以“學(xué)生為中心”的混合教學(xué)模式探索與實踐
——以《計算機網(wǎng)絡(luò)》為例

李瑞霞 符茂勝 張金宏 李祖松

(皖西學(xué)院電子與信息工程學(xué)院 安徽六安 237012)

1 研究背景

隨著網(wǎng)絡(luò)在人們工作和生活中的普及，近年來，高校教育工作者也開始探索利用數(shù)字媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升教學(xué)工作質(zhì)量。果殼網(wǎng)MOOC學(xué)院發(fā)布的在線學(xué)習(xí)報告中提到，他們收集了13 526份數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，人們對在線學(xué)習(xí)越來越重視，而且也越來越舍得掏錢了。已經(jīng)參加工作的在線學(xué)習(xí)者達到41%[1]。越來越多的學(xué)生參加在線教育表明了我國高等教育教與學(xué)的一個重要轉(zhuǎn)變，因此高校需要對不同的教學(xué)模式進行深入研究。

已有的教學(xué)實踐表明，線上教學(xué)和線下教學(xué)在教學(xué)效果方面沒有差異，計算機輔助因素的加入提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。然而，高等教育中的教師對線上教學(xué)缺乏信心，認(rèn)為缺乏教學(xué)支持和師生互動能力不足。此外，教學(xué)素材版權(quán)，繁重的準(zhǔn)備工作，反饋時間等也成為教師對在線教學(xué)的擔(dān)憂。經(jīng)驗表明在適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備下，加強教師對輔助技術(shù)的熟悉程度后，線上課堂可以和線下課堂一樣有效。老師還必須接受如何有效利用電子郵件和在線評分系統(tǒng)的培訓(xùn)，當(dāng)前的教育工作者正在尋求融入多樣化的教學(xué)手段（例如聊天、網(wǎng)上討論等）進入他們的課堂，以便得到實質(zhì)性的發(fā)展機會和支持。

高質(zhì)量的師生互動已被普遍認(rèn)為是教學(xué)環(huán)節(jié)的一個重要組成部分，適當(dāng)?shù)募夹g(shù)融合可以促進高質(zhì)量的師生互動，促進學(xué)生參與度的提高，并改善學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。黑格報告說[2]，教師可以通過創(chuàng)造機會增加學(xué)生與同學(xué)、教師和教學(xué)材料的互動來設(shè)計一個以學(xué)生為中心的參與式在線討論。

混合教學(xué)模式指30%～70%的教學(xué)內(nèi)容通過在線授課的形式完成[3]，這種教學(xué)形式結(jié)合了線下和線上兩種模式，允許教師利用每種模式的優(yōu)點。如今混合教學(xué)模式已成為解決在線教學(xué)局限性的一個重要選擇，同時增加了教師在教學(xué)中的靈活性。

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的相關(guān)課程具有市場對人才需求變化快、知識更新頻率高的特點。為此，結(jié)合國家新工科教育和學(xué)校對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位，確定了以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向的課程目標(biāo)。

該文以皖西學(xué)院電子與信息工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生計算機網(wǎng)絡(luò)課程授課過程中對學(xué)生成績進行了3種授課形式的比較，主要包括兩個方面的分析：一方面分析3種教學(xué)模式中，學(xué)生的考試成績、小論文和課程總分是否存在顯著差異；另一方面發(fā)現(xiàn)教學(xué)模式之間是否有顯著差異。結(jié)果表明，混合教學(xué)模式和在線教學(xué)模式在學(xué)生滿意度、學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)效率等方面的評價尤其高，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生對在線授課輔助技術(shù)很熟悉，因此也能很好地適應(yīng)線上或混合授課方式。

2 三種授課模式的實施

2.1 參與者

網(wǎng)絡(luò)工程2019級共有76名在校生，所有學(xué)生都需要學(xué)習(xí)《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程?！队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)》是高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的一門必修課，內(nèi)容涉及理論、抽象概念，操作要求高、技術(shù)更新快，應(yīng)用性強。通過將學(xué)生分為3組實施教學(xué)，分別為線下教學(xué)模式（學(xué)生數(shù)n=21）、線上教學(xué)模式（學(xué)生數(shù)n=30）以及混合教學(xué)模式（學(xué)生數(shù)n=25）。

2.2 教學(xué)設(shè)計

該文分析了當(dāng)前的市場需求。課程組成員通過調(diào)查，梳理出網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)相關(guān)專業(yè)崗位群和典型工作任務(wù)，提取出2020 年1 月華為科技[4]、中軟國際[5]網(wǎng)絡(luò)工程師崗位的共同需求。一方面，企業(yè)需要具備基礎(chǔ)性、專業(yè)性和可擴展性網(wǎng)絡(luò)知識的人才；熟悉網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)計軟件，熟練掌握相關(guān)技術(shù)。另一方面，應(yīng)聘者應(yīng)具備良好的溝通能力、表達能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和團隊合作能力。

在上述企業(yè)需求分析的基礎(chǔ)上，將課程目標(biāo)分為知識水平、技能培養(yǎng)和創(chuàng)新思維。根據(jù)基礎(chǔ)知識的層次，又分為基礎(chǔ)知識、深層知識。技能培訓(xùn)是指完成與企業(yè)需求相當(dāng)?shù)木C合性項目所需的技能、社會關(guān)系和其他能力。這可以進一步分為技術(shù)分析和使用、自主學(xué)習(xí)、組織管理、團隊合作、溝通和競爭。創(chuàng)新思維是指基于創(chuàng)新理念的網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)計所需要的感知能力和邏輯思維能力，通過感知水平、邏輯思維和創(chuàng)新能力來衡量。

邀請具有雙師型資質(zhì)的教師組成該項目的師資隊伍。計算機網(wǎng)絡(luò)課程組根據(jù)課程目標(biāo)完成知識教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)分析和項目設(shè)計，包括教學(xué)目標(biāo)的發(fā)布、教學(xué)計劃的安排、混合教學(xué)模式的設(shè)計、案例的選擇、分組方案的制訂、任務(wù)設(shè)計、考核體系的修訂等。

教學(xué)活動前期準(zhǔn)備如下。第一，MOOC 平臺選擇在線學(xué)習(xí)。課程已初始化，學(xué)習(xí)文檔已上傳。MOOC平臺采用了中國大學(xué)的參考學(xué)習(xí)平臺。教師初始化課程，并公布課程目標(biāo)、教學(xué)計劃和學(xué)習(xí)指南。所有2019級學(xué)生都被要求登記真實的學(xué)號和姓名，加入課堂完成在線學(xué)習(xí)任務(wù)。

第二，確定了在MOOC 平臺上學(xué)習(xí)的課時。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，確定并分配了傳統(tǒng)課堂教學(xué)內(nèi)容和在線學(xué)習(xí)內(nèi)容。分配時遵循一個原則：強調(diào)理論難點和關(guān)鍵算法的章節(jié)被分配到傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，而文本敘述較多、易于獨立學(xué)習(xí)的章節(jié)則被分配到MOOC平臺上。教學(xué)內(nèi)容與在線教學(xué)內(nèi)容相匹配。所有的知識點都是一致的，并伴隨著知識量的擴展和根據(jù)個體差異選擇知識擴展。

課程組根據(jù)提出問題、分析問題、解決問題、新探索的認(rèn)知過程，調(diào)整內(nèi)容，選取20個知識單元進行《計算機網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)。為了培養(yǎng)學(xué)生的操作創(chuàng)新能力和技術(shù)創(chuàng)新能力，許多授課教師將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與案例教學(xué)模式、基于問題的學(xué)習(xí)（PBL）方法和MOOC 平臺相結(jié)合，對混合教學(xué)模式進行了深入探索，并對其教學(xué)模式進行了改進。以《計算機網(wǎng)絡(luò)》的第二章數(shù)據(jù)鏈路層為授課內(nèi)容進行介紹，該次課程課時為6 課時，3 次課完成。主要內(nèi)容是分析數(shù)據(jù)鏈路層的3 個基本問題，即封裝成幀、透明傳輸和差錯控制。3種教學(xué)模式所有分組都由同一位教師授課，課程內(nèi)容、考試、作業(yè)和教材完全相同。要求學(xué)生們把作業(yè)提交到課程網(wǎng)站。授課過程、討論形式和師生互動因授課模式而異。所有3 個小組的學(xué)生都可以使用課程講義、練習(xí)測驗和外部資源鏈接。要求所有學(xué)生都閱讀指定材料并參與討論。此外，線上教學(xué)和混合教學(xué)的學(xué)生可以訪問錄制的講座、模塊和在線聊天室。采用線下教學(xué)的學(xué)生參與傳統(tǒng)的課堂討論，測試他們對此次課程知識點的理解。線上和混合型學(xué)生要求參加一次在線討論活動。表1說明了每種教學(xué)形式的設(shè)計。在線教學(xué)教師鼓勵同學(xué)之間積極互動，并通過對學(xué)生在線交流和選取有建設(shè)性的意見。

表1 3種教學(xué)形式的設(shè)計

2.3 結(jié)果分析

2.3.1 學(xué)生成績

通過查看兩次期中考試、一次期末考試、小論文和課程總成績來分析。3次考試各有35道選擇題和3道分析題。期中考試和期末考試是累積測驗。表2列出了3種模式之間共享的或某一模式特有的學(xué)術(shù)評價。

表2 三種教學(xué)模式的要求和評價

小論文要求學(xué)生寫一篇不少于5頁的課程相關(guān)文章，可以針對課程中某個知識點展開討論，也可以是對課程的全面分析，最多得50分。最后提交到課程網(wǎng)站進行論文評閱。所有論文的原創(chuàng)性得分必須在25%或以下（這意味著75%或以上的內(nèi)容是作者原創(chuàng)的）。

方差分析的基本思想是：通過分析研究不同來源的變異對總變異的貢獻大小，從而確定可控因素對研究結(jié)果影響力的大小。自由度是在計算某一測量系統(tǒng)時不受限制的變量數(shù)。F是組間均方(MS組間）和組內(nèi)均方（MS組內(nèi)）的比值，這個比值越大說明相對組間的變異相對組內(nèi)變異大得多，那到底要多大才有意義呢？那就需要檢驗水平P來衡量，如果P＜0.05 說明組間的變異太大[6]。該文采用多變量方差分析學(xué)生的考試成績、論文和期末成績是否存在顯著差異。實踐表明，教學(xué)方式對學(xué)生期中考試1、期中考試2、期末考試、小論文、期末成績均無顯著影響。也就是說，在3種教學(xué)模式中，表3顯示學(xué)生的學(xué)習(xí)成績沒有顯著差異。

表3 3種教學(xué)模式的教學(xué)效果方差分析

2.3.2 課程滿意度

課程結(jié)束后對3 種教學(xué)模式進行問卷調(diào)查，由10個六分制評分項目組成，涉及教學(xué)效果和學(xué)生課程滿意度（A=優(yōu)秀，F(xiàn)=差），同時，也為學(xué)生提供了網(wǎng)上評價通道。為分析學(xué)生對線上和混合式學(xué)習(xí)環(huán)境的滿意度。該文只針對學(xué)生對課堂的實際滿意度進行測量，由24 個五分制的項目組成，標(biāo)準(zhǔn)包括相關(guān)性、課后反思、互動性、教師引導(dǎo)和同伴支持。每個標(biāo)準(zhǔn)包括4個問題。參與者在五分制在線環(huán)境中選擇（1=從不，5=幾乎總是）。通過計算每個標(biāo)準(zhǔn)的得分和對所有24個項目的總和來確定的[7]。每個子項目的定義敘述如下。

（1）相關(guān)性。在線學(xué)習(xí)與學(xué)生的專業(yè)實踐相關(guān)性？（2）課后反思。在線學(xué)習(xí)是否能激發(fā)學(xué)生的自我思考？（3）互動性。學(xué)生在多大程度上參與了豐富的教學(xué)互動？（4）教師引導(dǎo)。教師如何幫助學(xué)生參與在線學(xué)習(xí)？（5）同伴支持。同學(xué)們是否在網(wǎng)上提供鼓勵性的支持？

該文采用線性回歸分析，以確定3 種教學(xué)模式下學(xué)生的課程滿意度是否存在顯著差異。相同的教師教材及對同一課程實施3 種教學(xué)模式進行了實驗，結(jié)果表明，3 種教學(xué)模式的學(xué)生對教師創(chuàng)造的學(xué)習(xí)環(huán)境同樣滿意。為了分析學(xué)生對在線教學(xué)滿意度，對參與在線教學(xué)的30名學(xué)生和混合教學(xué)的25名學(xué)生，采用雙樣本t檢驗比較各組平均值。比較在線和混合模式組的總得分，未發(fā)現(xiàn)顯著差異(4.07±4.17）。結(jié)果顯示，受試者對網(wǎng)上學(xué)習(xí)普遍滿意環(huán)境。在線和混合參與者對課程簡潔性的滿意度最高，分別為（4.40±0.63）、（4.59±0.56），在線模式學(xué)生的最低評分是師生互動（3.73±0.94），而混合模式學(xué)生的最低評分是同伴支持（3.59±1.23）。表4 是3 種不同教學(xué)模式的教學(xué)效果對比數(shù)據(jù)。

表4 3種不同教學(xué)模式的教學(xué)效果對比（xˉ±s）

3 教學(xué)效果分析

3.1 “學(xué)生為中心”的教學(xué)模型

圖1是以學(xué)生為中心的教學(xué)模型圖。通過對學(xué)生授課結(jié)果的分析可以看出，在線上、線下和混合教學(xué)模式下，學(xué)生考試成績、小論文和最終課程成績沒有差異。借助多種互聯(lián)網(wǎng)平臺將傳統(tǒng)教學(xué)模式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來混合式教學(xué)效果更好。未來的教學(xué)過程中，無論采用哪種教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課堂以教師講授為主的方式，以學(xué)生為中心的線下互動和按需學(xué)習(xí)（靈活性）是教學(xué)過程中兩個重要因素。

圖1 學(xué)生為中心的教學(xué)模型

以學(xué)生為中心，按需學(xué)習(xí)（靈活性）可以讓學(xué)生能夠按需學(xué)習(xí)合理利用時間，提高學(xué)習(xí)效率，這是多所研究型大學(xué)強調(diào)過的[8-10]。從該次研究中收集的數(shù)據(jù)也可以得出，除了與教師進行在線交流外，允許學(xué)生在課程網(wǎng)站上回顧作業(yè)、查看課堂講稿等素材，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績和課程滿意度。

部分學(xué)生仍然偏愛傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式，認(rèn)為線下教學(xué)是他們學(xué)習(xí)體驗中必不可少的一部分。面對面的互動增加了學(xué)生社交和同伴互動的機會。在線和混合教學(xué)環(huán)境中評分最低的是交互性和同伴支持。雖然學(xué)生對學(xué)習(xí)環(huán)境很滿意，但他們更傾向于互動。在未來的研究和教學(xué)實踐中，筆者將進一步研究以學(xué)生為主的教學(xué)模型的多樣化實施方案，以便讓教師了解支持學(xué)生學(xué)習(xí)的最佳特征和實踐。

3.2 實踐課程的線上教學(xué)

混合教學(xué)模式在促進更多教師和學(xué)生收獲知識方面可能更直接。并不是所有的教師對在線教學(xué)技術(shù)的熟悉程度、熟練程度和教學(xué)支持程度都相同。從傳統(tǒng)的面對面課堂轉(zhuǎn)變?yōu)榧兇獾脑诰€課堂可能會讓人望而生畏，并且需要使用新的技能。

隨著我國高等教育學(xué)生人數(shù)的不斷增長和變化，實踐教學(xué)也必須不斷變化和發(fā)展[11]。然而，面對學(xué)生人數(shù)過多和預(yù)算緊張的挑戰(zhàn)，我國現(xiàn)有高校實踐教學(xué)場所和設(shè)備非常有限，網(wǎng)絡(luò)和人工智能等技術(shù)為教師提供了許多工具，他們可以利用這些工具來輔助教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，并與更多的學(xué)生建立聯(lián)系。然而，重要的是學(xué)生在教育中利用這項技術(shù)的過程是具有挑戰(zhàn)性的。與以往更廣泛地采用在線教學(xué)模式相比，筆者建議采取一種適度的方法，將教師從高等教育的起始形式混合，然后完全在線，以使學(xué)生和教師都受益。

因此，混合教學(xué)模式為更多的教師提供了向更具技術(shù)性的課堂過渡的能力，使他們有更多的機會繼續(xù)面對面授課，同時選擇最適合學(xué)生的在線的實踐教學(xué)的特點。教師可以在設(shè)計混合教學(xué)模式時發(fā)揮更大的靈活性和選擇性，高校實踐教學(xué)與企業(yè)需求不匹配，整個教學(xué)實施過程采用教學(xué)模式與案例教學(xué)模式相結(jié)合的方式，最終使他們能夠為更多的學(xué)生優(yōu)化實踐教學(xué)。

3.3 混合式教學(xué)模式

簡單地說，混合教學(xué)模式是一種學(xué)習(xí)模式，通過運用“正確”的學(xué)習(xí)技術(shù)來匹配“正確”的個人學(xué)習(xí)風(fēng)格，在“正確的”時間將“正確的”技能傳授給“合適的”人，從而達到最佳的學(xué)習(xí)效果[12]。根據(jù)這一定義，參照黃榮懷的理論設(shè)計框架，混合式教學(xué)模式的設(shè)計可分為以下幾個部分：課前分析、教學(xué)設(shè)計、學(xué)習(xí)評價設(shè)計、教學(xué)驗證，具體見圖2。

圖2 混合教學(xué)模式設(shè)計框架

第一階段是課前分析。該階段通過對學(xué)生特點、課程目標(biāo)、混合學(xué)習(xí)環(huán)境的分析，得出混合教學(xué)模式的可行性報告，確定教學(xué)目標(biāo)。這一階段為后續(xù)階段奠定了基礎(chǔ)。

第二階段是教學(xué)設(shè)計，結(jié)合學(xué)習(xí)的總體設(shè)計、章節(jié)設(shè)計和資源設(shè)計組成。在了解課程的總體目標(biāo)后，授課教師決定哪些內(nèi)容和資源適合在線學(xué)習(xí)，哪些適合典型的課堂環(huán)境。其次，按順序安排學(xué)習(xí)活動，確定相應(yīng)的教學(xué)模式。撰寫一份總體設(shè)計報告，解釋了課程設(shè)計的主要思想和期望，為章節(jié)和資源設(shè)計提供參考。

第三階段是學(xué)習(xí)評價設(shè)計，主要是通過學(xué)習(xí)過程和學(xué)生成績評價來評價學(xué)習(xí)效果。

第四階段是教學(xué)驗證，其中教學(xué)過程中的不足之處可以根據(jù)教學(xué)督導(dǎo)組、同行和學(xué)生提出的課程意見進行修正。這些意見將重復(fù)到下一個教學(xué)階段，以便進一步改進。

根據(jù)混合式教學(xué)設(shè)計框架的原則，修訂了《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程的目標(biāo)體系，并對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式設(shè)計、考核方法進行了重新梳理。

4 結(jié)語

通過分析該校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程授課過程和考核結(jié)果，可以看出混合教學(xué)模式比線上和線下教學(xué)模式更有效，因為它利用了兩種模式的優(yōu)勢，從而產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)效果。以學(xué)生為中心的教學(xué)可以讓學(xué)生在實踐方法、知識獲取和對課程的總體滿意度顯著提高。此外，該文對以學(xué)生為中心的混合式教學(xué)模型開展實踐教學(xué)進行了探討，實踐表明無論采用何種授課方式，教師都需要以學(xué)生為中心，充分注重課堂互動和學(xué)生的按需學(xué)習(xí)，以便達到更好的教學(xué)效果。