轨道类课程雨课堂混合教学模式构建

来源:用户上传      作者:张立东　冯丽萍

　　摘   要：混合式教学是当前我国高等教育的热点话题。轨道交通的大发展，对人才需求提出了更新更高的要求，为了应对这种需求，文章从分析轨道类课程体系入手，充分融合信息技术在教育教学中的优势，以“课前、课中、课下”为主线，提出基于雨课堂平台的“线上+线下”混合教学模式，从知识内容和知识表达形式两个维度对混合模式进行了设计，并以具体课程进行了混合式教学模式设计说明，通过比对学生的学习成绩一定程度上佐证了所设计模式的可行性。
　　关键词：混合式;智慧教学;雨课堂;大数据;轨道交通
　　中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2020）09-0063-04
　　一、引言
　　清华大学于歆杰教授指出：“在混合式教学课堂中，教师能够实时掌握学生真实的学习效果，学生也能够实时了解自己真实的学习效果，这是对传统的课堂教学方法、教师培训方法和学生学习方法的一场革命。”这场革命的后果，不是教师失业、学生放羊，而是教师更充分地利用宝贵的课内学时，学生达成更好的学习成效。[1]作为智慧教学的重要实现平台，雨课堂在混合式教学模式实现中发挥着重要作用。众多专家学者从不同的层面、各学科领域进行了深入研究与探讨，已经取得了较好的效果。王秀珍等针对现有教学模式对信息化网络平台利用不够充分的现状，提出基于雨课堂的智慧教学模式，阐述教学模式的构建思路，并以计算机网络课程教学为例论述模式的实施过程。[2]肖琳在对“雨课堂”相关理论梳理的基础上，将其运用于《高级财务会计》的课程教学中，分析与探讨了“雨课堂”模式下的课程教学实践过程，为“雨课堂”的应用推广提供实践参考。[3]苏豫全根据中职生的学习特点、雨课堂功能、混合学习三元模型理论，构建了基于雨课堂技术的中职混合教学模式，并进行了案例实施。[4]黄英等研究了混合式教学模式的内涵及特征，以个人主讲的课程《信息论与编码基础》为例，提出了混合式教改中雨课堂的应用思路。[5]笔者团队在吸收专家学者已有研究成果的基础上，结合轨道交通类课程的特点，探讨了雨课堂混合式教学模式的建设应用思路，构建了“线上、线下”、“课前、课中、课后”全线贯通的轨道交通类课程混合式教学模式。
　　二、轨道类课程体系
　　混合式教学模式的设计需“因课而宜”，切忌生搬硬套，因此充分分析专业课程特点，是设计混合式教学的前提和基础。因轨道交通外延宽广，涉及专业众多，无法面面俱到，文章主要以“轨道交通信号与控制专业”为例进行阐述分析。该专业课程体系，主要分为理论课程和实践课程，其中理论课一般又由学科基础课、专业基础课、专业课程组成。学科基础课一般开设计算机网络、高级程序设计语言、轨道交通通信技术、数字电子技术、计算机控制技术这几门基础课程;专业课程一般开设铁路信号基础、车站信号自动控制、区间信号自动控制、调度指挥系统、列车运行控制系统等，[6]部分核心课程设置如表1所示。
　　实验课程主要讲授轨道交通信号基础设备——信号机、转辙机、继电器、轨道电路、计轴设备、 应答器、感应环线、电源屏等的原理和实践操作。一般采用多层次的实验教学方式，即重复性与验证性的低层次实验、学生自主设计完成的中等层次和排除人为设置故障的高层次实验。[7]实践教学课程注重的是在符合认知规律的前提下循序渐进培养学生的能力，实践课程前后、项目之间在递进的同时应保持关联，促进学生知识与技能的有效掌握与灵活应用，环节一般包含认知实习、毕业设计、专业实训、毕业实习等。[8]实验与实践课程一方面共同服务于理论课程知识的巩固，同时也服务于专业培养目标的实现。
　　三、雨课堂混合式模式设计
　　1.模式总图
　　与传统教学相比，混合式教学蕴涵着优化教学模块的哲学思想，即把教学过程分成若干模块，以课堂面授和网络教学平台为主要依托，然后根据需要将这些模块进行最优化组合，以最合理的方式呈现给学生，进而达到教学效果最佳化。[9]混合教学模式设计过程中需解决两个层面的问题：
　　第一个层面，以授课时段为主线进行分析，即按照课前、课中和课后的脉络进行混合模式设计。一般情况下，线上模式适合师生不具备面对面交流的场景，故课前和课中宜采用线上模式，而且课前课后线上模式具备离线、非实时、分散性特点，学生可根据个人情况择机学习。正常授课周期情况下，课中一般不会采用线上学习模式，但2020年春季学期的冠状病毒疫情是个例，各种学习平台（如雨课堂等）推出了线上课中学习模式。
　　第二个层面，是知识内容和呈现形式的有机结合问题。在教学目标指引下，首先明确知识内容在课前、课中和课后如何划分，每一阶段各占比多少，内容如何衔接最合理;其次，确定在每一个阶段知识应该如何呈现，即PPT文档、语音或教学视频，哪一种或几种方式组合最利于当前知识点的呈现，显然，一张图呈现的知识比文字更易于为学生接受。
　　基于上述分析，综合考虑雨课堂平台在大数据记录、离线教学、重复播放、按需播放等优势，提出如图1所示的全周期混合教学设计。
　　2.模式详述
　　（1）基于雨课堂的课前學情精准分析
　　首先，以每次课堂教学内容为对象，分解课堂学习任务并逆推完成该学习任务的知识基础;其次，查找、制作以基础知识为核心的教学资源（PPT、视频等），并基于雨课堂在课前推送到学生微信，学生在课前完成知识基础的温故;最后，课堂教学正式导入新知识之前，基于雨课堂提供的主客观题、投票题等多种题型，设计课堂测验环节，重点考察本次课堂教学的知识基础掌握情况。通过雨课堂实时的数据统计反馈，掌握当前学情，并以此为基础适当调整课堂教学节奏、内容。
　　（2）基于雨课堂的课堂互动新模式
　　考虑课堂教学班级人数较多的情况，灵活运用雨课堂弹幕、投稿、课堂红包、随机点名等课堂互动方式，改变教师“一人堂”现象，加强师生实时互动。在课堂教学切入点、新旧知识衔接关键节点通过设疑引导学生思考，并基于雨课堂弹幕功能开展人人参与的课堂讨论;通过随机点名、课堂红包激发学生兴奋点、提高学生课堂参与积极性;通过投稿功能翻转课堂，让学生参与课堂教学过程设计。 　　（3）基于雨课堂全景数据驱动的学情实时跟踪调整
　　基于雨课堂教学平台，可以实现课前、课中、课后全周期的教学过程学情数据统计分析，并实时推送到教师端。这些统计数据包括每一堂课课前教学资源浏览情况，课堂签到情况，基于PPT页的不懂数、收藏数，考虑答题时间和准确率的学生课堂测验参与情况，课后作业完成情况。此外，课程教学结束后，可基于雨课堂统计课程教学全周期的数据，加强课程教学过程管理。
　　四、应用实践
　　1.设计实例
　　以某次“执行组电路”讲授内容设计为例，阐述雨课堂混合教学模式的具体实现。设计混合授课进程如图2所示。可见在课前预测试、课中实时测、课后巩固测，亦即全过程、全链式教学过程数据的收集过程上，雨课堂均发挥着重要作用。
　　全局设计过程中，细分课前、课中、课后的教学目标，根据教学目标将知识点进行合理分解，制作课前预习PPT，推送给学生，规定学生完成的时间，并及时收集学生学习的反馈数据，如表2所示，能够清晰直观地反映学生是否预习以及预习的积极性，为掌握学生学情提供数据支持，进而有利于设计上课节奏。
　　课中讲解根据知识点难易实时发布测验题（见图3），如对需要重点掌握的知识点“道岔操纵”、“2DQJ继电器的类型”，在讲解完知识点后，及时跟踪设置当堂测验题，一是检验学生掌握程度，二是起到巩固和强化作用，三是可以活跃课堂气氛，让“走神”的学生重新回到课堂。
　　课后及时发布测验题，巩固课上所学，此处需要注意，在设置答案公布时间时需要掌握合理的时机，建议不要设置为“回答完毕后立即显示”，避免部分学生投机取巧。表3为学生某次课后练习情况，教师通过分析该答题数据，则对学生掌握该堂课的程度有了整体评判，从而为下次课有针对性回顾内容提供了数据支持。
　　2.效果比对
　　为评价混合式教学模式的教学效果，以运管15级、运管16级两级学生的某典型课程为例，其课程混合式评价模式如图4所示。
　　课程考核成绩分布曲线如图5所示。从中可以看出，运管16级的整体课程考核成绩中数位于70～79分数段，成绩分布更趋于标准的正态分布，整体上远高于运管15的成绩分布。从成绩整体分布上可以看出，运管16级在课堂内容掌握程度上高于运管15学生级。另外，根据运管15、16两级学生课程目标指标考核点达成度计算结果，运管15级最终考核成绩指标①5.6、指标②1.4、指标③2.1的达成度分别为60.7%、56.44%、75.28%;运管16级三个可考核指标的达成度分别为72.43%、74.05%、79.04%。两级学生对比下，运管16级在指标①5.6达成度比运管15级提高11.73%，指标②1.4达成度提高17.61%，指标③2.1达成度提高3.76%。
　　五、结束语
　　目前，混合教学模式受到越来越广泛的关注，已经成为信息化背景下高等教育课程改革的必然方向之一。[10]2019年末，一场冠状病毒疫情再次将线上教学向前推进了一大步，也许会成为教学模式改革里程碑式的时间节点。信息技术带来手段的多样性为教育者和学习者均提供了更多的选择，混合式教学模式理念应深入每一位教育者的“头脑”中，雨课堂作为实现这种模式的高效平台，必将发挥越来越重要的作用。另外，需指出模式和平台仅是载体和辅助手段，不能取代教师本人，因为教育过程中情感的交流是机器所不能取代的，而且也应该认识到，知识本身才是教育传授的主题，几千年来教学所依赖的手段或技术在不断变化，但教育的本质从未改变。因此，模式固然重要，但深耕专业知识才是实现一切教育目标的基础，切忌为“混合”而盲目追求混合。
　　参考文献：
　　[1]于歆杰.论混合式教学的六大关系[J].中国大学教学，2019（5）：14-18.
　　[2]王秀珍，王粉梅，裴斌.基于雨课堂的智慧教学模式构建[J].计算机教育，2018（4）： 139-142.
　　[3]肖琳.“雨课堂”模式下《高级财务会计》课程教学实践[J].高教学刊，2018（21）：124-127.
　　[4]苏豫全.基于雨课堂的中职混合教学模式研究[J].中国教育信息化，2018（22）：55-59.
　　[5]黄英，李为，李瑞林等.混合式教学模式改革探索及雨课堂应用研究[J].中国教育信息化，2019（18）：71-74.
　　[6]王小敏，楊武东，王茜等.“轨道交通信号与控制”微专业课程体系构建[J].教育教学论坛，2019（5）：44-46.
　　[7]杨武东.轨道交通信号基础设备实验课程体系建设[J].实验科学与技术，2015（5）：117-118.
　　[8]柯倩.城市轨道交通控制专业（群）实践教学课程体系的构建与实施研究[J].科教导刊，2017（35）：117-118.
　　[9]解筱杉，朱祖林.高校混合式教学质量影响因素分析[J].中国远程教育， 2012（10）：11-16，97.
　　[10]李晓英，王晓兰，曾贤强.雨课堂对《模拟电子技术》混合式教学的启示[J].中国教育信息化，2017（12）：86-88.
　　（编辑：王天鹏）
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