基于SPOC的实验课程混合式学习平台研究

摘 要： 针对开放性创新实验课程的特点以及在传统教学中存在的问题，结合实验课程选修人员的跨学科特性，利用SPOC的优势，通过研究设计混合式学习平台，将线上学线下做相结合，实现了学习资源共享、教学内容导学、实验设计演示、学习效果评价等功能，形成学生与指导教师自助互动交流、学与教的深度融合模式。

关键词： SPOC； 混合教学； 微课； 实验课程

中图分类号：TP311 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2018）07-97-03

Abstract： In view of the characteristics of the open innovation experiment course and the existing problems in the traditional teaching， combined with the interdisciplinary characteristics of the participants of elective courses in the experiment course， using the advantages of the SPOC， the blended learning platform is studied and designed to combine the on-line learning with the off-line doing to realize the sharing of learning resources， the guidance of the teaching content and the demonstration of the experiment design， and the evaluation of learning effects and other functions， which forms a deep integration mode between students and instructors in self-help interaction， learning and teaching.

Key words： SPOC； blended teaching； micro-class； experimental course

0 引言

SPOC（Small Private Online Course）即小规模限制性在线课程，是MOOC的一种典型课程范式，在融合了MOOC教育模式的同时，把微课、集约化教育、小众教学等融合在一起，形成了独特的SPOC教育模式[1-2]。其中，SPOC主要是以小规模与限制性准入的特点著称，能够显著提升在线学习效果，是目前国内外各大高校都在尝试开创的一种在线课程类型。

混合学习（Blended Learning）对传统教学模式的改革提供了新思路和新方法。混合学习在形式上是线上学习与线下探讨式学习的混合，更深层次上则是不同教学模式、学习环境、学习方式等的混合。当前国内外高校的SPOC教学模式应用解决方案，多是采用与实体课堂相结合的形式，提高了课程学习效果，这种模式为本项目的SPOC混合学习平台构建及实践提供了借鉴与指导。

1 开放性创新实验课程发展现状

开放性创新实验课程是以问题为基础的研究性实验，旨在推进以问题为核心的课外探究性、实践性、学科交叉性的学习，激发学生学习兴趣及研究问题的主动性，扩展学科的知识面。自从我校2013年春季学期启动开放性创新实验课程以来，共有4700名学生申请实验，其中跨学院申请实验课程的学生占比为42%。可见，开放性创新实验课程得到了广大师生的高度认可和积极的反馈，即提高了实验实践的时效性，又带动了学生的创新积极性[3-5]。

本研究依托吉林大学教务处实创平台，依靠公共计算机教学与研究中心的私有云计算MOOC实验环境数据中心，进行项目开发设计。该研究平台为开放性创新实验课程提供线上学习空间，教学资源得到最优化传播；实现线上自主学习、线下动手实践，互动式线上学与探讨式线下教的混合学习模式。

2 基于SPOC的实验课程混合学习平台设计

基于SPOC的开放性创新实验课程混合学习平台提供教师与学生间互动式的线上线下教学交流。学生利用SPOC平台的课程资源，主动参与学习并提出问题、发表观点、共同解决问题，打破了时空的约束，由被动的知识灌输转为主动学习的活动主体。SPOC平臺各功能模块及各逻辑环节的构建以充分调动学生的学习主动性为准则，采用虚拟的实验场景创设模式，促进和提高学生对开放性创新实验课程的技能训练水平。SPOC学习平台模型结构如图1所示。

通过图1可知，SPOC学习平台主要角色以学生、教师为主体，基于开放性创新实验内容与实验任务为教与学的主线导向。学生通过平台可以提前获取到课程资源并进行自主学习，通过线上互相交流、自由组队、协同完成学习任务。教师通过SPOC学习平台实现线上与学生的互动，保证了答疑解惑的实时性，同时，可以快速创建虚拟实验任务场景及部署环境、布置实验任务等。

由于选择开放性创新实验课程的学生掌握的知识水平相近，且以学习目的针对性强的小组形式开课，充分的提高了教务处实创平台的资源利用率。

⑴ 新颖的创新实验教学模式。在SPOC学习平台上，教师更多地回归到小而精的在线课堂，在课前准备上，教师将学习资料进行整合并发布到SPOC学习平台。

⑵ 提升了开放性创新实验课程的教学效率与学习质量。学生能够自主学习理论知识，再结合线下的动手实践，通过SPOC学习平台提供的资源进行混合学习，达到所学即所用的效果。

⑶ 跨多学科的专业支持。通过SPOC混合学习平台，可以提供有针对性的专业知识学习支撑，提高创新实验课程的混合教学实验效果。

基于SPOC的混合学习平台有助于实现教学效果的最优化以及学生地传统学习方式的转变，通过完整的SPOC混合学习平台设计，提高实践学习兴趣与实验技能。

3 平台系统实现

3.1 平台系统框架结构

基于SPOC实验课程混合学习平台系统采用B/S架构、Python技术语言、Pycharm开发环境、Django开发框架、mySQL数据库、实现跨平台的设计，系统结构及功能模块设计如图2所示，主要包括前台功能模块和后台管理系统两个部分。

前台功能模块主要实现基本功能里的用户注册、登录、个人中心的设置；课程功能里的课程、讲师、相关课程推荐机制的实现；操作功能的课程评论、内容收藏的实现[6-7]。后台管理系统模块实现课程管理的审核上传、轮播、评论；认证授权的用户组管理、权限设置等；资源管理的课程分类、评价等功能。

3.2 平臺系统的建设

课程资源是SPOC混合式学习平台建设与运行的核心部分，SPOC学习平台以微视频、微语音内容为主线，整合了PPT、PDF、Flash、图表、文档等各种相关的课程教学素材，形成了独特的SPOC教学资源生态环境[8-10]。平台的教师用户主要是以教学团队为主，根据开放性创新实验课程教学要求设置课程内容的重点与难点，为学生提供丰富的自主学习资源。

⑴ 课前导学

教师利用SPOC开放性创新实验课程混合学习平台进行课前内容的导学功能操作，将实验课程资源素材上传到SPOC学习资源平台。学生通过登录到系统后进行线上自学习，理解实验内容知识点、把握重点步骤、提出疑问、线上互助等[11-12]。在学习过程中产生知识的思维碰撞，培养创新意识，锻炼创新思维。课程资源开发采取引进、自建、改造的方式，即引进优质MOOC课程资源和建设自有SPOC课程资源。

⑵ 课中实践

实验过程采取学习小组协作的模式，主要任务是集中并解决遇到的实际问题，协作完成布置的实验任务。可以通过SPOC学习平台配置应用程序，创建及快速生成虚拟实验环境，学生可以反复提交实验指令，探究实验结果，不断完善实验课程内容的设计。教师根据SPOC学习平台记录学生提出的疑问及在线学习情况进行数据分析，对实验任务的重点、难点加以阐述和说明[13-14]。学生根据实验任务，在实验过程中采用分工协作、数据共享、互动探究的模式，拓展创新实验课程内学习的深度，帮助学生拓宽学习视野。

⑶ 课后总结

总结交流实验过程及实践经验，巩固所学的课程内容。实验操作完成后进行相关的实验数据与思考讨论，通过SPOC学习平台提交实验报告、实验数据分享、为后期的毕业设计积累数据[15-16]。通过分析实验结果，教师通过线上监督并给予反馈及评价。

4 结束语

互联网科技的发展带动了社会的各个产业，同时催生教育工作者的思维、理念和教学方式的变革。通过平台提供的混合式教学为传统实验教学改变提供了新的思路和方法，能够提高实验教学效果以及培养学生的基本操作能力、团队协作精神，营造多层次的创新实验氛围[17]。多种教学方式的应用也对教师提出了更高的要求，教师需要不断思考、转变教学理念，并在实践中不断总结。基于SPOC的开放性创新实验课程混合学习平台的运行与实践，对教务的管理工作实现了线上管理与教学监督，对师生的教与学打破了时空的约束。平台在功能设计上还有待进一步完善，并实现基于移动端的应用。

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