线上线下混合教学模式构建——以Java程序设计为例

王文豪，仇 冬，陈晓兵，许仁良

(淮阴工学院，江苏 淮安 223003)

0 引言

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出：要建立新型信息化教学观念，改进教学方法，进而帮助提高教学效果，同时促进优质教育资源的开发应用，创新在线和传统合理混合的新型教学模式，利用信息技术手段来推动学习者的自主学习、协作学习[1-2]。随后各大高校纷纷推进信息化教学，产生了线上直播、大型开放式网络课程(Massive Open Online Courses， MOOC)、小规模限制性在线课程(Small Private Online Course，SPOC)和翻转课堂等新的教育形态，带来了高等教育颠覆性变化，教师将授课内容碎片化放到网络教学平台上，学习者通过计算机或移动智能终端可以随时随地进行学习，打破了时空限制，实现了学习的自主化和个性化，但这种教学模式不利于学习者构建系统化的知识，不利于开展师生之间的互动，教师对习者学习情况了解也不全面，无法提供实时的帮助和指导，师生关系易疏远，因此这种线上教学不可能完全取代传统的面对面教学模式[3-4]。于是产生了线上线下混合式教学模式。本文对线上线下混合式教学模式进行了探索，给出了线上线下混合式教学模式设计思路和实践过程，取得了较好的教学效果。

1 线上线下混合教学模式

构建主义学习理论认为，学习者是知识的主动构建者，不是被动地接受知识。强调教师要从学习者现有知识角度出发，引导学习者进行新知识的探究和学习，从而构建新的知识。人本主义学习理论认为，学习者可以根据自己情况自主地选择学习，强调学习者的创造性和能动性，教师要以学习者为中心，为学习者营造自由发展的课堂气氛，引导学习者充分发挥其潜能。情境认知理论认为，学习内容和学习活动要与具体实践相联系，通过真实的情境或类似真实情境来组织学习。线上线下混合教学模式，一方面利用现代信息技术提供生动形象数字化教学资源和教学情境，引导学生利用网络教学平台进行在线自主学习，协作学习，另一方面通过线下实体课堂教学活动帮助学习者梳理教学内容的重难点、解答疑惑，引导学习者探究和讨论，进行知识内研究生，化，该模式融合了线上网络教学和线下实体课堂教学的优势[5-7]，体现了构建主义学习理论、人本主义学习理论和情境认知理论的思想。线上线下混合教学模式是基于移动互联网技术将线上网络自主学习和线下实体课堂教学有机融合的一种新教学模式，大多采用翻转课堂的教学形式，以学生为主体，教师起引导、辅导和指导的作用，整个教学过程分为课前、课中和课后三个阶段以及课程考核，如图1所示。

图1 线上线下混合式教学设计

课前阶段(线上自习)：教师引导学习者利用网络教育资源进行知识学习，为翻转课堂的教学做准备。教师根据学习者的情况、教学目标和教学内容对网络资源进行筛选，为学习者提供生动形象的线上资源，包括微课、视频、动画、PPT、教学案例、教学任务、习题和试题，使线上的资源为线下课堂发挥辅助性作用。学习者根据自己情况自主完成线上各种资源的学习，并参与老师与其他同学线上讨论，对于自习中不懂的内容也可以将其放到网络交流平台上进行探讨，或将其记录下来，在线下教学时向教师提出，请教师分析解答。

课中阶段(线下课堂)：教师首先通过线上教学平台搜集学习者的学习情况，针对线上自习时普遍存在的问题进行集中解答和总结，梳理重难点内容并进行适当地讲解和强化。然后学习者汇报展示、动手实践和提出问题，教师听取学习者的汇报，引导学习者发现问题，鼓励学习者勇于发言和辩论，进行课堂练习，测评其学习效果，监控学习者学习情况。最后教师和学习者一起探讨拓展性的内容，或者针对某个案例进行深入的讨论，指导学习者完成相关任务。因此线下的课堂不是简单的知识传授，而是师生、生生之间的交流、互动、讨论，实现知识的内化吸收和拓展应用。

课后阶段：是对教学内容的巩固、提升和拓展阶段。教师整理和补充本节课的教学内容，并将其发布到网络教学平台，便于学习者根据自身情况下载复习，查漏补缺。此外，教师根据学习者的实际情况，设计一些具有挑战性的问题、项目或课后作业让学习者完成，进一步延伸课上所学知识，同时还可以推送一些热点问题，拓宽学习者的视野。及时批改学习者线上提交的作业或作品，并反馈出现的问题，提供个性化指导。对于完成情况比较好的作业或作品在网络教学平台上进行展示，以此调动学习者学习积极性。教师也要及时反思教学中的不足之处，为后面的教学提供帮助，改进和优化教学方案。

课程考核：传统评价机制过于单一，不够全面，往往只采用终结性评价，缺少过程性评价，可运用移动互联网、大数据、云计算和人工智能等新技术建立多元评价体系，将考核贯穿于教学的全过程。学习者的最终总成绩由线上和线下两部分组成，学习者在线上学习的每一步轨迹都可以被记录在网络教学平台上，包括观看视频的时长，浏览的次数，阅读文章的数量，参与讨论情况、作业完成情况和单元测试成绩等，这些数据反映了学习者在线学习情况和知识掌握情况，完全可以作为考核学习者的依据。线下考核可以从课堂考勤、课堂讨论参与状况，分组案例分析和期末考试等方面进行测评，其中分组案例分析可采用自评、互评和教师评价三者结合的方式。每学期开始时教师确定课程考核指标及其权重，并向学习者公布，促进学习者积极参与在线学习和各种教学活动。

2 线上线下混合式教学设计——以Java程序设计为例

下面笔者以《Java程序设计》课程为例，阐述线上线下混合教学模式构建，实现混合式教学模式改革。

2.1 网络教学平台

我校为加快教学改革、建设优质教育资源，引进超星泛雅网络教学平台，该平台具有课程建设、资源共享、在线学习、学习过程跟踪统计和话题讨论等功能，为学习者提供了强大的个性化和协作化学习环境。教师利用该平台上可以进行课程建设，组织教学活动，评价学习效果；学生利用该平台可以观看教学资料、完成教师布置的任务、开展话题讨论、进行在线测试。师生既可在电脑端登录，也可在手机上安装app登录。

2.2 教学模式设计

线上线下混合教学可以分为三个阶段：课前、课中和课后[8]，课前利用网络教学平台进行自主学习和协作学习，线下课堂进行成果汇报、探究、交流和讨论，课后进行拓展提高，如图2所示。每个阶段都设有针对性的考核标准，以激发学习者的学习动力，促进学习者自主学习。本文以《Java程序设计》课程为例，基于超星泛雅网络教学平台构建线上线下混合式教学模式。

图2 三阶段教学模式

2.2.1 课程内容及项目案例设计

Java程序设计是电子信息类的一门重要的专业基础课，是后续大数据、网络软件和手机 APP开发的前期课程，需要学习的内容较多，包括： Java基本语法、面向对象编程、数组和字符串、Java常用类、集合框架与泛型、Java异常处理、Java数据流、JavaGUI编程、多线程编程、网络编程、JDBC技术等内容。课程教学目标是培养学习者面向对象编程的思维能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力以及团队协作和沟通能力。整个教学过程以项目和任务来驱动学习者学习相关知识，首选梳理课程的内容，模块化知识点，然后设计教学项目，根据知识点设计相应的项目任务，并下发给学习者，以任务来驱动学习者学习。

在学期开始前，根据学习对象和课程内容设计个难易适中的项目，该项目能覆盖整个课程内容且贯穿于整个教学活动。我们在《Java程序设计》课程改革中以“学生成绩管理系统”作为驱动案例，图3给出了该项目案例所对应的教学内容。

图3 学生成绩管理系统中Java知识点分解

2.2.2 教学过程设计

1) 课前

授课教师将教学资源上传到泛雅网络教学平台，每一单元包括学习任务单、视频、课件PPT、电子教材、电子教案、教学案例、单元测试和作业等，教师通过平台、QQ群、微信群等发布课前预习通知，要求学习者在课前完成线上资源学习。学习者收到通知后，首先查看电子教案，对本单元的知识要点有个总体的了解，然后通过泛雅网络教学平台或移动终端完成线上资源的学习和作业与测试，教师通过泛雅平台或移动终端可以查看学习者学习结果，如视频完成情况，讨论情况、单元测试成绩等，通过对学习结果分析，及时为学习者提供学习支持，调整课中教学内容。具体实施时以任务来驱动习，下面是《Java程序设计》类和对象单元设计。

表1 单元设计

2) 课中

对于线下实体课堂采用理实一体化教学方式：重难点解析、答疑解惑、任务分享、师生交流讨论。教师梳理教学内容，收集学习者在网络教学平台上学习遇到的问题并进行提炼，确定本次课教学内容。通过提问、师生互动精讲某些知识、技能，以小组为单位颁发任务书，学习者实操。通过小组内部讨论、携手合作，培养学习者分析问题和解决问题的能力，在此过程中教师要不断地引导学习者探究问题。例如在讲解用面向对象程序设计解决实际问题的思想时，引入学生成绩管理系统的案例：教师登录系统后可输入授课课程的成绩供学生查询，并可统计学生的平均成绩和各等级的学生人数；学生登录系统后可查询自己的各门课程成绩。根据系统的需求让学习者先确定有哪些对象，并引导学习者根据问题描述领域中的主要名词来查找，如系统，学生，教师，课程，成绩等，这些名词有的可能是真实对象，有的可能不是必需的对象，需要进一步的测试，这时再引导学习者如何根据问题域的相关性和对象的独立性再次进行筛选。然后让学习者找出每个对象的属性和方法，提醒学习者属性是描述对象的特征，可以是数据，也可以是另一个对象；方法是对象执行的动作，可以是对象自己做出的动作，也可以是施加给其他对象的动作，激发学习者积极发言。最后使用UML对系统进行对象建模，如图4所示。小组完成任务后，教师组织各小组进行展开自评和互评，分析每个小组的优缺点，最后教师进行点评。针对线上学习出现较多的问题和题目，教师进行统一讲解和解答，并进行再次测试，使线上学习与线下面授相互渗透、有机融合。

图4 学生成绩管理系统建模

3)课后

线下实体课堂结束后，授课老师对本次课堂教学中出现的问题和学习者感到困难的内容进行整理总结，并将其发布到泛雅网络教学平台上，同时发布一些拓展练习，供学习者课后复习、巩固和提高，如在数组、String类学完后，可以布置这样的一道题目：将字符串“1，2；3,4,5；6,7,8”中每个数字存放到一个二维数组中，即d[0][0]=1, d[0][1]=2, d[1][0]=3, d[1][1]=4, d[1][2]=5, d[2][0]=6, d[2][1]=7, d[2][2]=8，既考察字符串分割，字符串与其他数据类型转换，还考察动态创建数组，提高学习者的应用能力。学习者通过泛雅平台对本单元知识再次进行梳理总结，查漏补缺，完成课后的作业和单元测试，积极参与师生、生生之间的交流和讨论，总结学习经验和收获并上传到网络教学平台。教师组织学习者对知识点掌握情况展开讨论，并进行经验分享。

4)学习者学习评价

在线上线下混合式教学模式下，学习者的考核测评应与学习者学习绩效相结合，考核内容应包括线上学习情况、线下课堂表现、期末测试等部分。线上学习情况可通过平台对在线时长、观看视频时长、线上作业和测试、参与讨论情况等统计获得。线下部分可通过学习者在课堂上的讨论、汇报、任务完成情况来体现。《Java程序设计》课程考核如表2所示。

表2 学习评价

3 教学效果

我们在一个45名学生的班级进行了《Java程序设计》线上线下混合式教学试点，一学期章节学习次数累计为11041次，人均访问次数达245次，平均观看时长833.分钟，最长观看时长为1775.7分钟，如图5所示；任务点共发布126个，平均完成114.1个，完成率90%左右，如图6所示。由此可见，学生学习积极性有了明显的提高，反映了学生对混合式教学模式比较认可。学生综合成绩分布如图7所示，平均成绩75.5分，相比于传统的面授有明显的提高，取得了较好的教学效果，学生自主学习能力、分析问题和解决问题能力与沟通协作能力都有较大提高。

图5 观看时长

图6 任务完成情况

图7 综合成绩分布

4 结语

线上线下混合式教学结合了传统课堂教学和线上学习的优势，使学习者从被动学习转向主动学习，培养了学习者自主、探究、协作的学习能力，体现了“以学生为中心”的教育理念。《Java程序设计》课程采用线上线下混合教学模式，取得了较好的教学效果，学生的学习积极性有了明显的提高，动手实践能力有了很大的提升，但其尚处于探究阶段，在课堂互动和讨论等方面还有一些不足之处，将在今后的实践中不断改进完善。