基于SPOC的混合教学模式设计及学习行为与效果研究

胡晓静 刘士喜 于春燕 徐志红

（滁州学院，安徽 滁州 239000）

1 引言

信息技术（例如平板电脑、手机以及可穿戴设备）和基于Internet社会互联网络的应用（例如微博、微信）改变着人们的生活与学习方式[1]。在这种环境下，MOOC（Massive Online Open Course，大规模在线开放课程）应运而生。MOOC是一种为学习者提供基于Internet技术的在线开放式资源课程，实现对学习者学习过程监控的教学模式[2]。然而，MOOC缺乏面对面的交流，难以提供完整的学习体验。SPOC（Small Private Online Courses，小规模私有在线课程）是面向高等学校的在校学生设置，能够把MOOC教学理念与课堂面对面教学的优势有机结合起来，实现对教学流程的重构与创新[3]。混合式教学是一种注重发挥传统教学和网络学习优势的教与学的方式，是由教师主导活动和学生主体参与活动的混合，也是学生自主学习和协作学习的混合。基于SPOC的混合式教学既能发挥MOOC的优势又能与高等教育中的传统课堂教学深度融合，所以这种混合教学模式得到了学者的广泛关注并成为研究热点。

当前，国内许多高校已经开展了基于SPOC的混合式教学模式研究与探索。例如，苏小红等开展了C语言程序设计课程的基于MOOC+SPOC的混合式教学探索与实践，将MOOC引入传统课堂，提升教学质量[4]。吴宁等开展了大班教学环境下的SPOC混合教学设计实践，提升了教学效果[5]。袁秀丽在C语言程序设计课程开展了混合教学的改革实践，取得了良好的效果[6]。尹合栋设计了基于SPOC平台的混合教学模式并在现代教育技术课程中开展实践研究[7]。桑宇霞研究了基于SPOC的翻转课堂中影响大学生学习效果的因素，为其他课程的混合式教学提供了借鉴[8]。然而现有的研究较多关注于教学设计，较少关注混合教学模式对学习者学习行为及效果的影响。为此，本文设计了基于SPOC的混合教学模式并在“C语言程序设计”课程实践，与传统教学模式进行了对比，分析了混合教学模式对学习者学习行为及效果的影响。最后，通过问卷调查，展示了学习者对不同教学模式下自学能力提升的满意度。

2 基于SPOC的混合教学模式设计

基于SPOC的混合教学模式是基于网络学习平台中的各类资源开展线上教学，能够通过多种教与学的“混合”优化“教”与“学”的双边活动。为此，本文运用线上学习+线下课堂教学+实验训练的方式设计了基于SPOC的混合教学模式，如图1所示。线上学习方面，教师首先设置线上的学习进度并发布学习任务，然后学生登录网络学习平台自主学习短视频并完成视频后的随堂测试、发帖讨论、线上章节测试等；教师获取并分析网络学习平台产生的学习行为数据，进一步设计并开展线下翻转课堂和实验训练。线下学习方面，在课堂教学中，教师组织翻转课堂活动，例如重难点讲解、模拟测试、程序案例分析和答疑解惑等；在实验教学中，教师提前布置实验任务并发布在学习平台中，学生登录平台查看实验任务，集中在实验室中开展实验训练并在规定时间内提交实验结果，教师进行实验讲解并批改实验作业。

线上学习的学习资源包含视频、测验、作业和讨论发帖等，学生必须在规定的时间内登录网络教学平台完成学习任务。这种学习方式能够训练的学生学习自主性和主动性，教师的角色则由知识传授者转变为知识发布者。线下教学分为课堂教学和实验训练。在课堂教学中，教师检查学生的线上学习效果并进行知识答疑，引导学生更好的开展线上学习，教师的角色从知识传授者转变为学习组织者，学生则从被动接受知识转变为主动思考并积极参与课堂教学环节。在实验训练环节，教师须根据学生的线上学习和课堂学习行为数据，设计验证型、设计型和综合型等实验项目，在实验训练课堂中检查学生的学习效果并答疑解惑，通过实践训练提升学生的实践操作能力和应用操作能力。

图1 基于SPOC混合式模式设计

基于SPOC的混合教学模式是线上与线下的混合，课内与课外的互补、课堂教学与翻转课堂的融合，为学生创造了自主学习和个性化学习的环境。与MOOC和传统教学模式不同，基于SPOC的混合教学模式利用学习平台中产生的丰富的学习行为数据，如平台访问量、视频观看次数、发帖次数和参加考试次数等，分析学生实时的学习行为和学习动态，从而为教师调整教学进度和教学策略提供决策依据。

3 混合教学模式下的学习行为与学习效果分析

分析混合教学模式下学生的学习行为数据，能够帮助教师了解学生的学习进度和学习效果，更好地开展过程性的学习监督。为了研究SPOC混合教学模式对学习者学习行为和学习效果的影响，选择“C语言程序设计”课程实施本文设计的混合教学模式，根据线上平台的学习数据和线下的考试数据，与传统的教学模式进行对比研究。

3.1 混合教学模式的线上学习行为分析

混合教学模式下的学习行为分析是对学习平台中产生的丰富的学习行为数据进行分析，旨在预测学习者未来的表现，发现学习者的学习行为习惯，提升学习体验。本文分析了混合教学模式下的学生学习行为数据，研究学习平台中的混合教学模式和传统教学模式下学生的学习行为并作对比分析。首先，在SPOC学习平台上建设“校本化”的线上学习资源；其次，设计基于SPOC的混合教学模式，并把该模式应用于“C语言程序设计”课程教学中；然后，在开设“C语言程序设计”课程的15个班级中随机选择4个班级开展混合教学模式改革，而在剩余11个班级中仍采用传统课堂方式，但要求学生自主开展线上学习。

学习平台中共有753位学生线上学习了“C语言程序设计”课程。其中混合教学模式下有202位学生，传统教学模式下的有551位学生。混合教学模式和传统教学模式下的学习平台中学生的行为数据如图2和图3所示。在混合教学模式下，学生的视频观看完成率为84%，学生平均访问平台119.2次、发帖1.51次，有88.1%参加了学习平台中每章考试。而传统教学模式的视频观看完成率仅为33.3%，学生平均访问平台64.9次、发帖0.53次，有34.3%的同学参加了学习平台中的每章考试。

图2 线上视频观看完成率和考试参与率

图3 线上学习平均访问数和发帖数

通过数据对比分析发现，传统教学模式的学生线上学习参与度和完成率相比较混合教学模式下都较低。在混合教学模式下，教师对学生的整体学习过程管理和督促更全面。教师根据教学进度提前布置线上学习任务，利用网络学习平台记录的学习行为数据，开展线下的课堂教学和实验训练。由于学生在课前完成在线视频的观看、在线讨论、发帖与跟帖等，又在线下进行课堂讨论、重难点知识学习、随堂测验等，所以学生的平台访问量、视频观看完成率、在线讨论和章节考试参与率均高于传统教学模式。该研究结果表明，混合教学模式比传统教学模式更能够促使学生利用课下时间开展线上学习，积极参与到线上资源的学习中，在一定程度上提升了学习的主动性和参与性。

3.2 混合教学模式的线下学习效果分析

不同教学模式下的学习行为会产生不同的学习效果，混合教学模式对学生的学习效果影响值得研究。课程的考试成绩是反映学生课程学习效果的一种重要标志。本文通过分析学生的安徽省计算机水平二级C语言考试成绩数据，以合格率、优秀率和平均分为评估指标，研究混合教学模式对学生学习效果的影响。

图4给出了混合教学模式和传统教学模式的学生线下期末考试合格率与优秀率。其中混合教学模式下的合格率为89.70%，明显高于传统教学模式下的78.3%。混合教学模式下的优秀率为17.00%，而传统教学模式下为14.70%。这表明对于课程学习能力一般和较差的学生，混合教学模式比传统教学模式的效果要好。这是因为混合教学模式能够提供让学生随时随地学习课程的方式，同时辅助于线下的课堂教学、翻转课堂、实验训练和教师的督促和监控，从而提高了学生的学习参与性与主动性。对于教师来说，转变了其自身角色，从教师为中心转变为学生为中心，实施了学生为主的教学理念。而对于C语言课程学习优秀的学生，混合教学模式虽然高出传统教学模式的学习效果，但是显著性不强。这是因为学习优秀的学生在不同教学模式下的学习主动性和积极性都较强。

图5给出了不同教学模式下学生的C语言课程期末考试成绩平均分。其中混合教学模式下的平均分为72.15分，而传统教学模式下的平均分为69.06分。显然，在混合教学模式下学生的C语言期末考试成绩平均分高于传统教学模式。该结果表明，与传统教学模式相比混合教学模式对学生的学习效果有积极的影响。这是因为本文设计的线上学习+课堂教学+实验训练的混合教学模式能够有效提高学生学习C语言课程的积极性和参与性。

图4 不同教学模式下的线下考试合格率与优秀率

3.3 混合教学模式的学习满意度评价

学生对混合教学模式满意度反映了学生对该模式的接受程度和欢迎程度。为了获取学生对本文设计的基于SPOC混合式教学模式的满意度，了解学生对该教学模式的评价，在“问卷星”网站面向753位学习“C语言程序设计”的学生发放了调查问卷。共有305位学生参与完成了问卷调查，其中混合教学模式学生人数为115，传统教学模式学生人数为190。该问卷调查了混合教学模式和传统教学模式对学生自学能力的影响，包括“显著提升”“有所提升”“没有改变”以及“有所下降”等。具体统计数据结果如表1所示。在“显著提升”满意度方面，混合教学模式为19.13%，高于传统教学模式的15.26%。在“有所提升”满意度方面，混合教学模式为59.13%，高于传统教学模式的50%。

图5 不同教学模式的线下考试平均分

该满意度结果表明，混合教学模式比传统教学模式对自学能力有较好地提升作用。本文设计的基于SPOC设计的线上学习+课堂教学+实验训练的混合教学模式，一方面能够让学生在每次课堂学习前观看完规定的视频带，或在课堂学习结束后带着问题回看视频使得学习更有效率和针对性。同时，线上发布的定期开始和关闭的测试题及实验作业等提高了学生学习的积极性与参与性。另一方面，由于教师通过学习平台获取并分析了学生的学习行为数据，所以为其进一步设计并开展线下教学活动提供了决策依据。

表1 不同教学模式下自学能力提升满意度调查结果

4 结论

混合教学模式是一种线上与线下结合、课内与课外互补、课堂教学与翻转课堂融合的形式。基于SPOC的混合教学模式有机融合了线上学习与课堂教学，既能发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又能充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。本文设计了基于SPOC的混合教学模式，重构了教与学的过程。以“C语言程序设计”混合教学模式改革实践为研究对象，从学习者的线上学习行为、线下的学习成绩和课程学习评价等方面进行了分析，研究了混合教学模式下学习者的学习行为特点以及学习效果，并通过调查问卷，给出了混合教学模式对学生自学能力提升的积极影响。研究结果发现，混合教学模式教学效果优于传统教学模式，提高了学习者的学习参与度，提升了学习者的自主学习能力。