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大学地球科学课程报告论坛论文集（2018） 344 基于“天气学”慕课的线上线下混合式教学模式探讨 * 舒守娟 朱佩君 刘瑞 （浙江大学地球科学学院大气科学系，杭州 310021） 摘 要：高校改变教学理念，改进教学方法，开展混合式教学是适应世界性慕课建设与教学改革的新需 求。 本文在前期 “天气学” 慕课成功建设的基础之上， 对比分析了该课程的慕课教学特点与传统课堂教学模式， 进一步思考和探索了基于慕课的线上线下混合式教学模式。从分析问题、混合式教学设计、评估与监督学生等 几个方面阐述了基于慕课的混合式教学实施策略， 为进一步改革高校专业课的教学模式， 提升教学效果提供了 一定的参考。 关键词：慕课 MOOC 混合式教学 线上线下 一、引言 慕课的概念是 2008 年由加拿大学者在其网络课程的教学实践中被首次提出的，它是大规 模网络式开放课程（massive online open course，MOOC）的中文提法。在世界慕课浪潮的席卷 下，我国从 2013 年开始推广慕课建设，这一年也被称为中国的“慕课元年” 。此后，在线教育 的发展对我国高等教育的影响越来越深入。 信息技术的发展， 要求打开教育的大门， 破除学校围墙， 开放资源实现共享。 慕课的出现， 一方面利用信息技术的优势促进了优质教育资源的普及与共享，另一方面，改变了传统的“主 要通过学校教育获取知识”的观念与行为，促进了教学过程和教学方法的变革。比尔和梅林 达盖茨通过研究 20 个高等教育混合学习案例后得出结论：混合式教学对于提高学业成就要比 单独的面授或者在线课程更有效。我国高校近年一直进行教学教法改革的研究和探索，并提出 了一些新的以学生为中心的学习理念。 如清华大学在内的部分高校正在使用 “学堂在线” MOOC 平台上的优质课程开展混合式教学实践探索。 浙江大学地球科学学院大气科学系，从 2017 年初开始建设“天气学”慕课课程，经过一 年多的建设，课程于 2018 年 3 月正式在中国大学 MOOC 平台上线，是目前该平台上天气学领 域的首门慕课课程。 目前已成功运行完毕两个周期， 总参与人数超一万一千人， 课程评价良好。 *基金项目：浙江大学线上线下混合式教学模式改革项目“ 天气学原理 ” ，浙江大学地球科学学院教改项目“ 天气学原理精品 课程建设” 。 基于“天气学”慕课的线上线下混合式教学模式探讨 345 与该慕课同步运行的同时， 浙大地科的天气学团队教师对教学方式进行了进一步的思考和探索， 开展了慕课与高校课堂教学相融合的混合式教学实践， 通过多样化的教学设计方法来重构课程 教学，以期调动学生积极性和提升教学质量。 二、 “天气学”教学的现状和混合式教学的优势 1.“天气学”教学面临的问题和现状 在互联网高速发展、全球知识共享的信息时代，高校传统的课堂教学面临严峻的挑战。首 先，全球化的、爆炸式增长的信息，使得大学生可以通过互联网自行获取绝大部分信息，教师 不再是学生获取知识的唯一来源。其次，当今大学生的成长环境发生了变化，从小就接受了不 同类型的信息刺激，传统授课模式已经不再适合他们。 目前高校“天气学原理”的教学面临如下问题。a. 学生明显缺乏主动思考过程。传统教育 观念指导下的高校课堂天气学教学仍然停留在灌输大量事实性知识的模式。 教师制定教学大纲 后，便在课堂上根据教学大纲传授教学内容，老师在讲台上讲，学生在下面被迫地接受“导论 性”的知识。教师讲学生听为主的教学方式，使得学生看似学习了九十分钟（一节课四十五分 钟） ，但由于没有充分的主动思考的过程（要么是学生自己不思考，要么是课上只有被动接听 而来不及思考） ，但是真正学到的具有含金量知识很少，要么是浅显的记忆性的东西，要么就 是经不起应用考验的知识。这种浅尝辄止的知识传授方式显然不利于培养大学生的创新思维、 批判性思维和知识应用能力。 b. 学生积极听讲的兴趣很难被调动起来， 教师的课堂教学效率低。 这一方面源于上述枯燥的事实性知识的灌输过程；另一方面，智能手机等移动设备在大学生群 体中的普及，导致学生很容易在课堂上分心，在这种“可听可不听”的环境中，教师很难扭转 学生 “变被动为主动” 的局面， 常常会因为提出的问题学生不知云里雾里答不上来甚至不回答， 从而使课堂教学陷入恶性循环，教学效率不断下降。一项针对国内某重点高校全体本科生调查 数据指出，只有六成左右的学生表示在课堂上能够集中精力听讲。 2. 线上线下混合式教学的优势 教学的目标是培养人才，教学的主体应是学习者。传统的教学模式以“教”为主，教师按 照一定的教学计划，面对面的将知识传授给学生，教师和学生之间虽然有直接的语言和眼神的 交流，但学习是一个被动的结果。 慕课模式中的学习者是课程的消费者， 学生学习变成一个主动的过程， 而且不受时空限制， 可以随时随地学习。教师在教学过程中成为组织者、引导者和提供服务的人，而课堂的主角换 成了学生。但单纯慕课学习的缺点也是存在的，如学生学习持续不长久，会出现退课或者不能 坚持学完的现象。造成这种结果的主要原因之一是慕课学习方式生硬，缺乏师生之间的交流和 互动。学生碰到问题之后不能及时解决或启发，久而久之就失去了对课程的感情和继续探索的 动力。 传统教学方式和新生教学方式各有其优缺点， 那么一种结合两者优势的线上线下混合式教 学方式应运而生。1999 年，混合式教学（blended learning）概念被正式提出。有关它的定义有 多个不同的版本， 但大体上都描述了三个方面的共同特征： 是教学方式或教学传播媒体的组合； 大学地球科学课程报告论坛论文集（2018） 346 是教学方法的组合；是在线教学和面对面教学的组合。研究表明，混合式教学对于提高学业成 就要比单独的面授或者在线课程更有效。 三、线上线下混合式教学的设计 混合学习著名学者 Bersin Josh （乔希贝尔辛）认为，混合学习教学过程应该包含定义学 习需求、制订学习计划、配置基础设施、执行计划和过程的跟踪与测量四个基本环节。对应于 以上环节，本文针对气象类专业课程“天气学原理” ，探索和实践了基于“天气学”慕课的线 上线下混合式教学方法，体现“学生为主，老师为辅”的教学模式，切实提高本专业课程教学 效果和高校人才培养的质量。 1. 定义学习需求 “天气学原理”是针对气象学专业大三学生的一门重要的主干核心课程。作为一门有一定 理论深度和难度的专业课程，本课程拟通过教学使学生掌握一些重要天气系统的特点；掌握这 些天气系统发生发展和移动的基本规律，以及中国主要天气过程形成和演变的原理；掌握天气 学分析的一般思路和方法，以及利用所学的天气学基本原理、用天气学方法进行天气预报。因 此，对本科三年级选修本课程的学生，他们的学习需求即是获取天气学方面的相关知识，理解 天气过程发生发展的相关原理，培养一定的天气学分析和预报方法。 2. 制订学习计划 针对以上学习目标和学习需求，本教学团队制定了针对性的学习大纲，主要包括八大章的 内容。 第一章： 主要天气系统、 天气现象及其国内外认识的发展、 第二章： 地图投影及天气图、 大气运动的基本方程组、第三章：重要天气系统锋面和气旋、第四章：重要天气系统西风带高 空槽、第五章：低纬天气系统、第六章：东亚季风及我国的寒潮和暴雨、第七章：中尺度天气 学基础和第八章：天气形势和气象要素预报、天气学预报方法。这八大章节中，第三、四、五 和六章节是重点内容，安排的课时数较多。 在混合式教学中，我们将学习内容进行分解，将大目标分成小目标，大的内容分解成小的 知识点。然后教学团队共同讨论，确定哪些内容适合慕课教学，哪些内容适合课堂授课，而哪 些内容需要两者结合相辅相成地教学。这样拆分之后，慕课和课堂教学的内容框架非常清晰。 本课程，我们把课程重点内容都作为混合式教学的内容，如锋面气旋、高空槽、影响我国的寒 潮和暴雨天气过程、重要的热带天气系统等；把资料查阅、一些容易理解或学生已有一定理解 基础的内容作为慕课教学的自学内容，如天气、气候的概念及其区别、气团、锋面的概念，季 风的形成，梅雨和寒潮的定义等；另外，对学有余力或感兴趣的同学，设置了部分扩展内容， 建立在已有知识点掌握的基础之上，不安排课程讲授而以慕课讲授附以线上讨论的方式开展。 本课程以中国大学 MOOC 平台本教学团队建设的“天气学”慕课教学平台为基础，以互 联网链接与讨论精心引导学生线上学习。 线下授课是浙江大学地球科学学院针对大三学生开设 的“天气学原理”课程，贯穿秋冬两个学期，以“你讲我也讲”或总结交流报告为有效补充进 行开展。 基于“天气学”慕课的线上线下混合式教学模式探讨 347 3. 执行过程基于慕课的混合学习教学设计 教学活动设计是开展教学活动的根基，也是影响课堂教学效果的关键因素。在借鉴翻转课 堂教学模式的基础上， 本文基于慕课的混合学习教学设计模型从前期分析、 混合学习教学设计、 评价设计三个方面进行阐述。 科学合理的教学设计是取得良好教学效果的关键， 而教学设计离不开对其研究对象的分析。 在本课程教学中，我们前期除了分析教学目标、教学内容之外，还对学习者进行了了解，如询 问学生是否拥有电脑以及使用频率，操作是否熟练、是否参与过在线课程，是否接受在线学习 模式等问题，还了解了学生中少数民族学生、专业外学生的占比以及他们的前置知识的学习情 况。对授课教师能否利用好慕课等资源进行混合性教学的可行性也进行了分析。混合学习教学 过程是教学实施者、学习者、学习环境、学习媒介等要素相互作用的动态过程。本课程基于慕 课的混合学习教学设计，以“问题导向，项目驱动”为设计理念，从课前导入式自学、课中针 对性研学和互学、课后拓学和互学三部分进行教学设计。 课前导入式自学： 此阶段在线上慕课平台进行。 教学设计者给学生布置线上学习任务、 提供学习任务单，或者以提出问题的方式引起学生兴趣，并要求学生在线上自学相关视频、文 字等资料，或自主查阅和学习其他来源的资料，拓宽学习内容。学习者通过慕课学习平台将自 学结果以讨论的方式反馈给教师，以便教师进行进一步的引导；同时，学习者将课前导学过程 中的学习笔记及体会、遇到问题（产生的疑问）等记录下来，以便教师在课中研学阶段进行针 对性指导。 课中针对性研学：在课前导学基础上，此阶段主要是针对重难点内容、重要技能、容 易出错的问题等进行深入学习和探讨并最终解决问题。此阶段在线下课堂上实施，是教师和学 生之间面对面的授课和学习方式。教师首先对当堂知识的重难点内容进行深度讲解，课件全面 覆盖线上内容。其次，在讲解的过程中，教师穿插着进行提问、请学生讲解、询问学生问题等 环节，对课前导学阶段的疑难杂症等进行针对性的解答和进一步夯实基础。在重难点内容学习 结束后，教师组织学生（分组或不分组）再次进行讨论，针对之前的问题进一步分享观点和汇 总小结，以达到进一步理清思路、上下贯通课程知识体系的目的。 课后拓学和互学：此阶段主要是对重难点知识进行拓展、深化与应用，通过结合慕课 平台及线下实施共同完成。 在课堂教学活动结束后， 教师鼓励学生在线上分享观点和小结报告， 对尚存疑问（或新提出的问题）进行进一步交流和讨论。教师在线上平台增加一些附加课件资 料和思考（作业）题，学生在完成线上一般作业题、测试的基础之上，可以选择性地拓展学习 进行提升。其次，教师根据测试和作业结果发现学生普遍存在的问题之后，在课堂上进行针对 性的解答；同时进一步优化设计课后研讨帖和巩固练习，指导学生对知识进行查漏补缺。 最后，线上线下混合式教学的总体分工和占比情况显示，学生线上与线下所花时间的占比 约 1： 1，即学生学习一门课所花的时间由传统教学的老师“教”占比 100%转换为老师“教” 占比 50%，学生主动“学”占比 50%的模式，发挥学生主体作用，将课堂的主角尽可能向学生 转换，教师在教学过程中成为组织者和引导者。 4. 过程的跟踪和评价设计 评价是教学的重要组成部分。慕课平台的智能评价系统提供实时的反馈信息，可以帮助教 大学地球科学课程报告论坛论文集（2018） 348 师对参与学生的学习过程的行为数据 （学习内容、课件学习评率、学习过程交互性、参与度、 持续度等） 、学习结果数据等多个维度的多元评价，从而促进学习、检查学习成效，或进行教 学设计的动态调整。 四、结语 针对传统教学的教育教学改革是为了提升教育质量和人才培养质量。 基于慕课的混合式教 学是课堂教学的一种延续性创新。本研究针对气象类核心专业课“天气学原理”设计了基于慕 课的线上线下混合式教学模式，重点围绕混合式教学模式设计从课前导入式自学、课中针对性 研学、课后拓学和互学等方面进行了详细阐述。本文两种教学模式的融合一方面体现了差异化 教学的思想，另一方面、慕课与传统课堂教学的相辅相成，优势互补使教学主体由传统的“教 师”为主的“教”向“学生”为主的“学”转变，充分调动了学生的学习积极性、主动性，提 高了教师教学的效率。 本文提出的基于慕课的线上线下混合式模式可供其他专业课程借鉴和参 考。 参考文献 1 Masters K. A brief