实践类课程混合教学效果影响因素与提升策略研究——以教育软件开发课程为例

刘陶，丁滢，王晶

（辽宁师范大学，辽宁大连 116081）

2021 年12 月2 日，在第十二届新华网教育论坛上，时任教育部高等教育司司长吴岩表示：混合式教学要成为今后高等教育教学新常态[1]。在实践中对混合教学的研究也逐渐深入，越来越多的学者开始关注有哪些因素影响混合教学的效果、如何设计和实施以更好地提升混合教学质量等，这些问题的探讨对促进混合教学进一步深入应用的意义重大。国内外学者从多个角度对混合教学效果加以研究，如冯晓英指出混合式教学的成功主要取决于教学指导和学习者两个维度。教学指导维度包括教师的素质、学习活动的设计与组织、学习支持等关键要素；学习者维度则强调学生的学习成熟度、自主学习能力、对学习的期望和需要等关键要素[2]。KINTU M J 等人在实证研究中得出结论：学生特征（态度和自我调节）和混合学习设计特征（技术质量、在线工具和资源以及学习者互动）是影响混合学习有效性的重要因素[3]。基于已有成果，本文对影响实践类课程混合教学效果的因素进行了分析，除了问卷调查与访谈方法，还采用学习分析技术，定量分析学生线上学习行为对学习结果的影响，以更客观地探究各影响因素与教学效果的关系。在此基础上总结混合教学效果的提升策略并在实践类课程中加以应用，最后通过对比实验验证了其有效性，以期为教师有效开展混合式教学提供借鉴。

1 混合教学效果影响因素研究及结论

1.1 研究过程

通过分析国内外混合教学效果影响因素的研究文献，笔者把影响混合教学效果的因素归纳为学生因素、教师因素、社会性交互因素与环境因素4 个维度。对学生因素从内外两方面进行研究：内部研究主要依靠调查问卷与访谈，侧重于探讨学习者内在的心理特征和能力属性与教学效果之间的关系；外部研究则是采用学习分析技术挖掘学习者在线学习行为数据，并对其进行定量分析，以探索学习行为与教学效果的相关性。这是近年来备受重视的学习分析技术，该方法对学习者或学习环境的数据进行收集、测量和分析，其为理解和优化学习过程和学习环境，从多维度提升分析过程的精度、广度与深度提供了有力支撑[4]。对教师因素从设计与组织教学、教学实施两个子维度进行研究[5]。社会性交互因素体现为教与学过程中师生、生生互动对教学效果的影响，所以从这两个子维度进行研究[6]。环境因素分为物理环境和学习氛围两个维度[7]。通过上述分析并根据已有问卷，本研究课题编制了混合教学效果影响因素调查问卷，通过探索性和验证性因子统计分析结果验证了该量表具有良好的信度和结构效度，可应用于实践。

在混合教学效果的研究方面，通过分析已有文献发现学习投入度作为评估混合学习成效的关键指标愈发受到教育管理者以及研究者的高度重视[8]。学习投入度是指“学习者参与学习活动过程中在行为表现以及心理层面的投入程度”，主要从行为投入、认知投入和情感投入3 个方面进行测量[9]。兰迪·加里森和诺尔曼·沃恩指出：让学习者有更多学习投入是混合学习的核心，混合学习在本质上就是以提高学习投入水平为重要目标的教学重构过程[5]。此外，学习成绩依然是评估和检验教育教学质量和成效的重要变量。因此，本研究课题选择学习投入度与学习成绩作为混合教学效果的衡量指标，采用了马婧设计的混合学习环境下大学生学习投入水平调查量表[10]，该量表具有较好的信效度。

1.2 研究结论

选取辽宁师范大学计算机与人工智能学院参与过实践类课程混合教学的某专业3 个年级共87 名学生进行混合教学效果影响因素与投入度问卷调查。分析调查数据，将混合教学效果影响因素的4个维度与学习投入度做相关性分析，可以发现各影响因素与总学习投入、行为投入、认知投入和情感投入均呈现显著的正相关，见表1。

表1 混合教学效果影响因素的4 个维度与学习投入相关性分析

对各维度进行分析，主要结论如下。

1.2.1 学生因素是影响混合教学效果的最重要因素

学生因素与总学习投入相关度最高，相关系数为0.978，说明学生是影响混合教学效果的最重要因素。因此，混合教学首先应该关注学生的学习状态与学习行为。学生内部影响因素中与学习投入呈显著正相关的有3 个主要因素，其中自我监控与调节与学习投入的相关度最高，其次为学习主动性与学习策略应用。表2 为学生影响因素与学习投入相关性分析。

表2 学生影响因素与学习投入相关性分析

学生外部影响因素通过收集、统计学生在线学习行为数据并将其与总成绩做相关性研究，表3 为在线学习行为与学生总成绩的相关性分析结果。剔除了无关因素后主要有4 种线上学习行为对取得良好的学习效果有积极的正面影响。按照相关度由高到低分别为平时作业与项目训练、参与课程活动、课程资源学习、总结反思，它们与学习投入都呈高度相关。

表3 在线学习行为与学生总成绩的相关性分析

1.2.2 教师是影响混合教学效果的关键因素

教师因素与学习投入的相关系数为0.769，说明教师能否很好地驾驭混合教学将极大地影响学生的学习投入，并影响最终的教学效果。因此，教师是影响混合教学效果的关键因素。

教师因素包含教学设计和教学实施两个维度。在教学设计维度方面，课程内容设计、教学过程设计与组织和学习投入之间都呈高度相关。考核评价设计则与学习投入之间呈中度相关，表4 为教学设计中各影响因素与学习投入相关性分析结果。

表4 教学设计中各影响因素与学习投入相关性分析

在教学实施中与学习投入高度相关的因素有教师评价与反馈、教师指导，呈中度相关的因素是教师激励，表5 为教学实施中各影响因素与学习投入相关性分析。

表5 教学实施中各影响因素与学习投入相关性分析

1.2.3 社会性交互因素对学生活动参与度与积极的情感体验影响较大

社会性交互包括生生互动与师生互动，其中生生互动与学习投入之间呈高度相关，师生互动与学习投入之间呈中度相关，表6 为社会性交互中各影响因素与学习投入相关性分析结果。访谈中学生认为深层次的互动使学生更愿意参与实践活动，并能更好地发挥自身的主动性和创造性。同时，有效互动能为学生带来积极的情感体验，减少学习焦虑。

表6 社会性交互中各影响因素与学习投入相关性分析

1.2.4 环境因素影响学生学习参与度与情感体验的提升

环境因素中物理环境和学习氛围与学习投入都呈高度相关，表7 为环境因素与学习投入相关性分析结果。物理环境会影响学生主动学习的意愿与学习参与度，而良好的学习氛围有益于学生情感体验的提升，促进学生的持续投入。

表7 环境因素与学习投入相关性分析

2 实践类课程混合教学效果提升策略与应用

基于以上影响因素分析以及高校实践类课程的特点，教学团队从3 个方面设计了实践类课程混合教学效果的提升策略，并在辽宁师范大学计算机与人工智能专业2020 级的教育软件设计与开发混合课程中应用，该课程使用云班课作为线上教学平台。

2.1 充分发挥学生的主观能动性，提高学生自我管理能力，促进学习策略的有效应用

在实践类课程的混合教学中学生是最重要的影响因素，因此，要充分发挥学生的主观能动性，以提高学生自我管理能力为抓手，通过学习策略的有效应用促进混合教学效果的提升。

首先，在混合教学中通过阶段性反思和总结提升学生自我管理能力，即自我监控与调节能力。教师引导学生在作业和项目训练结束后对成果进行反思，找出不足之处加以改进、完善，以提升自己的实践操作能力；鼓励学生在网络平台以学习日志的方式梳理学习经验和收获，发挥个体的自我效能进行自我监察和自我调整。同时，教师注重对学生学习过程的评价与反馈，以帮助学生提高监控与调节学习的水平（教师评价与反馈也是与学习投入高度相关的教师因素）。教师除了应用课堂评价与检测等传统反馈方式外，还充分借助云班课的“智能反馈”功能对学习过程进行干预。“智能反馈”每周都为教师自动推送一份“学习分析数据”，该数据反映了学生任务完成的状况、活动参与率、作业与测试等阶段性学习表现。教师借助数据可以为学生提供更为精准的整体或个性化反馈，及时督促自制力不强的学生按时、保质地完成学习任务；同时，引导学生经常在学习平台查看自己各项学习活动的详细数据报告，不断评估自己的认知水平，适当调整学习方式，以达到自我管理的目的。

其次，促进学生学习策略的掌握与有效应用，强化有益的学习行为和习惯。在传统组织策略、精加工学习策略的基础上，课程让学生重点掌握适合混合教学环境的资源利用策略和深度学习策略。资源利用策略主要是对学习资源、学习工具与社会性人力资源的使用。教师引导学生通过学习平台上设置的核心资源和案例及时回顾、复习，以巩固学习效果；通过链接类的MOOC 课程或其他网站资源进行深入的专题学习；在应用型资源、拓展型资源的基础上进行创新设计、解决新问题，以达到更高的能力目标。在社会性人力资源的使用上，除了通过各种通讯工具获取教师、学生的及时支持外，还引导学生在开放式的学习环境中关注专业领域的论坛、B 站等视频类网站中专业人士的动态，通过搜索或直接求助寻找解决问题的思路和途经。这些策略的学习和掌握使学生的主观能动性得到较大提高，学生由被动接受者转变成为主动研究者。

深度学习策略是一种有效应用关联、整合、反思等高阶认知策略进行积极思考、理解知识的主动学习策略。教育软件设计与开发课程借鉴曹梅等[11]的研究成果，在混合教学中引导学生应用“问题生成的深度学习策略”，即通过强化学生的问题生成行为促进其主动思考，推动其高阶思维的发展与技能的提高。课前翻转学习中教师鼓励学生将自学中遇到的问题记录下来并提交到线上学习平台，对课堂中遇到的问题则通过云班课手机App 的“轻直播/讨论”功能随时发送至讨论区。教师选择其中的典型问题组织学生共同讨论、操作，尝试解决问题，最后教师进行总结并解答。学生通过主动提问引发其内在认知的提升，借助讨论和操作激发其积极的认知加工过程。该学习策略的掌握使学生转向更多深层次的思维活动，不再停留于简单的模仿学习，而是提升了实践技能。

2.2 通过面授教学与在线学习的有益互补加强实践教学

上文的数据分析显示教师的教学设计与教学实施是影响实践类课程混合教学效果的关键因素。研究者Stacey 和Gerbic 也认为在混合教学中教学设计是教师从事教学工作的核心内容，教师是否能够成功转变成设计者将影响混合教学的最终效果[12]。因此，在教学设计层面，教师需要系统设计线上线下教学的内容与组织方式，使面授教学与在线学习形成有益互补以加强实践教学环节。教师在课前、课堂、课后3 个阶段设置了不同层次的教学目标和与之相应的翻转学习、深入学习、拓展训练等线上线下教学内容与活动。教师合理分配线上与线下教学的侧重点，使“认知—巩固内化—迁移提升—创新应用”的目标逐步实现，形成知识、技能循环上升的通道，以提高学生的理论水平、实践动手能力和创新能力。

在教学实施层面，课前的翻转学习能够引导学生进行基础知识的学习，教师通过线上学习平台发布实验指导资料，并依托小程序仿真平台让学生提前体验基础实验过程，仿真系统通过提示帮助学生纠正操作中的错误，从而促进其对基本技能的掌握。混合教学的线下课堂是深入学习的阶段，关注的是课程中的重点、难点与学生实践能力的进一步提升。因此，教师围绕“以问题为导向，以学生为中心”实施课堂教学，课堂上选取能够提升学生实践创新能力的情景教学内容、实践案例教学内容及任务驱动教学内容，通过设计有挑战性的课堂实践活动锻炼学生高级思维和解决问题的能力，指导学生将知识或技能迁移到真实情景中；课后拓展通过项目训练引导学生进行技能的创新应用，在线上学习平台中建立开发环境，学生进行分组开发、协作讨论与项目实施。教师通过学生上传的项目计划、方案、项目成果，随时检查项目进展，督促项目的推进，全程监控指导项目的实施过程，以促进学生综合实践能力的提升。

2.3 充分利用技术优势营造促进深层次互动的混合学习环境，提高学生在实践活动中的参与度

实践类课程需要提高学生在实践活动中的参与度，以实现教与学一体、学与做一体[13]。所以，教师要充分利用技术优势营造有助于促进学生深层次互动的虚拟和现实空间，形成良好的混合学习环境，以吸引学生更加主动地参与课程活动，教育软件设计与开发课程采用了以下策略。

课堂上通过讨论、探究等形式开展实践活动，并以线上学习平台为重要辅助。如在线上学习平台中提前设置好“探究讨论空间”，课堂上引导学生解决实际问题并在云班课手机App上展示自己探究的成果，讨论最优的解决方案。成果的展示与研究讨论使学生的思维过程显性化，生生之间的互动更加深入，学生动手操作和参与实践活动的积极性也提高了。

课后的项目训练通过小组开发模式可以更好地培养学生的实践与团队合作能力[14]。基于线上学习平台，小组成员可以随时随地开展项目交流，合作、互助促进了学生之间的有效互动与良好学习氛围的形成。项目完成后教师通过组织学生在课堂开展组间评价、学生互评、教师评价等方式进行对问题的深入讨论，强化学生对知识的深层理解，提髙学生分析和解决问题的能力。

3 实施效果与结论

在2020 级实验班实施上述策略后，将其与2019 级混合教学班的成绩进行对比研究，发现2020级的项目实践成绩和期末总成绩比2019 级平均高3.27 分和2.09 分，图1 为实验班和混合教学班学生成绩对比。通过对比说明：实验班学生的实践能力提升更快，总体混合教学效果更好。

图1 2020 级实验班与2019 级混合教学班学生成绩对比

对2019、2020 级学生的学习投入调查问卷数据进行对比，2020 级的总学习投入和行为投入、认知投入、情感投入的均值均大于2019 级，各投入维度显著性均小于0.05，表明其整体的学习投入差异性明显，说明上述策略对提高混合教学中学生学习投入水平有很好的效果，表8 为两个年级学生学习投入对比分析结果。

表8 学习投入对比分析

以上结果在一定程度上验证了本文提出的实践类课程混合教学效果提升策略的有效性。提升策略在充分发挥学生主观能动性的同时，将面授教学与在线学习进行系统设计和实施，加强了实践教学环节。营造促进深层次互动的混合学习环境，提高了学生在实践活动中的参与度。课程把能力培养贯穿教学全过程，同时将教学活动贯穿学生实践活动，促进了学生综合实践能力的提升。