混合式教学模式的大班实践效果研究

孙燕云，徐利华，何 钰，吴 浪，廖文强，黄曦晨

(西南交通大学 物理科学与技术学院，四川 成都 610031)

混合式教学兼具在线教学和课堂教学的特点，拓展了教与学的时间和空间，经过多年的探索实践，已经成长为教育领域的一种新形态. 该教学模式通过借助现代化教育技术力求将学生从浅层学习导向深度学习. 经过多年的探索实践已经取得了一些经验，但在部分领域仍有挑战存在.

由于教育资源的限制，目前大班教学仍是高校很多基础课程普遍采用的教学组织形式[1]，但基于庞大的班级规模很难实现高效的互动[2]. 大学物理作为大多数理工科大学生必修的公共基础课，具有内容难、课时紧、选课人数多的特点，且系统性强、推理严谨、逻辑严密，具有鲜明的理工科色彩. 该课程的教学研究的成果对于其他理工科课程具有十分重要的借鉴意义.

本文以教育部直属世界一流学科建设高校某大学规模逾百人的普通班(非拔尖班)为研究样本，拟探讨两个问题：一是采用线上线下混合式教学模式授课的大班教学的实际教学效果，二是有关教学策略的具体建议.

1 某大学混合式教学模式的大班教学实践结果

本工作采取的混合式教学模式由课前、课中、课后三个阶段组成[3]，具体的教学设计如表1、表2和表3. 学生成绩由各教学阶段累计得到的平时成绩100分封顶. 与样本班对照的数据来自于包括该教学班在内的某大学本学年所有选修同层次大学物理课程的学生. 两个学期每学期的平均人数约为3800名，其中约3500名学生(约占总平均人数的92%)所在的教学班采用传统教学方式。

表1 以学为中心的混合式教学设计之课前自学阶段

样本班在2019年春季学期的期末卷面成绩分布如图1示，其分布曲线的均值为67.99分，标准差为2.01分；同期全校学生的成绩分布曲线均值为64.05分，标准差为2.24分. 采用混合式教学模式的班级的及格率约为74.5%，同期全校学生的及格率为64.4%.

表2 以学为中心的混合式教学设计之课堂教学阶段

表3 以学为中心的混合式教学设计之课后总结提升阶段

图1同时展示了同年秋季学期教学实践的数据.进行了混合式教学的班级卷面成绩分布曲线的均值为70.39分，标准差为1.78分；同期全校该门课程的成绩分布曲线均值为70.05分，标准差为2.10分，采用混合式教学的班级的及格率约为80.5%，同期全校学生的及格率为75.7%.

统计数据表明，在两个学期的教学实践中，采用混合式教学模式的班级都呈现明显的“一小一高”特点：成绩分布离散程度小(标准差小)、及格率高. 总的来说，参与该项教学实践工作的学生取得了较好的成绩. 为了分析评价该教学模式对提高高校普通大班学生的学习效果的达成度，进一步探讨现行混合式教学的改进方向，接下来将以样本班秋季学期的教学数据为基础，细究影响学生期末卷面成绩的几个因素及其与卷面成绩的相关程度.

图1 两学期教学实践的期末卷面成绩分布

2 相关度分析

(1)

统计结果一定程度上反映了教与学的复杂性.图2为计算得到的各自变量与期末卷面成绩的相关度分布，它们的相关系数处于0.3～0.7范围内，均未达到高度相关，可见教学效果必然是多种因素综合作用的产物，教学的复杂性恰与混合式教学模式中教学方法的多样性相呼应.

图2 不同自变量与期末卷面成绩的相关系数

2.1 视频完成度与期末卷面成绩的相关系数分析

尊重学习主体，允许学生个性化选择性地学习指定视频.对于混合式教学，课堂视频往往被作为最基本的教学资料提供给学生[5].为强调视频学习的必要性，部分教学实践中还将线上学习设为闯关模式[6]，以保证学生能在规定时间内学习完所有指定视频资源.对于学习人数众多的公共基础课，线上精品视频资源极为丰富[7,8]，学生获取适合自己学习特点的教学视频非常方便.考虑到上述现状，在教学实践中允许学生个性化选择性地学习教师提供的教学视频，还允许学生通过其他渠道自行选择学习资料.由于教学视频观看的完整度不计入学生最终考评成绩，避免了学生刻意“刷视频”的现象，该项数据水分较少，以之为依据分析得到的学生学习指定视频与期末卷面成绩之间的相关度可信度较高.

图2显示学生观看指定教学视频的完整度与期末考试卷面成绩之间的相关系数处于低度相关区间，为0.37左右，并未达到显著相关的程度.造成该现象的原因可能为以下两点：

第一，凭借一套在线视频资源很难满足逾百人规模大班中的不同层次学生.访谈结果表明，有些学生希望视频中多讲基本原理和基本概念，有些学生希望视频中多讲例题和具体的计算，有些学生希望视频再长一些，有些学生则希望视频再精练一些.

基于此情况，笔者认为为学生开发、选择多套高质量、风格各异的线上视频资源是提高视频教学效果的突破点.在开发和选择教学视频时，除了扎实的知识点讲解外，还要综合考虑学生的认知负荷、学习参与度和主观能动性等要素[9].教学资源的开发可以通过校际合作甚至国际合作实现共建共享.

第二，学习者本身的学习风格具有差异化.按照O’Brien的分类标准[10]，学习者可被分为视觉型、听觉型和触觉型三大类，不同的学习策略会对学业成绩产生不同的影响[11].针对本班学生的调研结果也取得了和同行[12]一致的观点.图3显示在样本班中除了有40.5%的学生习惯通过观看视频学习以外，更有45.57%的学生倾向于通过阅读书籍资料汲取知识，另有13.93%的同学习惯通过讨论获取知识.

图3 样本班学生获取知识的习惯途径

上述调研结果提醒笔者在课程设计中，应在尊重学生不同学习风格的基础上制定多样化的教学策略，不宜在教学管理中将学习视频完成率作为硬性考核指标，简单一刀切，即教学评价的侧重点应放在“教学质量”上而非“技术运用”上[13].

统计结果显示对于主动观看指定教学视频的学生，他们的学习效果优于全班以及全校的总体水平，的确能够很好地适应线上线下混合式教学模式.图4展示了样本班视频完成度在90%以上的学生的成绩分布曲线，其均值为79.5分，标准差为1.02分，远优于全班(均值70.39分，标准差1.78分)和全校(均值70.05分，标准差2.10分)的成绩分布曲线.

图4 样本班视频完成度在90%以上的学生成绩分布以及同期全班、全校的学生成绩分布

视频完成度在90%以上的这部分学生规划自我行为以求达成学术目标的能力较强，但仅占样本班人数的15.6%.该班级中另有73%的学生视频完成度不到60%，反映出大部分样本班的学生并不优先以教师提供的教学视频作为主要学习渠道.

该人数占比提醒笔者，应严肃思考那种倚重指定教学视频的混合式教学模式的最佳适用群体，严谨评价该教学模式对提高高校普通大班学生的学习效果的达成度.

2.2 课后纸质作业、课堂互动与期末卷面成绩的相关系数分析

课后纸质作业、课堂互动与期末卷面成绩的相关系数分别为0.37和0.47.尽管这两个教学环节与卷面成绩的相关度均未达到高度相关，但其值均为正，表明它们对学生的学习效果还是可以起到正向激励作用.相较于课后纸质作业，课堂上的互动参与度与期末卷面的相关系数更高.

作业同质化现象是大班教学面对的诸多棘手问题之一[14]，学风建设工作任重道远.课后纸质作业理应更能反映学生对知识内容的掌握情况，而取值为0.37的相关系数却表明该学习环节与期末卷面成绩仅低度相关，原因可能在于大班教学中学生很容易在学习共同体内交流作业答案，导致该项统计结果未能客观反映学生个体知识水平.该困境的解决一方面有赖于技术的革新，但更重要的是有赖于全过程、全方位育人体系的构建[15].对抄袭作业行为的界定和惩戒需要付出大量的时间成本和人力成本，对于大班教学情况更甚，单凭教师一己之力很难妥善解决.尽管数据库查重可以得到两份文本间的总相似度，但尚不能对公式的相似度进行检测，对解决理工科课程作业同质化问题的帮助有限，需要借助高校与线上教学技术开发主体的深度合作才有可能从技术层面上妥善解决.

图2的统计数据显示课堂互动能够促进学生知识水平的提升.相较于自学，课堂学习对学生更为重要.此处的课堂互动数据不包括课前测验，反映的是课堂活跃程度而非学生的认知水平，具体包括签到、投票、回答问题频次、讨论区发言频次等.比较图2中课堂互动、视频完成度的相关系数，可知前者比后者更有助于提高期末卷面成绩.说明相较于自学，课堂学习对学生更为重要，教师应加强基于课堂的教学.为进一步提高课堂互动环节对学生学习效果的促进程度，教师应在尊重教学规律和内在逻辑[16]的基础上，针对学生的学习需求采取精准的教学引导，例如在学生的学习障碍处展开深度有效的互动[17]、作业海报展示等.

2.3 课前测验成绩与期末卷面成绩的相关系数分析

统计数据表明，重视课前预习的学生取得了良好的学习效果.本研究中的课前测验被设置在每次讲课的前15～20分钟内进行，目的是检测学生课前预习的情况.图2中的课前测验成绩与期末考试卷面成绩的相关系数约为0.57，达到了显著相关水平.反映课前预习水平的课前测验不仅能检验学生预习阶段对知识的理解和掌握程度，还可以有效激励学生投入精力主动学习，促进学生内化知识目标.该内化过程必将诱使学生萌发更强烈的学习动机，使其更愿意进一步主动投入学习，达成正向激励的学习状态.

课前测验平均分在90分以上和60分以下的学生成绩分布如图5示.这部分学生约占班级总人数的22.5%，他们期末卷面平均成绩为80.5分，标准差为1.13分.这部分学生中70分以上的占比较全班和全校成绩分布有明显提升.重视课前预习的学生显著抑制了样本班成绩的分布曲线在低分段的分布值，同时抬高了其在高分段的分布值.与之相对的，课前测验平均分在60分以下的学生占班级总人数的34.1%，他们的期末卷面平均成绩为58.6分，标准差为2.05分.这部分轻视课前预习的学生大幅缩减了样本班与普通班在卷面得分上的整体差异.换言之，混合式教学模式在提升自律性欠佳的学生的学习成效方面尚未令人满意.

统计结果进一步突显了制定多样化教学策略的客观性和必要性.课前测验平均分在90分以上的学生中，视频学习完成度在90%以上的占比约为34.5%，说明其中另有65.5%的学生更倾向于采用其它模式预习.

图5 样本班中课前测验平均分在90分以上和60分以下的学生成绩分布以及同期全班、全校的学生成绩分布

值得指出的是课前测验平均分在90分以上的学生期末卷面成绩的总体水平明显低于其课前测验得分，原因在于课前测验中缺乏主观题的教学数据.相较于客观题，主观题更能考察学生的高级思维水平，更能加强课程的高阶性、创新性和挑战度.然而，受限于目前大型线上学习平台的技术现状，要想让系统自动反馈学生的测试结果，多采用以选择题型为主的客观题。对以计算题为代表的主观题，只能借助课堂讨论、小组练习等方式完成.随之而来的问题是实际教学中教师很难同时对百余学生进行主观题的分数记录及统计分析，更难以逐一进行个性化反馈.特别是采用混合式教学模式之后，每周仅教学的组织管理工作、课后作业评阅工作就消耗了教师大量的时间和精力.在师生比严重不足的大班教学环境中，仅依靠人力整理每堂课主观题的完成情况很不现实.但及时反馈却是培养学生最重要的渠道之一，此处教与学的供求关系失去了平衡.上述现状也提醒教育工作者应谨慎评估混合式教学的适用范围.

如何在不增加教师、学生太多负担的基础之上，妥善解决主观题目的在线评阅分析、个性化反馈，这些问题不仅有赖于技术的发展，更有赖于思想的革新.鉴于“互联网+”蓬勃发展的现状，相信在今后该问题必将获得突破.

3 学生反馈情况分析

除了成绩评测外，还通过访谈收集了学生在行课过程中的主观感受。已有大量文献评述了混合式教学模式的优点，学生的正面感受也与之大抵相同，本文不再赘述。此处重点分析学生的负面感受以求进一步改进教学。相较于混合式教学模式，更偏好传统教学模式的学生大致持有以下两种观点：

(一) 混合式教学模式使得学生花在学习上的时间远多于传统教学模式班级的学生，但最终的全校统一考试成绩并未对学生的这部分工作予以分数上的鼓励

部分学生从得分“效率”的角度，滋生出不认可混合式教学模式的情绪。在行课过程中，除纸质作业和期中考试之外，与学生平时学习情况有关的平时成绩合计仅占总评成绩的10%，如此体量的占比显然无法达成有效的形成性评价，也很难驱动学生全心投入混合式教学.

客观讲，这种将实行传统教学模式的班级与实行混合式教学模式的班级一刀切的考评模式的确无法反应出学生在人性维度、价值维度和终身学习维度等方面的提升效果.毕竟混合式教学的长处之一就在于提升学生持续自主获得知识的能力以及资源整合能力[17].

类似于生产力决定生产关系，新的教学模式对新的教学管理方案提出了迫切的需求.教学管理层应在坚持以学为中心的教学理念的基础上，允许存在多元化、个性化的评估方案[18]，进一步释放教师与学生的主观能动性.

(二) 混合式教学模式更适合学习主动性较强的学生，对于以及格为目标的学生而言，对这种需要投入更多精力、更为辛苦的学习模式“很不划算”.

这种负面观点的形成原因有二：其一，部分学生仍然沉醉于高考前程式化的学习方式，认为理想的课堂应突出考试重点和解题方法，学生在课堂上的主要任务就是默默听讲.那些在应试教育中如鱼得水的学习策略、习惯现如今在混合式教学模式中却成为了掣肘，使得学生迷茫无措；其二，以大班教学模式为主的基础课与学生就业关系并不十分密切，部分学生学习动机不清晰，缺乏了持续的学习动机，学生在学习过程中就很难做到主动反思，结果是这部分学生只适应“满堂灌”这一被动学习模式.如何引导这些学生主动参与打造自己的优质学习经历一直是教育研究中的难点问题.为大一新生开设的以引导学生早日适应大学学习、培养学术兴趣为目标的新生研讨课也许是解决这一问题的良方.

4 结果讨论与建议

基于教育部直属的世界一流学科建设高校某大学的规模逾百人的普通班(非拔尖班)的教学实践，本文探讨了线上线下混合式教学模式的实际教学效果.统计数据显示，采用混合式教学模式的班级呈现“一小一高”特点：成绩分布离散程度小、及格率高.总的来说，参与该项教学实践工作的学生取得了较好的卷面成绩.

为探讨如何进一步优化混合式教学策略，详析了学生在多个教学环节的得分与期末卷面成绩间的相关度，得到的结果及给出的建议如下.

(一) 在尊重不同学习风格的基础上制定多样化的教学策略

凭借一套在线视频资源很难满足逾百人规模的大班中的不同层次学生，为学生推荐多套高质量风格各异的视频资源非常必要.不宜在教学管理中将学习指定视频的完成率作为硬性考核指标简单一刀切.

重视课前预习的学生取得了良好的学习效果.这部分学生的构成中，视频学习完成度在90%以上的占比约为34.5%，另有65.5%的学生更倾向采用其它模式预习.该结果进一步突显了制定多样化教学策略的客观性和必要性.

主动观看指定教学视频的学生能够很好适应混合式教学，但这部分学生仅占班级人数的15.6%.结果提醒我们应严肃思考这种教学模式的最佳适用群体，严谨评估基于指定教学视频的教学设计对提高高校普通班学生的学习效果的达成度.

(二) 构建“三全育人”体系是保障教学效果的根本，高效互动环节可为教学锦上添花

目前查重系统对解决理工科课程作业同质化的帮助有限,该困境的解决一方面有赖于技术革新，但更重要的是有赖于学生学习观念的转变.学风建设既是高校思政工作内容的一部分，也能够局部反映思政工作的成效.因此紧紧围绕“立德树人”这一根本任务，构建“三全育人”体系全面推进思想政治教育是提升教学效果所必需的根本保障。

为进一步加大课堂互动对学生知识水平的提升作用，教师应在尊重教学规律和内在逻辑的基础上，以学为中心，针对学生的学习需求采取精准的教学引导

(三) 教学改革已进入深水区，对教育技术的现代化和课程考评方案均提出了新需求

在理工科课程中，综合计算类主观题目的实时评测对保证课程的高阶性、创新性和挑战度非常必要.如何在不为教师、学生增加太多负担的基础上，实现对理工科课程主观题目的在线评阅分析、个性化反馈是现阶段面对的难题.该难题对教育技术现代化既是挑战，也蕴含着机遇.

将采用传统教学模式的班级与采用混合式教学模式的班级一刀切的考评模式无法反应出学生在人性维度、价值维度和终身学习维度等方面的提升效果，建议进一步基于三全育人的培养目标完善考评方案.

本研究工作的样本数据本身存在局限性，讨论的影响期末卷面成绩的自变量也未能穷尽.但得到的结论可为今后关于混合式教学效果的研究提供参考，并有助于推动混合式教学模式的优化创新.