基于PST理论的混合式教学模式在“城市轨道交通概论”课程中的应用

张 娜，宫小松，章丽萍

（1.绍兴职业技术学院，浙江 绍兴 312000；2.廊坊师范学院，河北 廊坊 065000）

在“十四五”期间，中国特色教育信息化发展将迈向新台阶。2020 年，党的十九届五中全会提出“要建设高质量的教育体系”，既是教育信息化的任务，又是教育发展的机遇［1］。在信息技术环境下如何将教学资源与社会活动、技术与教育深度融合，打造有效率、有趣味的课堂是线上教学的关键。新冠疫情推动着教学资源、教学方法、信息工具与教学不断融合，线上与线下混合式教学模式将成为未来教育发展新趋势，亦是一种教学新常态。当前教学实践中虽有部分混合教学模式的尝试，但存在学生满意度不高、学习效果微弱等问题，未能较好地发挥其功效，制约混合式教学模式的广泛应用。研究表明，混合式教学满意度、自主学习能力、学习效果是决定混合式教学改革成效关键因素［2］。为此，本研究构建PST理论的混合式教学模式，以“城市轨道交通概论”课程为例，分析实验与对照组差异，揭示混合式教学的实践规律，为混合式教学的应用提供参考借鉴。

一、PST理论与混合式教学

（一）PST理论

PST 理论是在 COI（Community of Inquiry，探究学习共同体）模型的基础上演变而来，COI 模型提出探究型学习环境应该注重认知呈现、社会呈现、教学呈现三个关键因素。COI 模型关注的是知识建构的过程中社会交互的重要作用，但对教与学的研究还停留在传统的单项教学活动中。在此基础上，Kirschner提出数字学习环境中要有效整合教学法、社会交互、技术支持三个元素［2］，该观点经过理论演变，添加了教学情境和教学法的综合运用，发展成了PST理论。PST理论包括教学法、社会交互和技术支持三部分，其中，教学法是指为实现教学目标采用的教法和学法等；社会交互指课堂师生、生生互动场景，共同参与社交活动。技术支持指技术对学习活动、学习效率等支持能力，提高教学双方兴趣、教育质量［3］。教学法、社会交互、技术支持三者相辅相成，借由一定的环境，发生作用。

PST理论现阶段主要应用于网络教学环境、网络教学活动的设计与评价之中，如基于PST 框架进行智慧教室的设计，构建课前、课中、课后，学生、老师、家长等的多维度教学生态，改善了传统教室流程数字化的问题［4］；以PST 模型为基础，开展以通信工具为技术媒体的网络教学，可提高课堂的趣味性，促进学生的知识建构［5］。

（二）混合式教学

混合式教学最早可追溯到20世纪90年代末，在“美国教育技术白皮书”中首次提到混合教学概念［6］。此后越来越多高校和教育工作者开始关注混合式教学。在高校实践中，我国本科类院校混合式教学模式已从新奇走向广泛应用，但高职院校混合式教学改革还处于学习借鉴中，尚未进行大规模推广应用。高职院校混合式教学通常采取“线上平台看视频+线下课堂讲授”的方法，这种形式的混合式教学无法真正促成从“以教师教学为中心”向“以学生学习为中心”的转变，无法满足创新能力和自主学习能力的培养。轨道类专业课程应用性强，在已有的混合式教学实践中，发现存在以下问题：一是线上学习资源局限在慕课、学习通等平台，数量有限，线下学习形式单一；二是重学生主体地位，轻自主学习能力培养［7］；三是线上环节学生独自学习视频，缺少交互，这都导致学生的满意度低及学习效果微弱。

归纳可知，当前混合式教学主要以线上资源为基础，依靠主流在线平台，利用智慧教学工具，灵活运用多种教学策略、方法来开展教学活动［8］，但现阶段仍存在学生自主学习能力较弱、满意度低等的问题。PST 理论一方面从知识建构的角度去关注学生的提升，另一方面还重视师生、生生互动。借助PST 理论设计开放式、交互式的教学活动，可促进学生的自主探究，解决学生处于被动地位的现象。遵循技术的易用性和有用性，教师引导学生合理利用移动设备，拓展学习空间，延长学习时间。“城市轨道交通概论”课程理论强，在分析课程特点及学情前提下，引用PST理论进行混合式教学设计与实践，验证教学效果。

二、基于PST 理论的“城市轨道交通概论”课程混合式教学设计

（一）基于PST理论的“城市轨道交通概论”课程混合式教学模式构建

“城市轨道交通概论”是轨道专业基础课，发挥承上启下功能，与轨道行业知识联系紧、涉及知识面广、有较多理论性概念、识记要求高，采用常规传统教学，较难达到理想教学效果。为此，设计基于PST 理论的“城市轨道交通概论”课程的混合式教学模式，该模式依托学习通、钉钉两个平台，结合“1+X”城市轨道交通站务职业技能等级考评管理系统，城轨运营站务应急综合仿真实训系统等多个线上课程资源，运用系列辅助软件，创设虚实环境，建立智能化教学资源。线下除了传统的课堂授课外，采用“校企联动”模式，以钉钉直播的方式解决了“情景难再现、自我看不见”的难题。该模式贯穿线上线下的教学活动，依据PST 理论，设计教师活动和学生活动，关注学生自主学习能力、学习效果、学习满意度等。

教师活动主要通过三课段（课前、课中、课后）、四策略（先行组织策略、概念形成策略、自我管理策略、行为练习策略），借助线上平台及新媒体工具完成教学。课前发布线上学习任务，根据学生完成情况修改教学设计；课中以金字塔教学法、问题导向教学法为主导，设计开放式的学习活动，诸如虚拟仿真探索、地铁站实战演练等，促使学生主动探索和推演。过程中引导学生合理利用新媒体工具，如好弹幕等实时交流，并通过面对面交流进行总结；课后布置个性化成才计划，利用即时交流工具以及评价软件对学生的成果进行评价。

学生活动在一个相对开放、自由的环境中开展，课前利用线上平台完成预习任务；课中以主动参与、头脑风暴的方式，完成个人、团队知识建构；课后参加工作室、卓越班等个性化成才计划活动，集学生、教师、企业工程师于一体，解决了线下学习形式单一的问题。在开放式学习场景中，部分学习活动或任务不需在固定的场所完成、不设置固定答案，使学生在自主探究中实现知识建构［9］。

（二）基于PST理论的“城市轨道交通概论”课程混合式教学设计

1.学情分析。在教学实践前，对2020 级轨道专业学生（大一）从对专业课程的期望、教学方法等方面进行调查，结果89%学生表明希望在课堂上有更多展示自我和与同学、老师交流的机会。从知识基础上来看，90%学生具备良好的物理知识基础，且已完成入学阶段的专业认知课程。从个性特征来看，对信息化教学感兴趣，对实践操作欲望强烈。因此，在构建混合式教学模式时要加入更多学生展示、团队合作等环节。

2.教学目标分析。强化教学目标设计，是实现有效混合式教学的关键，是混合式教学的学习活动、教学资源、教学活动、学习工具的设计等的基础。教学目标需要明确轨道专业学生的需求，更要明晰城市轨道交通运营企业的需求，结合两者需求找出课程最核心、关键的内容，学生最希望获得的能力以及课程的关键难点，具体见表1。

表1 “城市轨道交通概论”教学目标

3.教学内容。“城市轨道交通概论”课程以高等职业学校专业教学标准、“1+X”城市轨道交通站务员职业技能等级证书等的要求，根据企业岗位需求，将教学内容划分为城轨认知、规划，城轨车站、车辆，城轨配电、信号三大模块。教学资源也进行了相应更新，创设真实的应用情境，获得快速灵活的场景信息，进行丰富的行为交互，如教学短视频、城轨设备实景仿真等辅助应用教学内容的开发。碎片化的信息素材融入到混合式教学中，可以提高学生的信息素养，并充分利用信息化工具的经济性的特点。

4.教学活动设计。以PST理论为基础，结合建构主义、关联主义学习理论，采用线上线下多元考评、智能教学平台实时互动、实时监测功能，实现教师“导”“学”有机融合，基于课前、课中、课后三阶段、课中五环节进行“城市轨道交通概论”混合式教学设计，培养学生的自主学习能力。

（1）课前导入。课前导入主要借助于超星学习通、国家级教学资源库、问卷星等平台，开展视频预习、问卷调查、讨论、测验等活动，根据学生的课前测验成绩及交流情况，适当调整教学设计。

（2）课中实施。课中实施的五环节分别为：身临其境主要通过课前反馈与汇报、视频、小游戏及头脑风暴法等引入课堂；初识技能以头脑风暴法、逆向逻辑思维、启发式教学法、支架式教学法、案例教学法、任务驱动法、“3D立体教学”等方法巩固基础知识，如采用头脑风暴法确定核心词的形式，使学生掌握电梯系统的种类和概念，采用逆向逻辑思维的方式，通过小组合作探究，共同讨论电梯系统的基本构造；大胆尝试主要通过头脑风暴法、创设情境、抢答游戏等形式课堂考核学生掌握情况；立足岗位主要通过企业真实案例、成果交流、实操练习等形式将理论知识与职业岗位联系起来，采用案例教学法引导学生完成系统分析任务单，并采用虚拟仿真系统，让学生感受真实情况下站务员的日常工作，采用连线企业工程师，让学生提前感知工作环境及要求，并教育学生热爱工作、热爱劳动；总结交流主要通过弹幕分享、校企联动、思维导图等形式总结课堂。

（3）课后巩固。课后巩固可以加强对学习内容的理解，有利于学生、教师的反思和进步。主要包括学习通课后作业、学生的教学评价、教师的教学反思、对学生三课段的多维评价、开展校园活动、地铁站志愿服务等。

5.教学评价。教学评价是检验教与学的重要手段，结合三课段分阶段递进式考核，知识、技能、素养三维度评价，通过学习通中学生活动、理论测试等指标生成过程性评价结果。开发多维评价系统，任课教师、班主任、学生、企业工程师、家长全员参与学生学习管理，实现全员育人。通过制定详细的评价指标，让评价体系有维度、有标准、有权重，从而使学生能够做到边学边评、以评促学。

三、基于PST 理论的“城市轨道交通概论”课程混合式教学实践研究

（一）研究对象

本次教学实践对象为绍兴某职业院校城市轨道交通运营管理专业2019 级、2020 级的学生，2019 级学生为对照组（n=108 人），2020 级学生为实验组（n=110人），“城市轨道交通概论”课程开设在大一第一个学期，两个年级的学生在年龄、性别、高考成绩等方面无统计学意义上的差异。两个年级课程均由同一位城市轨道交通运营管理专业的老师授课，这为此项研究奠定了较好的基础。

对照组使用传统的课堂教学模式进行教学，教师按照“城市轨道交通概论”课程教学大纲采用线下课堂授课的形式进行教学，课后学生完成作业、自主学习，课后辅导、答疑形式为面对面或微信等交流方式。

实验组采用基于PST 理论的混合教学模式进行教学，其教材、教学大纲、教学进度等与对照组一致。采用三课段、五环节，依托学习通、钉钉两个平台，结合多个线上课程资源，运用系列辅助软件，创设虚实环境，建立数字化的学习环境。

（二）研究方法

采用问卷调查、访谈来获取学生在教学组织、教学内容、教学法、教学技术、社会交互等方面满意度，运用过程性数据、结果考核、实践成绩获取课程学习效果，借助SPSS 工具比较实验组与对照组的差异，验证PST 理论混合式教学实践成效。此外通过访谈，获取学生对基于PST 理论的“城市轨道交通概论”课程混合式教学设计的想法和建议。

（三）研究过程与结果

在 2019—2020 学年第一学期、2020—2021 学年第一学期对2019 级和2020 级城市轨道交通运营管理专业学生进行“城市轨道交通概论”课程教学对比试验。

1.学生对课堂满意度的调查分析。学生满意度是从学生的角度对混合式教学中对教学组织、教学方法等的评价，满意度可以反应学生对课堂的期望值与在课堂上实际感受的差异，使教师明确教学现状及有待改进的地方，从而有计划地进行教学改革。从学生满意度调查反馈情况可见，在教学组织、教学法、教学技术、社会交互四方面的满意度，实验组均明显高于对比组，且都存在显著差异，但在教学内容方面，两者之间的满意度差异并不显著（见表2）。通过访谈得知，学习通中学习资源较多，无形中占用了较多课下时间，且部分内容难度偏大，在预习、练习阶段错题率较高，挫伤了学生的信心。由此可见，混合式教学模式虽然总体满意度较高，但如何整合优质教学资源、提高学生的学习兴趣是后续混合式教学设计中值得思考的问题。

表2 实验组与对照组的学生满意度对比

2.学生自主学习能力的调查分析。自主学习能力对城市轨道交通运营管理专业的学生来说至关重要，轨道公司也将自主学习能力作为培养目标之一。“城市轨道交通概论”课程专业综合性较强，知识点琐碎，学生在初期学习积极性较高，但是课程涉及理论知识较多，学生精力多放在各项测验，会弱化学生自主学习能力。因此，自主学习能力理应成为混合式教学效果考核重要指标。从表3可见，在学习主动性、自我管理、小组合作、信息素养四个方面，实验组的得分都明显高于对照组，且存在非常显著差异。混合式教学过程中，学生可以不受时间、地点限制，自由学习相关资源，且与小组成员共同讨论，集思广益，更高效、便利地利用信息资源，增强了学生的成就感。

表3 实验组与对照组的自主学习能力对比

3.学生课程学习效果调查分析。通过教学云平台，应用大数据分析，结合课前、课中、课后分阶段递进式考核，进行知识、技能、素养三维度评价，并通过线上平台掌握学生活动、理论测试等指标生成过程性评价结果，构建学生自评、互评，教师评价、企业工程师审核评价多元化评价体系，贯穿教学全过程。为了验证混合式教学对学习效果的影响，分别对实验组、对比组进行了期初、期中、期末三次考核。由表4可知，实验组与对照组在期初基础测验成绩相当。实验组的期中成绩均分高于对照组，T检验存在显著差异。实验组期末成绩均分明显高于对照组，存在非常显著差异。综上，在“城市轨道交通概论”课程实施PST理论的混合式教学是有效的。通过信息技术与教育、自主学习与互动、优质资源与个性化教学深度融合，打造了一个共同参与、成长的学习共同体，强化了学生解决问题能力，优化了学生学习效果。

表4 实验组与对照组的学习效果对比

四、结论与建议

经过“城市轨道交通概论”课程一学期的教学实践，发现基于PST 理论的混合式教学模式具有较强的指导性和实用性，可以丰富线下学习形式，虽然实验范围较小，但是对现阶段轨道类专业混合式教学有一定的启示，主要结论如下。

（一）基于PST理论的混合式教学在一定程度上提升了学生的满意度

基于PST 理论的混合式教学的教学方法呈现混合性、交互性的特点。本着以学生为主体，以教师为主导的原则，综合运用多种教学策略设置教学流程，学生实现学习者与站务员两个角色的融合，提升学生参与度。在技术支持方面，教师借助线上平台即时关注学生的学习动态，课前、课后也可共享学习资源并能实现实时互动。好弹幕、问卷星等移动平台即时性强，充满趣味性，能够营造临场感，这些平台的使用促进了学习效率与质量，一定程度上提升了课堂满意度。

（二）基于PST理论的混合式教学可提升学生的自主学习能力

课程教学目标是在充分调研学生需求及轨道公司需求的基础上制定的，先明确了学生应掌握的知识及具备的能力，再制定知识目标、能力目标、素质目标三维目标，大大提高了学生学习动力。通过课前知识提前导入、课上参与式学习、岗位实践，学生在大胆探索中提升了自信心和沟通交流能力。课后社会服务等个性成才计划帮助学生实现了碎片化的信息加工，增强了学习的自主投入性。

（三）基于PST理论的混合式教学可提升教学效果

课前的疑问式学习、师生讨论提前带学生进入教学情景，课中头脑风暴、虚拟仿真等教学方法，使学生充分掌握理论知识，又能感受到站务员现场工作的情景。课后通过反思、地铁站社会服务等制定个性发展计划，利用已开发的多维评价软件，认识到自己的不足，实现全员育人、全过程育人、全方位育人，提升了教学效果。

但在访谈中也得出以下问题：一是由于在线学习突破了时空界限，对于如何加强对学习的全面监管是有待完善的地方。二是由于学生的知识起点、表达方式的不同，网络交流会给小组讨论、知识分享带来一定的难度。三是如何整合优质教学资源来减轻学生的学习压力，这些都是后续混合式教学设计值得深度探究的问题。