混合式教学模式的实施与探讨*

李庆龄 刘加亮

摘  要  以信息化技术为基础的教学平台的出现，改变了传统教学模式，使得混合式教学成为教育新业态，也使传统教学模式的弊端越发明显。以工业机器人课程为例，应用超星学习通平台，探讨混合式教学的实施过程，并通过问卷调查和教学分析，提出后续改进措施。

关键词  工业机器人；混合式教学；学习通；线上学习；实验教学

中图分类号：G642.1    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）15-0125-04

0  引言

互联网技术的迅猛发展，极大地改变了人们的生活、工作与学习方式。以信息化技术为基础的各种教学平台的出现（如慕课、超星、智慧树等），也给教育界带来极大的冲击，各种新兴教学模式不断涌现，其中线上学习+线下课堂的混合式教学模式最受关注。而如何将线上学习和线下教学紧密结合，从而取得更好的教学效果，也成为一个重要的研究课题。

1  传统教学的弊端及工业机器人教学现状

1.1  传统教学的弊端

新兴教学方式的出现使传统教学模式的弊端越发明显，例如：传统教学主要以教师为主体，学生在课堂上大多处于被动、消极状态，填鸭式的教学方法无法激起学生的学习兴趣，课堂氛围死气沉

沉；教学过程不可重复再现，学生课下复习遇到没有理解的内容不可能回放重复听讲，遇到问题不能及时解决，导致学习的积极性下降；传统教学必须在指定的时间和地点进行，灵活性、机动性差；教师难以对每个学生的学习进行过程化管理，难以做到有针对性的辅导；等等。

1.2  工业机器人教学现状

工业机器人作为智能化时代不可或缺的成员之一，其应用越来越广泛，目前已渗透工业的各个领域，而与其相应的人才却十分匮乏。为了扭转人员紧缺局面，各个高校机械类专业大都开设了工业机器人课程[1]。机器人属于高度交叉的前沿学科，工业机器人课程是集合了机械设计、传感检测、自动控制、语言编程、运动学等多领域的一门综合技术应用型课程[2]。通过教学培养学生独立思考和分析问题的能力，让学生基本熟悉工业机器人相关技术以及机器人产业发展现状。在教学实施过程中，教师大多面临一些问题，例如：授课内容繁杂而课时紧张；知识更新换代较快而教材内容相对陈旧；理论知识枯燥抽象，学生学习起来吃力；实验设备少，难以人人兼顾；等等。教学平台的出现使得混合式教学成为教育新业态，也为解决上述问题提供了新的思路和方法。

本文以上海电机学院机械学院工业机器人课程为例，以超星学习通为平台，探讨线上学习+线下教学的混合式教学的实施过程。

2  混合式教学的实施

混合式教学需要打破传统教学模式，任课教师要对该课程进行分析整合，制定合理的授课计划，而不是简单地将线下课堂内容搬至线上。经课题组研讨后，将简单的知识传授型内容放至线上，以学生自学、教师答疑、线上讨论、课后作业等形式为主；将需要理解、应用及探讨的内容安排在线下，以教师讲授、分组讨论、随堂测等形式为主。线上线下有机结合，从而更好地增强教学效果[3]。

工业机器人课程共有32学时，各教学形式学时分配如表1所示。本课程正式开始前先建立QQ学习群或微信群，确保学生和教师之间建立有效的沟通渠道。

2.1  线上学习的设计与实施

线上学习由课前预习、线上自学、线上讨论、随堂练习、课后作业等环节组成。线上学习先发布课前预习要求，列出本节课的学习目标、学习内容以及重点和难点。学生可以根据教师提出的问题提前针对所学内容查找资料，明确重点和难点，对有疑问的地方做好标记。

授课内容以学生线上学习为主。授课教师此时并不是无事可做，而是在调动学生主动学习的基础上，还要时刻跟踪学生的学习情况。超星教学平台提供了较多与学生互动的活动，比如签到、抢答、投票、问卷调查等。教师将相应知识点转化成这些形式的测试题，既可以提高学生的学习兴趣，又可以监测学生的在线学习状态。根据活动调查结果，教师可以掌握学生学习过程中的第一手数据，便于过程化管理的同时，又可以有针对性地对学生实施个性化辅导。线上学习时，授课教师要根据时间节点及时发布课堂话题讨论，对学习内容进行适当拓展，让学有余力的学生在教师引导下查阅资料，提高学生的自主学习能力。

每一次线上学习完成后，教师都会发布相应的课后作业，便于学生复习巩固所学知识。教师需要对作业情况及时进行统计分析，充分了解每一位学生的学习状态，对问题较严重的学生要及时谈话辅导，而对共性问题则要在线下课堂进行讲解。学生若对自己的作业成绩不满，可以有一次申请“打回”、做好后再提交的机会。

线上学习时，学生和教师在不同时间节点有不同的任务，各个任务之间环环相扣，具体安排如表2所示。从表2中可以看出，学生成为课堂的主体，教师更多地起到引导和监控的作用。

2.2  线下教学的实施

进行混合式教学时，线上学习与线下教学要有机结合、融为一体，线下教学在衔接中显得尤为重要。在工业机器人课程线下教学中，教师通过随堂测或课堂提问，结合学生课后作业情况，了解学生对知识的掌握情况，对于比较简单的、学生掌握较好的内容不再重复，对于学生存在问题较多的内容进行重点讲解和详细解答。

线下教学通常由随堂测、复习总结、小组合作、答疑解惑、案例应用、任务布置等环节组成，针对不同的授课内容，教学应采取不同的形式，尽可能地将传统的知识传授型课堂转变为问题探究式课堂，让学生真正参与教学过程[4]。可以是小组分工协作，如讲机器人应用时以小组为单位，学生通过课下查阅资料，了解相关应用后线下课堂进行小组汇报讨论，既提高了学生的自主学习能力，也锻炼了学生的团队协作意识。再如讲解机器人运动学问题时则以答疑及习题为主，教师抛出问题，学生之间可以互相讨论，教师则引导学生找出解决这类问题的常用方法。多样的课堂形式可以在提高学生学习兴趣的同时，也贯彻落实教师为主导、学生为主体的教学理念。

2.3  实验教学的实施

教师首先将实验目的、任务以及用到的知识点以课前预习任务的形式发布在学习通，然后录制小视频，让学生在实验前了解实验设备的使用及实验的操作过程。学生可以记录下预习中自己发现的问题，带着问题进入实验课堂。

有了前面预习的基础，学生进入实验室后，指导教师讲解强调注意安全事项后，学生即可开始实验操作。有问题的学生可以在操作实验时自己解决，可以与小组同学讨论，也可以询问指导教师。实验操作完成后，学生将自己的实验结果上传至学习通平台，方便后续填写实验报告。而指导教师主要把精力放在指导学生实验，及时发现和总结共性问题，待所有学生完成实验后在学习通发布与实验相关的测试题，全部通过后方可离开实验室。另外，对于学有余力的学生除完成要求的实验内容外，课程中也设置了拓展实验。将拓展内容同样录制成小视频，让学生先进行网上学习，教师利用辅导答疑时间在实验室中指导学生完成操作部分。拓展内容不参与考核，属于学生自愿学习部分。

与传统实验教学方法相比，线上线下相结合的模式，使学生实际操作更加顺畅，同时能让学生有充分的时间将所学理论知识与实际机器人应用联系在一起，提高解决实际问题的能力。

2.4  考核方式

在传统教学中期末成绩占比较大，对学生过程性评价难以量化，难以在学期中间对学生进行预警，一旦期末考试不及格便没有补救机会。而在混合式教学模式中，教学平台能够随时记录跟踪学生的学习情况，使得评价更具公平性。设定好考核标准后，教师对学生平时成绩一目了然，从而掌握学生的学习情况，对平时学习中态度较差或是有困难的学生能够及时发现、沟通和指导。

建立多维度考核指标、构建合理的成绩评价体系也是混合式教学实施中的重要环节。工业机器人课程混合式教学考核方式由线上考核和线下考核两大部分组成。线上考核主要包括学生自学情况和与教师互动情况两大块，其中，学生自学情况评价以视频知识点学习、课后作业及章节测验等为依据，师生互动情况评价依据课堂互动、话题讨论等。线下考核主要由课堂表现（关注学生学习的专注度、积极性等）、小组讨论（关注讨论话题的创新性、知识的应用能力以及小组成员的协作精神等）、实验成绩及期末考试四大块组成。各项成绩占比如表3所示，总计100分。

3  混合式教学效果及分析改进

本课程对2018级机械学院学生进行教学改革实践，重新设计课程的教学内容、教学模式和教学方法，线上学习与线下教学相结合，改进成绩评价体系。为了调查学习情况，笔者设计了简单的问卷了解学生的意见与感受，如表4所示。

通过对选课学生（共48人）进行问卷调查发现，对于混合式教学模式，73%的学生非常适应，27%的学生基本适应，说明大部分学生认可该教学模式；对线上线下课程喜爱程度的调查中，33.3%的学生喜欢线上课，20.8%的学生喜欢线下课，45.9%的学生认为两者均可；对于知识点视频时长的调查中，认为10～15分钟合适的占比最多（为52%），其次是5～10分钟占比（为37.5%）；遇到没有掌握的知识点，100%的学生都会回看，说明线上学习视频为学生随时随地学习提供了便利，也有效维持了学生学习的兴趣。

对学校2018级学生教学情况进行分析，共发布学习视频62个，课后作业八次，完成率均为100%。从总评成绩来看，平均分为72.5分（总计100分），较2017级有所提高，教学改革取得一定的效果。其中，选择题和填空题答题情况较之前有明显提升，说明采用教学平台后，选择题和填空题得到充分练习，取得较好的效果；但解答题得分率仍不够理想，说明学生在理解和应用知识这一方面还存在不足，在今后的教学中要注意学生此方面能力的提高。

结合问卷调查及教学效果，笔者认为本课程的混合式教学在以下几个方面需要持续改进。

1）现有知识点视频中，个别学习视频的时间过短或过长，根据调查结果，时间控制在10～15分钟为宜，后续教学中需要根据授课内容适当调整。

2）考核方式中要考虑思政教育的育人目标。课程思政已成为立德树人的重要手段，在今后教学中要整合课程中的思政元素，从知识点本身出发，从知识内涵的价值观、思想等方面发掘思政元素[5]。

3）加强课程习题库建设。重点和难点知识点视频后面及时插入练习题，帮助学生理解相应内容。从学生考试答卷可以看出，运动学方程掌握较差，习题练习不够。后续教学中要不断完善各章节习题建设，尤其要增加理解及应用型试题，以满足不同层次学生的需求，让学生充分做到“在练中学”。

4）加强与学习落后学生的互动与指导。混合式教学中对学生的自主学习能力要求较高。对于自律性好、学习能力强的学生来说，相较于传统课堂，混合式教学能够帮其获取更多的知识。而对于学习能力弱、需要监督的学生来说，学习效果不够理想。后续教学中要对他们给予更多关注，争取全部顺利通过考核。

4  结束语

在当今知识大爆炸时代，传统知识传授型课堂已不能满足学生及社会需求，迫使高校对教学模式进行改革。混合式教学不是简单地将线下内容搬到线上，其设计与实施对任课教师提出更高的要求，需要任课教师重新进行教学设计，落实“以学生为中心”的教学理念，将线上学习与线下教学有机结合在一起。这种教学模式可以为学生提供丰富的教育资源，激发学生学习的自主性，全面提高学生的学习效率，具有重要的现实意义。

参考文献

[1] 骆敏舟，方健，赵江海.工业机器人的技术发展及其应用[J].机械制造与自动化，2015（1）：1-4.

[2] 刘丹青.“工业机器人”线上线下混合式教学模式浅析[J].工业和信息化教育，2021（11）：23-27.

[3] 吴英慧.混合教学模式下“经济学”课程的教学设计与思考[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2021（1）：46-47.

[4] 祁玉鑫.线上线下混合式教学模式的探索与实践[J].读写算，2021（32）：175-176.

[5] 梁辰.工业机器人技术专业课程思政的教学探索[J].辽宁高职学报，2021，23（9）：41-44.

*项目来源：2021年上海电机学院线上线下混合式一流课程培育项目“工业机器人”（项目编号：G2-20-7201-003-05-017-2021）。

作者：李庆龄，上海电机学院，讲师，研究方向为机械工程；刘加亮，通信作者，上海电机学院，讲师，研究方向为机械工程（201306）。