基于SPOC 的高校翻转课堂混合教学模式研究*

陈 宫，王 宇，刘汉英

（桂林理工大学 信息科学与工程学院，广西 桂林 541004）

SPOC 的发展为翻转课堂的有效实施提供了模式和手段，使翻转课堂所期望的教学方式、教学过程和活动成为可能。基于SPOC 的翻转课堂模式改变了传统教学模式，也是对MOOC 教学的进一步发展，它改变了知识传授和知识获取的顺序，以在线学习方式先让学生自主学习和吸收，然后在课堂上通过教师引导和集中讨论解决学生自主学习过程中遇到的问题，巩固知识体系，完善理论和技术。教师和学生角色的转变，教学方法和过程的改进，使得学生处于学习的主动地位，有助于提升学生自主学习的能力，实现“教师主导，学生主体”的教改目标。但这往往是一种理想状态，教师端从教学资源制作、教学方案制定和教学过程控制等方面易于实现，但学生端主观性强难以控制，学生自主学习的主动性有多高、主动性能否一直维持？学生本身素质参差不齐，学习态度不一，是否设置同一学习目标，还是分层次教学？面对不同基础、不同层次的学生，教学要求和教学方法是不一样的，不仅体现在内容选择的差异化，还在于对同样的教学内容可以运用不同的教学方法。这些都是SPOC 教学模式中需要考虑的重要问题。

一、理论基础

MOOC 大规模、在线和开放这三个特性决定了其是对传统课程教育的革新。MOOC 开启了教育的大数据时代以优质课程资源实现大众教育，正如萨尔曼·可汗所说，“让我们用视频重造教育”。2012 年是“MOOC 元年”，美国麻省理工学院、斯坦福大学等高校率先推出了Coursera、edX 和Udacity 三大MOOC 平台。由于首批上线的课程都是名校公开课，课程的视频和教学活动专门面向网络制作，顶级课程再加上顶级制作，课程质量和水平非常高，并且完全免费，因此受到了热捧。随即，MOOC 浪潮从美国蔓延到了全世界，欧洲较有特色的MOOC 平台有英国的Futurelearn、德国的Iversity、澳大利亚的Open2study。中国较为著名的MOOC 平台有清华大学的学堂在线、交通大学联盟的Ewant、爱课程、网易云课堂推出的中国大学MOOC、果壳的MOOC 网等。

SPOC 即小规模限制性在线课程，又称为“私播课”[2]，通过限制人数和提高准入条件来提升教学服务和提高学习质量。它是哈佛大学继MOOC 之后提出的一个新概念，SPOC 是指使用MOOC 的技术平台和教学手段进行授课的校内课程。相对于MOOC，SPOC 实现的是小众教育，一般只是本校学生参加，教师组织线下教学活动，从而实现线上线下混合式教学，发挥各自优势的效果。2013 年1 月，哈佛大学法学院教授威廉姆·W·菲舍在HarvardX 上开设了名为《著作权》的SPOC 课程，成为哈佛大学对SPOC 的首次尝试。随后，该校还开设了《建筑想象》《美国国家安全、策略和传媒的核心挑战导论》等课程。SPOC 的形式受到教师和学生的欢迎，也作为一种新型教学手段逐渐走进世界各地的大学课堂。

相对于MOOC 的教学全过程都在线上，存在无先修条件、无规模限制、无互动、无评价机制等缺陷，SPOC 则是线上和线下相结合，对MOOC 的不足进行完善[3]。在SPOC 中，教师在线设置授课视频、学习资料、课后作业、在线测试等教学资源，课前由学生自主在线学习，然后在课堂上进行面对面的讨论、答疑、实验等，最后是课后反思、评价等[4]。SPOC 在一定程度上解决了MOOC天然存在缺失教学法的短板，带来了与MOOC 在面向对象与教学策略上的不同，非常适合于高校教育对象和教学模式，以致于对当下高校教育教学方法的改革带来重大的影响。

混合学习（Blended Learning）[5]是指线下面对面教学与在线学习（E-learning）有机结合的学习方式，一方面发挥教师的主导作用，另一方面更强调学生作为学习的主体[6]。混合学习结合课堂教学与网络学习这两种学习环境，在信息技术的支持下，使用传统教材和在线学习资源，以传统课堂教学和在线学习方式将教学内容呈现给学习者，以取得最大的学习效益。混合学习能够满足学生个性化学习、自主学习的需求，能够发挥教师主导作用，实现学生主体地位[7]。

翻转课堂（Flipped Classroom）[8]将传统的教学结构颠倒安排，学生在课外时间进行课程自主学习，课堂上进行解答疑惑、合作讨论等活动，其过程与传统的教学过程相反。学生根据自己的认知水平进行个性化在线学习，而在课堂上教师组织和指导学生讨论、总结、汇报等。翻转课堂的理念和SPOC 其实是一致的，两者的结合能有效避免传统教育中学习内容的强制性和思维过程的依赖性，提升学生的自主学习能力、协作能力和创新能力[9]。

二、带激励机制的基于SPOC 的高校翻转课堂混合教学模式的构建

基于SPOC 的翻转课堂混合教学模式在不少文献里已经进行了研究和实践，它不同于传统课堂，而是结合了SPOC、翻转课堂和混合教学三者的优势，以学生为中心，实现线上学习与线下学习的融合。学生课前通过线上资源自主个性化学习，课堂内讨论实现知识内化，课后拓展学习展示成果，突出了学生的主体地位，加强了学生对于知识的理解和应用，避免了传统教育中学习内容的强制和思维模式的固化，使学生的自主能力、协作能力和创新能力相对于传统课堂有了更大的提升[10]，改变了传统教学的弊端，促进了教学模式的变革。但当前该教学模式依然面临一些严峻挑战：如何更好地激发学生学习兴趣和主观能动性[11]；对于学生的个体差异性和潜力，如何引导不同的学生选择不同的学习目标和不同的学习路径，使得每个人能把学习的效果达到最大化；如何将单一学习方式拓宽至自主学习、探究学习、合作学习、反思性学习等多种方式，将课程跃升至深度探究、思辨、互动与实践的高度；在过程考核中如何能激励落后的学生努力追赶，获得更好的成绩，实现学习上的反转；SPOC 依托网络教学平台来实现在线学习、交流，以及数据汇总、分析等[12]，教学模式的提升需要网络教学平台技术的进一步发展。针对以上问题，本文引入个体化教学和评价激励机制，对当前基于SPOC 的翻转课堂混合教学模式做进一步的完善，以实现教与学更合理的翻转。

本文所述基于SPOC 的高校翻转课堂混合教学模式从教学目标和内容、层次化教学策略、混合学习过程、带激励机制的考核评价体系这四个方面进行设计，如图1 所示。

图1 基于SPOC 的高校翻转课堂混合教学模式

1.教学目标和内容

在课程授课过程中，总是存在不同基础和不同层次的学生，其教学要求和教学方法应该是不一样的，不应简单设置为相同。例如，对于基础好的学生可能讲一遍就可以了，在相同的学时可以讲更多内容；而对于基础相对较弱的学生则可能要反复讲解多次。又比如，理解能力强的学生希望学到更高层次的内容，掌握更深入的理论和技术；而对课程不感兴趣又难以理解教学内容的学生，可能希望能达到基本要求就可以了，能把更多的时间放在自己感兴趣的方向上。所以，教学目标和内容应该是分层次和分阶段的。

教学目标应该有一个基本标准，是所有学生需要达到的程度，应从专业要求和学生素质的实际情况来制定。作为一个“基本面”，不应要求过高，但又不能降低课程应有的基本效果。在此基本要求之上，可依据课程广度和深度的要求，逐步提高具体标准要求，制定多级不同层次的教学目标，形成金字塔型结构。而教学内容，在考虑学生下位技能的基础上，也应依据不同层次的教学目标，设置相应的范围限制与深度，明确重点难点。

2.层次化教学策略

翻转课堂并不是简单地将教学顺序颠倒，而是要根据教学目标、内容结构、教学环境以及学习者特征等要素调整教学过程、方法和手段[13]。在SPOC 教学模式下的教学策略应针对于不同层次的教学内容采用不同的教学方法，以及针对不同层次的学生提供差异化的学习过程。

（1）学习路径的选择

本文所述教学模式包含课前、课中、课后三次内化，即课前在线学习、课中线下教学和课后拓展学习。课前在线学习，允许学生根据自己的兴趣、认知和能力来确定初次教学目标，选择适合自己的学习路径。例如，基础差、认知弱的学生可以在课前在线学习时用更多的时间观看课程视频和学习材料，完成基本的练习；而基础好、学习能力强的学生则跳跃性有选择地学习，领悟深层次的内容，完成难度更大的练习。教师可根据实际情况，设定多种学习路径，包括学习资源、练习内容、拓展实践、综合应用等，并给定完成任务的参考时间和效果。学生通过一段时间的学习后，学习信心和效果都得到较大的提升，可能会根据自己的情况改变学习目标，选择更高层次的学习路径。

（2）教学方式的选择

教学方式不能固定不变，应根据学习者特征、知识类型和难度、教学进度等进行改变。翻转课堂将传统的课堂讲授学习和课后讨论答疑翻转为课前在线讲授与学习和课中线下讨论与答疑，以提升学生的学习兴趣和学习效果。对于学习基础较好的学生，这种方式应该能够取得比较好的教学效果，而对于基础较弱、不经常提问和讨论的学生，这种方式可能会影响他们的学习兴趣，所以这种教学方法在实际应用中不能一成不变。课中线下教学不仅仅是讨论，可适当由教师进行指导与引导，讲解思路、重难点、案例等，再进行讨论和问答。而课中讨论分组不应固定，可相同层次的学生分成一组，也可不同层次的学生分成一组，可根据讨论题目难度、学习者层次、激励程度等因素来确定。

3.混合学习过程

以任务驱动为核心的学习过程实现课前、课中和课后的三次内化[14]。传统教学以教材内容顺序编排授课，大部分学生往往会被动听课，难以突出主动学习。本文SPOC 模式中，以任务驱动为核心，依靠知识点建立学习任务单，每一个主要知识点可化解为若干个学习任务，包含任务目标、问题列表、学习指南、学习测试和学习反思等，把教学目标和内容隐含其中，体现课程大纲中所要求培养的知识和能力，也能激发学生学习的积极性。任务单也可根据任务开展的情况对教学内容进行重新调整和优化，理顺主要知识点之间的关联。

（1）课前在线学习——微视频+微资源+微测试+在线辅导+在线反馈

在SPOC 模式下，以任务单为驱动，学生依据任务单进行自主学习。微视频是为重点内容录制的讲解性短视频，不宜过多过长，微资源包括了课件、参考文档、实例和应用等，学生可根据自己的个性化需求、学习目标和计划自行安排学习进度，选择性地阅读和理解微视频和微资源的内容。学习过程中遇到问题，学生探索性解决问题，之后可与其他人交流解决，也可由教师在线辅导答疑。完成任务单学习任务后，学生进入本次任务相关的微测试。测试内容避免机械性的章节练习，尽量分解为循序渐近的小问题，以达到巩固知识点的学习目的。微测试可分层分级多次完成，自动评分系统反馈测试结果，以此检验学习效果，并决定是否需要重做该任务，还是直接进入下一个环节学习。本次任务完成后，可选择性进行在线反馈。在线反馈，可由教师进行问卷调查，也可以由学生留言直接反馈。问卷调查的内容可以包括对知识点的掌握程度、目前尚存的难点、感兴趣的相关知识等。SPOC 模式下的课前在线学习为学生自主学习提供了空间和服务，调动了学习的主动性、积极性、交互性和自觉性，完成了学习的第一次内化。

（2）课中讨论学习——合作+讨论+交流

课堂教学的成功须以调动学生的学习动机为基础。课堂活动依托线上学习内容，以完成任务和项目为驱动，注重培养学生的探究意识和创新意识。翻转课堂将传统课堂翻转为课前在线学习和课中线下讨论，以提升学生的学习兴趣和学习效果，但并不是对所有学生都适合。所以，课中线下教学不仅仅是讨论，可适当由教师进行引导，讲解重难点、思路、案例等，再进行讨论和交流。在教学过程中，教师起到引领和辅助的作用，而学习主角回归学生，学生通过自身和交互的学习活动，体验到学习的效果。教师根据任务单和课前在线学习的效果及反馈，适当安排课中讨论任务和项目。学生讨论分组可将相同层次的学生分成一组，也可不同层次的学生分成一组，可根据讨论题目难度、学习者层次、激励程度等因素来确定。学生在准备讨论或者辩论的过程中，需要筛选材料和分析设计，运用缜密的思维和逻辑论证观点解决问题，从而形成自己的观点。在课堂上，教师起到协调和评价的作用，依据学生的参与度和理解程度、准确性、流利性分别给个人和小组评分。课堂上学生讨论和辩论是理解、内化、实践所学知识和技能的过程，同时通过分析合作解决问题，交流不同观点，学会表达和倾听。作为学习小组共同完成某一任务或项目，学生相互交流讨论合作，增强学生完成任务的信心，激发学生的信息探究行为，促进协作式学习的顺利进行，从而完成学习的第二次内化。

（3）课后拓展学习——研学+实践+交流

在SPOC 模式下，理论和实践紧密相连，通过实践项目，才能使学生进行更加完整和深入的学习体验，通过进阶学习、项目实践和交流互评进行课后拓展学习，不仅能完备理论知识，更能提升实践能力、创新能力和协作能力。教师根据学生应掌握的专业能力，设置实践项目任务，提出研究方法，设置成果要求；学生根据自己的实际情况，对相关知识和方法进行拓展学习，以学习小组为单位，通过线上研究讨论、线下协作实践等方式来完成；教师可根据学生问题反馈进行在线辅导；学生将完成后的项目成果以图形、文字、动画、视频等多种形式在学习平台上展示，相互评价交流，通过师生、生生互评，使学生处于一种分析自我、评判他人、创造应用的氛围中，带动知识的迁移与运用，加强了集体的协作，完成知识的第三次内化。

4.带激励机制的考核评价体系

根据国家新课程标准要求，教师应建立多元评价的目标体系，关注知识技能、情感态度、价值观与过程方法的整合。既要重视对知识技能目标的评价，更要加强对过程性目标和情感目标的评价。评价中要尊重学生的个性差异，全面、客观地评价学生，保证学生的学习实现均衡的、阶段性的可持续发展。评价应改变过去单独由教师评价学生的状态，鼓励学生本人、同学、家长等参与到评价中，将评价变为多主体共同参与的活动。学生互评时要淡化等级和分数，淡化学生之间的相互比较，强调关注他人的优点和长处；强调自我反思，不要把评价变成互相“挑错”和“指责”。评价方法多样化，并要定性和定量相结合。根据以上要求，建立起具有激励性的考核评价机制。

（1）加强对学生学习过程的考核，设计科学合理、灵活多样的课程考核方式

在SPOC 模式下，建立以形成性评价为主、激励性评价为辅，形成教师评价、生生互评多元化多维度的考核体系。形成性评价注重考核学生的学习过程，评价阶段性的学习成果，包括线上评价和线下评价两种方式，教师评价和学生互评两种手段，以及学习过程和学习效果两个方面。形成性评价充分利用SPOC 学习平台对学生在线学习的记录，包括学习时间、路径和次数等，以及在线测试成绩等，可评价学生学习效率和学习效果。

（2）课中讨论活动和课后拓展学习中的互评机制

在课中讨论活动中让学生相互评价，能真实地从接受者的角度感受发言者的表现，让学生作为被评价者的同时也作为评价者，在角色互换中提升自己的学习能力和评价能力，还能激发内在竞争的动力。课中讨论环节在一定程度上反映了学生在课前在线学习中对课程内容的理解程度、自主学习的投入和质量，通过学生互评，以互评成绩来评价自主学习的成果。实施合理的互评机制，使学生之间能相互真实评价，是互评活动的关键[15]。可采用组内成员互评，但为防止相互抬高分数，也可采用本组讨论，外组旁听并评价，但两组之间并不形成相互评价的关系。对于课后拓展学习展示的成果，一方面通过小组成员互评，体现每个人在项目中的贡献；另一方面通过组外人员的评分，来评价项目组集体完成成果的优劣。

（3）实时评分反馈机制

SPOC 平台根据学生在线学习的状态，通过对学习时间、学习路径和次数、作业、在线测试成绩、课中讨论评分、课后拓展项目评分等参数进行权重计算后，给出一个阶段性的综合评分及排名，并反馈给学生，学生可实时掌握目前的学习情况。

（4）进步激励机制和末位淘汰机制

通过实时评分反馈，学生能及时了解自己的得分排名，从而激励落后的学生努力追赶。为了能最大化地提升学生学习的能动性，获得更好的成绩，实现学习上的反转，可对能将得分排名在一段时间内有大幅提升的学生进行奖励性加分，以激励更多的学生展开竞争性的学习，主动自觉地形成良好的学习生态环境。

而对于课程综合评价落后的学生采用末位答辩淘汰机制，综合评价排名前90%的学生，若达到合格标准直接根据考核分数通过考核，而综合评价排名后10%的学生需要进行课堂答辩来决定是否通过课程考核。末位答辩淘汰机制的实施促使学生更加主动地投入到自主学习当中，积极地完成课前在线学习和课后拓展学习。由于采取答辩淘汰机制，学生经过后期的努力，在答辩中得到较高的评价，从而通过考核。

三、实施效果

1.学习成绩分析

将《数据库原理及应用》课程进行混合教学模式实践后的2018 届学生的期末总评成绩与没有进行教学模式改革的前两届学生的成绩进行比较，采用SPSS 进行定量和定性分析，结果如表1 所示。可以看出，2016 和2017 两届学生平均分接近，p 值远大于0.05，故这两届学生成绩并无显著改变。而2018 届学生按混合教学模式进行教学，其平均成绩高于其他两届学生的平均成绩，比较二和比较三的p 值也都小于0.05，故经过教学改革的2018 届学生在成绩上有着显著的提高。

表1 三届学生成绩分析

2.与传统教学对比调查

在《数据库原理及应用》课程完成混合式教学改革后，对学生进行了一次在线调查，其内容是从学习适应性、学习态度和学习效果三个方面比较基于SPOC 翻转课堂混合教学和传统教学。调查内容从学习者的角度出发，按表2 内容进行设计，要求回答者判断混合教学比传统教学是否更加有利。采用李克特量表形式，对每一项设置“非常同意”“同意”“不一定”“不同意”“非常不同意”五种回答。

表2 在线调查内容

从调查结果看，学生对混合教学模式优于传统教学模式是持肯定态度的。根据问卷统计分析，总体上选择“非常同意”的占42%，选择“同意”的占48.2%，选择“不一定”的占6.8%，选择“不同意”的占3%，选择“非常不同意”的没有。可以看出，基于SPOC 的翻转课堂混合教学模式是得到学生肯定的。在各调查项中，学生对“学习的意愿程度”“激发学习主动性的满意程度”“自我学习的完成度”这几项相对传统教学更加有利的认同度较高，选择“非常同意”和“同意”的人数达85%、89.2%和88%。可以看出，学生学习主动性得到了较大提升，这也是传统教学经常面对的问题。由以上分析得出，基于SPOC 的翻转课堂混合教学模式要优于传统教学模式。

3.学生对教学改革的评价

在《数据库原理及应用》课程进行基于SPOC 翻转课堂混合教学模式课程教学实践后，通过谈话、问卷调查的方式，结合SPOC 平台学生学习过程数据，分析该模式对于学生学习过程和效果的影响。学生对该教学模式对自身影响的调查问卷结果如表3 所示。

表3 教学模式对学生的影响调查问卷结果

从调查结果可以看出，学生获得了较好的学习体验，学习情感和学习态度得到较大的改变，学习效果也显著提升，绝大部分学生也希望在别的课程继续开展该教学模式的教学活动。

四、结语

翻转课堂、MOOC、SPOC、混合教学等新的教学模式和方法改变着传统教学的思维和方式，以学生为主体的指导思想决定了在实际教学过程中不能简单复制这些新的教学模式，而应从实际情况，包括学生个体差异性、大班授课、授课层次等来调整教学目标和教学内容，采用个性化教学策略提供给学生更多适合自己的学习路径和过程，并有选择性地进行课堂翻转教学。任务驱动的混合教学模式，实现课前在线学习、课中讨论学习和课后拓展学习的三次知识内化，给予学生更多针对性的指导，给学生带来更好的学习体验，在掌握知识的同时，更能增强自主学习的能力、互动协作的意识和实践创新的理念。合理有效的考核评价机制不仅能体现学生学习付出和效果，更能激发学生的竞争意识和学习干劲。对于教师来说，从知识的传授者转变为学习的指导者和促进者，利用合理的教学策略和完善的SPOC 平台帮助学生进行自主学习的同时，也不断提升信息技术环境下教师的综合素质和团队协作能力。而对于学生来说，能够提升学生学习兴趣，改变学生学习态度，培养学生学习主动性，提高分析问题和解决问题能力以及团队协作完成任务的能力，将学习拓宽至自主学习、探究学习、合作学习、反思性学习等多种方式。本文所述教学模式，力图为当前高校教学模式探索新的思路和方法，使教师和学生转变角色，获得更好的教学效果和学习成果，推动高校教学改革的进程。