西安交通大學教授吳寧

現(xiàn)場精彩演講

大家下午好，非常感謝大家的參與，我今天分享的題目是《線上線下混合式“金課”建設(shè)的探索與思考》。

什么是“金課”？昨天的大會報告里已經(jīng)有很多老師對“金課”的定義進行了解讀，我就不再啰嗦了，吳巖司長對“金課”給出了的非常明確的定義——高階性，創(chuàng)新性，挑戰(zhàn)度。在五大類“金課”中，吳司長在報告中明確說明了線上“金課”就是國家級精品在線開放課程。這里，我們主要探討在線上“金課”基礎(chǔ)上怎樣打造線上線下混合式金課。

什么是線上線下混合式“金課”呢？就是線上線下有機結(jié)合的精品課程。有一點我想提醒一下，吳司長的這頁PPT中特別說明了：要充分體用線上“金課”進行本體化改造，探索線上“金課”的多種應(yīng)用模式，打造適合本校學生的特點和培養(yǎng)需要的金課。這里面有一個關(guān)鍵詞，應(yīng)用線上“金課”進行本地化改造。對于這句話，我理解有兩層意思，一是可以建設(shè)自己的線上“金課”，二是也可以去利用別人已經(jīng)建好的線上“金課”來打造自己的線上線下混合式“金課”。核心問題是要“用”，把“金課”資源利用起來。

下邊我分享的內(nèi)容主要基于我的一些經(jīng)驗。我是西安交通大學教計算機基礎(chǔ)課程的教師，我和我的團隊一共做了兩個系列的課程群。一個是主要結(jié)合高校教學的計算機基礎(chǔ)課程群，包括四個層次的7門課程。兩個課程群的設(shè)計理念都主要模擬了一個專業(yè)的培養(yǎng)方案，即從基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課到最終的畢業(yè)設(shè)計。這個課程群以“大學計算機”作為入門級課程，通過幾門軟、硬件設(shè)計課程，最終用“綜合設(shè)計”課程結(jié)束。

計算機科學既是一門獨立的學科，又是所有學科研究的基礎(chǔ)。這不僅僅是我的想法，也是很多大咖們的共識。在座所有的老師，沒有哪位老師敢說他的學科和計算機無關(guān)。每一位老師的手機里都有CPU，老師們的每一項研究也都離不開計算機，計算機的重要性日益呈現(xiàn)。為了避免因?qū)W分壓縮引起的學生計算機能力不足的問題，我們建立了這個計算機基礎(chǔ)系列在線課程群，基于這樣的課程群我們還出版了配套的教材，力求建立一個體系化的計算機基礎(chǔ)教育大環(huán)境。七門課程里面有三門是國家精品課，大學計算機基礎(chǔ)和微機原理與接口技術(shù)這兩門課是我主講的，C 程序設(shè)計是其他老師主講的。

2016年，我們在coursera上發(fā)布了另一個課程群，“.Net平臺軟硬件開發(fā)技術(shù)”，這是當時在Coursera上發(fā)布的兩項中文計算機類專項課程群之一，主要面向職業(yè)技能學習。

慕課從2012年開始在全球興起，2013年開始在中國大力發(fā)展。雖然大家對于慕課有不同的聲音，有贊揚也有詬病。但有一點毋庸置疑，慕課在促進優(yōu)質(zhì)資源共享、為學習者提供終生學習機會等方面起到了非常重要的作用。

由于我國的高等教育是以高校為主的教育體系，因此，將慕課資源應(yīng)用于校內(nèi)，推動高校教學模式改革成為慕課發(fā)展的主要方向之一。如何有效利用慕課資源，將課堂從傳統(tǒng)的以“教”為中心轉(zhuǎn)變成以“學”為中心，形成以“動起來”為主要特征的混合式課堂，是我們作為高校教師應(yīng)該多去琢磨的問題。下面圍繞混合式教學分享一些我現(xiàn)在的做法。

首先來談一下混合式教學方法的設(shè)計和具體實施方案。對混合式教學設(shè)計，各人有各人的思路，各人有各人的方法，我這里說的不一定是最好的方法。

混合式課堂設(shè)計可以有三步曲。首先是建設(shè)MOOC或SPOC。我們做翻轉(zhuǎn)課堂一定要有資源，這個資源包括MOOC，也包括SPOC。MOOC也好，SPOC也好，可以是自己錄制，當然也可以直接用別人錄制好的資源。我的兩門精品在線課被陜西省內(nèi)14所高校選用。其中，“微機原理與接口技術(shù)”這門課程各高校的教學內(nèi)容差不多，選用該課程的老師幾乎可以將這門課程的全部資源直接拿去使用，只需要根據(jù)他們學校的具體情況適當補充一些閱讀材料和作業(yè)，就可以用于他們本校的教學。但“大學計算機”這門課程全國各高校教學內(nèi)容差異較大，有N個版本。事實上，我的大學計算機這門課程有三分之二的內(nèi)容為C語言程序設(shè)計，對于其他很多高校并不是非常的適合，引用該課程的高校老師就根據(jù)自己的要求增減視頻內(nèi)容，包裝成自己的SPOC。從實際使用效果看，效果還是很不錯的。

有了資源之后，第二步要進行相應(yīng)的總體方案設(shè)計。我前段時間參加了全國混合式教學大賽的評審?？吹胶芏嗬蠋煂τ谡n前、課中、課后應(yīng)該怎么做都安排的很好，但對于每一節(jié)課之間的銜接卻沒有體現(xiàn)，這點很遺憾。因為我們設(shè)計的是一門完整的課程，而不是一段微課。完整的方案設(shè)計應(yīng)包括哪些呢？比如應(yīng)該有：整個混合式課堂有哪些教學環(huán)節(jié)？各教學環(huán)節(jié)的任務(wù)和教學目標是什么？各環(huán)節(jié)的時間安排？教學內(nèi)容的增減？等。內(nèi)容的增減主要是從實體課堂的角度。例如對一些非?；A(chǔ)的內(nèi)容（象指標、定義等）可以利用在線學習，線下課堂里就可以不再強調(diào)，而將時間用于討論、練習、拓展學習等。另外，利用線上課堂也可以增加一些拓展資源。

總體方案設(shè)計好之后，還需要設(shè)計具體的實施方案。實施方案應(yīng)包括各教學環(huán)節(jié)的具體活動，比如課堂互動設(shè)計、討論主題、測驗題目及手段等。另外，課堂上如何兼顧優(yōu)秀學生和較弱學生？各教學環(huán)節(jié)又該如何評價？這些也都是在設(shè)計實施方案時需要仔細考慮的。

下邊這頁是吳巖司長的PPT。吳司長給出了線上線下翻轉(zhuǎn)課堂的10余種新形式，包括生講生評、以練代講、案例點評、研討辯論、項目探究等等。是不是每門課程都需要用到這么多的形式呢？我個人覺得完全不可能。如果一門課程用了很多的平臺、用了很多的方式，首先老師會受不了，其次我想學生也受不了。老師們可以根據(jù)自己的課程特點來進行具體的設(shè)計。

這是我根據(jù)自己課程的特點設(shè)計的一些教學環(huán)節(jié)，這張圖是我在2016年發(fā)表在《中國大學生教學》雜志上的混合教學方案圖，我稱它為“多環(huán)節(jié)交叉融合的混合教學方案”。就我教的兩門課而言，實踐證明這個方案是比較合適的，這里供大家參考。

傳統(tǒng)教學就是我們大家所熟知的實體課堂，包括教室授課和可能的實驗。翻轉(zhuǎn)教學包括了虛擬課堂和實體課堂兩部分。虛擬課堂就是在線學習，學生自主在線完成視頻學習、在線練習、作業(yè)和作業(yè)互評、論壇交流等。這里的實體課堂可以由教師、助教和學生共同主導(dǎo)，通常包括關(guān)鍵知識點講解、小班討論、輔導(dǎo)答疑、隨堂練習和示例講解等教學環(huán)節(jié)，我之后會分享一下我的教學日歷。

這個混合教學方案設(shè)計中有兩個關(guān)鍵詞：一是大班教學。二是多個教學環(huán)節(jié)交叉融合的設(shè)計。

我聽到前面老師的分享大都基于規(guī)模比較小的課堂。對基礎(chǔ)課教學，課堂規(guī)模一般會比較大，通常要在100人左右。當然我也教小班課，比如三四十人的實驗班等。小規(guī)模課堂的翻轉(zhuǎn)大家已經(jīng)了解的比較多了，我下邊著重分享一下大規(guī)模課堂該如何實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，以及各教學環(huán)節(jié)如何設(shè)計，教學環(huán)節(jié)之間怎么實現(xiàn)融合。

兩年前我在Berkeley大學進行了兩周訪學，他們也有規(guī)模很大的課堂，我旁聽了一門約1500人的課和一門約90人左右的課。在那樣的課堂上，師生照樣互動，學生們照樣愛舉手發(fā)言。所以針對我們100多人的大班，混合式教學可不可以進行呢？我覺得可以進行。

對大班教學，我總結(jié)了幾個有效。第一個是有效利用線上資源（MOOC）?？梢栽谡n前安排學生預(yù)習、部分內(nèi)容讓學生自主學習、設(shè)計每周在線自測練習。我們既然花費了很多精力錄制MOOC，就必須把它們利用起來。現(xiàn)在的各大MOOC平臺都可以設(shè)置在線測驗，測驗題目可以設(shè)為客觀型題目，平臺可以自動評判，無需教師批改。做測試是很有必要的，就能幫助學生了解自己的知識掌握情況。不必要擔心學生是否在獨立完成，哪怕只是過一遍也比看都不看強。

第二個“有效”是一定要有效利用課堂。其實每個人的集中注意力時間平均只有20分鐘，一堂課聽下來，學生肯定是累的，也肯定會走神。所以當我講到比較關(guān)鍵的知識點時，會聽下來，提出一個topic讓學生們隨機分組進行討論，在互動的過程中，課堂的活力又被激活了。學生們會對topic產(chǎn)生不同的觀點，這些質(zhì)疑會進一步引發(fā)辯論，那課堂的氣氛就會更加活躍。所以這也是一種方法，分組進行討論交流，可以有效加強互動。我非常鼓勵學生能夠具有質(zhì)疑精神，我們可以辯論起來。我常跟學生講，我的教材、PPT都不是《圣經(jīng)》，上面一定多多少少會有錯誤，如果能找出錯誤，我會給學生加分。我教材上不少的印刷錯誤都是學生找出來的，我覺得很好。

第三個“有效”，是有效利用智慧教學工具。相信老師們接觸到的智慧教學工具都很多了，我們學校每間教室都有雨課堂，還有超星的一平三端等。我個人不是很喜歡完全依靠手機來上課，因為人和人之間的交流有時候還是需要面對面，眼神交流很重要。我現(xiàn)在常用的工具是“幕課堂”，用的最多的是其中的隨堂練習功能，偶爾用一下分組討論和問卷調(diào)查。我不用簽到功能，一是我們學校每間教室都有刷卡機自動簽到；其次我認為大學生都是成年人了，愿意來就會好好聽，不愿意來的來了也不會好好聽課。各位老師可結(jié)合自己的需要去挑選一些適合自己課堂的功能使用。

第四個“有效”是有效利用信息技術(shù)，在今天，信息技術(shù)與教育教學的深度融合是一個非常時髦的詞，怎么融合？方法之一是可以利用信息技術(shù)來輔助課后實踐練習。計算機課程教學的重要目標是培養(yǎng)學生的計算機思維能力。怎么樣才能讓學生具備計算機思維能力呢？我覺得多編程實踐是一種非常有效的手段。只有自己動手編寫一定量的程序，才更易理解計算機的原理，也才會逐步建立起利用計算機求解問題的思路，具備求解問題和方法，也就是計算思維能力。所以我們不停地布置編程作業(yè)。但為了減輕教師批改作業(yè)的勞動，我們就想辦法用工具來自動批改，這方面我們已做了一下工作，研發(fā)了一個可實用的平臺，可以實現(xiàn)編程作業(yè)的自動評判和錯誤問題的初步反饋。這是我們研發(fā)的平臺，每學期我會將學習任務(wù)一鍵導(dǎo)入，把開放時間、截止時間都設(shè)置好，學生就可以開始自己編程了，提交以后就能知曉分數(shù)，從而可以了解到哪些地方存在問題。

最后一個“有效”是最好能建立有效的助教團隊。混合式教學需要建立有效的助教團隊，助教的能力會直接影響混合式教學的效果。我校教務(wù)處和教師發(fā)展中心在這方面做了很多工作，對每一位參與助教的研究生都進行了培訓，并且準備了助教手冊。

混合式課堂可以有關(guān)鍵問題講解、隨堂討論、示例詳解等多個教學環(huán)節(jié)，并且需要使它們能夠有機融合，保證線上學習能與線下課堂很好銜接。這些需要很精心的設(shè)計，相當于我們要對教學內(nèi)容進行重構(gòu)。在重構(gòu)的過程中，我們需要精心劃分和設(shè)計不同教學環(huán)節(jié)的任務(wù)、組織形式、時間分配以及各個環(huán)節(jié)之間的任務(wù)和時間怎么銜接，最后還有評價體系。我們需要確保各環(huán)節(jié)能夠有機結(jié)合，并均衡學生的學習負擔。

這些是老師可以參考的一些細節(jié)。例如：哪些內(nèi)容適合于學生在線的、哪些內(nèi)容是需要課堂講授的；大班隨堂交流的次數(shù)、時間節(jié)點、互動交流與教學進度該如何協(xié)調(diào)；課堂講授與在線學習在時間上如何銜接和安排等等都是需要考慮的。

我們做混合式教學，目標是提升學生的主動學習能力和學習興趣，但就像蔣老師說的，我們今天有多少學生會極具熱情的去學習呢？我上大學時正逢文革剛結(jié)束不久，那個時候的學生終于有機會進入高校學習，非常珍惜，學習非常拼命。但現(xiàn)在的學生從幼兒園就開始一路拼搏，到了大學階段有不少學生的學習熱情有下降。人一旦對一件事情沒有興趣就不會去做。我們做混合式教學，就是希望把這個興趣和能力培養(yǎng)起來，怎么做到這一點？我的觀點是：讓學生自己動起來，自己去學習、探究、思考，并得出自己的觀點和結(jié)果。這個過程，會讓學生有成就感，也提升了學生的學習興趣和能力。我們的具體做法是：學生自主在線完成部分內(nèi)容的學習和探究，學生分組圍繞某個Topic開展研究，研究結(jié)果在小班里討論分享。能上臺講了那一定是對學習內(nèi)容十分了解的了。我出的topic不會在教材上就能找到答案，也不會隨便百度一下就能找到答案，一定要檢索一些文獻資料、并進行研究、匯總才可能解決，這樣可以讓學生擁有一個探究的過程。

這是我們小班討論的具體的組織形式，以及評價的比較粗的指標。每個小班分為若干小組，每組4—5人，每組對選定的topic開展先期研究，討論課時每組選一位代表進行講解，組內(nèi)其他組成員負責對其他小組的同學提出的問題和質(zhì)疑進行交流。我們要求每個學生必須參加，不參加就是零分，滿分是5分。參加了但一句話都沒有說是1分，只要發(fā)言了無論對錯（這個不重要）至少是2分。目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)沒來的，但是發(fā)現(xiàn)過幾位不說話的，我去跟蹤采訪過，他說實在是沒聽懂，不知道該怎么說，我就只好鼓勵鼓勵他了。

這是我們討論課的一些場景。對系統(tǒng)設(shè)計類課程，我們會發(fā)布一些微項目，讓學生自己設(shè)計，設(shè)計完之后提交設(shè)計報告，并通過答辯驗收。當然，如果沒有足夠能力的助教的話，這樣的方式不適用于大班，我嘗試過做了一個學期的大班，后來實在堅持不下去了。目前只在人數(shù)較少的實驗班開展，學生對這樣的設(shè)計環(huán)節(jié)反響非常好。

如果組織討論課，有幾點建議考慮：一是要在已有的教學框架下去合理安排討論環(huán)節(jié)，不能太占用學生的時間。我們的討論課都借用了上機實驗環(huán)節(jié)。主要是因為軟件設(shè)計無非是編程，學生在實驗室編程和家里編程是一樣的。我們將討論課安排在上機時間，也可以幫助學生解決一些作業(yè)中的問題。第二，討論課的氣氛與助教的水平強相關(guān)。我們有的學生講的很好，但臺下的學生沒有聽懂，大家提不出問題，怎么辦呢？那就由助教來提問題，這個問題也可能立刻會引起很多學生的共鳴，氣氛就起來了。

混合式教學方案可根據(jù)具體課程進行調(diào)整，沒有必要完全一致。這是一個簡單的教學日歷。可以看出有一些內(nèi)容是在線學習，有一些內(nèi)容是課堂講授。

這是我們某一門課程的成績構(gòu)成。包括了在線學習、課堂討論與實驗、期中考試及期末考試各個環(huán)節(jié)，在線學習里面包括了視頻學習，隨堂練習，還有論壇上發(fā)表跟帖等等。

這是另一門小規(guī)模班級的課程，學生大概只有20多人。每次上課之前教師都將桌椅板凳擺成一個圈，教學環(huán)節(jié)包括學生對課程內(nèi)容的串講、教師對一些重點疑難問題的講解、小組討論、前沿技術(shù)分享等等。這門課程的最終成績構(gòu)成中，平時成績會占50%。

通過六年實踐，相比傳統(tǒng)教學，混合教學取得了顯著的效果。我們對統(tǒng)一線下考試的卷面成績進行了對比分析。不論學生的基礎(chǔ)如何，參與混合式教學的學生，不及格率都有大幅下降，優(yōu)秀率明顯上升，尤其是設(shè)計型題目得分提高，說明能力有所提高。另外，從問卷調(diào)查的結(jié)果來講，學生對混合式教學、特別是討論課環(huán)節(jié)的認可度也比較高。

對線上線下混合式教學改革，我的一點感悟是：融合線上資源可以促進教學方式的多樣化；可以使學生的學習興趣和主動學習能力得到提高；相對傳統(tǒng)教學模式，學生的投入度會高，需要兼顧不同層次的學生。對教師來講，混合教學更具有挑戰(zhàn)性，要對課堂有更好的把控能力；對具體教學環(huán)節(jié)和教學方式需要精心的設(shè)計，一個環(huán)節(jié)設(shè)計的不夠好，那可能影響到混合教學的效果；當然，要保障良好的混合教學效果，還需要有效的過程管理。有效的過程管理是保障學習效果的必要條件。下邊我簡單分享一下我們的做法。

第一，加強互動交流。各MOOC平臺都可以發(fā)布在線公告，我們可以經(jīng)常在平臺上發(fā)公告提醒學生。比如這周要學什么了，你要預(yù)習什么了，你要達成什么樣的目標等等，我們把每周的整體評價和學習目標都發(fā)布給學生，讓每個學生都看到，這是第一。第二，加強自主練習。不論什么性質(zhì)的課程，多做練習都會促進學生對所學內(nèi)容得理解?，F(xiàn)在有MOOC平臺支持對部分程序語言作業(yè)的自動評判。我們自己也研發(fā)了一個自動評判系統(tǒng)，這是我們平臺的首頁面，我們實現(xiàn)了對C/C 語言程序的自動評分，并能夠及時反饋告訴學生他的作業(yè)程序出現(xiàn)的問題及其原因。另外我們將科研成果融入教學，跟蹤學生的學習過程，定期反饋。我始終認為，如果能經(jīng)常提醒學生再按當前方式學習下去可能會考試不及格了，那學生肯定會在意并重視起來的。

今天，收集到一個人的日常數(shù)據(jù)，就可能預(yù)測出你下一步要做什么。借助教育大數(shù)據(jù)分析，可以實現(xiàn)對教學質(zhì)量的科學評估、對教育輿情的實時監(jiān)測、對學習效果的量化分析、提供個性化精準教學服務(wù)、個性化學習診斷預(yù)警等等。我們基于在線學習行為日志，實現(xiàn)了對學生在線學習過程的跟蹤管理。

我們每周向?qū)W生發(fā)布其個性化的學習情況，包括他自己的學習情況和他在整個學習群體（大班）中的相對情況。這是某位學生截止某周時的在線視頻學習、論壇活躍、單元測驗情況。三種不同的顏色分別表示了該學生自己、班級平均和最高的學習情況，讓學生非常清楚地了解到他在整個班級中處于怎樣的位置。更重要的是，我們基于分類預(yù)測模型，可以為學生提供最終成績等級的預(yù)警。有些學生收到預(yù)警后會很緊張，問我該怎么辦，我就告訴他們這只是預(yù)警，只要修正了學習習慣，結(jié)果會不一樣。

利用MOOC或者SPOC平臺的技術(shù)，也可以實現(xiàn)混合式教學過程的跟蹤管理。如果你開設(shè)了SPOC，平臺會為你提供每個學生的視頻學習個數(shù)、學習次數(shù)、時長以及作業(yè)成績。這是我的某一門課程的實際數(shù)據(jù)，根據(jù)我自己設(shè)計的規(guī)則，自動計算出了學生的平時成績，幫老師省了很多的事。

總之，進行混合式教學，首先需要有熱情，有熱情來做這件事情才有意義。其次需要設(shè)置教學目標、教學內(nèi)容、教學方法、教學互動、教學評價體系等各環(huán)節(jié)，最后還需要教學資源和智慧教學工具的支撐。關(guān)于混合式的教與學，所有老師都講過有三個階段，課前干什么，課中干什么，和課后干什么，這些我不再重復(fù)。我只表達一個觀點，混合教學應(yīng)該不能僅僅關(guān)注課前課中課后，還應(yīng)關(guān)注每一個環(huán)節(jié)的銜接，各個環(huán)節(jié)的有機銜接才能構(gòu)成課程的整體。

總之關(guān)于金課建設(shè)，需要在教學內(nèi)容、教學模式、教學效果、考核題目和評價體系等多個維度上進行仔細考量與完整探索。我在芝加哥一所大學旁聽他們老師的授課時，連走神的機會都沒有，不由自主地就被吸引。這讓我更清晰了做混合式教學的目的，那就是如何讓所有的學生都真心喜歡課堂？都能真正從課堂中不僅得到知識，還能提升能力和興趣？這是我的目標。對此，我們依然還在探索中，謝謝大家！