基于慕課平臺的線上線下混合式教學模式探究

王香 周惠敏 劉二寶 代曉宇

摘? 要：將慕課、雨課堂和傳統課堂教學相結合，構建線上與線下混合式教學模式。以材料科學基礎課程為例，通過慕課建設、網絡與課堂相結合的教學模式設計、課程考核與評價體系的建立等方面開展課程的建設與實施，提高學生的學習主動性和自主學習能力，教學效果得到明顯改善。

關鍵詞：混合式教學;慕課建設;教學模式設計;考核與評價體系

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）04-0120-04

Abstract： An online and offline mixed teaching model was constructed by combining MOOC courses with rain class and traditional classroom teaching. Taking the course of fundamentals of materials science as an example， the course construction and implementation， including MOOC construction， teaching model design for the combination of network and classroom， course assessment and evaluation system， etc. are carried out. The teaching model stimulates students' learning initiative and their independent learning ability， and the teaching effect is improved obviously.

Keywords： mixed teaching; MOOC construction; teaching model design; assessment and evaluation system

網絡輔助課程如慕課、專屬在線課程（SPOC）或微課等教學平臺的出現，打破了傳統課堂教與學的主動與被動局面以及地域和時間的限制。因此，將網絡課程與課堂教學相結合，開展線上線下混合式課程建設是今后的必然趨勢[1]。它把傳統的課堂教學和互聯網學習的優勢結合起來，使學生能在課堂之外隨時隨地復習課堂內容、實時與教師進行在線交流與討論，拓展了教和學的時間和空間。這種教學方法既能夠充分發揮教師的引導、啟發、監測教學過程的主導作用，又能夠充分體現學生的主體地位[2-3]。

材料科學基礎課程是材料類專業的核心課程，它將金屬材料、高分子材料和無機非金屬材料的基本理論融合在一起，主要研究材料的成分與組織結構、加工制備工藝、性能與服役行為之間的關系及其作用規律，培養學生初步具備解決材料工程復雜問題的能力。它是學生接觸的第一門專業基礎課，對后續專業課程的學習起到關鍵性的鋪墊作用。這門課程涉及的專業知識面寬，具有理論性強、內容龐雜、有些概念和知識點抽象的特點，學生在短時間內理解和記憶相對困難，傳統的教學方法已難以滿足需要。另外，學生普遍缺乏工程實踐經驗，對材料的制備、加工過程沒有感性認識，很難將理論知識與實際工程問題直接聯系起來[3]。針對存在的這些問題，李佳艷等[4]開展了材料科學基礎MOOC平臺課程建設及學習效果探討，認為MOOC的建設對于提高學生終身學習的能力具有重要的作用和意義。翟亭亭等[2，5]基于混合式課堂教學模式，將傳統教學方式和網絡化學習相結合應用于材料科學基礎課程，提升了學生學習的興趣，提高了教學質量。本教學課程組也從2019年開始，依托智慧樹網絡教學平臺建設了材料科學基礎慕課，開展了線上線下混合式教學方法在材料科學基礎課程中的應用實踐，以期激發學生學習的主動性和積極性，提高該課程的教學質量。

一、提煉知識點，建設慕課資源

哈爾濱工程大學的材料科學基礎慕課于2019年初開始籌備建設，2020年6月份錄制微視頻，2021年3月份開始在智慧樹平臺上開課。課程團隊共錄制了82個微視頻，知識點遍布各個章節，包括：材料的結構（10個），晶體缺陷（13個），純金屬的凝固（6個），二元相圖（14個），固體材料的塑性變形（7個），回復與再結晶（11個），擴散（8個），固態相變（13個）。慕課學習平臺的結構框圖如圖1所示。

建設材料科學基礎課程慕課時，按照材料科學基礎課程教學大綱的要求，梳理授課內容，圍繞章節重點、難點，對章節內容進行匯總整理，將課程內容進行模塊化設計，設計出一級主題，并細化為二級、三級層次，根據每一個層次的重要知識點和相關內容錄制教學微視頻。慕課中的有些教學內容，可以通過一般PPT的講解就能達到教學目標，而有些內容，需要用二維或三維動畫進行演示。例如，晶體缺陷中位錯的形成和滑移過程、相變過程中的形核及生長過程、金屬的塑性變形等都是教學中的重點和難點內容，比較抽象，PPT講授學生理解有困難。錄制視頻時，采用二維和三維動畫對這些內容進行演示，這樣更加形象和生動，便于加深學生的理解，提高教學效果。每個微視頻設計成10～15分鐘，微視頻的中間穿插1到2個視頻彈題，視頻彈題的題目主要以剛講過的知識點為依據，形式有單選題、多選題和判斷題。每章后設有10道左右的章測試題、3～4道章討論題，在全部內容設計完成后，建立了約200道題的期末測試題庫。

為了保證學生能夠在規定的時間完成學習任務，材料科學基礎課程慕課平臺還為學生制定了學習進度計劃和每天的建議學習時長，學習進度體現學生學習慕課的全過程。當學生的學習進度低于計劃進度時，教師可以利用慕課平臺上的督促功能，督促學生盡快完成相應的學習任務。

慕課平臺上設有資料區，教師可在上面發布為學生提供的參考資料。參考資料可以是音頻、視頻、圖片、word、Excel、PPT、PDF等形式。慕課平臺上還設有問答區，教師設計的章討論題在問答區發布，同時學生也可以將在學習過程中不理解或發現的問題在問答區發布，同學相互之間可以作答或討論，教師也可以隨時查看動態，對學生回答不了的問題及時給予解答。

二、混合式教學模式設計

我?；谀秸n平臺，并利用雨課堂與課堂教學相結合的方法講授材料科學基礎課程，通過網絡教學和課堂授課與互動，使學生全程積極參與到教學活動中，學習形式的多樣性，能更有效促進教學目標的達成。如圖2所示為設計的混合式教學模式。

（一）慕課學習

慕課學習主要是基于前期我校在智慧樹平臺建設的材料科學基礎慕課。要求學生在每次課堂授課之前完成規定時間段內的慕課學習任務。學生在學習每一個慕課視頻過程中，必須完成中間穿插的規定的視頻彈題，只有完成作答才可觀看后面的內容，這樣便于學生適時了解自己對學過知識點的掌握程度。教師通過后臺數據分析隨時可以查看學生的學習進度，對低于學習計劃進度的學生，可以單個或批量地發送督促提醒。學生可以利用慕課平臺上的問答區，對教師設計的章討論題開展討論，章討論題是結合工程實際設計的，既有鞏固所學內容的題目，也有需要學生查閱資料，可從不同角度去發揮創新思維的題目，有利于啟發學生進行創新性思考。同時，學生可將在學習過程中遇到的問題在問答區發布，同學相互之間作答或討論，教師也可隨時查看動態，對學生回答不出的或還存在疑惑的問題及時給予解答，引導學生消化吸收相應的知識點。在每章課程內容結束之后，要求學生在設置的時間段內對章后測試題進行作答。章測試題為客觀題，系統自動評分。在完成所有章節內容的學習后，要求學生在規定的時間段內完成慕課上的期末測試題。學生作答結束后，章測試和期末測試的成績及參考答案都會反饋給學生，這樣一方面幫助學生檢驗學習成效，另一方面是對學生的學習情況進行檢測，并給出結果，在一定程度上提高學生學習的積極性和主動性。

（二）課堂授課

課堂授課不僅可以對慕課學習部分進行鞏固和拓展，更重要的是可以通過師生面對面的交流和互動，在充分發揮教師主導作用的同時，又有助于營造民主的教學氛圍，激發學生學習的興趣和主動性，讓教師能夠依據學生的反饋適當地調整教學進度，提高課堂教學效果[6]。

課堂授課前，要求學生通過雨課堂掃碼簽到，以便及時了解上課人數、遲到人數、缺勤學生名字和數量等情況，加強課堂管理。課堂上，由于學生先期已經進行了慕課學習，所以只需要簡單介紹一般知識點，而主要針對重難點內容進行詳細地講解。授課過程中，學生有不理解的內容，可以通過雨課堂的彈幕功能發布，教師可以選擇有針對性的問題及時為學生解答，或者針對某些典型的問題在課堂上開展討論、互動交流，將問題在課堂上內化。知識點講解完成后，也可通過雨課堂的限時答題功能推送一些測驗題，讓學生作答，在此過程中關注學生的答題情況，然后對出現問題較多的知識點進行定點精確講解，或者換種思路去引導、啟發學生，也可以利用雨課堂隨機抽取學生提問，這樣不僅使每名學生都專注到課堂中來，調動了積極性，還能根據答題的正確率或討論情況發現學生對某個知識點的理解不到位，及時調整教學進度，做進一步講解。比如，晶體缺陷中位錯的運動、位錯的彈性應力場、位錯之間的交互作用、三元共晶相圖、單晶體的塑性變形部分內容比較抽象，在講解的時候要根據學生的接受情況適當放慢速度。而對于如合金相結構、結晶理論的應用、多晶體的塑性變形等較易理解的內容，可以適當地加快講解速度。課程結束后，課堂上講解的課件自動保存至雨課堂，學生對于課堂上沒有理解透的內容，還可以課后到雨課堂平臺收看回放，鞏固所學內容。

三、考核方式與評價體系的建立

（一）考核方式

基于本課程所應用的基于慕課的線上線下混合式教學模式和特點，建立了多元化的考核機制，最終考核成績由慕課學習成績、平時成績和期末考試成績三部分結合來評定，這就促使學生注重過程考核，循序漸進地積累課程知識。

慕課學習成績，占比30%，包括慕課學習進度、學習習慣、互動情況、章測試和期末測試等。

學生在結束每章內容的慕課學習后，要完成一個包含10道左右的章測試題。這個環節可以幫助學生對學習內容的掌握情況進行自評。自評結果將有利于學生找到差距，并可有針對性地進行強化學習，從而提高學習效果。此外，在慕課討論區，每章會有3～4道基于本章知識點的討論題， 考核學生對課程的參與度，加強互動。在完成所有章節內容的學習后，有一套圍繞各章知識點的大約200道的期末測試題， 學生在作答這部分試題的時候，是由系統隨機抽取20道題，限時完成。最后，根據慕課學習情況，包括視頻學習進度、學習習慣、討論參與度、章測試和期末測試的分數等進行綜合評分。

平時成績，占比20%。在課堂授課過程中，教師針對重要知識點或難點進行講授，并開展課堂提問、討論或隨堂測驗，適當地布置課后作業，最后根據學生的出勤率和課堂表現、隨堂測驗成績、課后作業成績等進行綜合評分。

期末考試成績，占比50%。教師根據課程培養目標和要求，對重要的知識點采取閉卷考試形式進行測驗。閉卷考試可以督促學生進行集中性地鞏固、強化復習，保證教學質量，同時也有利于教師評估學生對課程知識的整體理解、掌握和運用情況，并對學生的自主學習效果進行綜合評價。

（二）評價體系

教學效果的評價體系不僅僅體現在對學生學習過程、學習效果評價，即“評學”;同時也要反映出學生對整個教學過程、教學環節的評價，即“評教”[7]。我校材料科學基礎課程主要通過以下三種方式進行教學效果的評價：

1. 在課程結束后以線上評價、問卷調查和開放式主觀題等方式，了解學生對教學內容、教學方式方法和學習效果的滿意度，征求他們的意見和建議，這對提升教學質量很有意義。

2. 通過專業教師的反饋了解材料科學基礎課程對學生后續專業課學習的作用，根據需要，適當地調整教學內容和教學方法。

3. 校、院兩級的教學督導對教學團隊的教案、PPT、慕課資源等進行審核，隨堂聽課，隨機調查學生對教學內容和方式、方法等的滿意程度，通過這些方面的反饋，分析在教學過程中可能存在的不足，進一步尋求改進方案。

四、教學實施效果

我校經過近一年在材料科學基礎課程中實施基于慕課的線上線下混合式教學方法，取得了較明顯的教學效果，主要體現在以下兩個方面。

（一）調節了課堂氛圍，學生自主學習能力增強

如圖3所示，統計我校2021年材料科學與工程和材料物理專業共計192名學生各項慕課學習情況的得分率?？梢钥闯?，在慕課的學習進度、學習習慣、章測試以及期末測試的習題作答等4個方面，學生的完成情況都比較好，得分率均在95%以上。但是討論參與度的得分率相對較低，為58.5%，這也是后續要進一步引導學生改進的地方。另外，通過線下過程考核，發現絕大多數學生都能高質量地完成教師布置的課后作業，并且隨堂測驗的成績也比較理想。

通過線上與線下教學相結合，實現了優勢互補。由于學生在慕課平臺進行了先期學習，對一般的知識點都有了理解，所以對課堂上講解的重點和難點內容也更容易接受，這就促使學生更愿意主動融入到課堂教學活動中。慕課上的討論區、課堂上通過雨課堂發布的習題或討論題，一方面調動了學生的積極性，活躍了課堂氣氛，提高了學生的學習興趣和學習效率。另一方面能夠及時掌握學生對知識點的掌握情況，調整課堂進度，把學生理解不透的內容及時內化。加強平臺監測功能及學生交互活動的設計，促使學生提高自我學習能力。

（二）多元化的考核評價體系，使學生主動學習并轉化為成績的提升

傳統的期末考試模式，學生往往是通過考前突擊的方式獲得期末成績，不能激發學生平時學習的動力。而多元化考核評價體系的建立，體現了線上和線下的并重性，以及學習過程的重要性。將參與慕課平臺的學習活動作為考核學習過程的一部分，有利于督促學生主動使用網絡平臺，培養自主學習能力。同時，通過對學生進行多元化的考核評價，還可更好地激勵學生主動參與到課程學習中，提高學習效果[8]。表1為近3年我校材料科學與工程專業學生材料科學基礎課程期末總成績平均分的對比。2019和2020年采用傳統的線下授課方式，期末總成績根據課后作業、隨堂測驗和期末考試三部分的成績進行評定。2021年采用線上線下混合式教學模式和考核機制評定期末總成績?？梢钥闯?，2021年增加了線上的成績評定，促進了學生主動學習并轉化為成績的提升，與前兩年的傳統教學模式相比較，平均分分別提高了7.9分和6.6分，這也進一步說明了加強過程考核的必要性和緊迫性。

相關問卷調查結果表明絕大部分學生都能積極參與調查，并對課程的教學方法、存在的問題及后續建設提出很好的意見和建議，這對后續調整教學內容和教學方法，提高教學質量具有很重要的借鑒意義。

五、結束語

依托智慧樹網絡教學平臺建設了材料科學基礎課程的慕課，將慕課平臺、雨課堂和傳統課堂相結合開展了材料科學基礎課程的線上線下混合式教學。該授課模式將傳統的以教師“教”為主轉變為以學生“學”為主，充分調動了學生學習的主動性和積極性，加強了教師和學生之間的交流互動。多元化的考核評價機制，體現了過程學習的重要性，有利于促使學生主動使用慕課等網絡平臺，增強了自主學習能力，使教學質量得到明顯提高。

參考文獻：

[1]張進，張春梅，李松霞，等.基于MOOC+雨課堂的《材料科學基礎》混合式課程探索與建設[J].科教導刊，2021（8）：192-193.

[2]劉瑞平，許晨陽，黃嘯，等.基于SPOC的材料科學基礎線上線下混合式教學模式的改革與實踐[J].高教學刊，2021（12）：145-148.

[3]李艷霞，范濤，王倩，等.“互聯網+”下《材料科學基礎》教學模式改革的研究與實踐[J].北華航天工業學院學報，2021（1）：42-44.

[4]李佳艷，趙杰，葉飛，等.材料科學基礎MOOC平臺課程建設及學習效果探討[J].中國現代教育裝備，2018（5）：71-73.

[5]翟亭亭，計云萍，張慧敏.基于混合式課堂教學模式的材料科學基礎課程教學設計[J].中國冶金教育，2018（2）：21-24.

[6]高江勇.高質量本科教學的發生——為何需要及何以實現互動式教學[J].高等教育研究，2020（1）：84-90.

[7]南雪麗，盧學峰，郭鐵明.《無機非金屬材料工學》課程混合式教學的改革與實踐[J].教育教學論壇，2020（19）：151-153.

[8]張欣，馬靜，蘇孺，等.MOOC背景下混合式教學在工科專業課中的應用[J].中國教育技術裝備，2018（18）：97-99.