基于慕课平台的混合教学模式设计与应用*

陈 卓，许 羿

（重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400045）

《新媒体联盟地平线报告》（2017 年高等教育版）[1]描述了高等教育中影响教学、学习和创新研究的六大关键趋势、六大重要挑战和六项教育技术进展，其中指出在线学习、移动学习和混合式学习已成大势，如果教育机构还没有良好的教学模式来整合这些已经普及的学习方法，它们将会被淘汰。而在我国高等教育领域，虽然这些新型学习方法已推广多年，但由于受到高校硬件、软件水平及教师个人能力素质等众多因素影响[2]，目前大多侧重在理论探索、观念认识的层面上，在实际教学中使用较少。鉴于此，本文重点探讨混合教学法在具体课程中的设计与应用，并提出可供参考的一线教学模式。

一、《结构力学》课程教学现状

1.传统课堂现状

《结构力学》是土木工程专业核心基础课程，对于土木工程专业人才培养具有关键作用。在传统的课堂教学模式中，教师满堂灌使得学生已养成被动接受教师讲解、思路跟着教师走的习惯，很容易出现上课时听懂但自己练习时无从下手的情况。这种教学方式，学生参与度低、自主学习能力弱化，无法真正对所学内容理解透彻、举一反三，已不能很好地适应当下高等教育发展的趋势。

2.在线课堂现状

近年来，以慕课为主要形式的在线开放课程在国内外获得了快速发展，越来越多的人利用慕课平台开展网上学习，人们的学习方式已然发生了重大变革。国内也有多家高校和机构开设了《结构力学》在线学习课程。尽管慕课有其自身无可比拟的优越性，但一直以来有着通过率低（4%-10%左右）、学习者难以持续等问题[3][4]。究其原因，主要是慕课与传统大学课堂相比，学习者与教师之间存在时空隔离，不能实时交流，缺乏学习情境的真实感，从而出现学习孤独感，在一定程度上造成学习者提前中断学习。

在线学习面临学习者之间物理空间不共享的困境，这是传统面授教育模式的优势所在。而面授教学由于知识的单向传递又存在缺乏互动等问题，在线学习刚好可以弥补这一缺陷。Jeffrey Selingo 指出[5]，高等教育的未来应该是物理空间与数字空间的结合。网络教学与课堂教学应该互为补充，有机结合。本文基于此提出基于慕课平台的混合教学模式。

二、基于慕课平台的混合式教学

1.混合式教学

混合式教学提供一种将面授教学与基于技术媒介的教学相互结合而构成的学习环境。通过这两种学习模式的重新组织实施，以达到提高教学效率的目的[6]。这种混合式学习模式可以为学习者提供随时随地的移动学习环境，实现在任何时间、任何地点都可以进行的灵动学习模式。这种模式融合了传统课堂面授教学的优势和网络在线教学的优势，既体现了教师的引领作用，又突出了学习者为本的理念。许多研究结果表明，这种模式能够提高学习者积极性、创造性以及独立学习的能力。

2.基于慕课平台的混合式教学

随着各种慕课平台的不断发展，其运行、管理日趋完善。以超星慕课为例，该平台设置有学习模块、作业模块、讨论模块、资料模块、拓展模块及统计模块，并且支持各种移动终端的访问与使用。利用这些模块，学生端可观看微视频、记录笔记、发起讨论、参与课堂或直播互动；教师可上传资源，发布作业，参与答疑，发起问卷调查，发起课堂活动以及统计学生学习行为数据等。

本文结合现有混合学习模式[7]特性和慕课平台功能特点，构建基于慕课平台的混合学习模式，如图1 所示，该模式主要分为以下三个部分：

（1）前期学习资源设计

对学习对象、学习内容进行分析，设定微课知识点及课堂互动环节。在微课知识点设计上，尽管已经有国家级的《结构力学》精品课程可以参考或作为补充资料，但并不适合全盘照搬。这里应结合教师实际教学经验，针对教学对象，进行更为本土化的个性设计。有研究指出，由任课教师本土化设计的微课，学生更具有亲切感，更容易消化理解。本文在微课知识点的设计中，将其分为课前背景知识介绍、课中概念重点阐述、课后习题举例、工程应用等。不同的微课类型用于不同教学阶段。其中每个微课知识点准确、精炼、通俗易懂；在界面设计上，采用简洁清爽的可汗风格，以手写勾画的形式，致力于给学生形成一种面对面、一对一讲授的亲切感。

图1 基于MOOC 平台的混合教学模式

（2）学习活动设计

在学习资源的支持下进行学习活动设计。本研究并未使用现下流行的翻转课堂模式，尽管翻转课堂带来了先进的教学理念，但也有研究表明这种模式并不适合所有课程[8]。从学科角度看，文史类、艺术类等通识课程更适合翻转课堂模式，而像《结构力学》这种概念和逻辑性很强，注重演算、公式推导的专业学科，过多地把知识点布置在课前，让学生自学完成，效率很低。基于此，该模式的学习活动设计，在课前资料发布环节主要是以背景知识介绍、知识点体系说明为主，帮助学生建立宏观学习框架意识的微视频；课堂上，再嵌入阐述重点概念的微视频，由教师引领学生开展基于自带设备的线上线下同步互动的课堂学习，因为这种沉浸式的课堂学习环境更有利于掌握计算和推理方面的技巧。课后，还可发布习题举例、解题分析、工程中具体应用等微视频，强化课内知识，拓展学生视野。此外，教师可根据课后作业情况发布直播视频、实时分析易错点等。

（3）后期学习效果评估

学习效果评价设计，通过学习过程中的问卷调查、学生学习行为大数据分析、学习阶段性测试等方面得到的反馈信息，对教学进行改进和完善。基于慕课平台混合教学的三个阶段，实现了线上与线下的教学方式混合、固定与移动的教学环境混合以及静态与动态的教学资源混合。本文将结合该教学模式在《结构力学》课程中的具体应用展开进一步说明。

三、混合式教学模式在《结构力学》中的设计与应用

1.线上与线下的教学方式混合

本研究在《结构力学》开课前，对96 名学生进行了对以往课堂互动情况、听课效率影响的调查，具体数据见表1、表2。从表1 的结果中可以发现：传统课堂一直存在课堂互动不足、学生回答问题积极性不高的情况，有52.08%的人只有在被点名后才会被动参与课堂活动，12.5%的人从不参与课堂互动。主动参与的学生比例只有35.42%，这就使得教师很难了解学生的学习掌握情况。而表2 中，有33.33%的学生感觉课堂互动让人紧张，也间接反应出学生参与性不高的部分原因。另外还有23.96%的学生觉得课堂互动过多影响学习进度，对课堂互动效果认可的比例仅为28.13%。

基于以上调查结果，本研究在《结构力学》授课过程中引入了自带设备进课堂的教学模式，即师生自带个人移动终端设备进入课堂，共同参与课堂教学的应用模式。在该模式下，课堂上的互动方式由线下面对面互动拓展到线上，将部分互动环节由教师在课堂直接发问转化为移动端问题抢答、问卷等多种形式。各种课堂教学活动都将可以以数字化的方式呈现出来。教师可实时掌握学生通过互动反馈所体现出来的学习情况，并随时调整教学进程。这种线上线下同步混合的教学模式，充分体现出“混合式教学”的优势。在课程学习中期，本研究再次进行了问卷调查，结果表明这种方法极大地提高了学生的参与度以及对课堂互动效果的认可度。

表1 传统课堂互动情况调查表

表2 传统课堂互动对听课效率影响调查表

表3 为混合教学模式下参与课堂互动调查的结果。其中56.25%的学生愿意通过移动端抢答的方式参与课堂互动，6.25%选择直接举手回答。综合两项数据，学生主动参与互动率达到了62.50%，相比传统课堂提高了近一倍。尽管还有37.50%处于被动参与或不参与的状态，但有望随着混合教学模式的推进逐步得到改善。表4 为混合教学模式下互动对听课效率影响调查结果，可以发现，原来传统课堂中最突出的课堂互动让学生感到紧张、无法专心听课的问题，在混合教学模式下得到了很大缓解，对课堂互动效果的认可率达到了55.21%，相比传统课堂提高了近一倍。

总结原因可以理解为，学生在传统课堂学习环境中有拘束感，不愿意在公开场合表现自己，这是在特定场合或具体任务面前缺乏信心的表现。具体到课堂互动上，可表现为学生为了避免回答错误或回答不佳而承担来自外界的批评和嘲讽而采取的一种自我保护措施，即选择零风险的“沉默”。但当提问活动转到线上进行后，这种约束感会减弱，学生的参与意愿也随之增强。这是因为网络平台有去抑制化的作用[9]，人们在网络环境中，行为模式会不同于一般日常生活中面对面时的言行举止。由于制约感的大大削弱，人们会表现得更放松，会更自由地表达自己。这使传统教学模式下教师难以及时掌握学生学习情况的问题，在新的混合教学模式下得到了巨大的改变。

表3 混合教学模式下课堂互动调查表

表4 混合教学模式下互动对听课效率影响调查表

2.固定与移动的教学环境混合

传统的学习环境是以教室、图书馆、宿舍等为主的固定地点。随着互联网普及与移动通信的发展，学生越来越倾向在可以随时随地进行的移动环境中学习。笔者分析了近半年内校内《结构力学》慕课平台访问方式统计数据，在180 人的数据样本中，发现有接近85%的学生采用移动客户端进行平台访问，仅15%的学生使用电脑网页浏览。这表明，由于移动学习的便捷性，学生更倾向于从固定的学习环境中解放自己，进行不受地点限制的更自主的个性化学习。

但是移动学习也使得学生的学习环境变得复杂多样。各种外界因素的干扰可能导致学生无法像在教室里一样安静地学习，从而造成学生的注意力难以集中、持久，影响学习效果。其次移动学习中学生接收的为碎片知识，这种知识属于孤立的知识点，缺乏系统性。

由此可见，引入固定与移动相结合的教学环境，可以有效利用两者的优势。一方面在传统的固定课堂中，教师可以在一个完整的教学时间段内帮助学生梳理知识点，并将每个知识点有序串联起来形成体系，引导学生深层次分析问题，举一反三、不断衍生。另一方面，利用移动教学环境，进行知识点讲解、练习、点评，同时教师可通过网络平台加入到学生中去，不受空间和时间约束，对学生的自主学习过程进行引导，与学生交换想法和见解，提高学生参与度与积极性，构建基于网络平台的“师生学习共同体”。

3.静态与动态的教学资源混合

静态教学资源是基于物的资源，这种资源在一定时期内具有相对稳定性，如传统纸质教材、配套幻灯片等。虽然这些资源在整个教学和学习过程中起着非常重要的作用，但存在表现形式单一、更新慢、互动性差等局限性。学生的学习过程是一个知识不断积累、更新、丰富和迁移的过程，仅仅依靠单一的课本或幻灯片信息显然是远远不够的。随着互联网技术在教育行业的广泛应用，动态教学资源的建立正逐步引起重视。动态学习资源是基于人的资源，它们是动态的、不断更新、不断变化的，具有相对的不可控性[10]，如学生在课堂提问中反馈的信息，在网络学习平台对于某一问题发布的想法，师生交互讨论所产生的新思路等等，这种动态的学习资源更能够充分调动学生的主体性，使学生在学习过程中真正成为信息加工的主体和知识的主动建构者，学习过程更个性化、自主化[11][12]。

在《结构力学》课程具体教学中，本研究设计了基于慕课平台的静态与动态的教学资源混合流程，如图2 所示。首先教师在授课前需预设静态教学资源，如准备教学内容、选择微课知识点、制定教学规划等。其次在课堂线上或线下，真实的动态的教学过程中，对学生发表的意见、观点,提出的问题乃至错误的回答等给予捕捉和反馈，转引生成动态教学活资源。最后教师可对该动态资源进行开发处理，如改写、补充教案，从而投入二次教学应用中[13]。

图2 教学资源混合流程

其中动态资源生成方式可以表现为多种形式：如根据课堂测验进行现场问题分析；根据学生课后作业情况发布网上直播点评；对微课视频开放弹幕功能，让学生在观看过程中可以随时提出问题；针对某知识点在平台学习社区发起讨论，等等。如研究者在课堂上讲解超静定次数判定方法后，采用选择题的形式发放了一个“判定某结构体系超静定次数”的测试，其中A 为正确答案。学生通过移动客户端进行现场投票，投票结果实时投影在大屏幕上。从统计数据中教师可以了解到，参与的52人中，60%给出了正确答案，但还有40%选择了其他答案，其中有25.71%错误地选择了答案B，这是因为学生对关于铰结点和组合结点的概念理解不正确而造成的。根据这一互动反馈，教师在点评过程中即可针对结点概念展开补充介绍。这一过程就是动态教学资源建立的过程，它是基于教学互动实时生成的。在这里，教师提出的问题可以在前期教学规划中进行预设，但是投票结果是动态生成的，也正是基于网络平台，为学生互动反馈结果提供了一个快速数据分析并展示的可能性，使得教师可以迅速掌握课堂情况，动态生成教学资源。

四、结论

本文提出的基于慕课平台的混合式教学模式，在《结构力学》课程的实际应用过程中，显著改变了传统课堂过分使用讲授而导致学生学习主动性不高、认知参与度不足、互动性差等问题，有效地提升了学生学习效率、积极性。但是混合式教学模式并无定式，在其推广过程中，应根据各高校的具体情况灵活把握。如何更加合理、优化地发挥混合教学模式的最大潜力，使其达到显著提高教学效果和教学效率的目的，仍是一个需要不断探索的过程。但是这种全新的强调以学生为中心的教学模式，必将成为我国高等教育人才培养的主流模式之一。