“線下融合線上”教學(xué)模式設(shè)計(jì)分析

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摘要：針對(duì)防疫常態(tài)下高校公共基礎(chǔ)課存在的實(shí)際問題，分析高校由于擴(kuò)招、師資缺乏導(dǎo)致的大班上課等教學(xué)實(shí)際情況，以及由于大課室缺乏導(dǎo)致的排課困難等實(shí)際問題，以大學(xué)計(jì)算機(jī)與人工智能基礎(chǔ)課程為例，詳細(xì)闡述該課程的“線下融合線上”教學(xué)方法，最后說明“線下融合線上”的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：防疫常態(tài)化；公共基礎(chǔ)課；教學(xué)模式；OMO

經(jīng)過了幾個(gè)月的艱苦奮斗，我國抗擊的防疫工作取得了重大成果。中央提出我國疫情防控工作進(jìn)入“常態(tài)化”階段。隨著各地區(qū)各行業(yè)穩(wěn)定有序開放，生產(chǎn)、生活逐步恢復(fù)正常，教育教學(xué)同樣也沒有落下。線上教學(xué)成為了疫情期間最安全、最方便、最實(shí)用的教學(xué)模式，為廣大師生完成了將近一個(gè)學(xué)期的教與學(xué)，但是，由于目前采用的線上教學(xué)模式有局限性，許多需要?jiǎng)邮植僮鞯膶?shí)踐課程基本上都以軟件模擬的形式開展，缺少了直觀的、有觸感的真實(shí)體驗(yàn)，或者根本無法開展，限制了學(xué)生的動(dòng)手能力培養(yǎng)。線上實(shí)踐教學(xué)需要線上智能化環(huán)境的支撐，雖然開發(fā)需要時(shí)間和技術(shù)，但原先的教學(xué)方法也可以為線上智能環(huán)境的開發(fā)設(shè)計(jì)提供一定的借鑒。比如可以在差異式教學(xué)理念[1]的基礎(chǔ)上開發(fā)一些針對(duì)性的項(xiàng)目實(shí)踐；或者利用校企合作[2]建立的一些比較先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行線上改造；也可以在原來虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[3]上進(jìn)行改進(jìn)，讓其更加真實(shí)化等。這些都可以在未來將其改造為智能化環(huán)境，為線上實(shí)踐教學(xué)提供一定的支撐。國家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部等13個(gè)部門于2020年7月15日印發(fā)了《關(guān)于支持新業(yè)態(tài)新模式健康發(fā)展激活消費(fèi)市場(chǎng)帶動(dòng)擴(kuò)大就業(yè)的意見》，該意見把“大力發(fā)展融合化在線教育”放在了重點(diǎn)支持發(fā)展新行業(yè)業(yè)態(tài)中的第一個(gè)，意見指出構(gòu)建線上線下教育常態(tài)化融合發(fā)展機(jī)制，試點(diǎn)開展基于線上智能環(huán)境的課堂教學(xué)等[4]。“線上線下教育常態(tài)化融合發(fā)展機(jī)制”的關(guān)鍵是如何“融合”，是“線上融合線下”還是“線下融合線上”？應(yīng)該融合到何種程度？

1高校目前存在的問題

1.1學(xué)生多，師資少。自高校擴(kuò)招以來，在校生人數(shù)越來越多，雖然近幾年高校的擴(kuò)招趨勢(shì)較為平穩(wěn)，但基本是穩(wěn)中有增。特別是2020年碩士研究生擴(kuò)招18.9萬，普通高校專升本擴(kuò)招32.2萬，普通高考本科生也有不同程度的擴(kuò)招。但在教師引進(jìn)方面卻非常滯后，導(dǎo)致教師嚴(yán)重缺乏，特別是基礎(chǔ)課教師缺口大，各高校目前引進(jìn)的人才基本都是高層次人才，這些高層次人才進(jìn)校后主攻科研和專業(yè)課，基礎(chǔ)課教師基本沒有增加。而且，往年的擴(kuò)招累計(jì)也使得專業(yè)課任務(wù)量加重，專業(yè)課教師無暇顧及基礎(chǔ)課。如2020年我校在原來的基礎(chǔ)上擴(kuò)招了2250名本科學(xué)生，一年級(jí)新生達(dá)到7600人，因此，基礎(chǔ)課程只能申請(qǐng)安排大班（一般安排4個(gè)自然班，按每班45人記，共180人）上課。1.2課室資源緊張，排課困難。大課室資源緊張，一般高校能夠容納180人以上的課室數(shù)量非常少，普通高校一般只擁有幾個(gè)大課室，通常用于公開課或者講座等，根本無法滿足幾千名學(xué)生的大班課要求，特別是疫情防控要求減少參加聚集性活動(dòng)的人員，并保持1m以上的社交距離。即使有的學(xué)校剛好有足夠多的大課室，也因?yàn)榉揽匾蟛荒芫奂蟀嗾n原則上也不能安排。1.3實(shí)踐課人數(shù)多，效果不理想。由于師資和設(shè)備不足，目前多數(shù)計(jì)算機(jī)類課程的實(shí)踐課都是安排合班上課，人數(shù)眾多，但指導(dǎo)教師只有一位。實(shí)踐課程與理論課不同，實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生會(huì)遇到很多問題需要教師及時(shí)指導(dǎo)，由于容易出現(xiàn)多名學(xué)生同時(shí)需要教師指導(dǎo)的情況，教師常常無法兼顧，導(dǎo)致學(xué)生問題得不到解決，影響實(shí)踐課程教學(xué)效果。

2以大學(xué)計(jì)算機(jī)與人工智能基礎(chǔ)為例的OMO教學(xué)模式

2.1課程基本情況。突如其來的疫情使得許多高校將傳統(tǒng)課堂教學(xué)搬到了線上授課，但隨著疫情的發(fā)展，防疫成為常態(tài)化，學(xué)生回校上課是大勢(shì)所趨，怎么解決好防疫與教學(xué)，成為各高校需要好好思考的問題。目前包括大學(xué)計(jì)算機(jī)在內(nèi)的計(jì)算機(jī)類課程，各高校大致采用了“課堂為主、網(wǎng)絡(luò)為輔”“課堂為輔、網(wǎng)絡(luò)為主”“線下線上互補(bǔ)”這幾種方式，如有利用線上課前學(xué)習(xí)任務(wù)或資料對(duì)課堂授課進(jìn)行輔助補(bǔ)充，以線下為主的教學(xué)模式；有利用“網(wǎng)絡(luò)虛擬教室”的全線上教學(xué)模式；有依托MOOC或SPOC等教學(xué)平臺(tái)的混合式教學(xué)模式；也有傳統(tǒng)的“課堂授課+課后線上答疑”教學(xué)模式等。大學(xué)計(jì)算機(jī)與人工智能基礎(chǔ)是高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，是在原來大學(xué)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。2018年，教育部制定了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，并要求各高校結(jié)合實(shí)際認(rèn)真貫徹執(zhí)行[5]。為響應(yīng)教育部號(hào)召，我校在原來大學(xué)計(jì)算機(jī)課程的基礎(chǔ)上增加整合了人工智能的內(nèi)容，包括人工智能基礎(chǔ)知識(shí)、大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)及Python語言基礎(chǔ)等內(nèi)容，從而形成了目前在授的大學(xué)計(jì)算機(jī)與人工智能基礎(chǔ)課程。由于該課程是全校基礎(chǔ)課，開課班級(jí)涉及40多個(gè)專業(yè)、160個(gè)班級(jí)，課程計(jì)劃總課時(shí)48學(xué)時(shí)，其中理論12學(xué)時(shí)、實(shí)踐36學(xué)時(shí)。承擔(dān)該課程的是計(jì)算機(jī)學(xué)院下屬的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中心，該中心目前的教師數(shù)量不到10名，教學(xué)任務(wù)非常繁重，師資的嚴(yán)重不足導(dǎo)致長期聘用外援。外援教師雖然也基本是本校的教師，但多數(shù)為行政人員，雖然也有過教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，但畢竟一心多用，沒有那么多的精力去完全投入到教學(xué)中，教學(xué)行為基本屬于業(yè)余。另外，外援教師在管理上也比較困難，例如教研會(huì)議，他們經(jīng)常因?yàn)楣ぷ髟驘o法參與，從而沒有辦法進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流，在一定程度上不利于教學(xué)質(zhì)量的保障和提高。為了提高教學(xué)效率及保證教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也減輕教師的授課壓力，另外也為局部的疫情反彈做好準(zhǔn)備，筆者結(jié)合學(xué)校實(shí)際任務(wù)及師資情況，設(shè)想將本課程采用“線下融合線上”（OfflineMergeOnline，OMO）的教學(xué)模式。OMO教學(xué)模式的框架圖如圖1所示。2.2OMO教學(xué)模式設(shè)計(jì)。根據(jù)大學(xué)計(jì)算機(jī)與人工智能基礎(chǔ)課程的教學(xué)計(jì)劃，本課程理論12學(xué)時(shí)，授課內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)、人工智能基礎(chǔ)，Python語言基礎(chǔ)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等內(nèi)容。涉及內(nèi)容非常廣泛，在課時(shí)少、內(nèi)容多的情況下，要求教師必須非常熟悉這些內(nèi)容，同時(shí)擁有比較深厚的理論知識(shí)功底，才可能將廣泛的知識(shí)提煉后教授給學(xué)生。按照目前的教學(xué)模式，每個(gè)教師承擔(dān)了大量的教學(xué)任務(wù)，每天要上幾組（公共基礎(chǔ)課4個(gè)自然班為1組）相同課程不同班級(jí)的課，大量的重復(fù)性勞動(dòng)、緊湊的時(shí)間安排，使得教師疲于應(yīng)付，沒有精力去想更多、更好的教學(xué)方法，必定會(huì)導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量無法保障、無暇顧及所有學(xué)生、對(duì)于學(xué)生的問題難以及時(shí)回復(fù)解決等。2.2.1線下實(shí)踐課教師融入線上理論課教學(xué)中。首先，將所有班級(jí)按照文理分為兩類：理工類、文科類；然后，根據(jù)各類班級(jí)數(shù)劃分為一個(gè)或者多個(gè)集群，每個(gè)集群由一位主講教師和一定數(shù)量的實(shí)踐教師及若干班級(jí)的學(xué)生組成，具體的集群劃分及教師配備情況見表1。主講教師主要負(fù)責(zé)12學(xué)時(shí)理論課的備課、講授；實(shí)踐教師則必須在理論課上課期間全程跟蹤聽課，并配合主講教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行監(jiān)督、輔導(dǎo)、答疑、批改作業(yè)等，完全融入到線上理論教學(xué)中。例如，理工類共118個(gè)自然班，可以分為10個(gè)集群，配10位主講教師和20位實(shí)踐教師，這樣，每個(gè)集群有3位教師同時(shí)在線。2.2.23種情況下的實(shí)踐課教學(xué)方式。實(shí)踐課主要由實(shí)踐課教師擔(dān)任，理論課的主講教師也可以根據(jù)自身情況，選擇是否參加實(shí)踐課的教學(xué)。36學(xué)時(shí)的實(shí)踐課可以采用線上線下靈活處理的方式進(jìn)行，具體描述如下。1）方式一：在疫情平穩(wěn)的良好狀態(tài)下，實(shí)踐課采用線下實(shí)操教學(xué)方式。可以按照1個(gè)自然班1名教師的配置或者2個(gè)自然班1名教師的配置進(jìn)行授課（我校采用后者），具體由師資及機(jī)房情況來決定。授課方式以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式，首先教師對(duì)項(xiàng)目內(nèi)容進(jìn)行講解說明，然后指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手完成學(xué)習(xí)實(shí)操，最后教師再對(duì)學(xué)生的完成情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。而這些自然班的實(shí)踐授課教師，正是對(duì)應(yīng)集群里面的那些實(shí)踐教師（也可以是主講教師），這樣就保證了實(shí)踐教師對(duì)自己班級(jí)學(xué)生的全程跟蹤指導(dǎo)，實(shí)踐教師既能夠了解到學(xué)生的理論學(xué)習(xí)情況，也能夠根據(jù)學(xué)生存在的問題進(jìn)行針對(duì)性的輔導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)線上與線下的無縫融合。2）方式二：在疫情出現(xiàn)個(gè)例的地方，實(shí)踐課采用線下分組實(shí)操為主，線上為輔的教學(xué)方式。首先，教師根據(jù)每次課的項(xiàng)目要求，先采用線上的方式，給學(xué)生講解、分析項(xiàng)目的目的、要求以及要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容等；然后安排學(xué)生預(yù)習(xí)并做好實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，如設(shè)計(jì)好框架、寫好代碼等前期準(zhǔn)備工作。在一切都準(zhǔn)備就緒的情況下，可以根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況分成若干組，分別進(jìn)行實(shí)操。（1）在機(jī)房條件允許的情況下，比如有的學(xué)校是小機(jī)房，一般容納1個(gè)班，但機(jī)房數(shù)比較多。那么可以按宿舍將自然班進(jìn)行分組，同一時(shí)段可以讓同宿舍的學(xué)生組成一組在線下進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)操，同宿舍的同學(xué)本來就住在一起，不存在交叉聚集問題。當(dāng)然此種情況分組的數(shù)量非常龐大，但因?yàn)槲覀兦捌谧龊昧烁黜?xiàng)準(zhǔn)備工作，所以需要待在機(jī)房的時(shí)間可以縮短很多，而總結(jié)和寫報(bào)告可以回宿舍完成后線上提交。（2）機(jī)房數(shù)量不多，但機(jī)房比較大，一般可以容納2個(gè)班。這樣的機(jī)房一般會(huì)將電腦分成4組以上擺放。我校的機(jī)房基本就是此種情況，按照我校的實(shí)際情況，宿舍的安排一般以班級(jí)為單位，同專業(yè)的學(xué)生一般住在緊挨著的幾個(gè)宿舍里。這樣的條件下，可以根據(jù)機(jī)器的擺放位置將同專業(yè)的班級(jí)分成幾大組，一組包含宿舍4個(gè)左右，一組電腦對(duì)應(yīng)一個(gè)宿舍的學(xué)生，每個(gè)學(xué)生之間可以空開1~2個(gè)機(jī)位。這樣每次可以安排24位（以每個(gè)宿舍6人計(jì)）左右的學(xué)生進(jìn)行實(shí)操，一個(gè)班只需要2次課就可以完成，大大減少了教師的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也是最合適的一種方式，教師基本能夠顧及到每一個(gè)學(xué)生。3）方式三：在疫情出現(xiàn)局部聚集性反彈的情況下，將實(shí)踐教學(xué)直接改為線上教學(xué)方式。大學(xué)計(jì)算機(jī)與人工智能基礎(chǔ)課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境相對(duì)簡單，主要用到了3個(gè)環(huán)境：Windows7環(huán)境、Office2010和Python3。學(xué)生購買電腦（特別是筆記本電腦）一般都會(huì)自帶Windows10系統(tǒng)，雖然不是本課程要求的Windows7環(huán)境，但本課程在Windows7系統(tǒng)上面的操作主要集中在文件管理和一些簡單的設(shè)置，使用Windows10系統(tǒng)來完成操作幾乎不會(huì)影響結(jié)果，如果有的話也是微乎其微，只要教師稍作說明即可。Office和Python環(huán)境的安裝也非常簡單，軟件安裝正好也是本課程的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。另外，本課程線上指導(dǎo)也非常直觀，學(xué)生遇到問題不好表述，除了可以發(fā)截圖，還可以邀請(qǐng)教師遠(yuǎn)程協(xié)助，教師同樣可以“手把手”指導(dǎo)。3種情況下的實(shí)踐課程教學(xué)方式示意圖如圖2所示。2.2.3線下融合線上的課后輔導(dǎo)。每次課后布置作業(yè)，學(xué)生通過在線答題或者上傳答卷的方式提交作業(yè)，教師也同樣可以在線批改或者下載批改后提交；答疑除了可以利用每次實(shí)踐課中指導(dǎo)解惑外，網(wǎng)上答疑可以成為主要的答疑方式，學(xué)生可以通過在線課堂的答疑模塊、QQ群或者微信群等渠道提出問題，而解答則不一定限制由教師回答，懂的學(xué)生也可以回答其他同學(xué)的提問，對(duì)學(xué)生來講也是一個(gè)相互交流、互相學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。同時(shí)，對(duì)于完成得比較好的項(xiàng)目，也可以利用在線課堂的功能進(jìn)行成果展示，甚至可以進(jìn)行打分等網(wǎng)上互評(píng)，也是一種相互交流、相互觀摩的好方法。

3OMO教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

3.1防疫常態(tài)下，線上線下靈活處理，有機(jī)融合。在國際疫情居高不下的情況下，我國在“外防輸入、內(nèi)防反彈”的管理下，如果有某個(gè)地方出現(xiàn)聚集性疫情，需要學(xué)生們暫時(shí)離校停課，這時(shí)可以采用全線上繼續(xù)教學(xué)。首先，理論課雖然班級(jí)人數(shù)多，但在線教師也比平時(shí)多了，而且是專門負(fù)責(zé)監(jiān)督和輔導(dǎo)學(xué)生的，跟單獨(dú)一個(gè)教師既講課又監(jiān)督相比更加到位。同時(shí)，學(xué)生都是利用電子設(shè)備在家或者宿舍進(jìn)行學(xué)習(xí)，不存在大量人員聚集的情況，不管是平時(shí)還是疫情期間，都是很好的方式。而實(shí)踐方面，在正常情況下可以按照方式一或者方式二進(jìn)行正常的實(shí)踐教學(xué)，萬一出現(xiàn)了局部疫情反彈，則可以隨時(shí)采用方式三進(jìn)行，也能夠應(yīng)對(duì)自如。因此，“線下融合線上”的混合教學(xué)模式非常適合目前的形式。3.2教學(xué)資料積累，資源整合，提高教學(xué)質(zhì)量。OMO的理論教學(xué)部分，可以保留大量教學(xué)資料，包括課件PPT、教學(xué)視頻、練習(xí)題、測(cè)試題等，學(xué)生可以反復(fù)多次觀看、復(fù)習(xí)，也可以預(yù)習(xí)。實(shí)踐部分由于提前做好線下線上轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)備，因此教學(xué)平臺(tái)上也會(huì)保留有相關(guān)資料，多個(gè)實(shí)踐教師的資料可以進(jìn)行整合，為后續(xù)的教與學(xué)提供參考。多個(gè)教師教授不同班級(jí)的相同課程，可以共享課件、練習(xí)題等資源，取長補(bǔ)短，也可以學(xué)習(xí)其他教師的授課方式、方法，提高或者改進(jìn)自身的教學(xué)方法。線上觀摩也比現(xiàn)場(chǎng)聽課要方便得多，教師可以根據(jù)自身的時(shí)間靈活安排聽課時(shí)間，以及聽哪位教師的課、聽多久、聽哪些部分都可以隨心選擇。3.3學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)記錄、統(tǒng)計(jì)方便，反饋及時(shí)。目前線上教學(xué)采用的騰訊課堂、雨課堂、學(xué)習(xí)通、MOOC等平臺(tái)，基本都有學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)記錄、上線人數(shù)統(tǒng)計(jì)、課堂實(shí)時(shí)答題、課后習(xí)題推送收集、作業(yè)批改和反饋等功能，非常有利于教師掌握學(xué)生的情況。同時(shí)這些教與學(xué)的數(shù)據(jù)將會(huì)為教師線下交互場(chǎng)景提供支持，另外這些學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)也為教師評(píng)定學(xué)生平時(shí)成績提供了強(qiáng)有力的證據(jù)支撐。信息反饋及時(shí)也是優(yōu)勢(shì)之一，學(xué)生遇到問題可以利用教學(xué)平臺(tái)或者QQ群、微信群等渠道隨時(shí)提問，教師有時(shí)間可以隨時(shí)回復(fù)。另外，學(xué)習(xí)好的學(xué)生也可以幫忙解答、交流，可以是語音也可以是文字。沒有了面對(duì)面，對(duì)于一些靦腆的學(xué)生非常有優(yōu)勢(shì)，可以促使他們大膽提問或者回答問題。

4結(jié)語

為響應(yīng)戰(zhàn)“疫”時(shí)期教育部“停課不停教，停課不停學(xué)”政策，各級(jí)學(xué)校及教育機(jī)構(gòu)紛紛對(duì)此進(jìn)行了各種研究，“線上線下融合”上升到國家層面，OMO是大勢(shì)所趨，從長遠(yuǎn)來看，這種新的教學(xué)模式將成為教學(xué)過程中不可或缺的一部分。

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作者:余桂蘭 左敬龍 李啟銳 單位:1.廣東石油化工學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院 2.廣東石油化工學(xué)院網(wǎng)絡(luò)及教育信息技術(shù)中心