线上线下融合的混合式课堂教学模式研究——以精益生产课程为例

李玉林

（石河子大学 机械电气工程学院，新疆 石河子）

一 引言

随着全国本土疫情传播得以控制，各地高校纷纷启动学生分批错时错峰返校复学的“播放键”。分批返校期间，为了不影响教学的计划进度和教学效果，许多高校要求教师采用“线上线下同步”的混合式课堂教学模式[1]，以实现部分学生在教室上课而另一部分学生居家上课的同步、同质、等效的教学目的。这就要求任课教师必须兼顾线上、线下两个课堂，以保证教学质量和教育公平。但是，如何做到“线上课堂”与“线下课堂”无缝融合[2-4]、同质等效，是当前许多高校在实施课程课堂教学中亟需解决的关键问题。为此，本文以“精益生产”课程为例，对其线上线下融合的混合式课堂教学模式进行研究设计。

二 疫情影响下课堂教学需求分析

（一）线上教学设计及教学模式分析

《精益生产》是我校工业工程本科专业的一门专业必修课，是工业工程专业学生必须掌握的基本技术[5]，以理论讲授为主。学生分批返校之前，线上教学使用的教学平台组合为“THEOL 网络教学综合平台+QQ+腾讯会议”。线上教学设计及其组织实施过程为：

1.教学资源设计。为《精益生产》课程开展线上教学设计的教学资源包括教学大纲、课程教案、教学日历、课前预习材料、PPT 课件、教学视频、案例分析材料、在线测试试题和课外知识拓展资源。制作好的所有教学资源上传到大学THEOL 网络教学综合平台。

2.教学评价设计。根据课程教学大纲要求，课程总评成绩=形成性评价成绩×50%+期末考试成绩×50%-考勤扣分。其中，形成性评价成绩的构成及占比为：课前预习成绩（根据自学笔记给定）占20%，在线作业成绩（教学平台自动判定）占30%，课堂内参与问答或专题讨论成绩（根据学生发言次数、问答质量综合评判）占50%。

3.教学组织实施。教学过程分三个阶段进行，即课前预习、课中重难点讲授、课后测试。其中，学生课前预习根据任务单进行，并做好自学笔记，利用QQ 作业布置提交。课后测试是线上课程讲授结束后，为巩固课堂知识在学校网络教学平台布置的线上测试环节。根据线上测试结果可以了解学生对本次课程讲解内容的掌握情况，并在下次课程进行有针对性的讲解或调整下次课程的教学内容。

（二）线上线下融合的教学需求分析

学生分批返校后，一部分返校学生进入教室面授上课，一部分未返校学生仍为线上上课。为了实现线上、线下两个课堂同步、同质等效进行，需要满足的功能包括：

（1）实时交互功能。教师能同线上、线下学生顺畅交流，包括提问、答疑等等。

（2）实况共享功能。线上、线下学生均能同享多媒体课件和板书内容。

为了实现以上功能，除了线上教学时使用的相关软硬件外，还需要配备拍摄传输板书内容的软硬件，本文使用手机和ApowerMirror 实现该功能。

三 线上线下混合式教学模式设计

根据疫情影响下的课堂教学需求，本文设计的线上线下混合式课堂教学模式，如图1 所示。在线下课堂中，除了传统多媒体教学的基本配置（包括电脑、投影仪）外，增加了板书内容拍摄投影部分。即将手机与笔记本电脑通过WiFi 连接，并确保手机和笔记本电脑处于同一网络环境。然后，利用手机和电脑中均安装好的ApowerMirror 软件（免费）将手机实时拍摄的屏幕共享到电脑中。再利用腾讯会议（或钉钉）的屏幕共享功能将课程PPT 和板书内容共享给线上学生，同时在投影仪中分屏显示给线下学生，从而实现线上、线下学生共享相同的教学内容或教学情景。上课时，线下学生可随时与老师进行课堂交流，线上学生也可随时打开静音与老师或学生无障碍沟通。

图1 线上线下融合的课堂教学模式

四 线上线下混合式课堂教学实施

下面以《精益生产》课程为例，阐述线上线下融合的混合式课堂教学模式的实施过程。

（一）教学准备

（1）软硬件配置

该教学模式要求的硬件配置包括笔记本电脑（或具有WiFi 连接的台式电脑）、手机及固定支架、投影仪及其他教学设施。软件配置包括在电脑中安装WPS或Office、QQ、腾讯会议（或钉钉）和ApowerMirror 等；在手机中安装钉钉和ApowerMirror 软件。

（2）教学设施连接

按照正常的线下课堂教学，首先，将笔记本电脑与投影仪连接，并将手机用支架固定好；其次，分别打开电脑和手机中的ApowerMirror 软件，建立手机与笔记本电脑连接；最后，打开腾讯会议（或钉钉的在线直播/在线会议），邀请上课学生进入（线上线下学生均可加入），设置电脑全屏幕共享，将电脑屏幕共享到线上学生端和投影仪。

（3）课前软硬件调试

上课前，将WPS（或Office）打开的上课PPT 以演讲者视图播放（按下Alt+F5）,右边放ApowerMirror 软件界面并设置置顶显示，即可维持PPT 界面和板书内容拍摄界面同屏显示，减少两者相互切换。调试好后，截取的腾讯会议共享屏幕布置实况，如图2 所示。

（二）教学实施

对教学软硬件进行连接、调试好后，线上线下教学即可同步进行。本课程的教学过程包括课前预习、课中答疑及重难点讲解、课后作业及测试等环节[6]。具体的教学实施过程如图3 所示。

图2 共享屏幕布置实况截屏

图3 教学实施过程

（1）课前环节

在课前环节，任课教师根据前一次课的学生上课情况、作业完成情况或测试效果反馈，及时调整本次授课内容，并根据课前预习任务量，在组建的课程QQ 群中提前推送自学资源和发布学习任务。学生根据学习规定的任务、要点、目标和要求，下载学习资源进行自学，并将自学笔记从QQ 群的作业功能中提交。期间，教师随时指导学生学习并线上答疑。以《精益生产》课程为例，如图4 所示。

（2）课中环节

在课中环节，教学组织形式及实况效果，如图1、图2 所示。该环节是课程教学的核心，主要以答疑和重难点讲解为主。在课堂教学过程中，任课教师可以随时与线上、线下学生提问、答疑。同时，不仅线下学生可随时与老师进行课堂交流，而且线上学生也可随时打开静音与老师或同学进行无障碍沟通。

为了避免线上学生“账号在线，人不在线”和在线教学“静悄悄”的现象，课堂教学时通过随机点名回答问题、随堂测试等多种形式，掌握学生的听课、学习状况。课堂互动过程中，根据学生发言次数、问答质量，综合评判课堂内参与问答或专题讨论成绩，促使线上线下学生积极参与课堂教学活动，使线上线下教学实质等效。

（3）课后环节

课后环节主要包括学生完成课后作业或测试、教师进行学习分析和评价。以《精益生产》课程为例，根据教学任务及目标，要求学生在大学THEOL 网络教学综合平台完成相应的在线测试，题型包括选择题、判断题和填空题等。学生完成在线测试后，大学THEOL 网络教学综合平台自动统计测试情况，如图5 所示。教师根据学生的在线测试完成情况进行学习分析和评价，为下次授课内容调整奠定基础。

（三）实施效果评估

图4 课前环节教学活动

图5 在线测试完成情况

设计问卷评估教学实施的效果显示，学生对该课程的线上线下混合式课堂教学的整体满意度为94.12%，其中线上学生的满意度为92.41%。课堂教学中，87.35%的线上线下学生能够积极参与课堂讨论并认为对所学内容有更深入的了解，其中线上学生占82.57%。所有学生认为课程教学的知识点讲解很清楚，提供的自学材料、在线测试等有助于学生对课程内容的理解和掌握。超过96%的学生认为考试或评定成绩的作业（如在线测试），能检验强调的教学内容。由于疫情期间，各门课程的课后作业均以在线形式布置，31.18%的学生认为本课程的作业量偏高。这也是造成在线测试平均提交率未达到100%的原因，如图5 所示，平均提交率为92.41%。从教学记录来看，线上、线下学生参与课堂讨论的单人发言次数中，最低分别为8 次和12 次，最高分别为9 次和16 次。

五 结语

通常的“线上线下”混合式教学由线上学习和线下学习两个环节顺序进行[7-9]。本文考虑疫情影响下线下课堂和线上课堂融合的同步教学需求，研究设计出线上线下融合的混合式课堂教学模式。应用于《精益生产》课程教学实践表明：（1）该教学模式简便易用、无需资金投入；（2）实现了“线上线下”同步教学和师生间便捷交互，线上线下课堂交互气氛活跃；（3）任课教师能方便快捷地兼顾线上、线下两个课堂，能够有效保证教学质量和教育公平。