基于案例教学的研究生线上线下混合教学实践

李磊，王轶卓，尹淑慧，李香萍

(大连海事大学 理学院，辽宁 大连 116026)

一、引言

研究生教育是培养学生学习和探究能力的重要阶段，是学生从接受式学习向研究性、自主性学习转变的重要时期[1]。课程学习是我国学位和研究生教育制度的重要特征，是保障研究生培养质量的必备环节，在研究生成长成才中具有全面、综合和基础性作用。近年来，研究生课程建设受到高度重视，在国家颁布的一系列高等教育改革相关文件中，均明确了课程学习在研究生培养中的重要地位，并就加强研究生课程建设提出具体要求。各高校通过实施一系列提升课程教学质量的办法和措施，在研究生课程教学改革方面进行了有益的探索[2]。

随着信息技术和新型智能技术的飞速发展，智慧校园建设、数字资源共建共享等成为高等教育信息化的主要探索领域[3]。在深化高等教育教学改革的过程中，重塑了教育教学的结构形态，变革了知识获取的方式以及教与学的关系，同时课程及学习资源、学习场景正在不断被重新定义[4]。而传统研究生课程教学方法与学生的创新能力培养不匹配，具体表现为：传统课程教学方法形式单一，考核方式不够灵活，学生的自主学习积极性不高、主动学习动力不足等[5]。在“互联网+”时代，研究生课程要树立“互联网+课程”深度融合的理念[6-7]，改革课程设计思路，课程目标应与创新能力相结合，课程实施应与学习情境相联系，教学资源需要重新优化，教学方式应注重实现教学流程的重构，学习方式应强化自组织学习，评价方式从单一走向多维。本文以大连海事大学研究生公共选修课程“Origin科技绘图与数据分析”为例，探讨线上线下混合式课程建设设计与实现路径。

二、“Origin科技绘图与数据分析”课程教学现状

“Origin科技绘图与数据分析”作为面向理、工、经管类等专业研究生的一门全校公共选修课程，每年约400人选课，涵盖34个学科专业。本课程重点培养学生计算机绘图能力和基本数据分析技能，让学生掌握Origin作图软件的主要功能与操作技巧，了解Origin软件在不同学科的应用方法，规范学生科技论文撰写过程中的图表制作，提升学生的科研素养。

作为全校性公共选修课程，本课程对于培养学生的自学意识，提高创新潜力，强化团队合作能力，提升探索精神和科学素养，起着十分重要的作用。但是在课程教学中有以下问题亟待解决。

一方面，研究生教育的目标是培养高层次、高水平与强创新能力的人才，逐步实现教育的双重价值。特别是在新工科建设背景下，国家对研究生创新能力培养提出了更高的要求[8]。但是，传统的研究生课程教学方法形式单一，课程评价无法满足能力、素质的考核要求，这与学生的创新能力培养不相匹配。

另一方面，传统研究生课程教学主要采用教师讲、学生听的教学模式，这种以教师为主体的知识传授模式虽然具有一定的优势，但也存在着学生在学习中主动学习意愿不强、探索精神不足等问题。

此外，原课程存在数字化教学资源匮乏、信息化程度较低等课程资源建设问题，在教育信息技术时代表现尤为突出。具体表现为原有课程教学资源仍停留在纸质教材、多媒体课件等原生态材料基础上；课堂教学中未能利用信息化手段有效收集学生学习数据；课程过程化考核结果未采用信息化手段进行反馈，无法有效分析学生学习行为数据。

针对上述问题，课程教学团队借鉴在本科教学中积累的较为成熟的线上线下教学经验，结合研究生课程教学特点，凝练课程案例教学的实践成果，尝试开展以案例教学为核心的线上线下混合式教学。同时，本门课程作为一门计算机工具类课程，课程目标的实现需要学生不断模拟、反复练习操作，非常适合线上线下相结合的教学方式，从而提升课程的教学效果。

三、基于案例教学的线上线下混合式教学设计

案例教学法是一种以案例为基础的教学方法。它以师生协同合作为基础，精心设计一系列以学生为主体的教学活动，以真实或虚拟的工作任务作为目标或出发点，引导学生采取“做中学”的方式，通过对案例的研究与发现来进行学习，实现在完成任务的过程中获得知识与技能，极大地调动学生的主动学习热情，培养其实践能力。案例教学法具备明确的针对性、良好的启发性以及较强的实践性[9]。

“Origin科技绘图与数据分析”的课程目标是着重培养学生计算机绘图知识和基本数据分析技能，课程具有实践性强和操作性强的特点，特别适合采用启发式、研讨式等多种教学方法，提高学生分析和解决实际问题的能力，培养学生综合素质，这与案例教学法所倡导及追求的目标高度一致。

教学团队秉持“以学生为中心”的理念，完善“Origin科技绘图与数据分析”课程设计，优化教学方案。从线上教学资源、课堂教学方法、课程评价等方面开展课程改革，最终形成基于案例教学的线上线下混合式教学模式。

1.服务课程建设目标，自建线上教学资源

当前，研究生课程的优质线上资源相对匮乏，高水平的“一流课程”“教材”相对于本科生课程在数量上具有较大的差距[10]。而不同学校的课程教学大纲侧重点不同，因此，任课教师面临的首要任务是建设优质的线上教学资源，并通过合适的平台提供给学生。本课程的建设方案如下：

(1)设计资源建设方案，自建线上教学资源

围绕教学资源建设应服务于课程教学目标、服务于学生培养的理念，对于课程线上资源的建设，教学团队制定了“切实为学生服务”的建设宗旨，确定了不唯“形式改革”之象、只唯“服务教学”之实的建设思路，设计了“教师设计、学生反馈”的资源优化机制，形成了“资源本地化、布置简单化”的教学平台设计方案。同时，为保持课程内容更新的便捷性，课程团队实行“自建为主、引进为辅、学生反馈、即时更新”的资源建设模式[11]。

视频录制采取录屏和教师出镜相结合的方式。知识点视频采取碎片化结构，以知识点为中心，实现重要知识点内容的全涵盖。每个知识点视频采取导入式设计模式，视频以经典案例分析内容开头，逐步导入教学过程，每个知识点视频的录制时间控制在5～10分钟。

(2)重构课程知识体系，优化课程教学内容

为满足线上线下教学设计，教学团队对原课程知识点进行解构，构建了以“经典教学案例为干、知识点内容单元为枝、科学审美为叶”的开放式课程知识体系。优化原有教学案例和教学内容，形成有效覆盖学生专业、课程内容的经典教学案例。以教学案例为导向，基于OBE教育理念，以知识点为内容单元，碎片化重构各部分内容体系。在知识点的择取与凝练过程中，以课程内容中学生常用的基本功能为模块，设计视频单元。以视频单元为核心，搜集与之相关的案例素材，优化视频内容。通过融入课程思政元素，选取经典论文的作图素材，培养学生作图过程中的科学审美。

(3)立体化线上教学体系，搭建服务型教学平台

为实现课堂之外师生之间信息交流的即时性，任课教师通过建立QQ课程群，结合雨课堂服务功能，形成以线上课程为主，课程群、雨课堂为辅的立体化线上教学体系与课程服务网络，实现课程教学的全空间、全时间覆盖。

经过近两年的建设，本课程线上教学资源依托学校“海贝云课堂”教学平台，提供了服务型的线上学习环境，集多种功能模块于一体，实现了数字化教学资源的共享，为学生提供全方位、个性化的服务。现已布置教学视频45个、在线测试12个、其他教学资料50多个，累计为800余人次学生提供了在线教学服务。

2.优化课程教学设计，信息化课堂教学手段

教学团队依据OBE教育理念，立足课程目标，围绕教学重点难点进行教学设计。构建了以案例教学为核心、课堂教学为根本、线上学习为补充、智慧教学工具为桥梁的线上线下混合式教学模式。具体教学模式设计如图1所示。

图1 线上线下混合式教学模式课前、课中、课后教学设计

(1)以案例教学为核心，分解知识内容，优化教学案例

通过重构教学内容、梳理知识体系，将课程知识点划分为基础型、归纳型、演绎型三种类型。根据教学目标优化教学案例，使之更加契合教学内容。在此基础上，对教学案例进行知识内容分解和逻辑结构分解，从知识内容角度将其分解为不同知识类型组成的若干部分，从逻辑结构角度将案例分解成若干个小问题。同时，针对不同类型的知识点，结合重点和难点内容，科学规划线上线下教学任务。具体流程如图2所示。

图2 以案例为中心进行教学设计

(2)以线上学习为补充，设计线上学习方案，实现基础型知识的线上自学

以教学案例的逻辑结构分解为基础，结合知识内容分解类型，将对应的非重难点的基础知识，根据教学进度安排学生线上自学任务，通过“教师课前布置任务—学生在线自学—学生在线测试”的学习模式，解决教学案例中的基础问题。同时，鼓励学生通过小组合作、论坛分享的方式完成自学与自测的任务。根据学时及教学内容情况，本课程线上自主学习时间约占总学时的30%。

(3)以课堂教学为根本，强化课堂师生互动，实现演绎型知识的有效学习

以教学案例为主线，结合线上学习内容，通过“线上学习效果检测—线上知识拓展性讨论—授新环节”流程开展课堂教学。课堂测试以教学案例为基础，以归纳型知识点为主线，利用雨课堂工具对学生线上学习内容进行测试，鼓励学生通过团队合作完成测试任务。任课教师随时关注学生在解决案例过程中遇到的各种问题，引导学生对线上自学内容进行归纳。一方面，促使学生归纳对案例的初步思路和技术，总结所用方法和涉及的知识点，进而形成立体化的知识结构，优化设计方案；另一方面，为接下来的授新环节提供扎实的知识准备，为演绎型知识的传授提供保证。授新环节中，结合雨课堂工具，通过教师演示、边讲边练、边做边评、课堂研讨、同伴讲评等开展教学活动，加深学生对演绎型知识的掌握，改善教学效果。

(4)以智慧教学工具为桥梁，打造信息化课堂，引入雨课堂工具到教学中

为实现课程教学数据的全覆盖，通过引入雨课堂工具到课堂，构建“教师知识点讲授—学生雨课堂测试—测试反馈或研讨”的新知识学习模式，实现大班教学互动的数据化，课堂与课后教学数据的一体化，既优化课堂教学节奏，又为进一步的学情分析提供数据支持。

雨课堂的使用极大地改善了课程教学效果，具体表现为：

第一，深化课堂学习效果，增强学生课堂教学参与感。在课堂上利用雨课堂限时答题，一方面有助于学生检测课上知识的掌握程度，调动学习的主动性；另一方面，学生通过雨课堂互评功能，从评判角度审视考核知识点，既有利于激发学生的学习动力，又有助于学生更好地理解所学知识。

第二，教学互动数据化，教师合理调节课堂教学节奏。本课程每个教学班级学生人数接近200人，对于这种大班化课堂教学，教师无法全面地关注到每个学生，很难有效地掌握全体学生学习情况。雨课堂的引入既保证了学生全员参与课堂学习与测试，又将数据化、智能化的信息融入传统课堂教学中，真正实现了师生之间、生生之间的实时互动、学生学习数据的即时反馈。相对于传统教学课堂，以这些精准的课堂数据反馈为基础，教师结合教学经验分析学情，可以更科学、迅速地掌握学生课堂学习动态，实时动态地调整授课进度，提高课堂教学效果。

3.课程评价模式多元化，线上线下考核一体化

课程评价是课程教学的重要环节，本课程采用过程性评价和终结性评价相结合的方式开展课程评价，不仅注重学生最终学习质量的评估，更有助于教师全面了解学生真实的学习过程[12]。

(1)“考能力、测水平、重素质”的考核理念

为了更好地将课程考核与课程目标相结合，课程从考核形式和考核内容两个角度出发进行考核设计，全方位检测学生的自主学习能力和知识应用能力，重点关注学生分析问题和解决问题等综合素质，实现课程教学目标与考核方式的有效对接，激发学生自主学习的能力和研究意识。

(2)“过程化、精细化、立体化”的考核模式

以教学目标为导向，结合课程特点，逐步形成由线上和线下、课堂和课后、限时测试和开放测试等形式组成的“过程化、精细化、开放式”的考核模式[13]，具体方案如表1。新考核机制实现了“学习—检测—反馈—再学习”有效闭环，优化了“平时成绩+期末考试”简单的双元评价方法，真正实现了考核方式的精细化、过程化、立体化。通过将考核与学生的学习效果、学习能力有效地结合在一起，达到以考促学、以评促学的目的，强化了学习效果，提升了学习能力。

表1 课程考核方式构成信息

4.教学效果反馈多元化，学生综合能力显著提高

(1)学习行为数据分析显示，学生学习参与度高。基于雨课堂、海贝云课堂的学生学习数据表明，本课程学生课堂学习的参与度非常高、在线学习主动性强、课堂讨论氛围活跃，对知识的理解和掌握达到教学目标。

(2)过程化考核结果表明，学生学习效果好。通过对课堂测试、在线自学测试、单元测试、期末测试等成绩分析表明，学生对教学内容的掌握程度、解决问题的综合能力、知识的迁移能力等方面，均达到了课程预期目标。

(3)线上调查问卷统计，课程教学满意度高。调查数据表明，学生对课程总体教学效果满意度高达98.6%，学习效果达到学习预期值99.3%，教学内容满足需求度98.8%，线上线下教学方式喜欢度96.4%，课程线上数字化资源认可度97.9%，授课方式接受度99.3%，雨课堂教学工具喜欢度90.1%。从学生对Origin软件的掌握程度来看，全部学生均能利用该软件进行相关操作。其中，85.1%的学生能够熟练利用Origin软件进行科技绘图与数据分析。

四、结语

实践表明，通过在研究生公共选修课“Origin科技绘图与数据分析”开展线上线下混合式教学，学生作图和数据分析能力得到明显提高。学生通过线上自学和论坛讨论，锻炼了自主学习能力，强化了分析问题和解决问题的能力，提升了团队交流和协作能力。线上线下一体化的案例教学，通过解决问题来学习问题背后隐藏的课程内容，可以帮助学生强化知识的理解和应用，建立完整的课程知识体系，培养科研思维和创新思维。在教学中引入雨课堂，通过边讲、边练、边测的教学方式，引导学生在听课过程中跟随教师的思路不停地思考，提高了学习专注性，有助于强化学习效果，实现课程教学目标。过程性评价和终结性评价相结合的课程评价方式，有助于增强学生的过程培养质量，为课程内涵质量提升提供了重要保障。

人才培养质量的提高与课程改革的深入开展是教育工作者关注与研究的核心课题。如何在课程教学中有效地实现线上与线下环节的无缝对接，如何将优质的教学案例与学生的研究方向有效结合在一起，如何建立过程化考核结果与课程教学持续改进模式的融合机制，这仍是今后教学中应重点解决的核心问题。