数字化教育背景下多维混合式教学模式探索与实践

摘 要 在分析数字化教育条件下课程教学面临的机遇与挑战的基础上，为适应新工科建设要求，探索提出一种基于OBE理念的多维混合式教学模式，并在DSP技术课程教学过程中进行实践验证。通过2021年和2022年两轮次的教学实践检验，课程教学目标达成度从80%提升到85%，验证了该教学模式的有效性。

关键词 多维混合式教学模式；微课；数字化教育；电子信息工程；DSP技术；翻转课堂；OBE理念

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2024）18-0102-04

0 引言

现代信息技术与网络技术深刻改变着人类的思维、生产、生活、学习方式，关于使用信息技术推动教育变革和创新的讨论研究日益增加。教育数字化作为“数字中国战略”的一部分，在推进贯彻落实科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略中发挥着重要的作用[1]。必须深刻认识教育数字化的重要意义，准确把握推进教育数字化的重要抓手[2]。内蒙古工业大学电子信息工程专业作为国家一流专业建设点，不断加强课程数字化建设，推进课程现代教学模式改革。DSP技术是电子信息类专业一门重要的选修课程，是数字信号处理从理论到应用的桥梁，是实现实时数字信号处理的关键[3-4]。电子信息工程专业课程组为落实学校教育数字化战略，不断加强课程线上资源建设，推进课程线上线下混合式教学模式改革，在课程目标、教学内容、教学方法、教学评价等多个方面进行建设和改革创新。

1 数字化教育条件下课程教学面临的机遇 与挑战

1.1 数字化教育带来的机遇

数字化教育，也称为电子学习或在线教育，是一种运用数字技术进行教学的模式[5]。在数字化教育中，传统的教材和课堂学习被电子版的教材、视频课程、在线测试和远程教学等取代。数字化教育为课程教学活动提供大量工具载体和组织模式，为教学模式改革带来诸多机遇[6-8]。

1）数字化条件下教学活动组织更加灵活，教学活动通常不受时间和地点的限制，学生可以根据自己的进度进行学习，教师也可以灵活地调整教学计划和内容。

2）教学过程中的互动可以突破时空限制，通过网络平台，学生可以反馈自己的学习进度和问题，教师可以实时回应学生的需求，学生之间也可以进行在线的互动和讨论。

3）可以通过丰富的教学资源提升教学活动的趣味性，Bftfvvyg6c8FO8tBr6Yt6hoVKZXg2JPYFzYdEE++ukk=进而提升学生的学习热情。互联网中含有丰富的教育资源，包括各种课程、在线图书、视频教程等，学生可以根据自己的需求挑选合适的学习资源。

4）可以实现个性化指导。教师可以借助大数据和人工智能等技术，对学生的学习行为进行分析，提供个性化的学习建议和辅导，实现更精准的个性化教学，以满足不同学生的学习需求。

1.2 数字化教育面临的挑战

然而，数字化教育也会遇到挑战，如网络和技术设备的可及性、学生的自律学习能力、网络安全和隐私保护等。从教学和教师视角看，虽然数字化教育提供了更多学习的机会，但对于那些无法获得良好网络和数字设备的学生，可能会造成教育的不公平。面对数字化教育，教师的角色将发生转变，如何提升教师的科技应用能力，使他们能适应数字化教育下的教学需要，也是一个挑战。从学生视角看，数字化教学模式会涉及一些数据安全问题，如在学习过程中可能涉及学生的个人数据，如何保障这些数据的安全是一大挑战。另外，在面对电子设备时，学生可能会分心，网络游戏和不良信息也会影响学生的学习效果和学习动力[9]。

2 数字化教育背景下基于OBE理念的多维 混合式教学模式

针对数字化教育背景下课程教学模式面临的诸多挑战与机遇，课程组为适应新工科建设要求，积极探索构建基于OBE理念的多维混合式教学模式。该教学模式按照教学环节划分为线上雨课堂自学、线下课堂教学和翻转课堂教学三个主体部分：线上雨课堂自学教学环节包括学生分组学习、线上课堂互动、思维导图助力、学生小组评价等教学活动内容；线下课堂教学环节包括知识原理讲解、案例专题引入、难点动画演示等活动内容；翻转课堂教学环节包括案例实践汇报、分组讨论汇报、专题演讲等教学活动内容。组织实施过程可以根据课程内容凝炼出若干个问题，基于小班分组开展教学活动。教师负责给各小组分配学习任务（给出讨论问题），控制教学进程，包括课题准备、学生自主协作学习、学生学习成果展示和学习评价。具体如图１所示。

这种多维混合式教学模式是数字化教育背景下一种结合了传统面授教学和现代信息技术的创新型教学模式，是将传统的面授教学与线上课程自学和翻转课堂教学三部分相互有机融合，采取课堂教学、网络教学、移动学习、项目学习、实践学习等多种教学方法组织实施的教学活动形式。

多维混合式教学模式强调基于项目的探究研讨性翻转教学，该教学方式将项目探究、课堂翻转以及苏格拉底问答法等教学方法有机结合在一起，让学生通过一系列与真实世界相关的问题或挑战进行探索和深度学习。学生既是发起人，也是执行人，通过集体努力，研究问题、提出解答，然后把解决方案或创造性成果展示给更广泛的受众。原本在教室内由教师进行的课堂教学移至课堂之外，学生在课堂内进行的学习活动也移至课堂之外。这意味着学生在课堂之外观看由教师讲解的视频，而在课堂内进行讨论和小组合作，此外还以苏格拉底问答法进行讨论，教师或学生提出问题，通过讨论，带领学生经过批判性思考、探究性对话，自我发现并深入理解知识。

这种基于项目的探究研讨性翻转教学，能让学生不再是被动的信息接收者，而是成为积极的学习者和探索者，从而达到提高学生创新能力、批判性思维能力以及团队协作能力等目标。但实施此教学模式需要教师具备一定的教学设计能力，掌握相关的教学技能，同时需要学生具备自主学习能力。

3 DSP技术课程多维混合式教学模式实践

内蒙古工业大学电子信息工程专业DSP技术课程以DM642为例，综合了计算机组成原理、数字电路基础、操作系统、C语言等多门课程知识，主要学习DSP应用程序设计和DSP应用系统设计等内容。依据OBE理念，课程组在构建多维混合式教学模式时，首先依据课程对毕业要求的支撑情况，制定明确的课程目标，即通过课程学习和课程实验，帮助学生掌握基础理论，了解DSP系统设计基本方法，建立DSP系统工程实践理念，强化分析问题与解决问题的能力，同时增强学生专业自信，激发专业学习热情。具体做法包括以下几个方面。

3.1 有机融合各教学环节，完善教学设计

课程组高度重视传统线下课堂教学、线上雨课堂自学和翻转课堂教学三部分有机融合。混合式教学模式结合了线下面授教学、线上数字化教学和翻转课堂教学三种方式，课程组充分发挥三者优点，优化教学效果。在实施混合式教学设计时，充分考虑三种教学方式的时间分配。理想的情况下，这三种活动都被视为整个课程的重要部分。整合三种教学方式，实现有机融合，它们被设计为互补的，而不是独立的。例如，线上学习可能是对面对面教学的先导，或者反之，如将零散知识点放在线上组织教学，将重难点放在线下组织实施，将设计性和系统性问题放入翻转课堂完成。

3.2 积极完善在线教学资源，开展在线教学活动

DSP技术课程知识点分散，综合性、交叉性强，而课程理论教学时间有限，仅为24学时，师生面对面交流和互动时间不足，学生需在课后拿出大量时间在线自学。这就要求必须完善在线教学资源，将课程关键内容通过多媒体课件、微视频、章节测试等教学资源系统呈现，保障学生基本知识点的学习时间。具体微课资源建设情况如图2所示。当在线教学资源积累充分后，需要开展在线观看教学视频、在线测试、在线讨论、在线答疑等多种类型的在线教学活动。

3.3 在各个教学环节增加互动模式

多维混合式教学模式注重互动性，通过网络教学、移动学习、项目学习等方式增加学生之间的互动和交流，增强学习效果。多维混合式教学模式通过网络教学、移动学习、游戏化学习等方式，可以及时反馈学生的学习情况，让教师及时调整教学策略和方法。多维混合式教学模式的实施需要教师和学生共同努力。教师需要根据学生的学习需求和学习风格选择合适的教学方式与教学资源，设计合适的教学策略和方法。学生需要积极参与学习，根据自己的学习进度和兴趣进行学习，与教师和同学进行互动和交流。

3.4 充分利用现代教学技术优化教学方法手段

在教学方法方面，积极探索使用案例式教学、任务驱动式教学、翻转式教学、讨论式教学、发现式教学等多种教学方法。在教学手段方面，充分利用雨课堂和慕课等平台的相关功能，实现灵活的课前学习，把丰富的教学资源轻松插入幻灯片，随时随地推送给学生；开展快捷的课上测验，一键发送融入PPT的习题，可限时、可续时，随时讲、随时测；不断创新的师生互动、弹幕、投稿、课堂红包、随机点名，使大班教学也能人人都发言；不断完善的作业功能包括主客观题、投票题、附件作答、拍照上传、语音回复，可满足不同作业需求[3]。充分利用全景的数据驱动，开展全周期的教学数据分析，有效利用每一个信息数据。

3.5 建立多元化闭环的课程教学评价体系

教学评价是依据教学目标对教学过程及结果进行价值判断，并为教学决策服务的活动，是对教学活动实现价值作判断的过程，是研究教师的教和学生的学的价值的过程。教学评价一般包括教学过程中教师、学生、教学内容、教学方法和手段、教学环境、教学管理等方面的评价，但主要是对学生学习效果和教学活动过程的评价。目前，DSP技术课程教学评价中对教师教学效果的评价主要包括学生评价、同行评价，对学生学习效果的评价主要包括教师评价、结课考试。这样的考核评价方式过于侧重结果性评价，具有一定的滞后性、片面性，不利于教师及时调整教学策略和内容，也不利于学生及时调整学习状态。

在线上线下混合式教学模式中，教师可以通过在线教学平台随时掌握学生的学习进度、学习状态、学习效果，动态调整教学策略，并及时对学生进行干预。课程建设预期是通过雨课堂平台对课前、课中、课后三个部分进行动态记录、评价，将过程性评价和结果性评价结合起来，构建多元的课程教学评价体系，使得教学效果反馈及时，可帮助教师及时调整教学设计，增强教学效果。

4 结论

教育兴则国家兴，教育强则国家强。加快建设教育强国，推进教育数字化是重要内容。在数字化教育背景下，内蒙古工业大学电子信息工程专业课程组探索构建一种基于OBE理念的多维混合式教学模式，并在DSP技术课程教学过程中进行实践验证。通过2021年和2022年两轮次的教学实践，课程教学目标达成度从80%提升到85%，验证了该教学模式的有效性。

5 参考文献

[1] 何秀超.推进教育数字化[N].人民日报，2023-04-27（9）.

[2] 马永全.以教师数字素养提升促乡村教育高质量发展 [N].中国教育报，2023-04-14（2）.

[3] 王建良，杨丽芳，唐旭，等.雨课堂在国际石油经济学 教学中的应用研究[J].教育教学论坛，2020（18）：164- 165.

[4] 姚佳飞，郭宇锋，李曼.雨课堂在《微电子学导论》课 程教学中的实践与探索[J].教育现代化，2018，5（53）： 222-224.

[5] 李栋，张占强，郭璐.新工科背景下高校电子信息类专 业课程教学的美育渗透[J].集宁师范学院学报，2021， 43（1）：104-107.

[6] 谢娅娅，田原，孙歆钰，等.“互联网+教育”背景下 的线上线下混合式教学模式探究[J].印刷与数字媒体技 术研究，2023（4）：139-145.

[7] 单妍，李志厚.基于教育高质量发展的混合式教学模式 建构[J].教育理论与实践，2019，39（35）：48-51.

[8] 李敏辉，李琼.场域视角下“融合交互”混合式教学模 式的探索[J].现代教育技术，2021，31（9）：120-126.

[9] 李栋，高志奇，张占强.新工科背景下电子信息类专业 课程美育渗透教学模式探索与实践[J].高教学刊，2022， 8（15）：1-5.