0 引言
近年来，云计算、大数据等技术在教育领域的普遍应用，有力推动了教学改革与融合创新，尤其是以信息技术为支撑的在线教学与面授教学的深度融合，开创了线上与线下相互融合的混合式教学新模式[1]。混合式教学是试图将面授教学与在线教学的优势互补，以达到有效教学的一种模式[2]。美国宾州大学校长艾米·古特曼[3]认为纯粹的在线教学与面授教学都不能达到教学效果最大化，混合式教学必然成为主流。文献[4]指出，混合式教学具有不可逆转的发展趋势。因此，运用信息技术推进混合式教学改革，探索在线教育的教学理念方法与传统课堂教学实践相结合的教学新模式，落地、扎根和应用到课堂教学的实践，对优化教学组织、指导混合式教学实践和提高教学质量等具有重要的意义。
1 云课堂支持下的教学变革
云课堂是一种基于云计算技术、面向教育的网络服务。该服务能够打破传统教学的时间、空间和人数限制，满足学生随时随地参与学习的需要，也能够给课堂教学带来实时、高效和便捷的现场互动。云课堂能够详细记录学生学习的进度和状态。基于云课堂对学生的学习情况展开大数据分析，教师可根据学生的学习情况，及时发现教学过程中存在的问题，进而及时调整教学策略或优化教学资源布局[5]。基于云课堂开展教学，能够改善传统教学批量化、标准化和同质化的局面，开创以大数据为驱动的个性化教学新模式，跨越面授教学与在线教育之间的鸿沟，进而积极推动教学模式、教学方式和教学方法等方面的变革。
1.1基于云课堂的教学模式变革
课堂40分钟的教学时间与知识点的日益增长之间的不对等，已成为目前课堂教学非常突出的问题，导致不少教师抱怨课堂讲不了太多东西，学生也很难通过课堂学习形成结构型知识结构。然而，云课堂承载着丰富、优质的教学资源。教师可通过云课堂平台将知识目标和教学资源进行投放，供学生有选择性地参与课程知识学习。这有助于降低教学成本和教学时间的投入，让课堂教学腾出更多的时间，通过项目实践、小组讨论和问题答疑等方式，进一步巩固和深化课程知识结构。同时，教师可根据学生线上学习情况，确定课堂教学的起点和教学方法。这种“线上先学，以学定教”的混合教学模式，既能够有效解决传统课堂教学时间不足等问题，也有助于激发学生独立思考和自学的能力。
1.2基于云课堂的教学方式变革
传统教学实施过程中，教师往往围绕着教材对知识点进行集体性讲授，教学方式标准化和同质化，不利于教师实施因材施教。云课堂支撑下的教学环境，能够打破时间和空间的界限。课前，学生可以通过云课堂完成课程知识点的学习，并且学生对课程知识点的学习情况能够被云课堂详细记录，能够为课堂教学内容和个性化教学任务的设置提供依据；课堂上，学生可以通过云课堂平台及时向教师提问、提交任务和参与讨论等，对知识掌握情况进行反馈。教师也有更多时间采用答疑和个性化任务实施等方式，帮助学生进行强化学习最终形成结构化知识；课后，教师运用大数据分析技术，对学生的线上学习情况进行多维度分析，进而为学生提供个性化和智能化的资源推荐，进一步巩固和提高学生的知识水平。总之，基于云课堂开展混合式教学，教学方式变得更为多样化和个性化，有助于教师开展个性化教学和实施因材施教，也有助于学生根据自身的学习特点对知识进行自主学习。
1.3基于云课堂的教学方法变革
以教师讲授为主的传统教学，学生只能在同一环境下被动接受知识。这使得学习能力较强的学生会认为学习进度过于缓慢，而学习较缓慢的同学难以跟上课堂节奏，进而导致学生之间的学习水平反差越来越大。基于云课堂的教学环境，学生可以在课前自主完成新知识的学习，同时，教师能够对学生的学习过程进行实时监控与分析，进而为基于问题、任务和项目等具有研讨性、互动性和实践性的教学方法的应用，提供了充分的知识准备和充足的时间支撑。这既有利于学生独立思考问题和提出问题，及时调整自己的学习过程，也有利于教师实施因材施教，帮助每个学生形成并理解结构化知识，培养学生的高阶思维能力。
2 基于云课堂的混合式教学模式设计
基于云课堂开展混合式教学是为以学生为主体的个别化教学。而程序教学是个别化教学的典型代表[6]。因此，本文依据程序教学原则有关理论，设计了一种基于云课堂的混合式教学模式，如图1所示。
2.1小步子与积极反应
云课堂所呈现的教学内容以知识结构进行划分与建设，各个知识点前后之间相互联系。学生完成的每个知识学习，都能为下一个知识的学习作铺垫，而下一个知识学习是在前一个知识学习之后进行的。因此，知识点前后的难度系数相差不大，更容易让学生获得成功，进而激发学生在线学习的热情。同时，学生在完成某个知识学习之后，云课堂需要为学生提供及时测试，让学生从中获得成绩奖励，以维持学生积极学习的状态，促使学生作进一步学习的欲望，进而使得学生始终处于一种积极参与的学习状态。
2.2即时反馈
学生在进行课前知识学习、及时参与测试和完成课堂发布的任务之后，云课堂平台将实时展示学生的学习进度、所获得成绩以及答题情况等信息，以增进学生对自我学习状态的认知。学生完成某个知识学习或通过某项目任务测试之后，即可跳转下一个知识点的学习，这种跳转是一种反馈：告知学生已经完成了当前的知识点通关学习，能够参与下一个知识点的学习挑战。
2.3自定步调
云课堂平台允许每个学生课前选择合适的速度参与学习，这样学生就有了自主学习和思考的时间支配，更容易获得成功。课中，教师可运用大数据技术，对每个学生的课前学习情况进行可视化分析，及时发现问题，调整和优化后续课程的教学设计，并为生成个性化项目实践任务和开展个性化教学提供依据。课后，教师可依据学生的课前学习和课中任务完成情况，实施过程性学习评价。
3 基于云课堂的混合教学资源设计
布卢姆（Bloom）提出的掌握学习理论（theTheoryofMasteryLearning）认为，只要给予足够的时间和适当的教学，几乎所有的学生对大部分内容都可以达到掌握的程度[7]。云课堂具有丰富的教学资源可供学生反复学习，能够突破时间和空间限制，保证学生通过互联网随时随地进行学习。可汗课程和外国脑科学研究的10分钟法则表明，学生集中驻留视频时间在5～8分钟，有利于默会隐性知识学习[8]。科学的教学内容布局，掌握好教学时间节点的设置，让学生有节奏地参与个性化学习，是确保教学质量和提高学生学习效果的关键。因此，基于云课堂的混合式教学，需要将课程的学习任务划分为细节的连续性教学单元。每个教学单元包含一组小课，每组小课将由一个个微视频串联起来，让学生能够系统性地参与视频学习。这有助于学生快速适应视频教学方式，进而提高学习效率。基于云课堂开展混合式教学，既要保证学生对知识学习的通关能力，又要合理进行教学资源布局。让每项的知识学习与测试，都能够体现结构化知识建构的价值。整体教学资源设计如图2所示。
4 基于云课堂的混合式教学过程设计
在完成基于云课堂的混合式教学模式和资源设计的基础上，从课前、课中、课后3个阶段基于云课堂开展混合式教学，并设计如下教学过程，如图3所示。
4.1课前准备
为了保证课前学生通过云课堂有效地学习，领会教学知识点。课前，教师需要将教学重点、参考资料和导学案等，通过云课堂平台发放给学生进行了解与学习。其次，根据课程结构设计，将教学知识点进行划分，并且以单个知识点讲解的形式制作微视频。然后，为每个知识点的学习构建相应的学习社区，让学生能够有针对性地及时参与知识讨论和知识提问，以促进师生之间广泛而深刻地交流和帮助学生深入知识的建构。最后，每个知识点的学习，需要提供相应的测试模块，让学生通过自测，不断强化巩固学生所学知识，及时调整和矫正自己的学习过程。同时，教师需要根据知识讨论和学习测试的结果，及时发现问题和优化在线教学资源的布局。
4.2课堂教学
教师根据学生课前学习反馈和有关数据分析结果，以明确课堂教学起点、教学重点和教学难点，及时调整好教学设计和教学策略。其次，教师通过云课堂平台对学生课前学习情况进行数据展示和知识回顾，并对存在的突出性问题进行剖析与讲解。然后，教师通过云课堂平台发布进阶式任务，并要求和鼓励学生以小组合作的方式共同完成任务。一个有价值的进阶式的任务胜过个“题海战术”。该任务可根据学生课前学习的分析结果，进行个性化定制与发布。任务实施过程中，教师一方面可以通过巡查、远程桌面监测等方式及时发现问题，并对解决问题的方法做出适当的补充或提示，另一方面为学生提供个性化的辅导与答疑。最后，通过对学生提交的任务成果进行批阅和比较，挑选部分有代表性的成果进行展示和点评，以促进学生进一步思考解决问题的办法，培养学生的分析、评价和创新等高阶思维能力。基于云课堂的课堂教学可采用的教学方法包括任务驱动法、基于项目的教学和STEAM教学模式等。
4.3课后总结与反馈
由于课前的知识测试和课中的任务实施，已达到知识强化、巩固和应用的教学目的。过多的学习任务只会增加学生的学习负担，进而导致“物极必反”的教学效果。因此，本文基于云课堂的混合式教学，实行“课课清、堂堂结”的教学原则，课后不再发布作业任务，以保证学生有足够的时间去完成下次课的课前知识学习。同时，教师需要在课后根据学生课前、课中的学习情况，对学生的过程性学习进行成绩评定，以实现对学生的学习反馈，并根据成绩评定结果开展教学反思，为后续的教学设计和优化教学效果提供依据或指导。
5 应用效果评价
选取河源职业技术学院级环境艺术设计专业1班和2班共68名大专学生为研究对象，依托“计算机基础及信息素养”课程开展基于云课堂的混合式教学实践。1班为实验组，2班为对照组。对照组主要强调课前预习、课堂讲解与实践以及课后作业的方式进行教学。实验组和对照组由具有5年该课程的教学经验，并且连续3年取得校级优秀教学质量奖的同一名教师进行授课。最终通过计算机一级模拟考试和项目考核的方式对实验结果进行定量、定性分析，并且采用问卷调查的方式，对实验组的实施效果进行调查分析。
5.1定量分析
期末采用全国计算机一级考试题型结构进行考核，共有选择题（20分）、基本操作题（10分）、字处理题（25分）、电子表格（20分）、演示文稿（15分）和上网操作（10分）六大题组成。实验组的各项成绩分布集中，学生之间的成绩差距不大，各大题平均成绩均达到优良水平，并且字处理、电子表格和演示文稿的单项成绩明显优于对照组。对照组的各项成绩分布相对比较离散，学生之间的成绩差距较大。另外，对照组的上网操作题的成绩分布要优于实验组，主要原因是因为上网操作题中的邮件分发和信息检索跟对照组完成课后作业以及作业提交所需的知识或技能相对应。最终核算实验组和对照组的平均成绩分别为86.分、81.分。实验组的平均成绩高出对照组4.分。这两组实验数据表明，基于云课堂的混合式教学能够明显提升学生的成绩。
5.2定性分析
为了进一步评价实验结果，本次实验还组织了3名具有5年以上该课程教学经验的老师进行项目式命题。针对学生项目完成的结果，我们采用项目混合、匿名的方式，对学生完成项目所体现的创新能力、评价能力、分析能力、应用能力和理解能力5个维度进行项目质量评定与分析。分析结果表明，实验组学生完成的项目质量略高于对照组，尤其是完成项目所体现的创新能力和评价能力更为突出。这表明实验组基于云课堂进行混合式教学更有利于培养和激发学生的高阶思维能力，定性分析结果与定量分析结果一致。
5.3实施效果调查分析
课程结束后，对实验组的学生开展了问卷调查。调查问卷采用李克特量表进行制作，调查内容包括教学资源、学习模式、及时测试、师生交流与指导、项目实践与辅导、小组讨论与协作、作品展示和教学评价与反馈8项。每项都提供“非常不满意、不满意、一般、满意和非常满意”5个选项，对应分值为1、2、3、4、5。最终通过分类汇总计算出各项平均分。为了保证调查结果具有客观性和真实性，本次调查问卷采用匿名的方式，并且提前告知学生与课程成绩评定无关。调查结果显示，学生对及时测试、作品展示两项目满意度较高，项目实践与辅导、学习模式和师生交流与指导次之，学习资源满意较低。
为了进一步验证问卷调查结果，通过访谈法邀请实验组同学参与访谈，以听取大家的意见和建议。90%的学生表示愿意接受这种学习方式，尤其是视频学习过程中提供的及时测试和课中项目成果展示的环节，能够从中获得较大的满足感和成就感。有86.7%的学生认为课堂的项目实践与辅导对提高自身对知识的应用能力起到了很大的帮助，而且全程有老师辅导完成，对完成项目的信心增加了许多。另外，有26.7%的同学认为云课堂提供的课程资源不够丰富，且一部分知识点的学习难度有点大，基础相对比较薄弱的学生需要反复回看才能较好地领会。
6 结语
基于云课堂平台开展混合式教学，是一种线上教学与传统教学优势互补的新型教学模式。基于云课堂的教学模式改革，能够更好地适应和引领信息时代的发展，提高教学质量和教学效率，促进创新型人才培养。该模式下，丰富的教学资源能够满足学生随时随地进行课前知识学习的需要；精细化与碎片化的微视频设计，更符合注意力法则；学习社区的大规模讨论能够促进师生广泛而深刻地交流和帮助学生深入知识建构；及时的测试和个性化任务发布，能够强化巩固学生所学知识；大数据技术的应用能够对学生课前、课中学习情况，开展过程性学习成绩评定等。“计算机基础及信息素养”课程应用实践表明，该教学设计能够提高学生的学习成绩和促进学生高阶思维能力的培养。
基金项目：中央电化教育馆全国教育信息技术研究青年课题“基于云课堂的混合式教学资源建设与应用研究”（）。
作者简介：陈海郎，男，高级工程师，研究方向为大数据、教育技术，chenhailang
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