高校计算机基础课程深度学习路径探究——基于SPOC 与项目教学法的融合应用

刘 阳

（河北科技工程职业技术大学 现代教育技术中心，河北 邢台 054000）

0 引言

近年来，各高校教师都在逐步探索线上和线下融合的混合式教学模式，但总体实行效果不佳，问题主要表现为学生积极性不高、可供支配时间少、学习效率下降、理论和实际脱节等方面. 就这些问题来看，缺乏现行有效的执行方法和切实可行的培养目标是影响混合式教学有效开展的重要因素. 小规模私有在线课程（SPOC）作为新型的教学模式，其将优质的课堂资源搬至线上，助力实现个性化学习. 当前，国内对于SPOC的研究呈现持续增长趋势，讨论主要围绕将SPOC 平台与翻转课堂相结合的混合教学模式展开. 其中，朱荣等[1]研究设计项目教学法与翻转课堂相结合的教学模式；曾明星等[2]利用SPOC 资源构建面向课堂的深度学习模式. 从实践情况来看，项目教学法和深度学习之间存在明显的因果导向. 但是在现有文献中，很少将SPOC、项目教学法和深度学习3 个概念相结合进行深入探讨的. 因而本研究基于项目教学法，尝试构建SPOC 模式下大学计算机基础课程深度学习的教学模式，探索产生和促进深度学习的有效路径.

1 理论介绍与契合度分析

1.1 理论介绍

1.1.1 项目教学法内涵和特点

美国教育学家Kilpatrick 是最早提出项目教学法的学者，他将项目教学法分成了4 个阶段：构思、计划、实施、评判. 随后，项目教学法受到了学术界的关注，众多学者从不同角度对项目教学法进行概念界定. 国内外学者对项目教学法概念的界定主要从项目教学的实施流程、本质特征、教学目标、组织方式等多个角度进行. 综合多方面概念阐述，项目教学法的主要内容是：在教师指导下，以学生为中心，通过完成一个完整的实践性项目而进行的教学活动[3]. 它要求学生通过自主学习，将新旧知识有机整合在一起，在动手实践的过程中，达到个人综合能力的发展. 本研究对项目教学法概念的界定是基于项目教学的教学目标与组织方式，通过运用项目教学法以达到理想中的结果. 根据已有的理论研究和实践表明，项目教学法的特点可归纳为如下4 点[3]：理论与实际相结合，多学科知识和技能的综合运用，强调学生自主学习、以小组形式开展的实施过程，教师在教学活动起组织、监督和辅导的作用.

1.1.2 深度学习的内涵和特征

教育范畴内的深度学习一般被定义为一种主动探究性的学习方式，是指学习者在理解知识的基础上，运用批判性思维自主学习新的知识和思想，并在该过程中实现新旧知识的迁移和融合，作出决策并解决问题的学习方式. 深度学习具有以下3 个特征[4]：重视学习者多元能力的提升、追求高阶学习目标的达成和强调知识深度建构的实现. 综合国内外对深度学习的研究，深度学习是一种主动且深入获取知识的学习方式，它是一种强调学习者达到知识内化、形成批判性思维、个人能力全面发展的高阶学习模式. 可见，让学生形成深度学习这一学习方式对我国教学事业培养自主创新、独立思考的复合型人才具有一定的帮助.

1.1.3 SPOC 的概述和优势

大规模开放在线课程（MOOC）简称中文译作慕课，指的是大规模开放在线课程.“MOOC 元年”于2012 年开启之后，MOOC 迅速在全球卷起浪潮，平台建设风起云涌. MOOC 课程在中国同样备受关注，2014 年我国MOOC 课程学习人数增长幅度远超其他国家. 然而，MOOC 数量的急剧增加却引发了质量危机[5]. 由于MOOC对外开放且准入门槛低，线上学习人数规模大，学生知识水平参差不齐，出现了学生学习自信心受挫、教师教学热情下降等问题. 针对该现状，不少学校开始使用小而精的在线课堂——SPOC.

从某种程度而言，SPOC 是MOOC 的延伸和拓展. 关于课堂规模，SPOC 对申请者具有一定的准入条件限制，课堂学生人数一般控制在几十人到几百人之间，具有一定的私密性. 关于开展形式，MOOC 开展线上教学，而SPOC 更多的是线上线下相结合的混合学习模式. 有学者通过案例分析发现，SPOC 具有MOOC 无法比拟的4 个方面的优势：1）SPOC 既推动了大学的对外品牌效应，也促进了校内教学改革，提高了校内教学质量；2）SPOC 模式的成本较低，为MOOC 提供了一种可持续发展模式；3）SPOC 重新定义了教师的作用，创新了教学模式；4）SPOC 更加注重学生具有完整且深入的学习体验，目的是使学生的学习动机增强，对于提高课程完成率具有重要影响[5].

1.2 契合度分析

1.2.1 SPOC 与项目教学法的路径和目标相契合

SPOC 作为MOOC 的改进形式，相比于MOOC 对公众开放的特性，SPOC 的小众性有助于教师提高课堂效率、增加课堂互动和查看反馈情况. 有学者认为，SPOC 创新了教学模式. 在课前，教师为学生筛选、整合课程资源；课堂上，他们组织学生分组研讨，指导和促进学习问题的解决. 此外，SPOC 强调赋予学生完整、深入的学习体验，增强学生的学习动机[5]. 可以发现，SPOC 教学模式的核心是减少教师的重复性教学工作，而将更多的课堂时间交给学生，进而充分发挥学生的自主学习和创新能力. 项目教学法要求学生充当课堂的主导者，教师充当辅助者和引导者的角色. 在教学活动进行的过程中，让学生以完成项目为目标，将理论知识应用于解决实际生活的问题，在教学过程中培养学生主动获取多方面知识的能力. SPOC 与项目教学法均秉承围绕学生开展教学活动的原则，培养学生自主学习多方面知识的能力，深化学习体验. 因而项目教学法与SPOC 教学模式的路径和目标相契合.

1.2.2 深度学习是项目教学法和SPOC 教学的本质追求

时代在进步，当今社会对复合型人才的需求越来越大，然而高等教育仍停留在重知识传授、轻学生就业实践的尴尬局面，这导致了高校人才与社会需求脱节. 本科生就业难和用人单位招工难的现象并存，结构性矛盾突出，本科生教学模式改革成为社会关注热点之一. 深度学习符合复合型人才的培养要求，它与浅层学习恰恰相反，深度学习追求高阶学习，重视学生多学科知识交叉融合，并要求学生对知识深入理解，构建完整的知识结构，对高校培养复合型人才具有深厚的参考价值. 实现深度学习对实施环境具有一定的要求，一种适合并促进深度学习的学习氛围对实现深度学习具有重要帮助. SPOC 作为线上课堂，学习者可以根据自身学习情况，自主学习教师预先录制的课堂视频，并完成课堂作业和测试. 教师通过与学生的深层互动，引导学生更深层次的思考，激发学习内驱力，加强新知识的理解与建构，增强新旧知识之间的联系. 尽管项目教学法与SPOC 采用的教学模式不同，但两者之间存在互通点，SPOC 与项目教学法均鼓励学生根据自身兴趣和需求，自主搜集、学习相关知识的学习策略，力求学生实现知识的融会贯通，达到深度知识建构和深度学习的目标. 两者之间互相配合、互相补充，追求的目标与深度学习的定义相契合.

1.2.3 项目教学法和深度学习适用于大学计算机基础课程

大学计算机基础课程的教学内容主要包括：计算机相关的基本介绍、Office 软件的使用、计算机网络的基本知识等内容，内容涉及面广，知识点分布零散，难度差异大. 在授课过程中，需要给学生讲授较多概念性的知识，也有一些需要学生进行上机操作的实践性内容. 如果课堂时间单纯用于知识点讲解，并且只利用线下课堂时间将课本知识讲透是远远不够的，学生不能直观地理解并灵活运用. 除此之外，该课主要面向本科院校的全体学生，生源差异等问题致使一些知识点对于部分学生而言，难度跨越较大. 而对于非计算机专业的学生来说，一些软硬件基础知识内容实用性不强，应用范围有限. 因此，有必要结合大多数学生将来学习和工作的需求重新规划大学计算机基础课程. 项目教学法打破传统只注重课本知识传授的教学模式，培养学生将学习理论运用到实践中，其追求知识构建和深度学习的目的是探索实现大学计算机基础课程改革的有效方式.

2 大学计算机基础与SPOC 课堂教学中开展项目教学法的流程规划

2.1 以达成深度学习为导向

2.1.1 引导学生培养多元能力

项目教学是教与练的过程，是把客观规律内化成知识和技能的过程，教师不再手把手将知识和技能传授给学生，而是在课堂上以“教练”的身份，指挥和引导学生理解知识、动手实践，在实践中理解知识、掌握知识和运用知识[6]. 项目教学法的实质是基于项目实行的教学方式. 通常完成一个项目需要涉及多个领域的专业知识，辅以其他相关的技能，例如：人际关系的维系能力、善于倾听的能力、良好的语言表达能力等. 但对于本科生而言，他们的知识架构往往受限于单一学科，知识结构单薄，而且对团队意识这一概念理解不深，这对于项目教学的有效开展具有一定的影响. 因而教师在计算机基础课堂上要始终持有全局观念，综合考虑多方面因素. 在教学项目设计的过程中，不应该只局限于计算机专业知识的传授，应该将教学内容更多地融入到学生日常生活、本专业知识和其他知识领域当中，打破专业壁垒，跨越学科界限. 通过运用学生熟悉的场景，赋予理论知识鲜活的生命力，有助于调动学生的学习兴趣和学习热情，引导学生形成知识的内化迁移能力、多元能力和技术，并且增强个人综合素质.

2.1.2 以学生为中心

国内外大多数学者认为，深度学习是基于学习者的知识背景，结合对知识的理解，主动对学习进行深层次的知识建构，在建构中，学习者个人思考和实际问题相联系的能力得到锻炼. 对于大学生而言，他们具有一定的知识基础和理解能力，学习投入水平是影响学习效果的重要因素，而教师提供的支持策略则会显著改变学生的认知，激发学习动机[7]. 因而在计算机基础课程教学过程中，教师要秉持以学生为中心的发展原则，及时收集和梳理学生在学习过程中遇到的问题，在课堂上以思维引导的方式与学生共同探讨解题思路，积极发挥教师在项目教学中的监督和辅导作用，并与学生建立良好的师生关系，引导学生走向深度学习. 在完善知识体系的过程中，实现知识的内在串联，提高学生的解题能力，并形成批判思维.

2.1.3 实现深度知识建构

知识的深度建构发生在课堂的互动过程. 教师根据SPOC 平台反映的学生知识的薄弱点，有针对性地面向学生进行知识梳理和解答，帮助学生把新知识整合到原有的认知结构中，填补空缺漏洞，完善知识体系，促进知识结构的搭建. 其次，在大学计算机基础课程中要求学生开展小组项目，将知识运用到实际操作中.在这个过程中，需要学生熟练掌握新旧知识的运用. 有助于学生将新旧理论和信息进行相互联系与整合，通过项目的开展，不断地同化或纠正对知识的认知，对其认知结构进行巩固和重建，从而深化学生对新知识的理解，并形成长期的记忆. 实现深度的知识建构需要不断地对旧知识进行回顾，对新知识进行整理归类，才能更好地实现新旧知识的融合. 教师提出教学项目供学生个体反思与小组共同探讨，不仅是知识主动构建的过程，而且还是多学科知识和多渠道信息的整合过程[2]，在这个过程中逐步实现知识的深度构建.

2.2 项目教学法保障SPOC 课程与线下课堂相结合

2.2.1 课前构建教学项目

在课堂上实行分层化教育、差异化培养的教学模式并不理想，这种做法不仅耗费课堂时间，而且教师分身乏术，无法为不同层次的学生提供精准化教学. 而采用SPOC 与项目教学法结合的教学模式可以有效地解决学生水平参差不齐、难以开展分层教学的问题.

在教学活动开始前，教师首先需对学生的计算机素养和学习内容进行综合分析，兴趣是学生进入深度学习的动力，课前高质量的教学规划有助于调动学生的参与兴趣. 唯有学生在线上学习中打实知识基础，后期的课堂教学才能高效地实现知识的内化和深入. 在课程初期，教师在SPOC 平台上设置一些基础的并能够凸显个性化的问题让学生作答，根据答题结果，教师可以初步定位各个学生所属层次，为后续分层教育提供支持，并根据分析结果制定合适的教学目标. 将整个学期的教学任务视作一个完整的项目，构建接近真实工作情景的教学项目，创设多个特定场景，使项目更真实和可操作. 每一节课对应项目中不同阶段需要完成的任务，并且在教学活动开展后适时融入学生在学习过程中遇到的重难点问题. 知识难易度宜由浅入深、循序渐进，让学生逐渐适应新型教学模式，对其产生兴趣. 其次，教师要为学生搜集和筛选优质的、贴合教学目标的SPOC 课程视频及相关学习资料，在SPOC 平台上发布预习任务通知，组织学生自主观看SPOC 课程并完成线上练习及测试. 因为学生基础水平的殊异，各层次学生对知识的需求程度有很大差别，所以教师应鼓励学生主动记下学习过程中遇到的问题，并在SPOC 平台的班级群中发表疑问，引导其他学生参与互助解答，以便学生及时检验和巩固学习成果，加深对新知识的理解. 同时，教师可根据学生需求，筛选部分进阶式学习资料，鼓励学有余力的学生进一步进行深入学习.

2.2.2 让学生充当课堂的主导者

与传统课堂不同，在SPOC 与项目教学法结合的教学模式下，课堂成为学生深度加工知识的地方. 首先，在课堂上，教师根据SPOC 平台中学生的学习路径及错题数据，为学生进行知识讲解和答疑解惑，扫清学生在自主学习中碰到的难点. 其次，需要把课堂时间的主导权交到学生手中，向学生介绍课前预先准备的项目，模拟具体的工作环境，引导学生的思维进入特定情境，实现知识点迁移目标. 再次，开展传统教学模式不具备的分层教学，依据初期的答题情况将班级学生分成若干个小组，按学生计算机基础水平层次高低依次组成学习小组. 在课上，学生以小组形式先共同开展组内问题探索，后举办组间对话讨论，在交流中产生思维的碰撞. 由于计算机的操作步骤并非固定不变的，为了达到某个结果会有多种实现方式. 以WORD 为例，将小标题设置相同的文本格式就有两种实现方式，操作者既可以逐个点击小标题设置，又可以使用高效的格式刷工具，二者操作后结果完全相同. 但在传统的大学计算机基础教学中，通常不会将各种类型的操作方法都教授给学生，一方面是课堂时间不允许，另一方面是教学重心不在于此. 因为学生彼此之间知识基础不均衡，所以不同层次的小组在上机操作时往往会产生不同的操作方法. 在后续组间对话的过程中，学生代表通过分享演示，让学生学到传统课堂不具备的知识. 鼓励学生不断转换思考角度，实现一题多解，掌握多元思考的能力，发挥群策群力的优势. 在整个课堂的教学过程中，教师要始终关注学生动态，当发现学生一筹莫展，且陷入解题困境时，教师应及时给予指引，适当给出解题思路，引导学生深度思考.

2.2.3 课后回顾课堂

为了保障项目教学的有效开展，确保每一名学生都参与到课堂项目建设中，教师要定时对学生线上、线下课堂的参与率和知识掌握程度进行进一步了解. 课后在SPOC 平台上及时发布本次课的课后习题和测试，试题难度需适当增强，不是简单的概念判断，而是要进一步的延伸拓展，主要以调查学生对知识的深入理解程度为主. 由于教师管理范围有限，即便在课上关注了各个小组的完成情况，但也无法精确地知道各个学生的表现，因而课堂学习专注度的检验主要依赖小组成员的互相评价，从侧面掌握学生的课堂动态. 教师制定小组互评表，表中依次列出小组名单，并设置小组讨论参与度、贡献度、满意度等指标，让学生用1～10 分给组内各成员打分，此外可以设置问答题让学生阐述小组存在哪些优点和不足. 互评表与课后试题一并发布于SPOC 平台. 教师要做好后勤工作，对于学生课堂结束后仍然存在未理解的问题，教师鼓励学生在SPOC平台的问答区内提问，每周定期在线上对还没有解决的或学生回答不够完整的问题进行详细解析，促进学生形成知识闭环. 课前浅层知识解答集中于SPOC 的课程群聊，帮助学生梳理新知识；课后重难点解惑集中于SPOC 的问答区，此区能反映学生对知识的消化程度，并且问答区的讨论可以自动累计形成班级学生的习题集，便于学生有针对性地查阅、复习、巩固课程重难点. 教师通过多方位的评价体系，及时根据学生的学习状态调整教学任务，确保学生在打好扎实的知识基础前提下，走向知识的拓展和对信息的批判性思维的养成，更好地落实深度学习.

2.3 多主体反馈机制

SPOC 与项目教学相结合的课程模式倡导多主体反馈机制，即SPOC 平台、教师、学生之间构成了评价的多元主体. 不仅学生可以在课前、课中、课后多个时段接受来自SPOC、教师和小组不同主体的反馈，而且教师可以通过SPOC 和课堂上学生的表现获取反馈，掌握学生学习动态. 其中，SPOC 评价侧重于数据分析，对学生自主学习的状态和知识掌握情况进行评价；教师评价侧重于专业判断，对项目完成的过程和学习质量进行评价；学生互评侧重于表现评价，对小组项目学习中的个人表现、知识贡献进行评价[8]. 借助多主体反馈体系对提升学生的社交、批判、知识内化的系统整合能力和深度思考能力具有极大帮助. 多主体反馈机制跨越了课堂时间的限制，每个阶段的学习过程都能让教师和学生获得反馈，从多个角度得到更加客观和全面的课堂效果和学习动态. 全链条多维度的反馈机制促使教师及时掌握班级学生对项目教学的适应程度，优化教学任务的设置，保障最优的教学质量；促进学生及时对自身学习过程进行反思，调整最佳的学习状态以应对后续的学习，为实现深度学习打下坚实的基础.

2.3.1 线上SPOC 反馈

传统的本科生教育中，教师难以监督课程中每位学生课前预习、课堂学习和课后练习巩固的完成情况，各环节的实施全靠学生自己把握. 教师一般只负责课堂教学和课后布置学习任务. 若学生在课后习题中遇到难题无法解决时，可能更多地依赖课后自觉寻找老师解答. 然而这种答疑方式不仅会使大部分学生不敢与老师面对面交流，而放弃深入理解知识，而且还可能会存在对于同一道习题，老师需对不同学生重复讲解多次的状况，极大影响了教师的工作效率. 但SPOC 可以改变这一现状，有学者认为，基于SPOC 的混合教学可以覆盖各个阶段的评价、多样化的评价方式和多元化的评价主体，是促进学生自主学习和激发学生深度学习的重要杠杆[9].

信息化是当今时代的大趋势，SPOC 将课堂搬至线上，不仅为学生提供了更多优质资源，而且SPOC 还具有自动批改练习题、辅助分析的功能，大大减少了教师的负担. 在线上学习过程中，SPOC 平台通过讨论区互动、自动批改试题等形式，及时向学生反馈知识漏洞. 学生可以参照SPOC 提供的答案解析，自主学习补漏；如果仍有无法自行解决的问题，还可以通过SPOC 平台的老师答疑区，在答疑区中发起问题，教师定时对未被解决的问题进行答疑，不仅可以减少同一类问题重复讲解的低效工作，而且教师的讲解更符合教学目标需求和贴合学生个性，有助于学生查漏补缺，使学生全面了解自身学习状况. 同时SPOC 平台会自动统计学生的完课率和错题率等数据，教师可通过反馈结果直观地了解班上同学的学习情况，并为根据学生需求制定教学目标提供了极大的帮助.

2.3.2 线下课堂教师反馈

课堂上教师较高的参与度以及对学生开展针对性教学能有效确保学生进入深度学习. 深度学习要求学生能够熟练并灵活运用新旧知识，并在构建知识框架的过程中时刻保持批判性思考. 然而达到深度学习这一目标的过程需要长时间坚持和多方面综合能力，仅靠学生独立完成稍显困难，因而还需要借助教师的指导力量.

延续SPOC 的课堂反馈，教师在课前便充分了解班级学生的学习动态，并对部分难题做线上解答. 在项目教学法的指导下，教师需在线下课堂发挥督导作用. 根据SPOC 数据的汇总情况，教师在每次课上对学生的总体完成情况做全局性评价，突出表扬线上学习态度认真、积极发问、积极进行知识拓展的同学，引起班级学生对SPOC 线上学习的重视，激励学生通过自主学习不断完善知识体系. 除此之外，每次课结束前，教师在课堂中要根据学生的上机表现，有针对性地指出学生的不足，并指明方向. 对各小组项目做总结，点评各小组在完成项目中的亮点和不足之处. 教师与学生面对面进行口头交流，对学生做出评价反馈，能够进一步引起学生对自身学习成果的重视，使学生重新审视、思考自己的知识结构，培养反思批判和内化知识的深度学习能力.

2.3.3 学生之间反馈

大学计算机基础的课程内容以理论性知识为主，并且伴随大量的上机练习. 该课在传统教学中，多数教师在课上只进行单方面理论知识的讲解，而将上机练习作为课后作业布置给学生自觉完成. 由于理论知识的专业性比较强，学生的计算机知识基础不足以支撑在课堂上深入互动探讨问题，教师通常放弃小组教学模式，所以会导致学生与学生之间的互动交流接近于零.

本研究的教学模式要求教师预先设计符合学生知识基础的教学项目，让学生在课堂上通过以问题为导向的小组合作开展项目实践. 在此过程中，学生与学生之间、小组与小组之间的互动相比传统教学模式明显增加. 由于改变了传统的上课形式，学生的课堂活动主要集中于小组内部，这就避免出现学生怯于在全班面前回答问题的现象. 同时，因为同龄人之间的代际少，彼此之间可以迅速找到合适的交流方式，更有利于学生在课堂上畅所欲言，向他人抒发内心真实的观点，促进小组项目的有效进行，推动课堂教学开展. 小组与小组之间共享看法，不断使项目朝各个方向并进，小组成员之间激烈的思想碰撞引领项目逐渐走向深入，横向广大和纵向深入的小组协作与沟通是实现深度学习的关键路径. 学生在互动和合作中，能够及时发现自己与他人之间的差异，既能互补知识体系的不足，激发他们对旧知识进行回顾、反思和修正，并且学到传统课堂中教师并不会传授的新知识. 小组合作能够有效调动所有参与者的参与热情和专注投入度，充分发挥每个人的聪明才智，激发高度的求异思维[10]. 在新旧知识的交融下，促使他们对知识产生更全面的理解，形成批判性的眼光，培养深度思考的思维方式，调动主动获取多元知识的能力.

3 结论

就目前的教学形式而言，在大学计算机基础课程中推进SPOC 与项目教学法相融合的教学模式还需要克服重重困难. 例如：项目式教学设计所需时间多、执行周期长等因素，会在一定程度上限制教师的使用. 但真正要突破的瓶颈，是长久以来大学教师“重传授，轻解惑”的教学观[11]. 此外，项目教学法重视以学生为主体，提倡教师将课堂主导权交予学生，让学生在课堂上自主将理论知识与实践知识相结合，实现知识内化，搭建完整的知识架构. 但是学生的行为具有高度的不确定性，课堂效果的优劣主要依赖学生参与态度的积极与否. 如果教师没有对学生进行有效的引导和监督，可能会导致小组内部交流合作少，小组成员丧失学习热情，甚至对大学计算机基础课程产生厌恶的心理问题. 因而教师应全面掌握达到深度学习所需的各种条件，不能把教学项目片面化，应根据具体情况实施动态管理. 项目的发展是一个不断动态变化的过程，各个阶段、各个主体都需要不断地进行动态改进，逐步完善项目漏洞.“十四五”规划和2035 年远景目标纲要提出，建设高质量的教育体系，意在培养更多高质量发展、高水平自立自强的各类人才. 在SPOC 与项目教学法的融合应用下，可以推动教育模式改革，为社会输送更多善于全面发展的复合型人才.