基于梅里尔第一教学原则和真实性学习活动的高职混合式学习环境设计*

岳学庆 李会新 吴晓坤 章扬

（秦皇岛职业技术学院）

一、引言

随着新型信息技术在教育领域的广泛应用，人们的学习环境和学习模式出现了新的趋势。慕课、微课、直播等各类在线教学在不同层次教育领域都得到了广泛应用。混合式学习是人们对在线学习和课堂学习经验进行反思和整合后，试图将两者的优势结合起来的结果。混合式学习可以被简单看作为课堂学习和在线学习的优势组合[1]，还可以被认为是对各种教学要素的优化结合[2]，亦或被视作是一种低成本高效能的教学组织模式[3]等。在高等教育的背景下，混合式学习被称为“进化转变”[4]，因为基于经济和管理方面考虑，它提供了在大型课堂更多与学生互动的机会和更灵活的学习环境。2009年美国教育部分析报告提供了课堂学习和在线学习的比较结果，结论是，“与单纯课堂教学或单纯在线教学相比，在线教学和课堂教学的结合具有更大的优势”。混合式学习连续多年被美国新媒体联盟（NMC）认为是未来高等教育发展的重要趋势之一，甚至被美国非正式学习领军人物杰·克罗斯（Jay Cross）预言，“未来不存在不是混合式学习的学习”。由于疫情原因，目前混合式学习已在高职院校进行了广泛的应用实践，这一模式有效拓展了高职课程教学的空间属性与时间属性，为实现“停课不停学”作出了重大贡献[5]。但是当前高职院校的混合式学习还停留在“线上+线下”简单结合的传统授课模式中。还做不到何克抗[1]提出的“混合式学习是将传统学习的优势与 E-learning 的优势相互结合，不仅要发挥教师的主导作用，更要体现学生在学习过程中的主体地位”；以及李逢庆[6]提出的“混合式学习中活动与资源的设计与构建要将‘以教为主’的教学设计与‘以学为主’的教学设计结合起来，实现优势互补”。

混合式学习环境是指一种将面授与技术媒介教学相互结合而形成的学习环境。混合式学习环境的设计并不是将一个在线环境与课堂课程进行结合那么简单。除了二者的基本整合之外，还需要选择一个有效设计的实施环境。在实施过程中人们对混合式学习环境的概念理解不同，一些人认为它是对学生学习的支持，而另一些人则认为它主要是一种技术媒介。目前人们普遍认为，两种环境的混合需要对教学方法进行重新设计，它不仅需要对使用的媒介和技术环境方面进行协调，而且还需要在设计方法方面进行协调[7]。研究表明[8]，问题式主题的使用对于基础知识传授、技能训练和项目开发都是有帮助的，这些主题可以帮助教师更容易地进行构建活动，同时也使教师和学生所扮演的角色更加清晰。高职教育的培养目标是培养各类一线工作的高素质技术技能应用型人才，教学目标应侧重于应用型知识的传授和实践技能的培养，使得学习者能将所学的知识技能直接、快速地转化为实际工作能力。因此，高职教育混合式学习环境设计在经历了课堂和线上简单结合的实践阶段之后，还需要进行深入的思考。

二、学习环境设计决策

在教学设计决策和实施中，教学框架不仅可以帮助教师指定课程的元素，而且还可以提供一个坚实的技术构建基础和方法。在本研究中，我们使用了两种教学框架：戴维·梅里尔（David Merrill）第一教学原则和真实性学习活动。

（一）梅里尔第一教学原则

美国犹他州立大学的教授Merrill 的框架包括五项教学设计原则[9,10]，这些原则强调在以下情况下可以促进学习：

（1）问题为导向：学习者致力于解决现实世界的问题。向学习者展示一个问题，讲述一些元素，然后展示如何使用这些元素来解决这个问题或完成整个任务。（2）激活旧知识：现有知识作为新知识的基础被激活。指导学习者回忆、联系、描述或应用过去经验中的相关知识，这些知识可以作为新知识的基础。（3）展示新知识：向学习者展示新知识。在学习周期的下一个活动中向学习者展示需要学习的新知识，而不仅仅是讲授新知识。（4）应用新知识：学习者应用新知识。学习周期的第三个活动中为学习者提供将新知识应用到新的特定情况下的机会。（5）整合新知识：新知识被整合到学习者的世界中。为学习者提供一个公开展示他们新获得知识和技能的机会；反思、讨论或捍卫他们的新知识；创造、发明或探索新的个人方式来应用他们的新知识和技能。

（二）真实性学习活动

建构主义代表人物之一戴维H.乔纳森（D.H.Jonassen）认为，学习总是在某些情况下发生，特别是在真实的环境中发生。真实性学习活动使学生能亲身参与和体验学习活动，有身临其境的感受。在真实性环境中，学生要使用不同的技能和多种学科的知识，不同的观点和视角以及不同的工作方式和思维习惯来解决实际问题[11]。真实性的学习活动为学生提供了探索现实问题和应用知识的实践机会，从而提高自己解决实际问题的能力。在教育中，尤其是在那些有高阶学习目标的课程中，纳入真实性的学习活动或项目至关重要。在真实的学习环境中，学生有机会通过角色扮演来解决现实世界中的复杂问题，比如基于问题的教学和案例分析教学。通过开展“连贯、有意义、有目的”活动，来支持学生的学习，真实的学习环境旨在让学习者沉浸在真实环境的认知需求中[12]。许多研究人员提倡学习环境中的真实性，因为它能够帮助学习者将理论知识转移到现实世界中，从而创造一个有意义的学习环境。基于情境认知或情境学习和抛锚式教学，真正的学习需要学习者参与“创造性和现实的任务，为复杂的合作活动提供机会”[13]。混合式学习利用现实生活中的问题和支持学习者及他们的互动被视为对真实性学习活动的支持[14]。基于混合式学习方法的元素，真实性学习活动具有以下特征。

（1）有现实世界的相关性；（2）定义明确，要求学生明确完成活动所需的任务和子任务；（3）为学生提供机会，从不同的角度检查任务，使用各种资源；（4）为学生提供合作的机会；（5）为参与学生提供反映信仰和价值观的机会。

三、混合学习环境设计的关键问题

（一）教学方法问题

教师需要整合设计一个教学框架，这个框架不仅可以促进课堂环境或在线环境，而且能充分发挥两者的优势，实现两者的有机融合。为了这一目标，我们利用梅丽尔教学原则来创造一个以学习者为中心的真实学习环境。真实的任务开展活动更有助于激发学生的学习兴趣与动机，提高其参与度和活跃度，提升其自主学习能力。

教学方法是任何学习环境的主要组成部分，因为它为设计提供了基础，并提供了高效教学所需的教学指导方针。在这种情况下，教师应首先努力改进课堂环境的教学方法，因为混合式学习环境设计显示了改进教学方法的重要性，它可以支持两种学习环境的转换。因此，可以认为混合式学习环境的设计依赖于这种改进的教学原则和教学方法。教学方法对课程设计至关重要，这决定了要使用的教学方法和策略，影响到教师和学生的角色，也影响到学生的积极性、互动、沟通和合作问题。因此，决定最佳的教学方法来满足混合式学习课程的具体需求是关键的第一步。另一个值得关注是考虑师生和生生之间丰富的互动、密集的沟通和合作等方面，需要在课堂和在线环境之间创造有机的融合。可以认为，教学框架需要通过提供有力的证据来支持教师，这些证据可以在创造混合环境的有机融合和丰富课堂活动时起到指导作用，以加强沟通、合作和互动。在本研究中，教学目标、范围和课程目标提出了一种与运用梅里尔教学原则相匹配的方法。

我们的研究表明，运用梅里尔教学原则为教学方法设计提供了一种便利的方法，因为这些原则“与创造学习环境和教学资源有关，而不是规定学习者如何从这些环境或教学资源中获得知识和技能”[9]。此外，这些原则还明确了学生和教师的角色。真实性学习活动和梅里尔教学原则的良好结合可以使教师重点关注基于问题式学习的本质和真实性活动学习的丰富，有助于丰富互动和创造意义。

（二）课程组织和材料准备问题

教师需要考虑如何平衡课堂和线上课程的比例，收集整理课堂和线上材料，上传和组织线上文件，以及准备课堂课程文件。实践结果表明平衡好课堂和线上两种环境下的教学活动不是件很容易的事，因此，教师需要花费相当的时间和精力对每项教学活动作出合理的安排。在线环境为存储教学资源提供了场所，在教学过程中可以不断丰富电子资源，方便学生随时访问。教师课程组织阶段需要特别关注的是如何将线下资源转换为在线环境，以及如何创建在线资源。在课堂课程组织期间，教师主要考虑讲授应用型知识、组织技能训练和安排小组讨论。在线环境中，学生通过线上资源进一步学习课堂内容，并以单独和组内形式对讨论主题进行反思。总的原则是课堂为主，在线为辅。课堂和线上混合方式的相关规则需要在课程开始时在课堂上进行详细介绍。

需要注意的是，混合式学习模式是从传统模式转换过来的，而不是从头开始的重新创建。关于课程设计决策问题主要有两个方面。一是课程内容和材料的可用性，建议在熟悉的问题和涉及的新问题之间进行平稳过渡，并在课堂和线上环境中以多种形式利用资源。混合式学习本质上就是关于重新思考和重新设计“教”和“学”关系，因此，尽管教师利用之前的课堂课程资源，但需要重新思考和重新设计所有的实施过程。因此，第二个关键问题可以认为是当以现有课程开始时，在发挥课堂和线上每个环境的计划职能时保持一致的重要性。

（三）互动与角色问题

互动是混合式学习环境的关键因素。考虑到在线环境的异步能力，随着信息化教学手段的发展，改进互动被认为是转向混合式学习环境时最重要的需求之一。本研究教师试图尝试和丰富各种类型的互动方式，如课堂头脑风暴、问卷调查、提问等，认为这是混合式学习环境设计的关键问题。关于学生之间的互动，教师要求每个学生都参与小组任务，他们将讨论教师分配给他们的问题。在线讨论有助于他们课堂环节结束后的互动。当项目开始时，教师在论坛中为每个组创建一个讨论线索，便于他们继续在线互动。对于师生之间的互动，教师考虑主要在课堂通过问答和讨论环节来进行互动。

教师的角色对于混合学习环境的成功至关重要。本研究表明，教师的目标是引导学生积极参与，扮演的主要角色是在促进讨论、安排课程活动和协调小组工作等方面发挥作用。在大多数时候，教师需要在提供信息方面发挥主导作用。学生同时扮演着主动和被动的角色。学生在小组工作、课堂和线上讨论以及项目开发方面扮演主动角色，但他们在信息收集方面大多是被动角色。混合式学习为拓展学生和教师的角色提供了多样化的机会，这些机会有望进一步扩展应用到较大班级规模的情况，而对于大规模班级单纯的线下环境很难让所有学生都积极参与。

（四）教师胜任能力问题

教师能力被认为是在任何学习环境中取得成功的一个基本问题。对于混合式学习环境，教师能力与课堂和在线环境下所需要的特有的能力有关，因为每个环境都需要教师扮演不同的角色。教师需要熟悉课程内容，掌握信息化技术手段，胜任在线环境的管理，以及胜任时间管理和课堂管理。就需要创造两种环境之间的有机融合而言，教师角色的重要性也增强了。另一个方面是关于教师发展必要能力所需的经验，教师拥有在线教学和技术使用的经验被作为是成功实施的基础，这意味着经验作为教学一个关键因素的重要性。因此，建议新手教师接受混合式学习环境方面的培训，另外，建议和提供混合课程的同事一起工作和合作。

四、课程教学设计与实施

《工业机器人工作站系统集成》课程是高职院校电气工程专业的一门专业必修课，面向大三学生，学生的学习积极性高，动手能力强，大一大二专业基础比较好，擅于发现问题、解决问题，对新生事物感兴趣，乐意配合教师，开展各项教学活动。课程团队积极开展“梅里尔第一教学原则和真实性学习活动”理论研究，积极开展混合式学习模式的课程改革，课前线上发布自主学习任务，课上开展小组实践活动、线上线下讨论、小组互评、专家线上点评等多项教学改革，以问题为导向，激发学习热情，激活旧知识，提高学生的综合应用能力。该课程首次依托“职教云”，采取混合式教学模式，其中课堂和线上课程比例为 3:1。一个学期参与教学的有效学生人数为 105人，课程内容主要包括典型工业机器人工作站的基本认知、液压气动知识、PLC知识回顾、汽车装配工作站设计、书写研究报告等，课程教学计划见表1所示。

表1 《工业机器人工作站系统集成》混合学习课程教学计划

表1显示了《工业机器人工作站系统集成》课程的教学计划表，共14周。该课程改革之前采用课堂授课模式，每周两次课，除知识传授外，还包括作业、技能训练、创新项目、技能大赛项目等。在教学实践中发现，学生需要一个积极有趣的学习环境，通过丰富的互动、及时的反馈和指导，以及团队合作来支持他们的学习。教师需要一个灵活的教学环境，来进行材料分配、布置差异化任务、组织讨论和合作、跟踪学生进展情况、改善互动与管理等。图1显示了线上和线下混合的主要内容。在研究了这些需求分析的结果后，将课程重新设计为混合模式。在课程设计过程中，考虑高职教育的培养目标，将真实性活动原则和梅里尔第一教学原则相结合。表2显示了这些主题及其相关设计问题，相关的简要介绍如下：

图1 线上和线下混合的主要内容

表2 梅里尔教学原则在设计决策中的使用

原则1：问题。教师通过线上展示并设计一个学期作业，要求每个学生团队创建一个汽车装配工作站实际应用的项目。团队选择他们感兴趣的主题，然后进行前期知识回顾、需求分析、设计和开发。对于个别团队，为他们提供机会在真实环境中使用他们的产品并进行评估，对于其他团队，进行教师评估或小组评估。在项目开发阶段，要求学生线上讨论项目，课堂展示他们的项目。除了这个项目，还要求学生研究教师提供的案例程序设计问题，并线上讨论关于案例程序内容的实际应有场景。

原理2：激活。教师试图通过问题、学生的详细阐述和讨论来激活学生前期储备知识，如液压与气动、PLC知识等。除了课堂对课程内容的讨论外，学生们还讨论教师线上编写的实际应用场景。邀请来自企业和学术界的专家举办线下研讨会，分享他们的经验，使学生们看到他们所学知识的相关性。要求学生线上表达对专家研讨会的感受及看法。教师还可以组织关于前一周主题的小测验，以激活先前的知识，并激励学生参加下一次课程。

原则3：展示。为支持学生的学习，教师使用在线链接和e-learning资源。教师还要收集来自不同企业的工业机器人工作站典型案例项目，以便在课堂上进行演示。在演示过程中，教师尝试让学生对一些关键问题进行反思，除教师展示外，学生也可积极展示团队工作站设计，请其他小组、教师、企业专家进行点评。

原则4：应用。学生在项目开发期中期进行初步演示，教师予以指导，为学生创造条件开发真实项目。

原则5：整合。要求学生汇报他们在工作站设计开发过程中在做什么，重点是他们如何将所学到的知识整合到项目中去。另一种方法是让学生思考教师提供的案例项目，以团队形式在课堂上表达他们的想法。大多数任务都是分小组完成，因为在现实生活中这类项目开发大部分是由团队合作完成的。此外，鼓励学生将他们在学校开发的项目应用到实际中，接受评估和反馈。

五、混合式学习环境实施的启示与挑战

（一）启示

1.激发学生的兴趣和参与热情

研究结果表明，混合式学习环境的应用有助于教师最大限度地吸引学生的关注，提高学生的参与度。教师创设一些问题激发学生兴趣，引导学生参与。在课堂环境下，总会有一些学生从学期开始参与度就一直很低，但是这些学生中的部分人在线上环境下开始变得活跃。可以说，混合式学习环境为学生提供了课堂和线上两种参与课程的机会，有助于互动、合作和沟通。

2.环境转换和时间的灵活性

课堂和线上两种学习环境的灵活转换是混合学习环境实施的另一个启示，教师可以在两种不同的环境下灵活地管理时间和课程要求。在纯课堂环境下，教师常常会出现教学时间不足的问题，感觉课堂教学不能涵盖课程要求的所有知识点，这就需要学生通过线上学习来完成。如第11周的企业问卷调查，企业专家参与评价活动，企业专家在课后与学生在线上进行互动活动，体现了课堂的线上延伸。

3.学生进展的易评价性

课堂和线上两种环境混合丰富了师生和生生之间的互动。没来上课或课堂上没有机会参与的学生，都可以在线上参加，这样教师就有了更多的互动机会来了解学生的表现。线上互动以文字形式保存下来，教师可以更客观地评价学生参与的程度。

（二）挑战

1.课程管理方面

课程管理方面的挑战与课堂和线上两种环境中活动比例的设计有关，其中最重要的管理问题之一是时间管理。教师需要决定花多少时间进行课堂和线上讨论，或提供反馈，或管理学生的诉求等。老师经常很难有足够的时间和精力来回复学生的帖子，因为学生的帖子经常是数量大、问题杂、时间不定。

2.工作量方面

工作量方面的挑战主要表现在，与纯课堂环境相比，混合式学习环境的实施需要教师额外花大量的时间和精力重新设计教学活动、准备线上资源，回复学生问题、线上+线下的成绩考核等。尤其是对于那些这方面经验和能力不足的教师，教师需要准备大量的电子资源，如制作文件、录制音频、上传链接等，教师在课堂或在线针对学生提出的多样且深入的问题，需要及时提供回复。另外，由于课堂线上的活动，提高了学生的参与度，教师需花费大量的时间去线上进行头脑风暴、讨论等活动的评价，增加了教师工作量。当然，随着教师混合式学习环境设计能力的提高，线上资源的逐步丰富、实施经验的积累，以及课程团队的支持，工作量的挑战可逐步减轻。

3.两种环境的融合方面

考虑课堂和线上两种环境的时间、功能和活动相关性，实现二者的有机融合，是教师面临的挑战，这些都与影响课程实施设计的考虑有关。

教师需要考虑教学活动放在课堂上还是线上更合适，应试图避免课堂和线上内容的重叠。课堂活动和线上活动应相互支持，不应该相互重复。重复虽然有利于学生的学习，但可能会给平衡时间和课程管理方面带来挑战。学生评价也可能是另一个挑战，教师需要考虑对学生课堂评价和在线评价的内容及其权重。

六、结语

混合式学习环境设计考虑的主要问题有教学方法、课程组织、材料准备、互动、师生的角色，以及教师的能力；实施的启示包括激发学生的兴趣和参与度、环境转换和时间的灵活性、易于跟踪学生进展，以及改善互动、合作和沟通机会；挑战是增加工作量、课程和时间管理、创造课堂和在线环境之间的有机融合。

学习的意义不会随着新的技术和方法而改变，但传授机制可能会采取新的形式。在混合式学习环境设计时，教师需要考虑许多因素，其中与过去纯课堂或纯线上环境的差别是混合环境需要考虑的关键问题。两种环境的混合需要对教学方法进行重新设计，它不仅需要对使用的媒介和技术环境方面进行协调，而且还需要在设计方法方面进行协调。我们认为应用梅里尔第一教学原则和真实性学习活动作为设计的双重框架，它可以指导教师使用一种改进的教学方法，重点关注基于问题式学习的本质和真实性活动学习的丰富，有助于丰富互动和创造意义。真实性学习活动和梅里尔教学原则的结合适合高职院校混合式学习环境设计的需要，因此，本研究建议未来的高职院校混合式学习课程使用这两个框架。