黃 英，李 為，李瑞林，雷 菁

（國(guó)防科技大學(xué) 電子科學(xué)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410073）

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》以及《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020 年）》中都提出采用信息技術(shù)手段推動(dòng)教育教學(xué)的發(fā)展。配合“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代浪潮，高校開(kāi)展教學(xué)環(huán)境、教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)科研等方面的改革及創(chuàng)新已是大勢(shì)所趨。將信息技術(shù)和課堂教學(xué)完美整合的方式為混合式學(xué)習(xí)（Blended-Learning），即在線(xiàn)學(xué)習(xí)（E-Learning）和傳統(tǒng)學(xué)習(xí)相結(jié)合，既能發(fā)揮教師在課堂教學(xué)過(guò)程中的主導(dǎo)作用，又可突出作為學(xué)習(xí)主體的學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中體現(xiàn)的主動(dòng)性、積極性，已成為目前改革的新方向[1-4]。

一、混合式教學(xué)模式的研究

1.定義與內(nèi)涵

混合式學(xué)習(xí)（Blended Learning）一詞最早出現(xiàn)在國(guó)外的企業(yè)培訓(xùn)領(lǐng)域，后來(lái)被借鑒引進(jìn)教育領(lǐng)域。由于當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)單純的培訓(xùn)方式并不能滿(mǎn)足企業(yè)的預(yù)期效益，企業(yè)管理者嘗試將傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式和在線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，從而達(dá)到較好的培訓(xùn)效果。

混合式教學(xué)最直觀的理解就是將信息技術(shù)手段和傳統(tǒng)教學(xué)模式相融合。關(guān)于其概念的理解，有學(xué)者提出：混合學(xué)習(xí)理論的核心是在“適當(dāng)?shù)摹睍r(shí)間為“適當(dāng)?shù)摹比?，采用“適當(dāng)?shù)摹睂W(xué)習(xí)技術(shù)，為適應(yīng)“適當(dāng)?shù)摹睂W(xué)習(xí)風(fēng)格而傳遞“適當(dāng)?shù)摹奔寄軄?lái)優(yōu)化與學(xué)習(xí)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的學(xué)業(yè)成就。也有人認(rèn)為“混合式學(xué)習(xí)是國(guó)際教育技術(shù)界對(duì)網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)學(xué)習(xí)深入思考之后提出的新概念，是未來(lái)教育信息化的發(fā)展趨勢(shì)，是國(guó)際教育技術(shù)界關(guān)于教育觀念和教學(xué)思想的轉(zhuǎn)變與提高，是教育技術(shù)理論的回歸，更是一種螺旋式的上升?！奔此^Blended Learning 就是要把傳統(tǒng)面對(duì)面學(xué)習(xí)模式的優(yōu)勢(shì)和E-Learning 的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、監(jiān)控教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)作用，又要體現(xiàn)學(xué)習(xí)者作為主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性。針對(duì)混合式學(xué)習(xí)的理解，以下特點(diǎn)的認(rèn)可是一致的[5-6]：①在線(xiàn)學(xué)習(xí)（E-Learning 或網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)）與傳統(tǒng)面對(duì)面的教學(xué)模式相互融合；②以學(xué)習(xí)效果的最優(yōu)化為目標(biāo)；③除學(xué)習(xí)方式的混合外，混合式教學(xué)還應(yīng)包括其他教學(xué)要素（教育理論、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)媒介等）的混合。

針對(duì)需求不同的學(xué)習(xí)者，何為適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方式、適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)媒介、適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)時(shí)間、適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)內(nèi)容呢？做到各種教育要素“最優(yōu)組合”“最佳融合”，從而實(shí)現(xiàn)“最優(yōu)化”學(xué)習(xí)是不容易的一項(xiàng)任務(wù)。因此，探討混合式教學(xué)模式的改革意義重大。

2.教學(xué)模式探討

有別于以記憶為特征的淺層學(xué)習(xí)，深層學(xué)習(xí)更強(qiáng)調(diào)新知識(shí)的理解以及與已有知識(shí)的耦合。混合式學(xué)習(xí)模式包容了各種可能的學(xué)習(xí)方式（如強(qiáng)調(diào)情境的學(xué)習(xí)、基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)、基于活動(dòng)的學(xué)習(xí)乃至傳統(tǒng)的課堂教學(xué)等），完全符合深層學(xué)習(xí)的需求[7]。

混合式教學(xué)的過(guò)程主要包含以下四個(gè)基本環(huán)節(jié)：學(xué)習(xí)需求的定義和識(shí)別；針對(duì)學(xué)習(xí)者本身特點(diǎn)，進(jìn)行學(xué)習(xí)計(jì)劃及測(cè)評(píng)策略的制定；針對(duì)混合式的學(xué)習(xí)環(huán)境，進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇和確定；實(shí)施學(xué)習(xí)計(jì)劃，跟蹤學(xué)習(xí)過(guò)程并進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)評(píng)，從而判斷是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

圖1 混合式教學(xué)模式的結(jié)構(gòu)

因此我們可以看到，混合式教學(xué)設(shè)計(jì)的核心是對(duì)于特定的學(xué)習(xí)者，運(yùn)用合適的媒介及方式，開(kāi)展合理有效的教學(xué)內(nèi)容的傳授。圖1 給出了混合式教學(xué)模式的結(jié)構(gòu)。在開(kāi)課之前，我們需要進(jìn)行學(xué)情分析，包括學(xué)習(xí)需求、授課對(duì)象特點(diǎn)、教學(xué)環(huán)境及教學(xué)內(nèi)容等的分析，這是混合式教學(xué)開(kāi)展的依據(jù)?；趯W(xué)情分析情況開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)，主要針對(duì)內(nèi)容、手段與方法展開(kāi)，并依托互聯(lián)網(wǎng)在線(xiàn)平臺(tái)進(jìn)行資源素材的準(zhǔn)備，這就奠定了混合式教學(xué)開(kāi)展的基礎(chǔ)。教學(xué)實(shí)施包含課前、課中、課后三個(gè)重要環(huán)節(jié)，課前與課后均依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)展，課中則可將互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與實(shí)體教學(xué)環(huán)境結(jié)合，力爭(zhēng)發(fā)揮最佳效果。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)主要包括學(xué)生的自我評(píng)價(jià)以及學(xué)習(xí)過(guò)程中的形成性考核，該環(huán)節(jié)依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

二、混合教學(xué)模式中雨課堂的應(yīng)用研究

目前流行的智慧教學(xué)，其本質(zhì)就是要讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)，充分參與，主動(dòng)實(shí)踐，積極探索和嘗試，最終解決問(wèn)題。雨課堂為智慧教學(xué)提供了良好的平臺(tái)，目前已在許多高校相應(yīng)的課程改革中使用。結(jié)合對(duì)混合式教學(xué)模式的研究，我們發(fā)現(xiàn)雨課堂就是一種良好的信息技術(shù)手段，本節(jié)我們將以《信息論與編碼基礎(chǔ)》課程為例，探索混合式教改中的雨課堂應(yīng)用。

1.學(xué)情分析

《信息論與編碼基礎(chǔ)》是信息、通信等專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)基礎(chǔ)課，其理論與實(shí)踐結(jié)合緊密。我校是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)設(shè)該課程的學(xué)校，在課程建設(shè)中也取得了一定的成果。然而，隨著信息技術(shù)在課堂中的應(yīng)用進(jìn)一步加強(qiáng)，我們發(fā)現(xiàn)采用這些手段可以一定程度上彌補(bǔ)課程教學(xué)的不足，緩解課堂的壓力。

本課程的內(nèi)容包含信息論、信源壓縮編碼、信道編碼三大塊，內(nèi)容完整，其所涉及的知識(shí)也需求迫切。課程所需的環(huán)境主要為課堂和實(shí)驗(yàn)室，學(xué)校已較好地滿(mǎn)足這個(gè)條件。針對(duì)本科生，在課堂授課過(guò)程中，以下問(wèn)題是值得注意的：①在“信息論”部分的內(nèi)容講授時(shí)，由于理論性較強(qiáng)，課堂略顯沉悶，效果不佳；②相關(guān)理論的理解不深，無(wú)法領(lǐng)悟其對(duì)于實(shí)踐的指導(dǎo)作用；③無(wú)法將課程知識(shí)與實(shí)際工作和未來(lái)發(fā)展關(guān)聯(lián)，課堂參與度及學(xué)生興趣有待加強(qiáng)。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)

圖2 課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)

在課程的授課中，我們強(qiáng)調(diào)基本概念和基本原理的講解以及對(duì)現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用的指導(dǎo)。因此，我們將研討式教學(xué)、專(zhuān)題講座等方式納入到課堂環(huán)節(jié)，對(duì)于課堂效果有了一定的提升。研討主要針對(duì)理論與實(shí)踐中的一些有趣問(wèn)題開(kāi)展，如關(guān)于熵的理解、游戲中的信息密碼、最佳編碼問(wèn)題研究、編譯碼設(shè)計(jì)及性能分析等。專(zhuān)題講座則是通過(guò)專(zhuān)家對(duì)于本領(lǐng)域新技術(shù)的探究，讓學(xué)生能夠密切跟蹤科技發(fā)展趨勢(shì)，如信道容量專(zhuān)題、密碼學(xué)與信息安全專(zhuān)題、網(wǎng)絡(luò)信息論專(zhuān)題、量子信息論專(zhuān)題、實(shí)用的壓縮編碼技術(shù)及現(xiàn)代糾錯(cuò)編碼技術(shù)的發(fā)展等。課程內(nèi)容設(shè)計(jì)如圖2 所示，每個(gè)部分都包含了相關(guān)的基礎(chǔ)理論與方法、專(zhuān)題講座的內(nèi)容以及研討的問(wèn)題等。

基于課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)，我們需要進(jìn)行資源的準(zhǔn)備及方法與手段的探討。在前期的課程建設(shè)中，我們已經(jīng)擁有一部分資源，包括視頻、課件、習(xí)題及相關(guān)資料等。接下來(lái)我們需要準(zhǔn)備的是與課程內(nèi)容相關(guān)的新技術(shù)發(fā)展的相關(guān)資源，如視頻、新聞、圖片等。針對(duì)新的科技專(zhuān)題，我們需要錄制視頻。結(jié)合雨課堂，研討式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)都將是適合本課程較好的方法與手段。

3.教學(xué)實(shí)施

基于上一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)，我們?cè)谡n程中將采用研討式教學(xué)模式，并結(jié)合基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等方法及手段開(kāi)展教學(xué)。接下來(lái)，我們探討基于雨課堂平臺(tái)的實(shí)施策略。

（1）研討式教學(xué)

研討式教學(xué)的開(kāi)展過(guò)程中，我們可以通過(guò)雨課堂平臺(tái)群發(fā)公告，提前發(fā)布研討題目；并利用其自由分組功能進(jìn)行研討小組劃分。課堂研討環(huán)節(jié)，學(xué)生主體利用課堂開(kāi)展面對(duì)面的討論，也可以利用雨課堂中的彈幕、投票、課堂投稿等方式，及時(shí)發(fā)表自己的觀點(diǎn)和意見(jiàn)，完美地實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)與課堂結(jié)合。針對(duì)研討的遺留問(wèn)題，學(xué)生可繼續(xù)通過(guò)投稿的功能發(fā)表自己的觀點(diǎn)，見(jiàn)表1。

表1 基于雨課堂的研討式教學(xué)

（2）基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)

基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)（PBL）是課堂教學(xué)常用的方式。我們利用課件推送的功能將相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行課前發(fā)布，讓學(xué)生提早了解問(wèn)題，并利用課下時(shí)間進(jìn)行問(wèn)題分析，查詢(xún)資料以便解決問(wèn)題。在課堂的問(wèn)題討論環(huán)節(jié)，通過(guò)隨機(jī)點(diǎn)名功能推動(dòng)學(xué)生全員參與課堂，通過(guò)課堂問(wèn)答設(shè)置的功能可以將學(xué)生引導(dǎo)至一步步解決問(wèn)題的方向。與研討式教學(xué)類(lèi)似，通過(guò)投稿的功能，學(xué)生可以提交自己對(duì)于該問(wèn)題的延續(xù)分析，見(jiàn)表2。

表2 基于雨課堂的PBL 教學(xué)

（3）翻轉(zhuǎn)課堂

對(duì)于課程中的部分內(nèi)容，可以采取翻轉(zhuǎn)課堂的方式。通過(guò)公告發(fā)布相關(guān)信息，利用視頻資源插入及課件推送等功能將課程授課視頻或?qū)＜抑v座等資源提前發(fā)布給學(xué)生，從而完成內(nèi)容的提前熟悉。通過(guò)課堂測(cè)試功能，了解班級(jí)中對(duì)該內(nèi)容的理解情況，從而決定翻轉(zhuǎn)的重點(diǎn)內(nèi)容；利用課堂問(wèn)題設(shè)置功能，引導(dǎo)學(xué)生順利開(kāi)展內(nèi)容翻轉(zhuǎn)。為加強(qiáng)該知識(shí)點(diǎn)的進(jìn)一步鞏固，課后可以利用試卷/課件推送功能讓學(xué)生加強(qiáng)練習(xí)，見(jiàn)表3。

表3 基于雨課堂的翻轉(zhuǎn)課堂

4.形成性考核

圖3 能力模型

表4 基于能力的考核指標(biāo)

針對(duì)《信息論與編碼基礎(chǔ)》課程的特點(diǎn)，我們構(gòu)建了學(xué)生培養(yǎng)的能力模型，如圖3 所示。其中，自主學(xué)習(xí)的能力與研究探索的能力各占30%。依托該能力模型，考核指標(biāo)如表4 所示。這些考核突破了傳統(tǒng)期末筆試一錘定音的模式，較好地將考核分布整個(gè)教學(xué)過(guò)程。

在雨課堂平臺(tái)中，針對(duì)問(wèn)題回答、測(cè)試等環(huán)節(jié)都有明確的考核成績(jī)記錄，可以導(dǎo)出以Excel 表呈現(xiàn)。同時(shí)，其數(shù)據(jù)分析也便于教師掌握班級(jí)的整體情況。利用這些數(shù)據(jù)以及課堂表現(xiàn)、課程實(shí)驗(yàn)等相關(guān)記錄，我們就能較客觀地完成對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)。

三、基于研討的教改試點(diǎn)

我們?cè)?019 年春季學(xué)期的《信息論與編碼基礎(chǔ)》課程中開(kāi)展了混合式教學(xué)改革，依托雨課堂及其他輔助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，在課程的研討活動(dòng)實(shí)施過(guò)程中取得了較好的效果。下面筆者以研討《游戲中所蘊(yùn)藏的“信息密碼”》為例，展示整個(gè)教學(xué)實(shí)施過(guò)程。

基于雨課堂平臺(tái)進(jìn)行自由分組，讓學(xué)生快速完成自由組合及搭配。研討開(kāi)始前兩周可以發(fā)布課題，利用雨課堂中帶語(yǔ)音的課件制作功能，制作了研討題目發(fā)布的語(yǔ)音課件（如圖4 所示）。提前發(fā)布研討題目并可以通過(guò)平臺(tái)了解學(xué)生對(duì)課件進(jìn)行瀏覽的情況（如圖5 所示），以便掌握信息，及時(shí)督促。

圖4 帶語(yǔ)音的研討課件制作

圖5 研討課題發(fā)布及關(guān)注情況分析

課堂的時(shí)間是有限的，研討的發(fā)散有時(shí)會(huì)超過(guò)課時(shí)，導(dǎo)致討論不徹底不深入。針對(duì)這種情況，我們實(shí)行了課前、課中、課后三個(gè)階段的討論。依托良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，各組在課前基于微信群開(kāi)展問(wèn)題討論。由于時(shí)間充裕，這種形式收到了良好的效果。如圖6 所示為我們整理的部分組的課前討論情況。在這個(gè)虛擬的線(xiàn)上平臺(tái)中，大家積極思考，提出了較好的解決思路和初步方案。

圖6 課前討論

有了課前討論的基礎(chǔ)，課堂的討論實(shí)施就非常緊湊。這個(gè)環(huán)節(jié)不適合采用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，因?yàn)槊鎸?duì)面的形式更有助于討論的深入，配合課堂熱烈的討論氛圍，使得研討中各位學(xué)生的參與度大為提升，這個(gè)是網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)所達(dá)不到的。課堂討論后，遺留了一些問(wèn)題，這些問(wèn)題我們?nèi)匀灰劳杏暾n堂及微信平臺(tái)實(shí)施線(xiàn)上討論。

四、效果分析

我們利用在線(xiàn)調(diào)研方式，對(duì)采用雨課堂開(kāi)展混合教學(xué)模式前后情況進(jìn)行了對(duì)比。主要從學(xué)生的課堂參與度、學(xué)習(xí)積極性以及對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的實(shí)時(shí)理解等三個(gè)方面展開(kāi)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖7 所示。學(xué)生的課堂參與度提升最為明顯，我們可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：①課件實(shí)時(shí)傳送：課堂上人手一部手機(jī)，可實(shí)時(shí)跟蹤課件，學(xué)生在自己的位置上就能享受課堂中的在線(xiàn)教學(xué)，不再因?yàn)樽豢亢罂床灰?jiàn)而失去參與課堂的興趣；②靈活的問(wèn)題設(shè)置：?jiǎn)栴}是貫穿課堂的核心，它可能出現(xiàn)在課件的任何地方，學(xué)生需要打起精神，迎接每一個(gè)問(wèn)題的挑戰(zhàn)；③隨機(jī)點(diǎn)名：通過(guò)這種方式，教師就不再煩惱如何點(diǎn)名，學(xué)生則時(shí)刻警惕被點(diǎn)名。另一個(gè)提升較為明顯的就是知識(shí)點(diǎn)的實(shí)時(shí)理解?；谟暾n堂平臺(tái)，課程中設(shè)置了大量問(wèn)題，開(kāi)展了多次小測(cè)，這些措施能讓學(xué)生及時(shí)思考，提升了知識(shí)點(diǎn)理解的實(shí)時(shí)性。課堂參與度提高了，知識(shí)點(diǎn)的理解增強(qiáng)了，當(dāng)然就能較好地提升學(xué)生對(duì)于本課程的學(xué)習(xí)積極性。

圖7 學(xué)生對(duì)于課堂的評(píng)價(jià)

另外，從教師的角度來(lái)看，利用雨課堂，課堂氛圍明顯活躍，師生交互增強(qiáng)。由于知識(shí)點(diǎn)掌握的情況可以通過(guò)設(shè)問(wèn)得到反饋，有助于教師即時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容及教學(xué)方式。借助雨課堂的各種功能，教師可以較好地開(kāi)展生動(dòng)多樣的教學(xué)設(shè)計(jì)。這些措施都有助于教師更好地開(kāi)展教學(xué)。

五、總結(jié)

本文深入研究了混合式教學(xué)模式的定義、內(nèi)涵以及開(kāi)展模式。以筆者主講的《信息論與編碼基礎(chǔ)》課程為例，探索了混合式教改中的雨課堂應(yīng)用，包括學(xué)情分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施以及形成性考核四個(gè)方面。文中以課程中的研討《游戲中所蘊(yùn)藏的“信息密碼”》為例，展示了教改試點(diǎn)過(guò)程。針對(duì)學(xué)生課堂參與度、學(xué)習(xí)積極性以及對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的實(shí)時(shí)理解等三個(gè)方面展開(kāi)了教改的評(píng)價(jià)，可以看出基于雨課堂的混合式教改明顯地提升了課堂參與度及知識(shí)點(diǎn)的實(shí)時(shí)理解，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的增強(qiáng)。同時(shí)，借助雨課堂平臺(tái)，教師能夠更好地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。