基于一致性建构原则的混合式教学研究与实践

［摘 要］文章探讨了在工科专业课程中实施基于一致性建构原则的混合式教学模式的有效性与实践方法，指出了当前课堂教学在实现以学生为中心的教学理念和系统设计方面存在的不足，进而提出了以一致性建构为原则，结合建构主义学习理论和混合式教学方法，提高学生在课程学习过程中的主动性和建构性的有效措施。以可编程控制器原理及其应用课程为例，重构了课程目标、教学内容和教学资源，构建了完整且系统的混合式教学框架。基于一致性建构原则，对教学内容、教学方法和学生评价与反馈进行了深入分析，实现了教学实践的持续优化。实践证明，基于一致性建构原则的混合式教学模式能够有效提升学生的技术能力、问题解决能力和终身学习能力，为工科教育提供了新的课程教学改革思路。

［关键词］一致性建构原则；混合式教学；可编程控制器原理及其应用课程；课程教学

［中图分类号］G642.0 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2024）23-0063-05

课程是专业教学体系的基本单元和人才培养的重要载体[1]，课程教学质量直接关乎立德树人成效，更是深化本科教育教学改革、推进“四新”建设、全面提高人才培养质量的重要抓手。大学工科专业的毕业生需要具备技术和管理技能[2]，同时应具有独立思考、持续学习及解决实际问题的能力，而这些能力的习得均需通过课程学习逐步实现。近年来，教育部出台的一系列宏观政策起到了引领作用，高校面向一流专业建设、工程教育专业认证开展专业系统性建设，促使课程建设的理念、内容和方法发生积极变化[3]，课程建设更加突出以学生能力发展为中心，广大教师也逐渐深入探索教学模式，开展有利于学生学习与能力培养的改革。但是，目前部分课程教学尚未实现“由以教为主向以学为主”的根本性转变，理念落实不够到位，课程建设缺乏基本逻辑与系统设计。教育者要对学生在学习过程中应该达到的能力及水平有清晰的构思与设计，实现课程教学理念、教学方式和考核方式的深度转变，让学生在课堂中抬头动脑、课后实践思考，培养学生创新创造、主动学习与善于思考的能力，通过教学设计与实施实现课程目标，是当前课程教学改革的要求与实施方向。

大学课堂的教学应该是一种生成性学习[4]，需要教育者创建以学生为中心的课堂，聚焦觉知力，激发元认知，设计和实施更加多元化和开放性的学习活动，帮助学生构建新知识，形成思考、探究与迁移能力，让学生通过课程学习达到课程目标要求，进而支撑专业毕业要求及人才培养目标。在课程教学过程中应该遵循一致性建构的原则。一致性原则是指课程教学中各教学环节之间的一致性[5]，各环节都是为了实现课程目标而设计和实施的。建构主义学习方法是指学习者能够主动构建自身知识体系，通过交互和参与来实现知识建构和能力培养的教学方法。

大学生在学习习惯、学习效率及注意力方面正在发生显著变化。他们更倾向于通过手机、互联网和社交媒体等渠道获取并分享信息。这种改变深刻影响了学生的思考方式、学习方式以及互动方式。教育者需要认识到这种转变，并努力将信息技术与教育教学进行有效结合[6]。混合式教学作为融合线上教学与传统线下教学的模式，在一定程度上可以提高学生的学习主动性和学习效果、教师的教学效率和教学质量、教育的包容性和多元性，已成为高等教育教学的发展趋势和高校教学改革的常态化手段。

本文以可编程控制器及其应用课程为例，提出基于一致性建构原则的混合式教学模式。从学习目标出发明确一致性建构原则，设计适宜的混合式学习活动、构建合理的教学环境、制定评定学生成绩的方法、探究学生的学习方式、构建学习场景、整合教学资源、实施个性化教学以及设计综合测评方法，以促进课程目标的有效达成，使教学目标、教学内容、教学方法以及学生学习效果一致。

一、基于一致性建构原则的混合式教学设计

（一）混合式教学设计

混合式教学以建构主义学习理论为基础。从学习的角度看，混合式教学的目标是引导学生由浅层学习有序转变为深度学习，其以适应个性化的教学时空创造为基本途径，以线上教学资源为基础和前提[7]，以灵活多样的线下学习活动为拓展延伸的载体，以质、量结合的评估为教学决策手段。

混合式教学强调线上线下、课内课外、教与学之间的融合、互补与促进，着重课堂教学的分析、设计、实施与评价，注重独立思维以及问题解决等综合能力的培养[8]。混合式教学的实施关键在于对教学内容和教学流程的精心设计。在课前准备阶段，教师可以将学习任务、学习资源、学习要求等通过教学平台发送给学生，让学生在课前对学习内容有所认知，与“已知”建立联系，并制订相应的学习计划，带着问题到课堂，同时教师可以通过平台获知学生的课前学习情况及存在的问题，为课堂教学提供设计依据，从而有针对性地根据学生学习情况优化教学计划；在课堂教学阶段，把课堂主动权交给学生，让学生参与到课堂学习中，教师主要讲授重点或者难点，解决学生在学习中遇到的普遍问题；课后，教师可以通过线上平台引导学生对课堂留存问题或扩展问题进行学习，让学生及时回顾梳理已学知识及反馈学习成效。同时，构建基于全过程的混合式教学质量评价体系，采用多元化的评价方法，促进学生的自我反思和批判性思维能力的发展。

（二）一致性建构原则

一致性建构是一种教育哲学和实践框架，旨在将建构主义学习理论的主动知识构建理念与教学设计的一致性原则相结合，不仅强调学习者在知识构建过程中的中心地位，而且强调教学过程中各个组成部分之间的协调一致性。深层次、有质量的学习应当基于学生自己的知识构建过程，其中教学目标、学习活动和教学评价三者之间应保持高度的一致性[9]。这种一致性是确保教学效果和促进学生全面发展的关键[5]。在基于一致性建构原则的教学模式中，学习被视为一个主动的、建构的过程，而非简单的知识接受过程。在这个过程中，学生的角色从被动的知识接受者转变为主动的知识构建者。

一致性建构原则强调整合性，要求教师对教学环节、活动和内容进行细致的规划与协调，确保教学的每个方面都能相互支持并共同促进教学目标的实现。在进行课程设计时，首要任务是明确课程的预期学习目标，包括需掌握的知识内容和能力要求，这些目标应作为设计学习活动和学习评价的基础。基于此，教师应设计相应的学习活动，同时提供必要的支持、设置一定的挑战，以促进学生主动学习。此外，教学评价的设计也应与学习目标和活动紧密相连，以确保评价能够准确反映学生的学习成果。

一致性原则和建构主义教学法可以互相补充，帮助教师更好地设计和实施教学。一致性原则可以帮助教师确保教学内容和教学目标的一致性，从而更好地引导学生学习。而建构主义教学则可以帮助教师更好地了解学生的学习需求和兴趣，促进学生开展个性化学习，增强多元化学习体验。这种以学生为中心的教学模式，最终构建了一个“目标—活动—测评—改进”的闭环系统，其中的每个环节都是为了促进学生的持续学习和成长。

（三）基于一致性建构原则的混合式教学设计

遵循一致性构建原则，对目标、教学、资源和评价之间的关系进行整体性思考，聚焦于课堂层面，强调学生在课堂学习过程中的核心地位，并将问题驱动的教学方法作为提高学习效果的关键，实现在统一目标指导下，教学活动和评价体系的有机结合。基于一致性构建原则的混合式教学设计模式如图1所示。

课程目标明确了学生应从课程中获取的知识、能力以及素质，为教学活动提供了明确的指导方向。教师应结合课程特征和学情，树立科学的教学理念，不断完善课程内容，提供丰富多样的教学资源。在课程实施过程中，教师应巧妙运用多样化的教学策略，引入多元化的教学方法，通过讲解、演示、讨论等方式，激发学生的学习热情，促使学生主动参与。同时充分利用混合式教学的数字化特征，综合运用过程性评价与终结性评价，采用多元化的评价方法，全面评估学生的学习成果，不断优化教学策略，在强调教学过程与期望的学习目标相匹配的基础上，构建课程教学闭环。

二、基于一致性建构原则的混合式教学研究与实践

可编程控制器原理及其应用课程是自动化、电气、仪器等本科生专业的必修课。学生通过学习本课程知识，并进行相关的实验训练，能够掌握可编程控制器的工作原理与基本结构、梯形图的编程方法、指令表编程方法，进行可编程控制器硬件系统设计与软件编程，具备系统分析与设计能力，能够自主进行系统设计与验证，通过实验进行硬件系统调试与功能验证。

（一）明确课程目标、教学内容与教学资源

1.明确课程目标

（1）能够理解并解释常用的低压器件原理，并能够识别与设计基于常用低压器件的基本控制系统。

（2）熟练使用PLC编程语言、功能指令，认识程序结构并具有编程能力。熟练使用编程软件与仿真软件进行设计。

（3）能够开展基于PLC的控制系统设计。明确系统可靠性的方法，进行可编程控制器硬件系统设计与软件编程。遵守工程规范，具备严谨的工程设计思维，有团队合作意识。

（4）能够自主进行实验设计与验证，通过实验进行硬件系统调试与软件编程功能验证。

课程目标从低阶的描述与归纳，到中阶的知识运用，再到高阶的分析、设计与实践，遵循了递进式提高的规律，以工程素质培养为导向，确定了涵盖知识、能力、素养的课程教学目标，明确了学生在课程学习之后应具备的各项能力。

2.重构教学内容，建设教学资源

（1）基于课程目标，课程组系统地梳理知识体系及其内在联系，构建具有进阶性、模块化和立体化特征的课程知识结构，整合与课程相关的应用案例，体现课程知识的层次性与内容的有机融合。

（2）应用案例资源。结合专业特色、课程特点和应用需求，面向工业实际问题，课程组凝练和总结了一系列案例，每个案例均结合课程内容，从基础到高阶、从简单到复杂、从模块到系统。

（3）编写配套教材。课程组编写了规划教材，采用基于信息化及多媒体的教学辅助手段，以视频、动画、图片等形式，形成了大量的配套学习资料。

（4）录制实验视频。课程组制作了8个实验教学视频，包含对课程所有实验内容的讲解，共计230分钟，涵盖设备说明、硬件线路连接、软件设计思路、编程过程、调试方法、结果展示等方面。

（5）建设线上学习资源。依托在线学习平台，融合优质网络视频，课程组精选了符合课程需求的线上教学资源，包括课程视频、演示案例、单元测验等，形成了包含62个知识点的视频资源，总时长为415分钟，学生可以在课前和课后进行自主学习与测评。

（二）改革教学模式，增强教学效果

第一，按照课前（课前备课、课前预习）、课中（课堂讲授、课堂互动）和课后（课后拓展、课后反思）的设计流程，构建了“3+6”混合式教学模式，如图2所示。

第二，强化实践教学。围绕课程目标，凝练关键能力和知识，调整课程结构，构建“工程问题—方案论文—虚拟仿真—归纳优化”的实践教学模式，增加案例研究、模拟演练、现场实习等实践教学环节，使学生能够在模拟或真实的工作环境中应用所学知识，从而提高解决实际问题的能力。

第三，产教协同促进能力培养。与行业专家保持密切合作，将真实工程问题和案例纳入教学内容，确保课程内容的时效性和前瞻性。通过企业专家授课、现场实景参观等形式，让学生了解可编程控制器在工业中的应用方法。

第四，采用项目驱动、问题导向等教学方法，为学生提供具有启发性和挑战性的教学任务，鼓励学生主动探索、分析和解决问题，提高学生的自主学习和团队合作能力，同时增强教学的互动性和实效性。

（三）信息化手段与课程教学深度融合

1.将课程内容和教学资源进行数字化处理，以实现更高效的知识传递和更广泛的知识共享

建设SPOC在线学习平台，将课程的所有教学材料，包括教材、课件、实验手册和教学视频等，进行系统的数字化处理，并转换为易于在线访问和互动的数字资源。同时，引入大模型平台辅助教学，引导学生学习和有效利用大模型，帮助学生解答课程中的常见问题，生成个性化的学习路径。

2.围绕一致性达成目标，构建多元全过程评价体系

（1）课前学习效果的评价。通过雨课堂、超星平台等信息化教学工具，设计预习任务和在线测验，以评估学生的自主学习能力和课前准备情况。