基于SPOC 混合式教学模式的构建与实践

2019-10-19刘林东邬依林黄海

现代计算机 2019年25期

刘林东，邬依林，黄海

（广东第二师范学院计算机科学系，广州510303）

0 引言

SPOC（Small Private Online Course）[1]是指小规模限制性在线课程，小规则和限制性特性是相对于MOOC中的大规则的和开放性而言的。SPOC 实质上是MOOC 的延续和发展，SPOC 课程教学模式可以理解为SPOC=MOOC+Classroom，它既能发挥翻转课程关注讨论互动的结构优势，又能弥补制作课前视频材料中所存在的质量和制作成本等问题，实现在线课程与课堂教学的优势互补[2]，适用于高动机以及自主学习能力强的学习者。

目前SPOC 的教学案例主要针对在校大学生以及在线学习者两种对象。前者将课堂教学和在线教学相结合，形成一种混合式学习模式；后者通过对学习者的选拔，参与在线学习、小组讨论、作业、考核等多个环节，对课程学习者进行认证，SPOC 学习者人数规模通常在几十人到几百人。

《数据结构与算法》课程教学一般采用以教师为中心的传统教学模式，教师通过教材讲解知识点，学生主要参考教材完成学习，并通过考试等形式对学习内容进行考核。传统的课程教学模式[3]存在“满堂灌”的形式，造成学生对知识点的理解不透彻，学生对算法的理解以及实践操作能力较差，综合应用能力较差等缺陷。本文研究面对面的线下教学模式与基于SPOC 线上学习模式的混合，以SPOC 在线课程资源为依托，在学习平台以及真实的教学环境中开展教学活动，混合了自主学习、探究式学习、合作学习以及反思性学习等多种学习方式，具有动态性、开放性、复杂性以及多元性等特点。

1 从MOOC到SPOC

1.1 MOOC

MOOC（慕课）[4]，即大规模在线开放课程的简称，由George Siemens 于2008 年开设并创立。到目前为止，Cousera、Udacity 以及Edx 三大主流MOOC 平台在教育领域得到迅速的发展和应用，MOOC 具有“大规模”、“在线”、“开放”以及“课程”主四个特点[5]。MOOC 在课程形态上，通过互联网作为传播的媒介，将各种学习资源有机整合；在教育理念上，MOOC 把以教师的“教”为中心的教学理念转变为以学生的“学”为中心。随着MOOC 课程在教学领域的应用，出现了对学习者个性化较低、课程完成率较低以及师生互动性较差等缺陷。

1.2 SPOC

SPOC（小规模限制性在线课程），将MOOC 的思想以及传统的课堂教学融合在一起，融入了“翻转课堂”以及“微课”等元素，从而实现了以学生为中心、以能力培养为核心的教学模式转变。相比较MOOC 以及传统的教学模式，SPOC 具有线上与线下混合学习、管理方便、师生互动方式多样化以及学生学习评价多元化等优点。

2 基于SPOC教学模式设计

2.1 基于SPOC混合式教学模式

将《数据结构与算法》实验教学纳入到教学设计中来，改变传统的教学模式和教学设计过程，构建一种基于SPOC 混合式教学模式的三种教学设计[6]，三种教学设计分别为：线下教学设计、在线教学设计以及实践教学设计，在教学实施的过程中，每种教学设计均包括课前、课堂以及课后三个环节，每种教学设计包括相应的子项目内容，基于SPOC 混合式教学模式设计如表1 所示。

表1 基于SPOC 混合式教学模式设计

2.2 线下教学设计

线下教学环节设计包括学习任务单、课程学习、考核以及课程反思等几个子项目。在教学设计实施的过程中，用云资源平台为学生课前的学习任务单提供学习资源；在线下教学实施过程中，采用云教学平台辅助教学过程，包括：点名、分组、答疑、课堂投票、课堂测试、小组交流以及考核等功能，为课堂教学以及课堂考核提供支撑。

（1）每次线下教学课前一周，给每个学习小组布置课前学习任务单，任务单由已完成章节的课后完成内容以及即将进行线下教学章节的课前完成内容两部分组成，并在任务单针对相应的项目明确学生需要完成的内容，学习任务单如表2 所示。

（2）课程学习环节借助云教学平台引导学生学习与分析、讲解重难点问题等，同时通过云教学平台中的点名、分组、答疑、课堂投票、课堂测试、小组交流以及考核等功能有效实现课程教学，提高课程教学的效率，引导学生以问题为中心，解决学生在课程学习单中碰到的重、难点问题。

表2“排序”学习任务单

图1“排序”章节考核内容

（3）考核环节，线下的考核环节包括学生学习笔记的记录情况、学习任务的完成情况、小组讨论的情况以及课堂表现情况等，图1 为云教学平台中针对“排序”章节的考核界面。（4）课程反思环节，课程反思环节则主要对课堂教学内容进行总结，反思课堂教学中出现的问题，并有针对性的进行总结以及提出相应的解决方案；另外，布置与课堂教学内容相关的实践和实验教学内容，通过云教学平台以及实践教学平台来实现。

2.3 在线教学设计

（1）在线学习任务单[7]，包括在线学习的项目以及相应的学习内容，表3 描述了“排序”章节的在线学习任务单，表中列出了每个学习项目的重难点内容，让学习者在线上学习时，合理分配学习时间，对学习层次有较清醒的认识。

表3 在线学习任务单

（2）学习反馈，每次线下教学课之前，了解学习小组线上学习的情况，包括课程视频学习反馈、课程学习测试反馈、编程反馈以及讨论反馈等，了解学生的在线学习情况。其中在线学习可以通过学堂地线对相应的数据结构课程进行学习，学生在完成相应的学习内容之后，可以利用拼题啊（如图2 所示）等平台进行学习反馈，教师可以直接从学习平台以及测试平台中导出学生的学习情况信息，作为课堂教学安排的依据。

（3）学习统计与测评，让各个小组派一名代表对小组学习情况进行汇报，利用SPOC 平台分析、讨论和总结各小组的在线学习情况，对学习反馈情况进行分析，对在线学习过程中出现的主要问题进行重点讲解。

（4）自主学习，学生利用在线课程资源，针对学习过程中出现的问题，对重点、难点内容进行复习；教师布置新的自主学习任务单，设计相应的在线测试题等；学生与教师通过SPOC 在线学习平台进行学习交流和讨论。

2.4 实践教学设计

（1）实践任务单，在完成线下和在线教学活动之后，教师根据学习内容、重难点设计相应的实践教学任务单，如表4 所示。实践任务单根据章节学习的内容，设计一个综合的实践内容，包括实践要求、实践内容、实践步骤以及实践拓展等模块，

（2）实践指导，指导学生在实践活动中出现的问题，包括实践的内容是否正确理解、实践步骤是否正确、实践程序以及测试用例是否规范、实践结果是否正确等。

（3）实践考核，设定学生实践活动的考核标准，如表5 所示，考核内容包括实践报告、实践程序、报告规范、程序规范4 个方面。

表5 实践考核标准

3 教学效果评估

将基于SPOC 的教学模式应用于软件工程专业必修课《数据结构与算法》中，在实际应用过程中，从线上、线下以及实践3 个方面分别进行教学设计。相对传统的教学设对学生的考核内容和权重进行修订，如表6 所示，传统教学模式中的考核一般不包括学习反馈和在线测试部分，在基于SPOC 混合式教学模式中，考虑学习反馈和在线测试在学生学习中的地位，并将平时成绩、实践成绩的权重相应的减轻。

表6 考核内容

针对同一专业同一门课程，统计3 个教学班的课程实践成绩以及期末考试成绩，得出如表7、表8 所示的结果，其中17 软A 班采取传统的教学模式，18 软A、18 软B 采取的是基于SPOC 的混合式教学模式，比较得出，采取基于SPOC 的混合式教学模式的班级课程实践成绩以及期末考试成绩均优于传统教学模式，其中课程实践成绩平均分比传统教学模式的平均分要高0.49%～3.96%。