基于SPOC教学模式的“云教材”交互性研究——以建筑工程管理实务云教材为例

李伟娜 唐晓春

2020年全国教材工作会议召开，陈宝生指出，充分发挥教材铸魂育人、关键支撑、固本培元、文化交流等功能和作用，全面提升教材建设的科学化水平。教材是人才培养的重要支撑，是促进教育改革的最活跃因素。新工科为工程教育提供了全新的视角，传统教材建设已不能适应新工科人才培养的需要，在建设理念、模式和实践路径等方面都亟待进行改革与实践。

一、“云教材”的概念

云教材集成移动学习、富媒体数字出版和云服务三大领域的前沿技术，[1]依据学习者情景化、动态化、形象化的学习需求，将传统纸质教材内容重新进行富媒体编排设计和交互设计，面向各端进行全新设计呈现(手机、Pad、PC)，为学生提供丰富的、可扩展的、可互动的、进度可跟踪的、精致化的全新教材学习体验[2]。

二、“云教材”交互性特点

所谓交互是指交流和互动，美国著名教学系统设计专家梅瑞尔(Merrill，1990)认为：“学习中的交互是教学系统与学习者之间，包括相关信息交换在内的，实时的、动态的、相互的给予一一提取过程。”[3]

交互性一直是线上线下SPOC教学研究的核心问题，云教材作为SPOC教学的重要载体，其交互性主要体现在人与媒体平台的交互，人与人的交互，[4]即形成师生之间、生生之间、教师与媒体平台之间、学生与媒体平台之间的共同体，并形成交互闭环，学生在交互循环中个人内在知识概念体系与教学资源相互交互，从而真正完成个人知识概念的重建，达成深度学习目标。展开来说，一是教师线下分析教学目的、合理设计教学内容、制作教学资源；二是通过媒体平台发布教学资源、提出问题、在线答疑、监控学生学习，以此实现教师与媒体平台交互；三是教师与学生在线下课堂真实情境交互中，学生学习知识点、完成作业展示、个人成果汇报等内容，课堂上教师可以随时应用云教材媒体平台发起主题讨论、布置小组任务、随堂练习、选择抢答、问卷调查、打开网页链接等多种设置，以此实现教师与学生在真实情境中的交互；四是学生通过媒体平台自主学习教学资源、自我测验、反馈问题、交流互评，以此实现学生与媒体平台交互、实现教师与学生在虚拟情境中的交互。

通过教师与媒体平台交互，学生与媒体平台交互，实现纵向交互；教师与学生在真实课堂情境交互，教师与学生在虚拟媒体平台交互，实现横向交互，从而形成云教材在SPOC教学中的交互闭环，是区别于传统课堂师生交流互动的全新形态。

图1 云教材交互性示意图

三、建筑工程管理实务“云教材”内容设计

建筑工程管理实务课是高校为培养应用型人才开设的特色专业课之一，该课程是工程结构、工程力学、土木工程材料、建设项目管理、施工组织等课程的后续课，是以上课程重点内容的补充讲解，从实操层面告诉学生具体做法，使学生对专业基础课有效的整合，融会贯通，为学生业务实习和毕业实习提供充分的理论和实践指导。

充分考虑新工科专业建设要求，适应线上线下SPOC教学需要，体现建筑工程管理实务课交互性和实操性特点，建筑工程管理实务云教材选择了超星学习通平台，教材设计紧扣教学大纲要求，教学目标明确，以“模块化框架、任务式导引、多点位管理”为设计理念，具体内容设计如下。

(一)模块化框架设计。区别于传统教材设计，建筑工程管理实务云教材打破传统章节设计，将整个云教材分为五大模块体系，即导课篇、施工技术篇、施工管理篇、规范标准篇、综合案例篇。导课篇中包含有本课程的电子教材、各模块的思维导图和导课微视频；施工技术篇，分为建筑工程设计要求和施工技术要求上下两个部分，设计要求部分包括构造要求、结构要求和材料要求，施工技术要求部分按分部工程划分为地基基础工程施工技术、主体结构工程施工技术、防水保温工程施工技术、装饰装修工程施工技术及季节性施工技术要求；施工管理篇按照建筑工程项目管理主要内容进行设计，包括进度管理、质量管理、安全管理、成本管理、施工组织与现场管理、招投标与合同管理6个专题；规范标准篇将建筑工程现行标准与规范与施工技术和施工管理部分知识点紧密结合，融会贯通；综合案例篇将实际工程案例中技术要求、管理程序、验收规范、成品控制等知识点通过案例综合呈现，充分体现课程实际操作特点，将理论与实践紧密结合。

数字化的教学资源和云端存储，是云教材的特点和优势，这一特点使得建筑工程管理实务云教材设计打破传统教材章节设计理念，模块化、专题化教学成为可能，老师根据教学需要设计内容顺序，下载和上传丰富的教学资源，使得教学设计灵活多变。同时，模块化框架设计更符合学生由浅入深的认知规律，知识点容易串联起来，系统性更强，达到深度学习的目标。

(二)任务式导引设计。在建筑工程管理实务云教材的小节设计中，设有章节内容、章节测验、动画演示、案例实操、拓展阅读等导引模块，在任意模块中均可以设置多个任务点，已实现教与学的过程，教师通过任务点时间设置来管理学生学习情况，以地基基础工程施工技术这一小节来展示说明。

图2 云教材任务式导引设计

在地基基础工程施工技术这一节中包含章节内容、章节测验、动画演示、案例实操、拓展阅读5个导引模块，章节内容中展示地基基础施工技术要求的视频讲解和配套讲义；章节测验模块中有本节内容相关的测验题目；动画演示模块中有降排水、桩基础施工、土方开挖回填、大体积混凝土浇筑方式等动画视频，便于学生理解晦涩难懂的知识点；案例实操模块通过具体的工程案例回顾教学内容，考察学生知识掌握情况；拓展阅读模块中补充了土的击实试验、深基坑支护方法和大体积混凝土裂缝控制技术等内容，指导学生学习专业前沿知识，引导学生把握专业研究方向。

云教材任务式导引设置，让学生从多个维度完成课程学习，通过视频、动画演示，使教材中的文字立体、可视、直观，满足学生形象思维的需要。另外，对任务点设置和完成时间的要求，教师可以督促学生学习进度，掌握学生对知识点的理解情况，即实现了教师与平台的交互，学生与平台的交互，教师与学生之间的交互，充分体现云教材在SPOC教学中“交互性”的特点。

(三)多点位管理设计。借助超星学习通平台建设的云教材不仅有教材功能，还可以实现教师对学生的学习管理职能。多点位管理设计具体体现为，第一在云教材的“管理”模块下，教师可以建立班级，实现对不同年级、不同专业的管理，云教材中的数字资源，可以根据不同年级、不同专业课程需要重新编排教学内容，例如针对土木工程专业要强化施工设计要求部分，对工程管理专业的学生要强化施工管理部分，在模块内容设计时即可适当增加或删减微视频、课程讲义等内容，甚至可以重新组合微课体系，这是传统纸质教材无法比拟的优势之一。同时，由于建筑工程规范标准更新迅速，课程涉及的施工规范、标准也要随之变化，云教材中数字资源更新便捷、迅速，传统纸质教材更新需要很长的时间周期，不适应专业快速更新的要求。第二云教材的“统计”模块下，教师可以实现对任务点监测、成绩管理、测试管理、作业统计、考试统计等功能，对完成情况不好的学生及时进行教学预警，完成一名教师管理多名学生的工作职责。

四、“云教材”交互应用效果

(一)课堂教学“云教材”交互效果。在线下真实课堂情境教学中，“云教材”中的功能模块可以与知识点讲解融合使用，例如教师在讲授过程中可以运用章节测试、投票、群聊，考察学生对知识点的掌握情况；利用主题讨论、抢答来引起学生注意，引导学生发散思维，激发学生参与热情；实操性环节，可以利用小组任务来锻炼学生团队协作能力；利用问卷调查、网页链接模块实现学生延展学习的需要。与传统课堂相比，在“云教材”的帮助下，由教师主导课堂，逐渐过渡到学生主导课堂，顺利完成教师与学生的交互，学生与学生的交互，让课堂充分活跃起来，学生的学习兴趣更高，知识的掌握程度更好，学习效果更明显。

(二)线上教学“云教材”交互效果。在线上虚拟教学情境中，以任务式引导理念设计的“云教材”可以充分体现师生、生生、人机交互性特点。以建筑工程管理实务课为例，章节测验、动画演示、章节预习、章节作业等内容可以选择性地设为任务点，教师向每名学生发布通知提醒，要求学生在规定的时间内完成任务点学习，学生完成率达到98%以上，证明了学生与“云教材”交互性非常高；“云教材”的统计模块对学生的学习情况实时跟踪，自动分析，教师可以依据分析结果调整教学内容，难易程度、教学时长、教学方法，做出合理高效的教学设计，从另一方面讲，体现了教师与“云教材”的交互性特点。“云教材”的群聊和消息功能模块，学生和教师可以随时随地提问、交流，教师根据一个学习周期学生的留言和提问，能总结出学生认识上的盲区、思维上的难点问题，为老师教好一门课提供相当重要的参考。

综合来看，“云教材”是实现SPOC教学交互性的有效载体，不管是面对面课堂交互，还是线上学习交互，“云教材”交互资源丰富，交互方式多元，学生有更多与老师和同学交流讨论的机会，有更多表达自己观点的机会，有更多团队协作的机会[5]。教师的教学手段更加多样，资源更加丰富，对学生学习可以有效监督，节省一部分课堂时间，对教材更新迅速，通过云教材的超链接，增加教学的延展度。

五、数字化媒体教学平台的研发建议

“云教材”的开发、设计、应用离不开数字化媒体教学平台，媒体平台是SPOC教学的重要载体，对实现新型的教与学的设计有不可或缺的作用，超星学习通平台、雨课堂、智慧树、腾讯课堂、中国大学慕课都是很好的教学平台，被广大教师广泛应用。但是各平台提供的数字化资料类别、数量、质量上良莠不齐，平台的功能设计、开发也不同程度地存在问题。

(一)平台功能研发要考虑解决学生学习自主性和深度学习问题。目前各大教学媒体平台所提供的课程模块功能大同小异，基本能够满足教师和学生学习和交流互动的需要，但是还不能有效提高学生学习自主性，一部分学生为例完成任务点刷视频，抄袭作业提交，线上考试作弊等现象是存在的，随着媒体平台功能的研发，如何解决上述问题，提高学生学习自控能力，增加人机互动，促使学生深度学习是未来功能研发的重要方向。

(二)建筑工程类专业课资源有待充分开发，课程体系有待补充完善。随着SPOC教学的开展，高校对教学改革的重视，纵观各大教学媒体平台，课程资源从数量和质量上可谓相当丰富，但是专业课门类还不够健全，建筑工程专业作为新工科建设的重点学科门类，线上教学资源与其他学科相比亟待开发。建筑工程专业课大多来源于工程实践，应用于工程实践，为具体的建设项目服务，线上资源可以让书本上的文字和图片立体生动，教师上课应用性更强，学生学习效果更佳。近年来，教育部组织的校企产学研合作项目为建筑工程类专业线上课程建设提供了新思路，随着教学改革项目、实践教学项目等落地落实，相信建筑工程类专业课程线上教学资源必将越来越丰富。

综上所述，“云教材”交互性特点与SPOC教学培养学生探究学习、自主学习能力目标是一致的，“云教材”这种新型的教材编纂理念，教材内容极大丰富，使用方式多样，师生交互方便高效，是适应SPOC教学的重要形式，更是未来教学改革的重要方向。