互联网+教育背景下工科专业课程教学方法改革探索

白玉

摘要：工科人才需要具备战略视野、独立思考能力和实践能力，为此需要探索新的教育教学方法。本文试点了互联网+教育背景下SPOC教学方法，根据教学反馈，提出以“学生产出”为导向的全生命周期教学方法。实践发现，学生知识和能力的掌握有所提升，学生评价提高。

关键词：互联网+教育、工科专业课程、教学方法改革、产出导向

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）08-0116-03

工程科学具有高度的学科综合性和复杂性，工科人才需具备广阔的战略视野，明晰的全局观念，扎实的基础理论以及独立解决问题的实践能力，并在这个过程中体现出专业集成能力、团队协作能力和科研探索能力等综合素养，其对现代化工科人才的培养提出了重要挑战。从现实需求出发，如何借助课程和相关培养环节改善学生的学习效果、提高独立思考和实践能力，是现阶段教学需要解决的问题。依靠传统的教学方法和手段显然无法应对新的教育需求，需要探索互联网+教育背景下改善高校教学质量和学习效果的途径和手段。

一、互联网+教育模式的特点

随着互联网+教育的深入发展，出现了MOOC、SPOC、微课等多种教育新模式。当MOOC风靡全球，迅速推进教学方式改革与创新的同时，也暴露了诸如学习注册率高、完成率低，学习自觉性问题、考核诚信问题、学习过程中师生不能深入交流及高校抵制等问题[1]，且根据我们的课程教学实践，高校内师生授课方式选择MOOC形式教学效果不佳。针对MOOC凸显的问题，新的在线学习形式不断为此涌现，如“SPOC、Mata-MOOC、DLMOOC、MOOL、MOOR和DOCC等。”[2]

SPOC（Small Private Online Course）模式是对MOOC模式的继承与发展，它以规模小和限制性受到更多高校青睐。SPOC使用MOOC的教学手段进行小范围授课，是一种结合了在线学习与课堂教学的混合学习模式，适合本校师生使用。

目前国内外各高校SPOC教学法的实践案例包括：哈佛大学《版权法》《美国国家安全、战略和媒体面临的主要挑战》《建筑学假想》三门课程，加州大学伯克利分校的《软件工程》课程，应用麻省理工学院的MOOC课程进行SPOC实验（加州硅谷地区的圣何塞州立大学和波士顿地区的邦克山社区学院分别利用麻省理工学院在edX平台上的课程进行了SPOC教学实验），“科罗拉多州立大学—全球校园”的微型SPOC实验，清华大学《电路原理》课程，浙江大学计算机科学与技术学院采用SPOC的方式辅助课程教学的实验等。

通过国内外经验总结，SPOC教学模式在课程前请学生完成线上基本知识学习、课堂上进行线下难点和案例讨论、课程后完成线上作业[3]，高效地利用课堂时间，提高学习主动性。但以SPOC为代表的翻转课堂模式尚没有总结探索出学习者的行为数据和表现数据，学生任课程度也有待探索。

二、互联网+教育背景下教学方法改革试点

基于对SPOC教学模式的研究和总结，我们选择交通工程专业《交通设计》核心课程为案例探索互联网+教育背景下的教学模式。课程三分之二的学时采用网上授课，主要讲授基本知识；三分之一学时教室授课，讨论课程典型案例；学生课余时间完成网上布置的作业。课程教学资源网站（课程网址：http：//mooc.chaoxing.com/course/2592410.html）及示例见图1。

通过总结使用SPOC授课的学生和教师评教数据，发现评教教师对面授课程评价很高，但学生对课程的评价分数较前几年均有所下架。根据学生评价，学生更习惯于课堂教学的模式，对于学習主动性不强的学生，课前在线上自主学习课程知识点难度较大，学生更倾向于课堂面授和讨论的模式。

通过教学方法改革试点，掌握了校内学生对新的教学模式的接受程度和意见，获取了学生的学习习惯和学习需求。需要改变SPOC课程知识点全部自学带来的学习效果不平衡的问题，将主动性与计划性相结合，更适用于高校校内学生的学习习惯。

三、以学生“产出导向”为目标的教学改革实践

通过教学方法改革试点，结合专业认证的思想和理念，将教学目标定位为以学生“产出导向”为目标，以“产出导向”（Outcomes- based Education，缩写为OBE）作为教学成果的评量依据，调整专业课程教学体系，从课程体系知识点梳理、教学内容设置、教学方法改革、考核方法改革等各个方位开展学生综合能力培养。建立了“课堂教学、校企联合教学、教师质疑式教学、线上线下混合教学”等多层次的“全方位”教学方法体系。

（一）建立专业课程教学的能力培养要素

针对工科专业学生的技术性特点和所设置的一体化专业知识体系，基于培养目标重点建立了以下几方面的能力要素：问题识别能力、知识应用能力、团队协作能力、沟通表达能力、终生学习能力。

通过对2012-2014级学生三年的连续跟踪调查，学生各方面能力都在得到不断的提升，问题分析能力、知识应用能力、团队协作能力、沟通表达能力和终生学习能力得到了提升的比例分别是78%、55%、51%、40%和30%。

（二）“线上线下混合教学法”试点

针对学生的学习需求，课程教学团队重新梳理了课程知识点和能力培养要点，提出线上线下教学的调整计划，在SPOC教学模式基础上，调整其线上线下教学内容分布，将课前线下学习的内容发布在课程平台，课堂上选择核心知识点以提问加讲解的方式总结凝练，并增加案例教学和讨论，课后布置贯穿全课程的开放性大作业，课堂教学后期进行作业讨论。线上线下混合教学提高了学生的自主学习能力，并有效了提高了学生的学习投入时间。

（三）全生命周期课堂教学

建立与形成由课前提问、课堂讨论、课堂教学、课堂作业、课堂测验、课堂实验、课堂讲授等要素相互贯通的全生命周期课堂教学法和课堂热点交流法，建立仿真实验平台，培养了学生主动思考、识别问题、提出问题、创造性的构思解决方案、沟通交流等能力。

实践了课程大作业、课程论文、课堂汇报和课程考试相结合的综合考核体系。本科培养阶段引入课程大作业、研究生培养阶段引入课程论文，并分组进行阶段成果汇报和讨论。培养了学生运用专业知识识别和表达问题、制定和评价解决方案、在团队中与其他同学合作交流、汇报和沟通等各方面的综合能力。

（四）校企联合教学模式

定期邀请一线资深工程技术人员针对实际项目进行专题授课，开展专业讲座等，增强了学生应用专业知识解决工程问题的能力。

（五）个性化“教师质疑式”教学方法

针对课程大作业和课程论文，主动向学生质疑，请每组学生在课外时间向教师进行作业汇报，教师进行针对性的辅导，作业优化后进行第二次汇报和辅导。通过质疑式教学方法，每个学生针对自己的问题均得到了个性化的辅导，更好地吸收了课程知识点。对比该教学方法使用前后的学生成绩，在同样难度的考核内容下，平均成绩提高5%。

四、教学效果评价

对比2013级未使用混合教学法的学生成绩和2014级使用混合教学法之后的学生成绩（见表1），可以发现，学生平时作业和大作业成绩有所提高，证明学生通过线上线下混合教学，充分利用了课余时间，通过课上的案例讨论，提高了学生分析问题、独立思考、解决问题的能力。

通过课程体系构建、教学方法改革实践，学生充分肯定各课程的学习收获，企业认可专业教育的综合能力培养作用。通过对2014级学生进行“交通设计”“交通设计B”等课程教学效果调查，80%左右的学生对课程期望培养的能力掌握情况“很满意”，20%左右的学生认为“满意”，认为“一般”和“不满意”的比例仅为1%，调查结果见表2。

通过全方位的培养方法改革，培养了学生的综合能力。通过学生课程教学效果调查，80%左右的学生对各项能力的掌握情况“很满意”，20%左右的學生认为“满意”，认为“一般”和“不满意”的比例仅为1%。同时，学生认为课程“注重实践，通过一系列成功和失败的设计方案了解如何进行工程实践”，“通过多次作业将课程中的知识点运用到了实际中”，“通过大作业锻炼了能力”，“对各方面能力的提升很有帮助”。

五、结语

在互联网+教育背景下，各种教学手段应运而生，然而，对于高校学生而言，哪种教学手段更符合学生的学习特点尚需要论证。本文通过对工科专业核心课程教学改革两轮试点研究，发现传统的SPOC教学方法学生的认可度不高，为此探索了以“学生产出”为导向的“全方位”教学方法体系。通过试点及教学效果评价，学生更认可核心知识点课堂讲授和讨论的方式，学习收获更大。

参考文献：

[1]李超民、黎茶林、潘扬.高校SPOC教学模式研究：回顾与展望[J].佳木斯大学社会科学学报，2018，36（2）.

[2]祝智庭.“后慕课”时期的在线学习新样式[N].中国教育报，2014，21（05）.

[3]张爽.以能力培养为导向的计算机基础课程混合教学模式的探究[J].软件导刊·教育技术，2018，17（2）.