混合式教学在环境科学概论课程教学中的设计与实践论文

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摘 要：课程是本科教育的基石，是人才培养的核心要素。基于人才培养目标和课程教学现状，分别从混改背景、设计思路、教学设计和实施等方面展开了基于线上线下相结合的环境科学概论课程混合式教学探索。实践表明，混合式教学有助于学生知识、能力、素质的“宽厚”融合，提高了学生自主学习能力、协作互助能力和高阶思维能力。

关键词：混合式教学；环境科学概论；教学设计

本文引用格式：杨乐 , 庞玮 , 王开勇 , 等 . 混合式教学在环境科学概论课程教学中的设计与实践 [J]. 教育现代化 ,2021,8(32):183-186.

The Design and Practice of Blended Teaching in Introduction to Environmental Science

YAnG Le, PAnG Wei, WAnG Kaiyong, PAn Xudong, YAnG haichang
(College of Agriculture, Shihezi University of Xinjiang Province, Shihezi Xinjiang)

Abstract: Curriculum is the cornerstone of undergraduate education and the core element of  talent training. Based on  the  talent training goal and the current teaching situation of  Introduction to  Environmental Science, this study explores the online    and offline blended teaching in the course of Introduction to Environmental Science, including mixed background, design idea, teaching design and implementation. The practice shows that blended teaching is conducive to the integration of students’ knowledge, ability and quality, and improves the students’ self-learning ability, cooperation and mutual assistance ability and higher-order thinking ability.

Keywords: blended teaching; introduction to environmental science; teaching design

一 引言

随着我国高等教育从规模扩张向内涵发展，全面振兴本科教育已成为新时代高等学校本科教育工 作的主题，为此，教育部连续出台了《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》、“六卓越一拔尖”计划 2.0、《关于高等学校加快“双一流”建设的指导意见》、《中国教育现代化 2035》等一系列指导性文件，明确了一流本科教育、一流人才培养是高等学校的根本任务 [1]。课程是本科教育的基石，是人才培养的核心要素。面对信息超载、知识碎片化的趋势，基于当代大学生的学习特点， 在教学过程中开展信息技术与教学深度融合已成为 课程教学改革的必然趋势。

信息技术与教育融合为教学改革提供了助力， 它突破了以课堂为中心的教学环境，将现实环境和虚拟环境进行融合；突破了以“课本为中心、教师为中心”的传统教学模式，拓展了学生学习知识的来源和途径；突破了空间和时间限制，实现了知识共享和面对面的学习。因此，高校教师在探索信息技术与教学的全面深度融合时，要以信息化手段引领教育理念、模式，在教学设计与实施过程中，合理融入信息技术元素，从而提高教学质量。

                         
二 混合式教学的背景及意义

当代大学生是“数字土著居民”，在数字化环境中成长，在线学习已成为一种重要的学习方式，因此，教师要革新传统教学观念，突破以“教师、课堂、教材为中心”的传统教学方式；树立现代教学思想，即以学生为中心，教师仅是学生学习的合作者、支持者和帮助者，学生才是知识的构建者，学习的体验者；教学过程是对话、合作和探究过程，在这个过程中学生有积极主动的学习愿望，强烈的学习动机，教师为学生构建情境学习环境，学生去探究获得知识，在课堂进行讨论、协商，开展合作学习。为此，以学生为视角，具有交互、个性化特征的在线与面授相结合的混合式教学逐渐成为课程教学改革的聚焦点。

从物理和教学维度看，混合式教学从最初的“基于信息技术的在线学习与面对面教学简单结合” 发展为强调教学维度的“基于移动技术，以学生为中心的在线学习与面授相结合的教学情境和学习体 验”[2]。具体来看，混合式教学更新了传统教学观念， 融合了“以教师为中心的传递 - 接受式”和“以学生为中心的自主 - 探究式”教学观念，形成了“以学生为中心，教师主导下有意义传递与探究相结合 的教学新观念”。混合式教学打破了“面对面灌输式” 或“在线自主式”单一教学模式，形成了“基于面授- 网络- 移动相互融合的交互协作式”的教学模式。混合式教学融合了“以教为主”和“以学为主”的 教学设计形成了分层次的“教学并重”的教学设计 [3]。

随着混合式教学研究和实践的深入，它的作用也从在线教学的辅助或者课堂教学的部分替代演变为课堂或在线教学的强化改进。从布鲁姆的掌握学习理论和深度学习理论来看，混合式教学解决了教与学供需不平衡的问题，促进了学生高阶思维能力的提升，即在课前基于信息技术，利用碎片时间， 实现学生对知识记忆、理解的浅层学习活动；而对于“知识的应用、分析、评价和创造”这些高阶思维活动则需要在课堂中采用“以问题为中心的首要教学原理”，针对实际问题，通过教师的引导，师生、生生交互，实现教师教学效能的提升和学生高阶思维的培养 [4-5]。此外，促进记忆保留的主动学习理论贯穿了混合式教学全过程，在教师的指导下，学生通过课前自主学习、课中合作探究展示和课后反思共享的有机结合，实现了知识、能力、素质有机融合， 形成了全面参与、共同建构的理念，提升了学生解决复杂问题的综合能力。

三 基于线上线下相结合的混合式教学设计与实施

（一） 前期分析

混合式教学的关键在于对课程的教学模式和教学策略进行再设计，而课程现状、教学对象和教学环境分析是做好混合式教学设计、提升教学效果的基础。环境科学是一门研究人与环境相互作用及其调控的科学，具有系统系、整体性、综合性和复杂性的跨学科特点 [6-7]。从课程性质分析，《环境科学概论》是我校农业资源与环境专业的一门专业基础课，课程内容围绕环境问题的识别、分析和解决展开，知识点多、专业性强，具有问题导向特征，上课时需要采用大量案例讲解分析，传统教学主要依靠“课堂教学 + 课后作业”的模式，课上需要大量时间讲解知识点，在案例分析研究方面学生的参与度不高， 答疑反馈沟通不畅，而课程学时的压缩，导致上课时间紧张，速度较快，学生来不及吸收、思考和反馈， 进一步影响了学生解决实际问题的能力和高阶思维能力的培养。

教学对象为大一学生，《环境科学概论》是他们学习的第一门专业基础课，需要开展学情分析，激发专业热情，因此，课前线上设置了简要问答和测试，如“大学前是否接触环境类相关知识？有哪些？ 从哪些渠道获取的？”、“你家乡的生态环境有什么变化？还存在哪些环境问题？”、“你对环境科学哪些领域比较感兴趣？希望从课程中获得哪些知识？” 等，通过学情分析，了解了学生从小学开始一直有接触环境教育、科学、生物学等相关生态环境碎片知识，具有一定的环境保护意识，对生态环境问题（全球变暖、雾霾、酸雨、垃圾分类等）有一定的了解，但对于产生环境问题的原因、演化和调控存在较大的学情差异。此外，学生有较强的网络学习热情， 生态环境问题获取的渠道主要来自网上视频、新闻和融媒体等网络资源。

课程组教师不断提升教育技术能力，能够应用数字工具和资源进行网络课程的设计 - 开发 - 实施，以学生为中心，开展传统教学 - 线上教学有机结合的混合式教学，在石河子大学在线教育综合平台建立了面向每个教学班的线上学习课堂，基于学情特征和教学目标，在平台上按照章节设置了单元导学、教学视频、讨论、拓展资料、课后作业、在线测试、评价反馈等模块，学生可在教育综合平台 PC 端或优慕课移动端， 利用闲暇、碎片时间自主开展课前线上预习、小组讨论、问题反馈，进行课后练习、测试、拓展和评价。

（二） 混合式教学设计

根据“通才”教育以及“厚基础、宽口径”人才培养目标的要求，教师如何利用有限的教学过程实施环境素养和科学精神相结合的环境专业教育和个性化培养，既要让学生了解环境科学的发展及研究前沿，又要在微观层面精通环境科学相关知识和技能，达到知识、能力、素质的“宽厚”融合，这就需要开展线上线下课内课外相结合的混合式教学。混合式教学体现了“以学生为主体，教师为主导” 的教学理念，学生可以随时随地利用移动终端在教师构建的数字化学习平台上自主开展学习体验，同时在线上线下的反馈互动中实现高阶思维能力的培养和个性化发展，教师在这个过程中也拓展课程深度，实现信息化水平、教学水平和专业素养的提升 [8]。

根据《环境科学概论》课程的教学目标和特点， 课程组教师基于石河子大学在线教育综合平台，以热点环境问题为驱动，设计“线上 + 线下”相结合的混合教学模式（如图 1）。具体来看：课程围绕学生形成了“课前 + 课中 + 课后”全过程学习体验。在学习体验中，教师是服务者，设计课前学习任务、学习资源和评价指标；教师是引导者，策划课堂教学和讨论活动；教师是帮助者，开展线上线下的答疑和评价；而学生才是学习的主体，通过“学习 - 反馈 - 探究 - 展示 - 拓展 - 评价”这一系列课内课外的学习和互动过程，激发了课堂活力和学习热情， 促进了课程目标的实现。

课前线上：基于石河子大学在线教育综合平台课程配套学习资源，教师提前一周发布学习指南， 引导学生根据学习目标、学习方法和学习任务，利用 PC 端或移动端自主学习授课视频、案例资料等， 开展小组（2-3 人）讨论、完成课前在线测试和学习疑难反馈等，教师根据平台学习统计区情况、在线测试结果和学生困惑建议等反馈信息，进行学生学习行为评估，利用平台讨论区、QQ 群对学生的个别问题进行答疑指导，针对共性问题调整授课内容在课堂上进行重点讲解。

课中线下：在实施课堂教学过程中，首先围绕 本节课教学重难点和学生共性问题，教师采用案例分析、比较法、讨论等教学方法，深入浅出地将知识进行梳理和归纳。其次，根据课前学习任务，教师协助学生开展小组自主探究，成果展示和交流评价，充分调动学生课内学习的主观能动性，在有限的时间内，既达到知识、技能的掌握，更培养学生解决复杂问题的综合能力和环境素养。

课后线上：学生根据课中展示讨论结果继续凝练完善自己的作品并在平台分享，同时在平台完成课后作业、测试和拓展，形成自我评价、小组评价和教师评价。教师则根据课堂学情和课后线上学生反馈，开展总结性评价、教学反思与答疑反馈。经过不断循环往复的线上线下混合式教学，教学过程进入了螺旋式上升的良性循环，达到了师生教学相长的目标。

四 基于线上线下混合式教学评价与效果

（一） 教学评价与考核方式

教学评价的目的在于实现教学相长，教师不断改进教学方式方法，提升教学能力，而学生持续改进学习行为，达到全面化与个性化的协调发展 [9]。为此，《环境科学概论》课程教学评价基于学生个体差异，体现评价主体的多元化、评价内容全面性和评价方式的多样化，形成线上线下相结合的全过程评价体系。具体来说：对于评价主体，课程采用师生、生生自评与互评相结合的方式，实现学生从“被动” 向“主动”转型，形成“学习 - 评价 - 反思 - 拓展学习”的循环，促进教师不断自我反思与自我提升， 达到课程共同构建与全面参与的评价理念。对于评价内容，通过课程多样化的考核方式来实现，既有体现对课程知识、能力的学习和掌握的环节，比如： 线上学习时长、作业与测试、课堂提问、在线讨论与回帖等，也有体现学生环境素养和高阶思维的小组报告与微视频。对于评价方式与过程，课程采用过程性评价和终结性评价相结合，形成“课前 + 课中 + 课后”全过程动静结合的评价系统，过程性评价贯穿整个教学过程，通过线上学习时长、回帖数、话题讨论、章节测试和课堂表现实时监测反馈，而终结性评价主要根据期末考核和小组作品体现。

（二） 教学效果

利用石河子大学在线教育综合平台，采用“课前线上自主预习 + 课中课堂探究协作 + 课后线上拓展答疑”的混合教学模式，学生可以随时随地开展线上学习，并通过 QQ 和平台反馈信息，与教师展开交流；教师也能根据平台学习数据进行学情分析， 调整授课侧重点和检验教学效果。学生对教师教学质量满意度达到了 98.7%，学生认为混合式教学能够充分体现个性化需求、交互协作、自主学习和分析解决问题的能力有了明显的提升。

通过数据进行统计显示，在授课期间，学生能够有效利用大学在线教育综合平台，自主开展课前学习课后复习，完成相关作业和测试，并积极开展讨论反馈，学生平均登录平台次数为 78.6 次，平均登录时长为 1364 分钟，平均回帖数为 3.6 个，作业提交率 100%，作业平均分为 92.8 分，测试完成率100%，平均分为 89.3 分，学生能够根据所学理论，利用相关软件制作 16 个有关环境保护和资源利用的微视频。学生学习兴趣更浓，从学生卷面成绩分析， 平均成绩较去年提高了 17.4 分，优秀率提高了约9.38%，中等及以上的人数比例提高了 43.8%，混合式教学效果良好。

五 结语

混合式教学是以学生为中心，基于面授 - 网络 - 移动相互融合的交互式学习，它是互联网时代教育教学改革的聚焦点，以线上线下课内课外相结合的方式实现了学生自主选择和个性化学习，解决了教与学供需不平衡的问题。混合式教学的关键在于对课程的教学模式和教学策略进行再设计，课程组基于专业人才培养目标和课程特点，设计并实施了线上线下相结合的环境科学概论课程混合式教学，学生通过课前自主学习、课中合作探究展示和课后反思共享的有机结合，实现了环境素养和科学精神相结合的知识、能力、素质的“宽厚”融合，有效提升了课程教学质量和教师的教学能力。

参考文献

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