计算机网络基于SPOC模式下的教学实践

蔡京玫，孟庆华，张新谊

（上海商学院 信息与计算机学院, 上海 201400）

0 引 言

SPOC（small private online course，SPOC）——小规模限制性在线课程，是由加州大学伯克利分校的阿曼德·福克斯教授于2013年提出并使用的一种信息化教育技术。SPOC是将MOOC教学资源如微视频、学习资料、训练与测验、自动评分、站内论坛等功能应用到小规模实体校园（不限于校内）的一种课程教育模式，将优质MOOC课程资源与课堂教学有机融合，借以优化课程教学流程和教学结构，提升教学质量和教学效果[1]。

SPOC中的small和private是相对于massive和open而言，small是指学生规模在几十人到几百人。学生规模较小，可以提高师生的参与度和互动性，拓展教师的教学管理手段，提高学生的吞吐量（throughput）、参与度和知识掌握程度[2]。private是指对学生申请设置限制性准入条件，达到要求的申请者才能被录入SPOC课程，这样可对不同学习态度或背景的学生群体进行区分与筛选，起到一定的约束作用[3]，有助于提高学生自主学习的完成率，赋予学生个性化的、完整的、深度的学习体验，也使教师有更多精力关注学生的课外学习动态，能够实施个性化教学方法。

SPOC教学模式的学习对象目前为两类：校园内的大学生和有限制性的在线学习者。针对前者，采用结合课堂教学与在线教学优势的混合学习模式，具体实施中，既可采用传统的教学模式，将SPOC作为改进课堂交互和推动学生主动学习的重要手段，又可采用翻转课堂教学模式。

1 计算机网络教学现状和问题分析

计算机网络是大学计算机类专业的核心课程，教学分为理论和实验两部分。理论教学包含大量的概念和原理，教材再版后都会增加内容。要在有限的课时内组织高效的教学，对教师来说无疑是一个极大的挑战[4]。实验教学一般由验证性和设计性项目组成，目的是让学生在操作过程中，加深理解概念和原理，获得应用能力。

从我校近几年课程结束时的调查问卷统计可看出，80%～90%的学生反映内容杂而多，知识点模糊不清，教材晦涩难懂；80%左右的学生主要看PPT等电子教材；90%左右的学生对实验课的兴趣较高，但从期末考卷中的综合应用题（与部分实验项目内容完全一致）得分率低的现象看，教学效果也不理想。学生边听课边玩手机、课堂提问常成为教师的自问自答、考试前几周的忙碌、直接搜索网络或拷贝完成作业，都是常见的学习现象。

伴随互联网络成长的大学生群体，对数字化学习和移动智能设备具有高度的黏性。数字化学习具有的碎片化、多任务与浅层读图特性，给学习带来趣味性、多样性和便利性的同时，也容易导致大学生深度学习能力缺乏和自控力下降的问题[5]。互联网开放、平等、共享促进学生增强自主意识和注重体验，令学生更愿接受平等互助和教学相长的师生关系。面对以上问题，课程教学的改革显得非常重要。

2 SPOC教学模式的特征分析

阿曼德·福克斯教授指出，SPOC是MOOC用作课堂教学的补充，可有效加强教师的指导作用，提高学生的通过率、掌握程度以及参与度[5]。利用SPOC的优势特征开展高校课程混合学习，是高校应用教育技术完成其使命的现实路径，也是在线教育在高校校园教育中的真正价值所在[6]。SPOC教学模式的主要优势包括以下几方面。

（1）具有完备的结构设计和教学环节设计工具。实现知识点底层框架设计，结合课程知识点体系对富媒体资源进行有效的结构化整合，使其与课程形成一个系统性的整体；可设计出融合丰富多媒体课件且可划重点、可重播、做标注、跨终端的基于因特网平台的数字化教材；具备创新性交互、讨论、评价和反馈的教学环节设计，极大丰富教学模式。

（2）提升课堂教学过程管理和效果。根据学生学习行为统计数据记录，教师可以有针对性地讲授知识难点，答疑解惑；设定区域用来展示学生的学习成果，激发学生的学习积极性；组织学生的助教团队参与教学，形成良好的师生合作；利用线上的点击率、自动成绩评价、知识单元测试等，督促学生紧跟课程节奏，利用手机为课堂中有效的学习工具。

（3）优化课程教学流程和效率。教学资源被当做家庭作业布置给学生在课前完成。课堂中教师有的放矢地讲解重点和难点、回答问题、开展主题讨论、处理练习等，提高课程效率。教师依据教学互动记录，可调整教学流程设置，如延长某些项目的提交时间、重新开放练习等，激励学生课后学习的积极性。

3 基于SPOC的计算机网络教学实践

针对计算机网络课程教学过程中存在的问题，可利用SPOC教学平台的优势特征有效的解决。基于平台创设促进性的学习环境，易于学生改善学习行为，也易于教师管理、维护和更新教学资源。利用SPOC教学管理工具，丰富课堂教学流程和手段，激发学生的参与度；利用SPOC学习评估工具，实时督促和管理学生的自主学习过程，强化对学习行为的关注与改进；利用SPOC交互管理工具，同步优化课程的教学流程，提升“教”与“学”两方面的质量。教学实施的环节可划分为图1所示的5个阶段。

图1 SPOC课程实施的5个阶段

1）SPOC教学前期的教师准备工作和应对方法。

教师最先准备的工作是熟悉SPOC平台的基本功能和操作方法，计算机网络的教师完成这部分工作相对比较轻松。

第2项工作是梳理现有的教学计划、教学大纲、PPT课件、视频、电子教材、实验项目、虚拟仿真实验、参考文献、练习题等，按照SPOC平台的资源结构模式进行结构化资源设计。教学资源设计是取得成功混合教学的前提。教学资源不仅要内容丰富、安排有序，还要与教学的知识点体系高度相关，冗余的教学资源不仅不会促进学习，还会干扰学生对教学重、难点的理解，给学习带来负担[7]。

根据应用型本科的计算机网络教学要求和学校规定的理论和实验课时量，选择一本教材作为主教材，制作成电子教材，把内容划分为若干个教学单元，定义每个单元包含的内容、章节和教学主题，见表1。实验项目按照主题进行配置，每个单元设置一次课堂测试。

按照框架结构模型设计每一章的内容，左边第1列是章的标题，中间为讲的标题，最右边1列是每讲包含的知识要点。图2所示为第1章的知识要点框架结构图示例。

课程的知识要点体系结构设计是教学资源设计的核心工作。教师可以结合学生的学习特点设置每一章对应的讲的数目，一般设置为3～5讲，每一讲汇聚的知识要点不宜超过6个；完成整个课程的知识体系结构框架设计后，再梳理和调整实验项目所对应的知识要点。每个实验项目对应的知识要点数不宜超过6个，如实验项目绘制网络拓扑结构图，对应的知识要点是组件、结构和分类。

表1 计算机网络教学单元的归类

图2 知识要点框架结构图示例

第3项工作是根据知识体系的框架结构图，梳理教学PPT资源并编辑制作视频课件。编辑PPT课件是最繁重的工作，每个PPT课件的页数应控制在10～20页，保证对应的视频课件播放时间控制在5～20min。每讲可对应多个PPT课件，至多不超过3个。一个知识要点在一个PPT中讲解完成。

第4项是梳理练习题。根据知识体系框架结构图，将练习题按照章和讲分类，再按PPT分类。SPOC平台提供的题型一般有单选题、多选题、简答题和应用题。一个PPT配置5～10道单项选择题，保证认真看过PPT课件的学生能答对90%以上。每一章配置10道单选题，5道多选题，5～10道主观题，难度是认真完成本章的电子教材和课件后，能答对80%以上。最后的工作是为每个PPT配置1～2道课堂讨论题，为每章配置1～2道课堂展示题，由学习小组完成，这部分配置无需在本阶段一次完成，只需完成1～2章。

其他参考视频、电子教材、实验项目、虚拟仿真实验、参考文献等，将在教学过程中根据需要再配置。收集、梳理、分类和框架设计的工作，可以组织一个教师团队来完成，也可由授课教师独立完成。简单易行的录制视频课件的方法是使用Office Mix软件，由授课教师在PPT课件中录制讲课的音频，编辑简洁的视频课件。录入授课教师本人的讲解声音，可以增强师生之间的关系。视频课件无需在本阶段一次完成，只需完成1～2章。

2）SPOC课程开课初期的准备工作和需要解决的问题。

在开课1～2周前，按照SPOC平台的要求配置完成课程属性，包括开课时间和学生注册时间，学生注册时间一般设置为2周，正式上课前一周开始，到正式上课后一周结束，同时发布开课公告；再完成课程信息，包括教学大纲、考核标准、学习目标、学习要求、教学参考、课程的介绍视频和教师团队名单。考核标准一定要定义清楚，教师发布课程后，注册过的学生就能看到这部分的信息。

下一步是上传资源到资源库。要根据知识体系的框架结构图，建立目录框架，保证资源按照知识点体系结构有序存放，易于使用、管理和更新扩展；然后建立课程论坛，可以按照单元分类设置论坛。

教师教学中主要使用教学管理工具，对课程内容、班级学生、教学互动进行管理，对部分学生进行群发通知、催交作业、调整作业时间、查看作业详情、发布学生答案等一系列个性化教学。例如，教师在评判主观题的时候，把学生的优秀作业答案或典型错误答案发布到论坛中，供全体学生参考，调动学习积极性。

正式开课后，教师在第一次课堂上需要讲授SPOC平台的功能和使用方法，让学生了解学生端和教师端的操作界面和功能，指导学生现场注册课程，一般有90%左右的学生能够现场用手机或电脑完成注册并尝试使用，10%的学生遇到注册问题需要帮助解决。到第2次上课时，所有学生都能完成课程注册并进入学习。

教师在第一节课程后，需要完成组建学生助教团队，通过平台设置，明确学生助教可以使用的教学管理工具和权限，如小组、公告、论坛、问卷、学习行为和部分学习资源的添加、删除或修改等操作；指定需要承担的课堂讨论、小组作业、作业互评审核、实验课后讨论等教学环节中的具体工作；明确助教团队在教学过程中的作用，既协助教师工作，又带动学生学习。

在第一单元的教学中，教师需要不断耐心引导学生熟悉新的教学模式，每次课上要询问、讨论和解决学生在使用平台学习时遇到的问题，给予指导、解决和鼓励，并在平台上设置一个讨论区专门收集使用中的问题和解决方法；此外，教师授课时间要长些，主题讨论和回答问题时间短些。除了讲授知识内容外，还要善于利用平台工具演示学习流程和表扬有良好学习行为的学生，提高学生自主学习的积极性和效率。

3）SPOC课程网上学习过程管理和课堂教学过程的改进方法。

从第3次课程开始，90%左右的学生会习惯于新的学习模式和教学流程。教师课堂教学的重点应转移到深化知识点、讲解难点和重点方面，引进一些应用案例开展讨论，鼓励学生提出实验中发现的问题，讨论解决方法。对于课堂讨论的结果，由助教整理后发布到论坛中，学生课后可以继续发表看法。对于一些较难的练习题，可以在课堂上师生一起做。学习行为滞后的10%左右的学生，通过督促、师生互动和小组合作，一般也能跟上教学进度。

学生进入新的学习单元前，教师要定期发布导学公告，提出具体要求。学生在做练习的过程中，通过每道题的提示按钮，查看该题考查的知识点范围，点击相应的知识点即可找到相应的学习内容，在反复学习和练习中加深理解知识点，减少挫败感，增强学习自信心。学生个人通过监督统计分析工具，可以看到自己的学习行为统计数据以及在班级中排位，促进自我改进，整体形成良好的学风。

4）SPOC课程结束管理工具和意义。

在课程结束阶段，利用SPOC平台的课程结束管理工具，可以获得学生在网上自主学习的评价成绩与课堂单元成绩，然后结合线下课堂的期末笔试成绩，形成学生计算机网络课程的成绩。这样的成绩评价比传统的平时成绩、期中考试成绩和期末成绩，更注重学生在整个学习过程中的学习表现，评定的成绩更公平合理。一般线上成绩比较高的，期末线下考试成绩也比较高。

通过问卷调查工具，可以了解学生对课程教学以及自己学习过程的评价和建议。利用SPOC平台积累的教学资源、整个学期课程的教学统计分析数据和学生学习过程统计分析数据，将为提高下一期的计算机网络教学质量提供经验和资源准备。

4 结 语

经过2个学期基于SPOC平台的教学实践，计算机网络课程在教学资源建设、教学流程改进和学生学习效果方面，均取得良好的效果。学生问卷显示，90%的学生觉得计算机网络有趣，85%的学生喜欢这种学习方式和做作业的模式，90%的学生觉得这门课程是他们读大学以来花费时间最多的一门专业课。从学生的考试成绩来看，过去大多数学生的期末笔试成绩为60～70分，实行SPOC混合教学后，第一学期笔试成绩有一定提高，第二学期笔试成绩明显提高，80～85分的学生占50%左右。

计算机网络的教学资源开发优先搭建课程主体框架，再根据课程安排、课程要求及授课时间，优先建设前几周授课章节，并结合后期SPOC 混合学习实施情况，在实践中不断调整后续章节的设计方案，持续推进课程建设[8]。

SPOC的自动评分功能能够减轻教师的负担，使教师更加有精力深度参与教学活动和从事问题解决的教学工作，自动评价学生线上浏览课件、练习、互评作业和参与讨论的学习行为，提高学生参与度和推动教学流程优化。SPOC教学极大地促进教师教学理念的改变，使其学习掌握互联网教育技术工具，以便创新和探索更多高效的教学模式。

[1] 贺斌, 曹阳. SPOC: 基于MOOC的教学流程创新[J]. 中国电化教育, 2015(3): 22-29.

[2] ACM. From MOOCs to SPOCs[EB/OL].（2013-12-20）[2018-01-20]. http://cacm.acm.org/magazines/2013/12/169931-frommoocs-to-spocs/fulltext.

[3] 关鑫.“公众普惠”到“私人定制”: MOOC 到 SPOC 发展研究[J]. 高校图书馆工作, 2015(1): 19-21.

[4] 胡永东, 高宙宇. 基于SPOC的计算机网络课程翻转课堂教学实现[J]. 中国电化教育, 2017(2): 28-32.

[5] UC Berkeley EECS Technical Reports. Software engineering curriculum technology transfer:Lessons learned from MOOCs and SPOCs[EB/OL]. (2014-03-05)[2018-01-20]. http://vm133.lib.berkeley.edu:90/reports/TRWebData/accessPages/EECS-2014-17.html.

[6] 康叶钦. 在线教育的“后MOOC时代”: SPOC解析[J].清华大学教育研究, 2014(1):85-93.

[7] 黄海风, 刘培国, 唐波, 等. SPOC: 高校混合教学新模式[J]. 高等教育研究学报, 2016(2): 43-48.

[8] 陈然, 杨成. SPOC 混合学习模式设计研究[J]. 中国远程教育, 2015(5): 42- 47．