基于深度學習的線上線下混合式教學

王國亮 張青 王濤

[摘 要] 網絡通信技術的高速發展，給以“互聯網+”為背景的教育模式提供了成長的土壤，通過網絡開展教學活動越來越普遍。線上線下混合式教學模式突破了傳統教育時間、空間的界限，又兼顧傳統教學方式的優勢，極大助力了教學模式的轉變和發展。基于線上線下混合式教學，結合專業基礎課程特點，以深度學習為目標，從培養學生的創新思維能力、增強探索精神出發，嘗試對“材料科學基礎”課程開展教學實踐，旨在為教學方法創新提供經驗借鑒。

[關鍵詞] 深度學習;混合式教學;材料科學基礎;教學探索

[基金項目] 火箭軍工程大學教育教學理論研究項目

[作者簡介] 王國亮（1977—），男，陜西鳳翔人，博士，火箭軍工程大學核工程學院副教授，主要從事材料科學與工程研究。

[中圖分類號] G712? ? [文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）32-0075-04? ?[收稿日期] 2020-11-13

新時代、新技術帶來社會的劇烈變遷，信息傳播的速度快、廣度深，人們獲取知識的方式和習慣正在悄然改變。這些變化會對我們的教學帶來什么影響？教師與學生之間觀念不同造成的代溝現象，對師生溝通會造成哪些沖擊？教師是否應該堅守自己的理念去影響、改變學生，還是調整思路以順應學生的喜好？以上是教師不得不思考的問題。為了達到預期的教學目標，面對學生翻天覆地的變化，我們如果視而不見，仍然采用嚴肅的教學手段，以嚴肅的表現形式講授傳統嚴肅的學科內容，那學生不接受我們、不理解我們就顯得順理成章[1]。但如果一味遷就學生，教學的結果又會偏離預定的教學目標。教學的最高境界是“潛移默化”，如何做好新時代的“潛移默化”，從教學方法上進行創新探索無疑是一個非常好的突破口。

通信技術高速發展使得網絡帶寬由“TXT時代”進入“AVI時代”，網絡讓“抖音”走進千家萬戶，也給MOOC、翻轉課堂、微課等以“互聯網+”為背景的教育方式提供了成長的土壤。通過網絡開展在線教學，在當代教育領域已經深入人心，采用這種方式進行教學的活動也越來越普遍。與傳統課堂的面對面教育不同，在線教學方式更加靈活，其表現形式也更加多樣，面臨的問題和挑戰在實踐中不斷展現。本文基于線上線下混合式教學特點，結合專業基礎課程內容，從培養學生的創新思維能力、增強探索精神出發，嘗試對“材料科學基礎”課程開展教學實踐，旨在為教學方法創新提供經驗借鑒。

一、線上與線下教學模式的對比

線下教學主要指的是傳統的課堂教學，傳統課堂上，教師往往扮演知識傳授者的角色，學生始終處于對知識的被動接受位置[2，3]，缺少對問題本質的主動探究。學生發現問題、創造性解決問題能力的培養受到一定制約，對學生的差異化培養需求也不容易得到充分滿足。

線上教育作為一種創新模式，吸引了教育工作者的廣泛關注[4]。線上教學方式的發展是一個漸進的過程，2000年左右就已經有人嘗試網絡教學[5]。2012年，發展為面向更多學生的大型開放式網絡課程，即MOOC[6]。美國的頂尖大學陸續設立網絡學習平臺[7]。其后，迅速在世界范圍內流行。當前，伴隨互聯網帶寬和網速的增長，網絡直播開始流行，并被越來越多地應用到教學之中。隨著互聯網教學方式和手段的豐富，現在可以采用錄播、直播、班級群等多種方式，在不同平臺上開展。有調查表明[8]，一些高校2020年春季學期在線教學中，一半以上的教師傾向選擇直播授課，其他選擇線上輔導、錄播授課或自建翻轉課程的教學方式。對于部分只采用線上手段的課程教學效果調研發現，一些教師反饋授課過程中對學生的狀態很難準確掌握，擔心的主要問題是學生的學習效果，對于教學互動的方式和效果還不滿意。對學生的調查結果表明，大部分學生對在線教學總體滿意，相當部分的學生不太習慣只在線上開展學習，總體滿意度略低于課堂教學。由此可見，只采用線上授課是遠遠不夠的。那么，線上線下混合式教育又有什么突出優勢呢？

二、線上線下混合式教學的優勢分析

線上線下混合式教學是由課前資源推送、線上課堂講解、線下內容補充、課后在線測試、期末筆試考核等部分組成的完整課程教育模式，兼具傳統課堂教學和線上教學的優勢，逐漸成為部分高校教師廣泛使用的授課方式。特別是受新冠肺炎疫情影響，更多人開始對在線教學方式進行研究，進一步催化了線上線下混合式教學的發展。線上線下混合式教學主要有以下突出優勢。

（一）突破傳統授課時間、空間的限制

與傳統的面對面教育不同，線上線下混合式教育模式沒有太多的時間和空間限制，學習者可以通過互聯網隨時隨地獲取知識，只要他們能夠上網[9]。在線教學模式為學習者提供了更多的選擇，通過提供同一課程或科目的多種課程，還有機會獲得著名教授制作的精品教育資源，這在傳統的學習環境中是不可能的。

（二）精細化的數據采集牽引線下教學重點變化

目前，線上教學的各類平臺都具有翔實的數據采集功能，可以為線下混合教學提供重要參考。以雨課堂為例，從發布預習任務開始，學生的學習狀態就處于采集階段，教師可以查看其觀看視頻時間、回答問題情況、標記難點問題等。在授課階段，教師針對預習的數據統計，針對性地調整授課重點，講解授課難點，提高線下授課效率。

（三）線下教學過程補充了線上教學的約束性

根據調研情況，在線課程教學過程中的約束性較弱，許多人會在課程結束前退學。部分學生反饋線上學習缺乏監管，自主學習動力不足，學習成效參差不齊。在學習過程中，學生深度參與在線課程教學的動力，不僅受在線課程的技術因素影響，如在線課程的生動性、教師學科知識和互動性，而且也受到課程本身性質（課程難度）所引發的潛在互動效應的影響。這也導致一個比較嚴重的問題：教師為了適應在線課程教學模式需要，對一些平時需要反復討論或計算的部分做簡化處理;學生也傾向在學習過程中開啟“觀看模式”，主動思考的意識被弱化，不容易投入學習的氛圍之中，遇到一些比較難理解的知識點缺少深究的動力。然而，對于線上線下混合式教學而言，線上教學的約束性可以由線下教學補足，采用面對面授課、小組交流、學習內容分享、課程測試等手段牽引學生的注意力和學習興趣。