基于精準教學思想的混合式教學的研究與應用

王玲玲，梁 勇，雷軍委

（海軍航空大學，山東煙臺264000）

隨著信息技術的蓬勃發展，特別是經歷疫情之后，線上教學已經成為越來越不可忽視的一種教學方式，它不僅能夠實現優質教學資源的共享，更能在一些突發情況下解決傳統教學方式所帶來的地域限制。然而，純線上教學無法忽視其應用要求及各種弊端，例如，對學生的自律性要求極高，缺少人文、價值觀、情感等互動交流。因此混合了自主性、靈活性強的線上學習和社會性、互動性強的傳統課堂教學的教學方式，成為教學模式中越來越多的一種選擇。這種混合式的教學方式將二者優勢互補，以期獲得最優的學習效果[1-2]。

在人才培養層面，部分高校對專業學位研究生教育和職業教育開展了混合式的培養模式[3-4]，如2016年清華大學的“數據科學與工程”工程碩士是第一個采用混合式教學模式的專業碩士項目。在課程教學層面，目前混合式教學的實踐很多，其研究也主要集中于應用上，如吳敏、閆國立、劉雨薇等將混合式教學模式分別應用于“數據庫技術”“醫學統計學”“算法設計與分析”等課程，都取得了較好的效果[5-7]。

眾所周知，在混合式教學中，線上線下的銜接是其重中之重，如果這一銜接無法處理得當，將影響到整個教學過程乃至人才培養。然而，縱觀混合式教學的現狀與核心，目前對這一核心問題的理論研究還稍欠深入。文章以混合式教學模式為基礎，并通過教學數據的監控、采集與分析，依據精準教學理論，以課前建模、課中分析、課后干預來完成“輸入—反饋”制的教學過程，并精準識別每個學生個性化的學習需求和學習特征，實現精準化、差異化教學及線上線下內容的有機融合。

一、混合式教學設計

（一）總體設計

線上資源盡管內容豐富，但往往大量的知識點被壓縮成十幾分鐘的短視頻，導致學生容易在雖然簡單卻沒有接觸過的知識點上“泥足深陷”。因此在整體的教學設計中，教師首先要對自主學習內容有合理的規劃，不應將知識全盤扔給學生去自學，而是要盡可能結合其課下時間和已經具備的知識層面，安排其有能力掌握的知識去進行自主學習。其次，在使用線上資源后，必須要同時安排測試、討論環節，這樣能夠獲取學生到底在哪些知識點上卡殼，而后根據課前的測試反饋去指導教學設計。

比如，如果本節知識點較好理解，學生通過自主學習能夠全部掌握，則可以不再進行線下課堂的學習，此時可以通過開展線上有針對性的練習進行提高訓練；如果本節知識點是偏技能型的應用，學生對其掌握不夠熟練全面，則可以通過翻轉課堂提高學生的技能掌握程度；如果知識點較難較深，學生理解困難，則可以通過線下課堂重塑其知識主干，從已具備的知識層面，不斷構建新的知識，來糾正偏差，加深理解。

教師在線下面授后，一般會布置作業、測試等，關鍵是教師必須要在下次課前給出反饋，即每個學生的問題必須要在下次課前解決，否則問題越積越多，造成知識點的漏洞就越多。同時，教師根據課后的作業反饋和教學過程數據來進行教學干預。對目標知識點掌握有所欠缺的，進行查缺補漏；掌握較好的可以安排拓展環節。

因此，整體的混合式教學設計思路為課程的教學安排以“線上預習＋自學結果”作為前饋指導線下教學設計，以線下課堂的教學結果作為反饋去實現線上的個性化教學干預，以此往復。

（二）線上教學資源

完成混合式教學設計，必須具備兩個方面的資源和工具。首先必須有豐富的線上教學資源，其次需要對學習過程數據進行采集與分析。

在信息化教學資源方面，以“自動控制原理”課程為例，線上資源采用的是“MOOC+自建資源”的方式。慕課選用中國大學MOOC上的華中科技大學的“自動控制原理”課程，該課程是2018年國家級精品課程。自建資源以超星學習通為依托建立的一套學生可以自主完成課下預習、復習、作業、測試、答疑等環節，并與課堂學習形成互補的“自動控制原理”信息化資源。該互補式信息化資源所包含的主要內容如圖1所示。

圖1自建的互補式信息化教學體系

其中學前模塊就是為了能有效地使用線上資源而制定的學習規劃，明確知識的重難點，使學生的自主學習更具有指向性。回顧模塊包含了課件、板書和知識點講解視頻。鞏固模塊設置有作業微課、專項知識點微課、測試庫。拓展模塊包含課上、課下所進行的所有交互活動及工程應用案例。

（三）數據采集與評價指標

課上得好不好，學生有沒有聽懂，實際上沒有人比授課教師更清楚。在傳統教學評估中，教師在教學過程中考查學生“學得會”指標時，多是一些個人主觀感覺，但是在糅合了網絡教學的教學過程中，由于教師使用了網絡信息平臺，因此在教學過程中會產生大量的數據，對這些數據進行采集和分析，既可以對全班學生的情況做總體分析，也可以隨時了解每個學生的學習參與度、知識掌握情況、面臨的問題等。甚至通過數據的分析和挖掘，可以隨時掌握學生的學習情況，評估教學效果，并及時進行調整。

在教學數據的采集中，數據的生成主體是教師和學生，生成環境包括線上環境和線下環境。通過實時記錄、跟蹤和分析主體與環境的交互生成的各類數據（包括個體數據、群體數據、課程數據等），對學生學習行為和學習過程進行量化、分析和建模，構建以教學數據采集模型和教學評價指標模型為核心的多元教學評價模型，評價學生個體學習狀況、預測學生未來的發展趨勢，為教師后續開展具有針對性和差異性的精準教學提供數據支撐，促進有效學習的發生。

比如，根據線上數據可以監測學生的預習及自習情況，如預習率、線上自學完成率、作業完成率、作業正確率、互動參與率等指標；可以考查學生的學習情況是否達到教學目標要求，如計算教學目標的實現程度指標；當需要考查個人學習特點時，可以計算其縱向成績比較和橫向成績比較指標。

縱向成績比較以當前班次在整個學習過程中的考核為依據，包含作業、測試等，衡量的是整體學習能力是否提升，以及章節知識點間的難易分布。橫向成績比較以個人在整個學習過程中的考核為依據，衡量的是個人相較于班級學習情況的均值體現，該指標可以作為后續差異化教學的其中一項依據。

二、混合式教學的應用

將上述基于精準教學思想的混合式教學設計思路應用在“自動控制原理”（經典部分）的課程中。該門課程共有54學時，線上部分為16學時，占比30%，除去實驗10學時，占比36%。教師每次課前提前兩天布置預習任務，以觀看華中科技大學的慕課為主，之后提前半天發布測試或討論，以確認對于知識點掌握的強弱區域，用以指導線下課堂的授課重點；線下課堂中，根據課堂互動反饋及課后作業反饋，制定個性化學習方案來鞏固和增強學生對知識點的理解。

（一）學習指導

學習指導不僅僅是布置自主學習任務，同時還需要給學生制定目標，使其明確經過預習應該掌握哪些知識點，掌握到什么程度，并賦以簡單的練習或者討論檢驗，這樣才能更好地起到自主學習的效果，以便指導線下課堂開展有針對性的授課。表1為第四講的學習指導。

表1自學大綱的制定

其中，在“知識點”中，列出課上會講述的內容；在“程度”中，明確這些知識的重難點要求；在“目標”中，明確每次課需要掌握的概念及技能；在“對應教材范圍”中，明確當前知識點在教材中的位置。

（二）課前測試

這里的課前測試主要針對即將要進行的線下課堂的授課內容。配合精準教學的實施措施，需要通過課前測試環節了解學生是否掌握了相應的知識點，如果沒有，則需要在線下課堂予以補充。

課前測試的形式根據當前知識點的特點，可以是一次小測驗，也可以是一次討論，時間、題量不宜過多，主要考查學生自主學習的效果。

（三）數據采集與統計

整個教學過程，如自主學習、討論、測試、作業、互動等，可以全部采用線上平臺開展，這樣教師就會有大量的學習數據，將學習數據加以采集和分析[8-9]，就可獲得有關于個人及整體的學習情況，并及時開展教學干預工作。

在全時域階段，可以獲得個人在每個章節的學習情況，即縱向比較數據，如圖2（a）所示，可以明顯看出個人知識掌握的薄弱點，在復習階段可以有針對性地進行指導干預。而且，通過設計和實現過程還可以發現，混合式教學要想獲得較好的教學效果，離不開三方面的支撐：完善的銜接計劃、持續的執行及付出，以及良好的政策支持。

文章分析了目前混合式教學的形式，結合常規混合式教學的實施方法，提出采用精準教學思想設計線上線下相結合的教學模式，并將該教學設計應用到“自動控制原理”課程教學活動中，同時，通過大量可視化的教學數據來表征學情，指導教學設計和差異化教學，實現精準教學思想在具體教學活動中的應用。經實踐證明，該教學設計可以有效把握學生自主學習的薄弱點，提高學習的針對性，提升學生的自我認同感，最終提高課程的教學效果和學生的自學能力。

圖2學習過程數據的可視化分析

同時，還可以以知識點為依據，獲得所有學生在某一知識點上的掌握情況，即橫向成績比較，或更加細分的知識點掌握情況，如圖2（b）、2（c）所示。

（四）前饋與反饋

文章以課程的第四講、第十講、第十四講、第十八講為例來闡述精準教學思想在教學過程中的應用。

其中，第四講為結構圖的等效變換與化簡，該講次的特點是概念少、技能要求明確，教師會在預習后詢問學生并給學生留一道難度適中的測試題，通過詢問和測試結果得出：有關于結構圖的繪制已全部掌握，而對于結構圖變換求傳遞函數仍較為模糊，如圖2（c）所示，因此在課上就可以略講前者而著重闡述后者。而通過課后習題的反饋來看，這次課學生整體的掌握較好，通過習題的練習更加深了這一技能，個別對應用仍不太明確的學生，通過觀看錄制的習題微課，已經較好地具備此次課需要達到的技能。

在第十講穩定性、第十四講根軌跡、第十八講頻率特性曲線中，經課后作業反饋，教師發現有若干學生在當前講次的某些知識點尚未掌握，因此單獨建立微信群，在小群內進行答疑、討論，對知識點進行再鞏固。

特別是在第十講的勞斯判據知識點中，經小群鞏固后仍有一個學生對于勞斯表的計算、理解上有偏差，于是專門進行個別講解，并錄制專題微課。最后學生通過對微課的觀看和附加習題的練習，已糾正偏差，完成掌握該次課知識點的目標。

通過上述舉例說明，基于精準教學思想設計的混合式教學設計能夠充分發揮學生自主學習的能動性，實現差異化教學，從而提高教學效果和提升學習能力及興趣。