基于“SPOC+翻转课堂”的混合教学模式构建与实践

陈昭喜　冼慧敏

［摘 要］为发挥多种教学模式优势，文章以医用物理学课程为例，探索“SPOC+翻转课堂”混合教学模式改革。课程组在教学实施过程中采用“课前导学—线上自学—差异辅导—线下课堂—教学反思”五步教学法，形成线上学生自主学习、线下课堂聚焦问题的“双课堂互补”混合式教学模式；在资源建设过程中，利用知识图谱将课程知识碎片化，让学生在学习时利用知识图谱建立碎片化知识点间的逻辑关系，实现解构和重构的闭环。文章通过班级对比，研究了混合教学模式的有效性，并结合改革实践，从更新教学观念、提升TPACK水平、推进教学和管理改革三方面提出了对策建议。

［关键词］ SPOC；混合教学模式；翻转课堂；医用物理学

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）01-0091-03

教育部在《教育信息化2.0行动计划》中指出，要发挥技术优势，变革传统模式，推进新技术与教育教学的深度融合[1]。此后，以SPOC（Small Private Online Course，小规模限制性在线课程）、翻转课堂为代表的教学模式在教学实践中得到广泛应用，对提高学生学习自主性、提升教学效果起到了促进作用[2]。但在一线教学实践中，每种教学模式都具有其自身优势和不足之处。为了发挥多种教学模式优势，利用信息手段加速对传统课堂教学模式变革的混合式教学模式应运而生[3]。本文结合医用物理学课程“SPOC+翻转课堂”混合式教学改革实践，针对混合式教学设计内容、混合式教学实施流程，提出几点对策建议，以期为教育教学改革提供思路。

一、现状与背景

医用物理学是医学相关专业的一门专业基础课程。本课程教师在教学中，常常面临以下问题：教学课时不足；授课学生多，学生专业背景多样，学生基础差异大；物理公式和规律抽象，难以理解等。本课程在考核评价上，一般采用平时成绩+期末成绩的方式，忽视对学生学习过程的考核。为解决这些问题，本课程教学团队依托自建的医用物理学在线资源，线上以学生自学、教师导学为主，线下采用重难点讲解、问题探究、答疑讨论等多样化教学手段，实施“SPOC+翻转课堂”混合式教学模式，改变了以往教师主导课堂的传统教学模式[4-5]。

二、改革与实践

（一）“SPOC+翻转课堂”混合教学设计

有效进行混合式教学，一要有丰富优质的线上资源，二要实现在线学习与传统课堂有机融合。医用物理学教学团队完成了线上和线下双课堂“SPOC+翻转课堂”混合式教学设计。

线上课堂教学设计由资源开发和资源使用两部分构成。围绕医用物理学教学大纲要求，遵循“解构—重构”方法论，按照“课程—单元—积件—素材”逐级解构，设计“课程知识树”，将课程内容碎片化，形成知识图谱（见图1）。针对难以理解的概念和物理现象，采用动画和虚拟仿真软件自主开发了200多个数字资源，化抽象为具体；录制了101个教学微视频，配套设置随堂讨论和练习，形成微课程。将相关微课进行程序化组合，配套单元测验等形成10个教学单元，实现了课程的“解构开发”与“重构集成”。资源使用是学生知识重构的过程，教师依据学习内容，发布学习目标及学习任务，学生按照目标和任务，在中国大学慕课平台自行观看教学视频进行学习，并在知识图谱的指引下建立碎片化资源之间的内在联系，重构知识体系。教师利用学习平台强大的数据记录和整理功能，分析学习数据，梳理学生学习过程的疑难点，为线下课堂准备素材；同时发现学生的学习差异，进行差异化辅导，为学习能力强的学生拓展更深内容，为学习能力偏弱的学生补基础。

线下教学设计包括课前导学、重难点梳理、高阶问题讨论与分析等环节。

（二）“SPOC+翻转课堂”混合式教学实施

2020年3月以来，医用物理学课程采用了“SPOC+翻转课堂”混合式教学模式，目前受益学生已超2000人。具体教学活动以“章”为单元，教学流程按照“课前导学—线上自学—差异辅导—线下课堂—教学反思”五步进行（见图2）。

1.课前导学

开展课程思政：首先介绍本章知识背景，通过讲述物理学现象、规律等发现过程中的人和事，向学生传达科学家们坚韧不拔、勇于创新、实事求是等精神，以及伟大的家国情怀，培养学生的爱国主义精神。同时，还可以和最新的科学技术动态联系起来，特别是与中国相关的最新前沿科技，培养学生的民族自豪感。深入挖掘课程思政元素，使思政教育和专业教育同向而行。

建立知識脉络：向学生展示本章知识图谱，讲解各个知识点之间的逻辑关系，帮助学生建立知识脉络，使学生在碎片式的学习中不迷航。

讲解核心、抽象概念：核心概念是理解其他知识内容的基础，而抽象概念往往是学习中的难点，教师在导学中要先向学生讲解概念，辨析概念的深层含义，为学生接下来的自主学习奠定基础，扫清障碍。

2.线上自学

教师开设虚拟课堂，发布学习目标、学习任务，并利用中国大学慕课慕课堂开展签到、讨论等教学活动。在知识图谱指引下，学生利用线上学习资源完成知识学习、随堂测试和随堂讨论等，在学习过程中发现学习难点。

3.差异辅导

通过小组协助学习或者老师在线答疑等手段，实现个性化辅导。教师帮扶基础较弱的学生，引导基础较好的学生拓展更深更广的知识，培养其创新创造精神。教师通过分析中国大学慕课的学习数据，了解学生的学习进度，督促学习进度落后的学生，找到学生学习难点和理解不透彻的内容，并将其作为线下课堂教学设计的素材。

4.线下课堂

教师依据教学大纲要求及线上学习数据分析设计线下课堂，主要围绕三个方面展开：一是教学大纲中的重点，在课堂上教师须再次讲解；二是对学生在学习过程中理解有偏差的内容，教师通过设置由易到难、分层递进的讨论问题，帮助学生理解相关内容；三是教师设计更综合更高阶的问题，引导学生运用前面所学内容，通过小组协助的形式来解决问题，教师在这个过程中发挥引导、点拨的作用。

5.教学反思

学生再次整理学习过程的遗留问题，完成单元测验。教师反思教学过程，积累素材，总结经验。

（三）学生成绩评定方法

成绩评定分为线上学习、线下学习、期末考试成绩三部分，具体成绩占比如表1所示。本考核方式贯穿学生学习全过程，有利于提高学生的学习参与度，也有利于教师对学生学习动态的跟踪和个性化指导。

三、“SPOC+翻转课堂”混合教学评价

（一）混合式教学改革提升了学生的学习成绩

我们选取2019级和2020级生物医学工程专业医用物理学成绩进行了对比。其中，教改班40人，传统班39人。两个对比班级的教材相同，考核的内容基本一致。教改班课程成绩平均分为74.3，传统班课程成绩平均分为71.6，提高了2.7个百分点。两个班级成绩的分布对比见图3。

由图3可知，在教改班中，低分数段的学生人数减少了，中分数段的学生增加了，混合式教学在提高学生学习成绩方面有效果。

（二）学生对于混合式教学改革的接受程度和建议

为了解学生对“SPOC+翻转课堂”混合教学模式的接受程度和建议，本教学团队向广州中医药大学生物医学工程、临床医学等专业学生发放了调查问卷，收回341份有效问卷，学生对于混合式教学的满意度为92.3%。

混合式教学在提升学生学习兴趣、解决学生学习中的重难点问题等方面发挥了优势。通过对比发现，学生对线下课堂有了更高的期待，教师应更加注重课堂设计，提升线下课堂教学质量。在调查问卷中，学生还对教学改革提出了很多宝贵的建议，例如：希望在学习资源中补充关于最新科技进展的资源；给小组协助学习更多的引导；布置更多开放性题目供学生探究；在线下课堂中应有助教参与，帮助教师记录学生的讨论情况，为教师更加客观评价学生情况提供参考。

四、对策与建议

（一）持续更新教师教学观念

翻转课堂的推广及实施，势必会打破自我与教育环境之间的平衡，让教育工作者跳出自我舒适圈，对教师提出了较高要求。因此，高校要持续更新教师教学观念、进一步夯实教师教学基本功，让教师熟悉网络环境下教学特点、善于运用现代教育技术、积极推进翻转课堂改革。

（二）不断提高教师的TPACK水平

TPACK（Technological Pedagogical Content Knowledge，整合技术的学科教学知识）是描述在校教师对专业技术的理解及学科教学方法的整合，通过教育技术达到更优的教学效果。TPACK组成包括“学科领域知识”“教育领域知识”和“技术领域知识”三部分[6]。

“SPOC+翻转课堂”混合式教学并不是简单的视频播放或互动式教学，而是高质量动画或微课视频、在线实验、在线同步测试等与课堂知识引导的结合，同时构建有利于学生多元化自主学习的环境[7]。这种教学模式要求教师具有整合学科教育学知识、综合技术的学科知识和教育学知识等；同时具有设计课程活动、编制教学视频、制作物理实验动画的能力，包括使用在线视频制作工具、音频技术、教学内容分割和教学案例数字化处理技术等。因此，高校要通过组织教研活动、外出研修、教学改革研讨会、教学方法培训研讨等多种形式提高教师的TPACK水平和能力。

（三）持续推进教学和管理改革

推行“SPOC+翻转课堂”混合式教学模式学改革，需要从学校、教师、学生三个层面进行。学校层面要进一步突出教学中心地位，切实以提高教学质量为核心，激励教师重视教书育人，在政策措施方面建立配套的体制机制。教师层面要充分利用教师资源，将科研项目、科研成果等融入课程教学内容，同时要深入分析学生学习数据，了解学生学习情况，并给予学生个性化辅导。学生层面要进行自我改变，通过设计综合性、研究性的实验项目进行自主探索，及时发现问题并加以解决，不断提升动手实践能力和创新能力，为开展科研和创新奠定基础。

五、结语

在信息技术与课堂教学深度融合的背景下，医用物理学课程结合多种教学模式的优势，依托线上教学资源，开展了基于“SPOC+翻转课堂”的教学改革，提升了学生的学习效果，获得了肯定。在未来的教学中，我们将继续优化线上教学资源，改进线下课堂的教学设计，以获得更好的教学效果。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 何克抗.如何贯彻落实《教育信息化 2.0 行动计划》的远大目标[J].开放教育研究，2018，24（5）：11-22.

[2] 张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012，4（8）：46-51.

[3] 朱文霞， 张欣艳， 程向东. 翻转课堂与传统课堂在大学物理教学中的对比研究[J]. 吉林广播电视大学学报， 2019（3）：15-16.

[4] 王红，赵蔚，孙立会，等. 翻转课堂教学模型的设计：基于国内外典型案例分析[J].现代教育技术，2013，23（8）：5-10.

[5] 陈昭喜，许爱军.微课支持下翻转课堂教学模式改革與实践[J].中国医学教育技术，2020，34（1）：59-62.

[6] 魏志慧，胡啸天，邵晓婷. 慕课教学实践如何促进高校教师TPACK发展[J].现代远程教育研究，2021，33（3）：53-62.

[7] 宋金璠， 郭新峰， 石明吉，等. 翻转课堂在大学物理实验教学中的应用[J]. 实验技术与管理， 2015， 32（3）：33-36.

［责任编辑：刘凤华］