基于线上课程与操作自测平台的SPOC混合式教学模式改革研究——以计算机数据处理基础课程为例

叶 辉 曹 东

（广州中医药大学医学信息工程学院 广东·广州 510006）

1 概述

近年来，随着超星、MOOC等一些线上网络学习平台的蓬勃发展，不仅提高了教育的覆盖面，同时也很好地促进了高等教育的发展。但是线上教育在蓬勃发展的同时，也逐步暴露出自身存在的一些弊端，如弃课率高、无法保障学习效果和质量、教学方式单一等。因此，线上教学虽然拥有许多传统课堂所没有的优点，但是也无法完全替代传统课堂，所以只有把两者的优势进行有效结合，才能更好地发挥教师的主导性和学生的主体性。因此，面对计算机数据处理与应用课程选课人数多、课程内容丰富的情况，采用基于SPOC的混合式教学模式才能更好地提高学生的能动性，提高教师的教学效率。

2 数据处理课程实施SPOC混合式教学改革的必要性

SPOC，即SmallPrivate Online Course，小规模限制性在线课程。这个概念最早是在2013年提出和使用的。基于SPOC的混合式教学模式作为一种新的教学思路，它把传统课堂教师单纯单向讲授的方式转变为在线教育和传统课堂有机结合。主要特点在于教学对象更加精准，教学资源通过人群的特定的学习方式进行分享和利用。教学方式不是机械式的、灌输式的，而是而是线上学习和线下方式的有效融合，弱化教师主导地位，加强学生和小组学习的自主性，更加适应大学生的教育，可提升教学质量和教学效果。

传统课堂模式下，对学生的评价一直流于形式，主要通过学生的平时成绩和期末成绩，且期末考试成绩占较大比例，平时成绩也仅仅由课堂考勤和表现以及课后作业构成。课堂缺乏互动，很难及时掌握学生的学习状态，课后作业又很难客观地评价学生的学习效果。因此，需要一个建立一个更为客观全面的考核办法。

计算机数据处理与应用课程如果采用以SPOC为基础的混合式教学模式能够有效突破传统教学改革中的瓶颈和壁垒，实现以学生为主“教与学”的有机结合。在实施计算机数据处理与应用课程改革的过程中，紧密围绕教师、学生、在线课程、操作自测平台四个要素进行。将计算机数据处理与应用课程的各个核心理论模块作为教学知识点，建立线上和线下有机统一的学习方式。从而建立起一套有效提升专业技能的教学模式。

3 基于线上课程与操作自测平台的混合式教学模式构建

基于SPOC计算机数据处理与应用课程混合教学模式的构建将从SPOC混合式教学平台的构建、教学流程的实际和教学效果评价三个部分入手。首先，依托超星学习通建立线上教学课程，把计算机数据处理与应用课程的内容视频搬上线上，并设有知识点视频、PPT资源、电子教材资源、拓展学习知识资源、在线理论测验等模块，学生利用整个在线课程主要用来自学和课前预习使用，但这个在线课程唯一缺点是无法为学生提供有效的计算机操作性评价，例如学生的编程、学生制作word、excel等文档都无法在此平台上自动体现学习结果。对于高校计算机基础课来讲，需要一个平台能支持计算机操作类题目的自动评测。

在教学流程设计中，不仅要考虑SPOC网络教学平台、教学资源与技术的关系，还要考虑师生互动性和学生协同性的关系，做到教学软件和硬件、教学和学生以及学生和学生之间的充分融合，提高学生学习的参与感、主动性、积极性，形成结构化、立体化的学习模式；再次，构建多元化的过程考核评价模式，合理评估学生的学习效果。因此我们自建一套针对计算机操作的自动评测系统以满足以上教学要求。

3.1 构建计算机操作自动评测教学平台

图1：基于计算机操作自动评测的学生自主学习评测平台

一般的线上网络课程能为学生提供基于网络的多种学习资源和学习工具。网络教学平台以“课程教学”为核心，按照知识单元建设课程，组织教学资源，跟踪教学过程，最后将教学过程和评价展示相结合。但传统的线上网络课程无法对计算机类操作知识点进行评价，导致大学计算机基础课程无法对学生的操作水平做衡量，因此本项目构建一个针对计算机操作为主要评测目标的自动化测试平台，将知识点通过机器自动对学生的上机操作进行评测、对不同知识点的操作进行在线测试、考试和综合测试等环节来开展，形成系统化的学习元，为学生学习提供自测报告。学生可根据测试报告调整自己的教学内容，激发学生学习的主动性。结合每章知识点设置知识点化测试题目，内容短小精悍、简单易懂，便于学生利用碎片化时间学习。为此我们构建了能提供学生知识点测试和考试练习的平台，作为学生课程SPOC学习辅助测试平台，主要给学生完成计算机操作类的自测与成绩评价和学习报告的生成。平台框架如图1。

此平台根据教师课堂讲课内容，把每个内容点进行梳理和内容练习，让学生听一段课程以后，能马上检测自己的掌握程度。课程平台提供线下线上学习，线上包括知识点视频学习，知识点自测、知识点综合测试，自测考试等模块，线下实践包括知识点练习模式等，可提供课程线上线下混合学习。

3.2 教学流程重组

原本课程48学时，原来的学习形式只有理论学时和实践学时各占一半。基于SPOC的课程改革必须引进新的学习形式。课程设置线下理论学时，线下实践学时（知识点实践学习），线上学习形式（课后视频扩展+知识点自测+知识点综合练习作业），理论学时占18学时，线下实践占18学时，线上学习占12学时，此种模式比较容易令学生有主动学习的积极性。例如针对数据处理函数的内容，原本是2学时理论，2学时实践，改用混合式教学方法后，老师利用40分钟先理论教学，然后再进行40分钟平台进行该知识点时间练习，然后针对分数和平台评测结果，老师再进行40分钟翻转课堂和学生互动，完成深度学习。同学再进行30分钟二次平台自测，一个大的知识点包含3个学时的线上课程学习预习与复习。从而形成一个闭环的混合式教学模式。整个课程我们分为六个知识点，每个知识点整个模块占有8学时左右，下面我们针对一个知识点展开教学设计，设计学时和过程重组如下：

3.2.1 课程前线上自学与预习

课前环节自主学习——“自主学习+小组讨论”。学生的课前学习任务主要包括：观看超星平台预习知识点化视频、辅助教学资源，自主完成学习任务；完成和自主学习环节相关的在线作业环节来巩固学习效果。

3.2.2 课程线下理论教学与实践教学

课程线下理论教学深度内容——“课堂讲授+个人实践”。SPOC混合式教学模式最大的特点在于协作学习，首先要结合课程教学大纲，将教学内容分解为难度不同的任务，要求学生协作完成学习任务，引导学生课堂研讨，实现翻转课堂和课堂互动，完成深度学习；其次，在课堂使用学习平台的基于个人实践的练习过程和结果，加深学生对知识点的掌握，并形成问题的解决方案，实现知识内化；再次，通过学生自主任务的完成情况、答疑区提出的难点问题、个人实践效果的情况，教师进行总结，并在课堂中讲授重点、难点问题。此种模式下，学生知识内化的过程由于教师的支持和同学的协作、帮助共同解决问题，会大大提升学生对知识点的掌握程度，从而激发学习热情，提升学习的自信心。同时学习过程的及时反馈，可对教学全过程进行质量监控和评价分析，大大提升了学习效果。

3.2.3 自我测试与评价总结提升

最后一个环节就是学生利用线上学习平台进行自我测试和平台评价，利用信息智能批改技术令学生自主实践转化为学习进阶。学生通过线下教师的理论与实践教学，使用线上学习自测平台设置好的自我测试点，巩固学习到的知识，然后学生根据评价分数和评价报告，选择平台不同难度的进阶学习知识点，实现学生自主选择学习，起到深度拓展知识点的作用。例如在数据处理中，学生掌握EXCEL一些普通函数后，得到90分以上的评价，则学生可以选择下一个难度高的选学节点——“财务统计函数”，90分以下的同学则需要得到90分以上才可以选择难度更高的选项。学生通过学习报告，能掌握自己学习的水平，从而主动选择学习任务。学生提交自主学习任务单，在这个过程中，教师不仅要考虑让学生通过自主学习解决哪些问题，同时也要考虑提供哪些方法帮助学生进行自主学习。通过自主学习任务单，翻转课堂并没有弱化教师的作用，相反，教师的重要作用更加突显。

3.3 建立多元化诊断性的过程考核体制

在实施混合式教学时，课堂学习与在线学习并行，离开了课程的在线学习，学生的学习效果很难保证，例如学生的学习动机、自控能力等。因此为了避免部分学生线下学习时间少、习题作业互相抄袭的现象，在考核过程中要采取过程评价和结果评价相结合的形式，这样多元化的综合考核模式能够保障学习效果，监督学生的学习过程。

因此，针对计算机数据处理与应用课程的考核，平时成绩占比35%，期中测试30%，期末成绩占比35%。平时成绩的组成主要基于超星网络自学平台的考核评价体系设计包括视频学习、访问频度、作业等环节的过程性评价和总结性评价。期中成绩主要来自自建的学生网络自测教学平台知识点的评测和操作考试评价。这两个平台的使用非常有效地帮助教师将以往对学生学习过程的参与度、积极性等以往难以量化的指标实现量化，更真实客观地反映学生的学习情况，非常适合过程性评价。

针对期末考试，由于计算机数据处理将近有1000人选修学习，如按照考试要求安排在考试周同一天在机房考试，将超过机房计算机总数量，也涉及各学院间考试协调问题，存在较大的组织难度，因此进行如下考试改革，具体操作方案如下：

（1）从同一天考试改为考试周前分批分散考试。

（2）《计算机数据处理与应用》课程通过教务处网络题库考试系统，为每一批考试分批组卷考试，避免试题重复，防止试题泄漏。其余课程因为选修人数少，由教研室统一安排进行上机操作测试。

（3）为统一试卷难易度，每学期教研室统一组卷原则，保持各批考试的难易度接近。做到试题与学生答案可查阅。

这样，既解决了选课人数过多、考试机房不足的情况，又保证了期末考试的公平性，同时针对以往考试中遇到不懂的题目，考试后也能得到回顾和解答。

这种多元化的考核体系能更加全面反映学生的学习效果，有利于学生自主、探究、协作和创新学习，也杜绝了学生延续高中死记硬背的考试模式，学生不再是考前突击复习，而是参与到考核的每个环节，实现平时督促学习的作用。

4 结束语

从改革的实践效果上看，高校计算机基础课程采用基于SPOC的混合式教学模式，不仅优化了教学内容，在计算机基础课程混合教学改革实施过程中，教学大纲通过行为实施和反馈，在评价学生学习成果的系统性、全面性方面得到修订与完善，同时也进一步凝练了教学知识点，学生对教师的授课满意度提升到90%以上。其次混合式教学有利于提高学生的主观能动性，提高学生的自主学习能力，令学生更全面地掌握课程知识，拓展出更个性化的学习空间。提升了学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。