基于SPOC教学模式的网络化教学环境构建

童启 刘强 朱艳辉 唐柳春

【摘 要】此项研究为高校计算机通识课程的SPOC教学模式提供支持，也希望为高校其他课程的信息化教学改革提供借鉴和启示。文章以目前教学环境存在的问题入手，构建多主体、全方位、互动式的“互联网+”教学环境，建设计算机通识在线开放课程和用于学生探究性学习的网络教学资源，旨在促进教学资源整合、教学手段多元化、实践环境多元化、教学评价体系过程化，为以学生为中心的SPOC教学模式提供有效支撑，培养出具有计算思维的高信息素养创新型人才。

【关键词】SPOC；信息化；教学环境；计算机通识课程

【中图分类号】G424 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）12-0068-03

SPOC是小规模私有的在线课程，是面向特定人群的、面向“线上线下结合”的集管理、网络媒体教学环境、教学工具于一身的辅助教学手段[1]。基于SPOC的教学模式通过重构学习流程、学生深度参与、自主探究学习、互动讨论与协作、课堂讨论、即时测试、反思和评价等形式，激发学生参与课程学习的热情，变换教师与学生在课堂教学中的角色，教学环境从单一的面對面模式，转向混合教学和虚拟教学，以上变革没有互联网的支撑是不能实现的。湖南工业大学一直在进行计算机通识课程的信息化建设，把现代计算机网络技术、现代信息技术等应用于教学过程，构建“互联网+”教学环境和以微课为中心的网络化教学资源，形成课程资源整体解决方案，为创新教学模式、优化教学管理、提高学习成效提供了良好的支撑。

1 目前网络化教学环境存在的问题

基于SPOC模式教学在常规教学环境中会产生很多问题。例如，从教师的角度看，学习任务难以管理、学习情况难以监测、学生不喜欢互动、教师作用不能发挥；对于学生而言，存在对学习任务提不起兴趣、缺乏交流与沟通的渠道、评价措施缺乏公平及激励机制不吸引人等问题，这些问题产生的根本原因是缺乏教学平台。此外，高校传统在线课程是将传统的课堂录像照搬到网上，视频时长一般是45 min左右，不适合学生在电脑前学习的习惯。而且传统网络教学资源规划设计滞后，资源分类不规范，内容庞杂凌乱、相互包含重叠，缺乏层次性和系统性，造成学生网上学习毫无头绪，缺乏引导，导致学生自主学习兴趣降低；网络教学资源应用的有效性欠缺，忽视对学习环境的设计，没有从学习者的思维方式、学习需求、实际环境出发来考虑，不能充分体现教与学的互动，学生只是换个时间和方式学习教学内容。

2 构建网络化教学环境，支撑以学生为中心的教学模式

以网络为基础，利用信息化技术，建设MOOC/

SPOC平台、在线开放课程及资源、在线作业与考试系统、程序设计自动评判系统来构建大规模、开放式、在线化的网络教学生态。网络化教学环境在功能上必须提供教学支撑、学习支撑、交流支撑、监管支撑，满足学生的自主学习环境，满足学生以兴趣为聚合点的交流协作与分享，满足学生的“学”与教师的“导”的高效互动，全面支持以学生为中心的教学理念，改变传统的单向“灌输式”教学，为实现SPOC翻转课堂教学提供支撑。

2.1 MOOC/SPOC平台建设

建设多主体全方位互动式MOOC/SPOC教学平台，其功能框架包括微课视频区、讨论区、学习者协作、即时评测、网络资源区、数据统计等。作为课程教学资源的聚集与利用平台，平台的网络资源包括学生线上学习任务单、电子教材、课件、思考题及学生进行课程学习所需的材料；作为教学工作的支持平台，它在混合学习活动展开的整个过程中给学生提供了清晰明了的学习支持服务和在线学习过程的监控手段，使学生在线讨论、协作、答疑及师生的交互、学生的协作更为方便；作为教学过程数据的聚集与管理平台，它通过对学生学习数据的统计，能够对教学活动进行实时评估，对教学效果进行精准分析。

2.2 教学辅助系统建设

在线考试系统通过网络完成考试与自动判分的全部过程，实现了考教分离，并可用于学生平时的练习。它能够实现在同一时间全校所有班级在不同的机房考不同的试卷，试卷的生成是完全按照知识点从试题库中随机抽题生成的，题库数量丰富。考试系统针对计算机通识课程开发，题型丰富，除了可以实现单选题、多选题、判断题的自动判分，还可以实现Word、Excel、PowerPoint操作题、C语言程序改错、填空、编程等题目的自动判分。

在线作业系统有PC端和移动端。系统功能包括题库管理、自动组题、自动批改、作业练习等。教师通过网络布置作业，安排作业内容、作业递交时间、作业要求。学生可在PC端或手机上完成作业，不受时间与地点的限制。系统实行客观题自动判卷，提高了作业批阅的正确性，减轻了老师的工作量，提高了工作效率。

2.3 实践教学平台的建设

程序设计自动评测系统具有在线编程、自动评判、问题讨论区、用户排名、用户运行程序状态查看的功能。在线编程功能可以让学生进行在线编写程序，系统自带编译器，可以在线评判程序的正确性，如果程序错误，给出错误的状态。用户排名功能根据做题数量和正确率，系统给每个学生进行排名，并在排名界面进行显示，用户选择“排名”可以查询自己或他人的排名。排名系统有效地调动了学生的积极性。系统有丰富的教学资源对课程提供支撑，并且教学资源与实验教学内容深度融合，根据实验教学内容布置了10个实验任务，每个实验任务的内容由浅入深，有“培养基础、综合设计、研究创新”3个层次，符合学生的认知规律。系统实现了信息技术与程序设计课程实验教学的深度融合。

采用校企合作的方式，引进思科网络教学平台，在大学计算机基础课程上深入开展虚拟仿真实验。平台将一流的内容服务于学生与教学，实验内容包括微机、笔记本维护与组装，Windows安装与配置管理，计算机故障排除，计算机安全（配置Windows本地安全策略、常见的预防性维护安全技术、基本的安全故障排除），计算机网络（简单网络布线、网络设备寻址、无线有线路由器的配置、配置无线安全）等。平台支持学生课后练习，学生能够随时随地地进行实验。在课程目标上能够满足多层次的实验教学要求。

3 基于SPOC教学模式的网络教学资源构建

3.1 基于SPOC的课程知识体系构建

根据SPOC模式的以学生为中心的特点，优化、梳理教学内容，设置教学情景。按照微课10分钟左右长度的特点划分知识结构、知识点，并分析这些知识点间的相互关系，根据这些关系，对知识点进行分组、分块、分群，建立知识点间的关系网络模型。在划分知识点时，每个小的知识点尽可能地独立，以适合网络传播、教学及不同学生的需要。知识点划分完后还要对每个知识点内容、难易程度、重要性等进行详细描述。便于学生合理安排时间和精力，也便于老师考核。

3.2 制作微課

微课是实施“翻转课堂”教学的基础。首先，微课制作教学逻辑设计是关键。设计以学生为中心的教学情景，引入“问题探究式学习”“启发式学习”等教学方法，从标题设计到内容语言符合年轻人的思维习惯，教学案例需要新颖、富有吸引力。制作备课讲义初稿，要求能体现一节课教学过程的设计。其次，制作布局精美、色调统一的微课PPT。布局统一包括PPT页面格式；页面要求简洁素雅，内容要求简单概括；色调统一包括PPT主题，背景颜色，文字字体、颜色，图形要求，LOGO要求等。最后，确定课程微课的录制形式，比如演播室录制式、录屏式、课堂实录式、实际体验式[2]。

3.3 以微课知识点为中心的教学资源库的建设

在原有教学资源的基础上，扩充和优化微课相关的课件、习题、测试题、思考题，以及教学案例、参考资料等。将网络教学资源以知识点为单位，按积木式、层次化的存储策略组织起来，将教学方法和教学手段相结合，进行一体化教学设计。积木式网络教学资源建设方法减少了课程之间的重复教学工作，使得优秀的教学资源模块可重复利用；层次化的网络教学资源使得学习者可以根据自身的知识背景和掌握情况选择开始学习和结束学习的层次。

4 结语

以湖南工业大学的大学计算机基础和C语言程序设计两门课程为样本进行数据统计，2017年，7 000多个学生在MOOC平台上的访问量总量达到100万次以上，讨论数量达上万条；4 000多个学生在程序自动评判系统中运行程序达50万次。2017年上学年，学生C语言程序设计的考试通过率在95%以上，其中优良的比例超过50%，大大超出了以往传统教学模式的通过率和优良率。信息化环境的构建为SPOC教学模式提供了良好支撑，激发了学生的学习兴趣，帮助学生从“要我学”转变为“我要学”，帮助学生学习方式的改进与主动学习能力的提升，在更高层次上支持每个学生的学习向个性化、合作化、终身化方向发展。同时，互联网教学环境的构建有效地促进了教学内容在广度、深度和难度上的提升。在信息技术与课程整合的后续工作中将继续往智能化和以学为主的高质量探究型教学资源的建设上进行研究与探索。

参 考 文 献

[1]苏小红，赵玲玲，叶麟，等.基于MOOC+SPOC的混合式教学的探索与实践[J].中国大学教学，2015（7）：61-63.

[2]应龙，敖永红，姚煊道，等.MOOC视频资源建设研究与实践[J].工业和信息化教育，2015（6）：84-88.

[3]刘智，张文静，孙建文，等.云课堂论坛中的学习者互动话语行为分析研究[J].课程与教学，2016（9）：95-100.

[责任编辑：钟声贤]