分利用现有的移动信息化条件，完整实现智慧教学所必需的“资源推送智慧化、交流互动立体化、评价反馈及时化、教学决策数据化”[5]，充分体现自主学习理念，实现了手机移动学习和传统多媒体PPT授课的完美结合，为混合学习创造了较为完备的条件。在多门课程的教学试点中，选用了两种教学平台加以比较，实践证明两种平台都得到师生普遍认可。

2.1.2 理论与实践课程一体化设计

在《数字电路》《EDA技术》《自动控制原理》《JAVA》《信号与系统》等电子信息类专业课程教学(涉及通识课、专业基础课和技术基础课)中，均涉及内容密切相关的理论、实验及课程设计环节。通过教师兼任理论与实践课程，整体组合设计和全程构建各教学环节，将理论与实践课统一安排在多媒体实验室，实现师生共同体“讲与做、学与思、看与练”模式下理论与实践学习环节融为一体，既有助于提高学习效率，又充分调动学生兴趣和理论应用积极性，大受学生欢迎。

2.1.3 问题-任务-项目导向的混合学习活动设计

混合学习任务的合理设计是自主学习有效推进的关键，通过设计将课堂面授和在线学习协同整合是教学设计的重点和难点。在实践中我们逐步形成了问题-任务-项目导向的混合学习活动方案。其要点如下：

(1)以一次课堂学习或一次实践环节(一次实验或课程设计)作为一个学习单元安排活动，课堂学习与课下在线学习组合，课堂学习为主，课下在线学习为辅。线下学习以基础型、复习型、较简单或拓展型知识点的解决为目标，设计系列问题引导学生展开自学。课堂学习以解决重点、难点问题或线下活动中反馈的共性问题为主。

(2)通过对课程知识点的拆解、划分确定各单元学习目标，根据理实一体的原则设计系列化任务情境和实践项目。

(3)针对每个学习单元的学习目标和任务情境，按照总分式、渐进式、对比式等方式进行活动组合。总分式活动组合是指将活动区分为较低层次子活动和较高层次子活动；渐进式活动组合是指将大的活动任务划分为若干个循序渐进式子任务；对比式任务则是将知识点间具有强烈对比特征的学习任务相组合。

(4)活动设计多样化、流程化。教师围绕知识点设计学习资源，利用学习任务单、项目任务书等形式提供导学。学习者课前针对初级、入门问题观看视频、课件、教材，完成较低层次或前端子任务的学习与测试，并通过在线交流将存在的疑问反馈给教师；教师根据学生课前线上学习情况，归纳提炼形成课堂问题系列，设计课堂活动方案，通过讲解、讨论、小组协作、个别辅导、项目汇报、测试等多样化形式，完成较高层次子任务或子活动，实现知识内化和深度学习；课后则通过作业练习、交互测验、讨论交流、拓展资源查看等后端活动，实现知识技能的巩固和知识迁移。

2.2 混合学习教学实践反思

2.2.1 学生自主学习支持系统的持续改进问题

混合学习模式的初衷是学生自主学习能力的提升。但是，由被动学习到自主学习不可能一蹴而就，从不适应、排斥，到接纳直至悦纳、形成习惯，需要师生共同体长期持续努力。教师要通过更为便捷的导航设计、更符合认知规律的资源设计、更切合学生深度学习需求的活动设计、混合学习势必占用学生课余时间，在多门专业课程甚至学校推广到多数课程情况下如何实现学生低投入高产出的自主混合学习，需要站在课程群乃至专业高度，进行系统设计。高校校园网设施建设升级以保证网络通畅等基础设置保障问题和软件持续改进、优化师生体验也非常必要。

2.2.2 首课设计至关重要

引人入胜的首课设计能够激发学生学习热情，首课师生约法三章是课程自主学习有效进行的良好起点，值得重视。首课最好在开学前提前启动，师生通过在线互动初步了解，引导学生加入课程云班课或微信群，建立学生对课程的期望；通过讲解课程与专业目标的关系，介绍课程地位、知识结构、学习方法，通过有趣的首课活动帮助学生了解学习流程、资源使用、测试、考查的方法，对学生课程学习节奏和学习纪律提出要求。

2.2.3 教改的顶层规划与激励机制问题

使用移动教学平台进行混合学习设计是一种良好的教学模式，有效促进了学生的自主学习，值得不断探索、持续改进、广泛推广。但是混合学习模式对教师信息化教学设计能力提出新的挑战，需要校方面向教师群体进行全面规划与系统化培训；另一方面，教师为混合学习在教学设计、资源建设、学习活动设计与在线互动、评价等方面额外付出相当大的精力，尤其在目前“重科研轻教学”氛围下，需要高校教学管理部门对教师工作量进行适当认定、补偿、激励，否则，促进学生自主学习，实现教育产出成果持续优化仍是一句空话。

3 结语

综上所述从自主学习和混合学习理念出发，针对当前地方院校工程类专业教学中存在的突出问题，利用互联网+条件下智能信息化技术的发展成果和免费的第三方移动教学平台软件，进行了促进学生自主学习的混合学习教学实践，通过不断改进、优化教学设计，细化学习活动设计，取得了良好的实践效果。新形势下高校学生自主学习能力的提高是一个综合性的难题，一线教师的积极探索持续改进不可或缺，社会及高校上下持续的制度促进和努力更为必要。