基于创新能力培养的线上线下融合教学模式

［摘 要］ 培养学生的创新能力是高等教育一贯的主题。针对理论性课程对学生创新能力培养不足的问题，提出PP-BOPPPS-PP教学模型，并基于该模型打造线上线下融合教学模式，精准使用丰富的教学资源，精心设计完整的教学环节，精确把握不同的师生任务，从而有效促进学生创新能力的提升。以“海洋技术导论”课程某一课次为例，实践了线上线下融合教学模式，并取得了显著成效，对基于高等院校理论课程培养创新型人才具有重要的指导意义。

［关键词］ 创新能力培养；线上线下融合；教学模式；教学模型

［基金项目］ 2021年度国防科技大学教育教学研究重点课题“从‘数字孪生’到‘实验室+’到‘云探海’——面向海洋探测的智能化多层次实践教学环境建设研究”（U2021212）；2023年度全国教育科学国防军事教育学科规划课题“军队院校‘沉浸式’教学模式研究——以‘海洋科学基础’课程为例”（JYKYD2023048）

［作者简介］ 陈 伟（1983—），男，山东肥城人，博士，国防科技大学气象海洋学院副教授，主要从事海洋技术研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）01-0117-04 ［收稿日期］ 2023-09-18

引言

近年来，线上线下融合式教学在高等院校中得到广泛应用［1-3］，主要源于以下方面：首先，富媒体和信息化技术的迅猛发展，使得MOOC、微课、SPOC等教学资源得到极大丰富，为开展线上线下融合式教学提供了基础和条件；其次，学生高度依赖网络的行为习惯，使得开展线上线下融合式教学水到渠成。

在线上线下融合式教学快速发展的大背景下，探索适合高等院校教育的线上线下融合教学模式具有重要意义。2021年，教育部在对《关于高质量做好线上线下融合，推动教育事业健康发展的提案》的答复中，明确提及要“完善线上线下教育融合机制，推动教育教学改革”。这就对开展针对高等院校的线上线下融合式教学研究提出了迫切需求。高等院校作为创新型人才培养的主阵地，一切教学活动的组织和教学模式的运行都要以培养学生的创新能力为中心。但一些理论性较强的课程，往往存在对学生创新能力培养不足的痛点，故针对高等院校的理论性课程，研究基于创新能力培养的线上线下融合教学模式显得尤为重要。

在线上线下融合式教学与学生创新能力培养的结合方面，赵康等以“高等代数”课程为例探索了融合线上线下教学资源的混合教学模式；傅琳雅等以线上线下混合式一流课程教学改革为例探讨了如何培养新闻传播学领域的创新型人才。本文则瞄准高等院校理论性课程在学生创新能力培养方面的问题，从教学资源的精准使用、教学环节的精心设计和师生任务的精确把握等方面，提出并实践了一种新的线上线下融合教学模式。

一、基于创新能力培养的线上线下融合教学模式的内涵

（一）精准使用丰富的线上资源，认清传统教学模式的不足

线上教学环节的引入使得传统的课前预习和课后复习环节变得更为丰富和高效。课前预习不再是学生对照教材进行枯燥且缺乏重点的机械式学习，网络上丰富多彩的MOOC和微课等教学资源经教师选择后精准推送给学生，可以极大地增强课前预习的针对性和趣味性。同时，教师可以基于预习内容线上发布前测习题，检验学生的预习效果，并及时获得线上数据反馈。课后复习也不再是学生对照教材和课件进行单一的回忆式学习，教师不仅可以线上发布不同难度层次的后测习题来检验学生的课堂学习效果，还可以根据学生反馈有针对性地录制微视频供学生使用。

不难看出，在线上线下融合教学模式下，传统的、针对线下课堂设计的BOPPPS教学模型面临着新的变化。一方面，前测和后测环节延伸到了线上，对应学生的课前预习和课后复习；另一方面，在线上学习过程中，无论是前测还是后测都需要学生的高度参与，即BOPPPS教学模型中的参与式学习环节也延伸到了线上。在这种情况下，传统BOPPPS教学模型无法覆盖线上线下所有教学环节，而且传统的前测、后测和参与式学习环节的内容也无法满足线上线下融合的要求。

（二）精心设计完整的教学环节，提出PP-BOPPPS-PP教学模型

针对传统教学模式的不足，亟须提出更为完善且适合线上线下融合教学模式的新的教学模型，即PP-BOPPPS-PP模型。

PP-BOPPPS-PP模型的典型特征：（1）参与式学习和前测环节向前延伸至课堂前线上学习空间；（2）课堂内的引入、目标、前测、参与式学习、后测、总结环节在线上线下资源的融合使用下有了新的内涵；（3）参与式学习和后测环节向后延伸至课堂后线上学习空间。PP-BOPPPS-PP模型的具体含义如下。

1.P——课堂前线上参与式学习：以学生高度自主学习为特征的参与式学习，学习内容为教师线上发布的教学资源，其中以针对本堂课重要知识点的微视频资源为学习重点，教学目标侧重于知识目标的达成。

2.P——课堂前线上前测：以考查学生课堂前线上参与式学习效果为目的的测试，测试内容重在对本堂课知识的理解和掌握。

3.B——课堂内引入：连接学生已有知识与本堂课的内容，通过合理的案例设置，将学生课堂前线上环节活动与课堂内线下环节活动有机联系起来。

4.O——课堂内目标：明晰本堂课的知识目标、能力目标和价值目标，重在能力目标的实现，价值目标自然融入课堂内教学过程。

5.P——课堂内前测：学生已在课前线上环节完成前测，此环节重在师生对前测结果的共同分析。

6.P——课堂内参与式学习：以学生高度参与式学习为特征，教师采用丰富灵活的教学手段。由于知识目标前期已初步达成，此环节侧重于能力目标的达成，尤其是学生创新能力的培养。

7.P——课堂内后测：以考查学生课堂内参与式学习效果为目的的测试，测试内容重在对本堂课知识的综合运用能力，具有高阶性，教师在此环节可以给予学生一定的思路提示。

8.S——课堂内总结：对本堂课知识点、能力提升点和思政点进行全面梳理，分析各类教学目标的达成情况。

9.P——课堂后线上参与式学习：以学生持续自主学习为特征的参与式学习，学习内容为教师线上发布的教学资源，其中以针对不同学生反馈快速录制的微视频为学习重点，在知识目标达成的基础上实现学生的能力拓展。

10.P——课堂后线上后测：学生在课堂内获得思路提示的基础上完成高阶性后测，此环节重在实现学生综合设计能力和应用创新能力的进一步提升。

（三）精确把握不同的师生任务，提升线上线下融合式教学的效果

本文提出的PP-BOPPPS-PP模型增加了课堂前和课堂后线上环节，故需要明晰这两个教学环节中教师和学生的不同任务。

对于课堂前的线上环节，为保证学生的预习质量，教师的主要任务有三个：（1）为学生精准选择并推送线上教学资源；（2）发布前测习题；（3）掌握学生教学资源查看进度和前测习题答题情况。学生的主要任务有两个：（1）查看教师推送的微视频、课件等教学资源；（2）完成前测习题。

对于课堂后的线上环节，为实现学生的持续学习，教师的主要任务依然有三个：（1）根据学生在课堂上的表现情况以及课下的反馈情况，继续向学生精准推送线上教学资源；（2）发布后测高阶性习题；（3）线上批改学生提交的后测习题并掌握学生的学习程度。学生的主要任务也依然有两个：（1）结合自身需要选择性地学习教师推送的教学资源；（2）及时完成并提交后测高阶性习题。

在引入课堂前和课堂后线上环节之后，课堂内的各个教学环节也随之发生了一定变化。关于引入环节，教师主要结合课堂前推送的教学资源中的典型案例开展教学，有效连接线上学习空间和线下课堂；关于目标环节，由于课堂前的线上环节对知识目标的达成起到了一定促进作用，故教师在课堂上可以将更多时间和精力放在能力和价值目标的达成上；关于课堂内前测环节，由于教师预先获得了学生关于课堂前前测习题的答题结果，故该环节的重点是师生共同进行习题分析，并且教师可以根据分析结论适当调整课堂教学内容；关于课堂内参与式学习环节，同样得益于学生课堂前线上学习得到的知识，该环节将具有更为充足的时间，围绕更为丰富、灵活地提升学生创新能力的教学方式展开；关于课堂内后测环节，考虑到线上高阶性习题的综合性较强，教师可以预先给予学生一定程度的指导和提示，确保学生课后能够在深入思考的基础上顺利完成习题；关于总结环节，教师同时归纳知识、能力和思政要素，确保学生对本堂课的整体脉络具备完整、清晰和深刻的认识。

（四）PP-BOPPPS-PP教学模型对学生创新能力培养的作用

PP-BOPPPS-PP教学模型作为适应线上线下融合式教学的一种新的教学模型，相对于传统教学模型，在学生创新能力的培养方面起到了更好的促进作用。

首先，PP-BOPPPS-PP教学模型引入了线上参与式学习、线上前测和线上后测环节，线上学习空间对知识目标的达成起到了支撑作用，从而使线下课堂变得更为高效。教师可以视学情对线下课堂教学内容进行灵活设计和调整，针对学生的创新能力培养，选择合理的教学方式，确保将精力和重点放在学生综合能力的提升上。

其次，PP-BOPPPS-PP教学模型中的一些特定教学环节可以多次出现，如前测和后测环节分别出现了两次，参与式学习环节则出现了三次，但这些环节的多次出现并不意味着重复，而是将重要的教学环节延伸至课堂前后的线上学习空间，同时赋予线下课堂各教学环节新的内容和意义。上述线上和线下环节环环相扣并层层推进，统一服务于课程教学目标尤其是创新能力培养目标的有效达成。

二、基于创新能力培养的线上线下融合教学模式的应用实践

（一）线上线下融合式教学实践涉及的资源

PP-BOPPPS-PP教学模型的具体使用方法和效果需要通过教学实践过程进行检验。下面就以某高校海洋技术专业本科核心课程“海洋技术导论”课程的“光纤水听器的最小传感结构”这一课次为例进行实践。本课次使用的线上线下教学资源包括两个精讲微视频、一套前测习题、一套PPT课件、一个器件实物、一个虚拟实验模块、若干补充或答疑视频、一套后测习题，共七类。

（二）线上线下融合式教学实践过程

在课堂前线上环节，教师发布《光纤耦合器》和《光纤反射镜》两个精讲微视频，依据微视频中的知识点发布前测习题，检验学生的预习效果，并获得答题数据。学生观看微视频并完成前测习题，由此完成课堂前的参与式学习和前测环节。由于缺乏重点的教材预习方式被精准推送教学资源的线上预习方式所替代，所以此阶段学生的参与式学习效率是极高的。

在线下课堂教学阶段，教师从水下潜艇探测的军事案例开始引入，介绍我国面临的水下安全形势并由此引出本课次的主角，即光纤水听器的最小传感结构——光纤干涉仪。本课次的知识目标、能力目标和价值目标也都围绕光纤干涉仪展开。在课堂内前测环节，教师直接给出前测习题答题情况，并针对失分率较高的题目进行分析。得益于学生课堂前完成的线上预习和测试任务，教师将具有充足的时间和足够灵活的教学手段开展课堂教学活动，把重点放在学生应用创新等综合能力的提升上。具体来说，在光纤耦合器部分，采用翻转课堂方式，学生结合线上所学依次解答教师的连环提问；在光纤反射镜部分，采用实物观摩和分组研讨方式，学生自行讨论并上台分享满足应用条件的光纤反射镜设计思路，教师对其创新性和实用性进行点评；在光纤干涉仪部分，采用虚拟实验方式，学生代表上台操作海洋技术虚拟实验平台中的“光纤干涉仪的搭建和测试”模块，教师同步讲解工程性实验的注意事项。上述多种教学手段灵活使用，真正实现了高度参与式学习，为学生创新能力的培养奠定了基础。在课堂内后测环节，教师围绕水下潜艇探测应用背景下光纤干涉仪的综合设计布置高阶性习题并对习题给予适当提示。在课堂最后，教师梳理本课次知识点，并结合水下潜艇探测的实际应用进行总结。