《管理系統工程》“SPOC+翻轉課堂”的教學設計與實踐

王欣 王新平

【摘 要】 本文以知識內化理論為基礎，分析了該理論與SPOC和翻轉課堂的關系及國內外研究現狀，在建構“SPOC+翻轉課堂”教學模型的基礎上，以《管理系統工程》課程中的“層次分析法”為例進行教學設計，并在西安科技大學管理學院進行了教學實踐。研究表明，SPOC打破時空限制，使學生學習更自由、更便利，同時通過翻轉課堂實現了線上線下的結合，能夠激起學生參與科研和競賽的主動性。

【關鍵詞】 SPOC;翻轉課堂;《管理系統工程》課程;教學設計;實踐

一、引言

SPOC是2013年興起的一種教學方式，在世界范圍內發展迅速，很多高校采用了SPOC開展教學實踐取得了一定教學成果，該教學形式不但要有慕課資源的支持，還需要開設課程的教師團隊組織學生線下研討等教學活動，因此需要任課教師進行有效的翻轉課堂設計，以期獲得較好的教學效果。

二、研究現狀及述評

在國外，莫林·拉格，格林·普拉特和邁克爾·特雷利亞[1]2000年發表論文《Inverting the Classroom： A Gateway to Create an Inclusive Learning Environment》，表明他們在教學中使用了“翻轉”的教學形式，但并沒有將其定義為“翻轉課堂”。2002年，SK Green，ME Gredler[2]提出建構主義理論在課堂實踐中的重要問題的解決方法和建議。2012年，J Gerstein介紹了翻轉課堂在高等教育中的應用，提出了其在使用和實現中的一些問題，還提出了一種基于學習模型經驗周期的模型。

本研究在CNKI數據庫中，以“翻轉課堂”、MOOCs、SPOC、教學設計為篇名和題名分別在CSSICI和碩博士文獻庫中進行檢索，檢索時間范圍是2014-2018年的文獻，共發現文獻21862篇，其中期刊19392篇，碩士論文2465篇，博士論文5篇。四年來無論期刊還是碩士論文，雖然都在逐年增長，但增速下降，增幅趨緩;博士論文增速雖然達到200%，但由于基數較小，所以不能代表增長幅度大，卻也說明了此方向博士階段研究匱乏。

在國內，王娜和張敬源[3]于2016年，提出了創新大學英語教學模式的建議和想法，綜合線上線下學習、綜合實踐與理論學習，設計基于SPOC的大學英語翻轉課堂教學模式，指出該教學模式改變了老師和學生的地位，學生學習的主動性和自主性得到加強，教學效果顯著提高。2016年朱苗[4]基于關聯主義、建構主義等理論，分析了大學生獨特的學習特點，提出了基于SPOC的教學模式。研究發現，新模式可以激起學生的學習興趣，更有利于提高學生的獨立學習能力。王娜、陳娟文以及張丹丹[5]在2016年探討了外語的有效學習環境要素，并在大學SPOC翻轉課堂英語教學中整合在線課程、移動學習等。2016年，唐偉[6]構建了基于SPOC的翻轉課堂教學模式。楊麗和張立國[7]在2016年分析了SPOC相關內容，分析了SPOC的優勢 ，依據混合式教學形式，建設了基于SPOC的傳統大學教學模式。牛淑麗[8]在2017年發表的碩士論文中認為，“SPOC”符合“互聯網+教育”的理念訴求，已然是現階段研究的重點，此外，她構建并實施了基于網易云課堂的SPOC翻轉教學模式。

這些研究主要探討MOOC和SPOC的翻轉式教學，傳統教育方式與在線教育的結合，將傳統教學的設計要素運用到在線課程的教學設計中。但很少在分析SPOC與翻轉課堂的關系基礎上進行完整的教學設計。

三、相關概念

1、SPOC

SPOC是英文Small Private Online Course的簡稱， 按照字面意義理解為“小規模限制性在線課程”。一般認為， 這個概念是由?？怂菇淌谧钤缡褂玫摹9]2013年前后SPOC在哈佛、麻省等多所大學開始了教學實踐活動。在我國，清華大學在“學堂在線”的平臺實現了校內及跨校SPOC。浙江大學推出CNSPOC云課程平臺，支持翻轉課堂、案例學習、協作學習、沉浸學習和移動學習等多種教學模式，并且有跨校選課、課程資源共享、學分互認等特點，可見，基于SPOC的教學應用成為未來教育領域關注的。[10]這些應用的共同特點是：由在線平臺提供慕課教學資源，該慕課僅對通過申請院校的課程開放，課程除了可以享有在線教學資源外，還能夠使使用SPOC的課程之間通過統一的平臺實現互動和課程共建。

通過國內外高校的實踐，可以發現SPOC作為一種混合教學環境的組成部分，充分利用了慕課在線課程突破時空限制的優點，以及名校名師和優秀教學團隊在知識結構設計、教學內容設計方面的優勢，讓名校名師名課能夠進入各類高校，在課件制作、作業布置及批改、錄制和搜集視頻等方面節約了任課教師的時間精力。同時SPOC又與實體課堂教學緊密結合，不同學校、專業的教師可以將課堂上的時間讓渡給知識的研討和實踐。所以，常見的SPOC實踐往往與翻轉課堂緊密結合。

2、翻轉課堂

翻轉課堂 （Flipped Classroom或InvertedClassroom） 是指首先由教師創建教學視頻， 學生在家或課外觀看視頻講解， 然后再回到課堂中進行師生、生生間面對面的分享、交流學習成果與心得， 以實現教學目標為目的的一種教學形態。[11]從翻轉課堂的概念發現，翻轉課堂教學方式主要特點是重構了學習的時空節點，將知識點的學習通過在線的形式安排在課堂外，而課堂內則是知識點的研討和應用，所以翻轉課堂對教師及教師團隊的課堂設計能力提出了很高的要求。

3、知識內化理論

在教學中一般都包括了知識傳授和知識內化兩個階段，[12]知識傳授主要通過教師的講授、演示等給學生傳遞新知識，知識內化可以通過設問、研討等教學活動實現。知識內化理論 （inter-nalization of knowledge） 源于法國社會學開創者涂爾干和心理學家讓內的研究。知識內化在教學中運用， 突出地體現在教師將學習內容， 通過一定的教學策略與方法， 促使學生通過自己的認知活動， 對學習內容的結構、內涵與外延有充分的認識， 轉變成學生頭腦中的內部知識的過程。[13]

翻轉課堂是實現知識內化的一種有效的操作方法，SPOC和慕課在知識傳授方面則具有很大的優勢。兩者完全可以在教學過程中實現互補，由慕課以SPOC的形式發布到各個學校，并由任課老師進行二次開發，結合翻轉課堂的教學活動、教學策略設計實現知識內化。因此，教師應該通過教學設計將兩者聯系起來，從而形成以知識內化為目標的完整的課程教學體系，暨“SPOC+翻轉課堂”。

四、《系統工程》基于SPOC的翻轉課堂教學設計

1、基于知識內化的“SPOC+翻轉課堂”教學設計模型

“SPOC+翻轉課堂”仍需根據教學設計理論進行設計，知識內化則在翻轉課堂中通過問題引導環節、觀看視頻環節和問題解決環節實現。

“SPOC+翻轉課堂”的教學模式最明顯的特征是教學流程發生了變化，教與學的方式是學生在課前、課后都可以自定步調的觀看SPOC視頻和資料完成知識傳授，掌握基本的概念原理，或能產生疑惑;翻轉課堂上通過與同學的討論和與教師的互動協作完成教師設計的各項教學活動，實現教學第一次知識的內化;課后則通過參加學科競賽或教師科研項目的形式實現第二次知識內化。第二個主要的特征是教學設計流程發生了變化，教學目標根據具體的翻轉內容進行設計，并在SPOC中重組該部分的教學內容，以滿足課堂要求，開展教學活動設計。

2、《管理系統工程》的 “SPOC+翻轉課堂”教學設計

（1）實驗背景。該課程在實驗學期面向西安科技大學管理學院工商管理15級、信息管理與信息系統15級共127名學生開設，是這兩個專業的平臺課，必修，考核方式是考察。學習時間是2017年9月至2018年1月。上課地點在多媒體教室，每周1-2次，每次2節課，共48學時。課堂用教材由西安科技大學王新平老師主編的《管理系統工程：方法論及建模》。

本次實驗選取了該教材的第六章系統綜合與評價的第四節層次分析法為翻轉課堂的實驗內容，實驗方法采用“SPOC+翻轉課堂”的形式。SPOC課程采用了陜西MOOC中心（http：//www.sxmooc.cn/）在線平臺上由西安交通大學吳峰老師教學團隊提供的資源，該課程采用的教材是汪應洛主編的《系統工程》第四版，主要在線教學資源有：教學視頻、作業、案例。在2017-2018年間采用該SPOC課程的還有陜西省內其他高校。

（2）教學設計過程。①明確教學目標。教師根據翻轉課堂達到知識內化的目的，將本次實驗課的教學目標明確為：掌握層次分析法的基本原理和計算;了解層次分析法與模糊綜合評價的區別;了解層次分析法在生活中的應用。②重組教學內容。根據目標和近年來對微課視頻長度的研究成果，將原有SPOC60分鐘的視頻資源截取成3個20分鐘左右視頻，分別為：層次分析法的層次劃分、層次分析法的計算原理、層次分析法計算舉例。并要求學生上課前登錄陜西MOOC中心觀看視頻完成習題。③設計教學活動。學生將在實體課堂中進行翻轉。時間為2個課時，整個課堂學習過程分為七個步驟，在問題引導環節的選題環節以興趣為導向，在解決問題中采用了小組合作、師生互動、學生展示、評價、老師點評。教學活動具體步驟如下：第一步，首先由任課老師針對預習情況對層次分析法的結構概念、計算步驟進行簡要復習。主要借助PPT和板書的方式。第二步，學生三人一組進行分組合作實驗。實驗的選題為“層次分析法在擇偶中的應用”。該例設計了男生和女生的不同版本，課前由教師將資料的電子版和紙質版準備好。紙質版本要按照學生分組數量準備，保證每組學生有一套完整的材料。第三步，教師統一確定本次活動的目標是將在三個候選人中選擇一個作為結婚對象，并布置學生小組討論并給出準則要素，要求將其數量限定為三個。第四步，討論結束后，選擇部分小組回答確定的準則要素及選擇這些要素的原因，其他小組可以對他們選擇的準則要素提出意見，啟發學生思考并回答為什么小組間的準則有差異，以及某小組提出的三個準則之間是否有差異。第五步，由教師使用PPT或板書帶著學生一起計算目標層——準則層的路徑系數，由教師按照課本上的步驟，逐步帶領學生完成計算（采用求和法），計算完畢后，提出問題構建判斷矩陣時的注意事項由學生小組討論，并選擇學生分享。第六步，分別發給男生和女生小組三個候選人例子，由學生按自己小組的準則，根據判斷矩陣采用求和法進行計算，每個成員負責一個備選方案的求解，期間教師在教室中對舉手示意的小組的提問進行解答，并總結學生練習中遇到的問題。第七步，計算結束后，選擇有典型計算問題的小組分享結論，并針對他們的失誤提問，向全班同學征詢答案。最后總結層次分析法的計算和常見的應用場景。④形成學習評價。本實驗以學生視頻觀看的完整度、SPOC在線作業成績和課堂互動三個方面作為學生在該單元的最終評價成績。其中自學視頻完程度和預習檢測成績來源于陜西MOOC中心后臺數據。課堂互動主要為小組整體表現成績。⑤教學延伸活動。教學延伸活動主要圍繞學科競賽和科研活動展開，通過在學生qq群發布召集通知，報名人數達到25人，其中選擇2名同學參與了西安科技大學教學改革項目，使用AHP法構建了電子商務專業大學生就業競爭力的層次分析模型，并進行了計算，完成了該科研項目的主體研究。

五、總結

本研究以課程為視角，圍繞課程的教學設計探討了SPOC和翻轉課堂的結合機理和實現方式，為在線課程教學效果的研究提供了實例和樣本。但教學設計只從教師視角結合理論進行了分析，未考慮學生個體差異等因素，在教學設計中沒有考慮分層教學思想，本研究還將繼續考慮從學生視角出發，建立學生能力模型進行分層式教學設計。

【參考文獻】

[1] Lage M J，Platt G J，Treglia M. Inverting the Classroom： A Gateway to Creating an Inclusive Learning Environment[J]. Journal of Economic Education，2000.31（1）30-43.

[2] Green S K，Gredler M E. A Review and Analysis of Constructivism for School-Based Practice.[J]. School Psychology Review，2002.31（1）53-70.

[3] 王娜等.基于“SPOC+小課堂”的大學英語翻轉課堂教學模式設計研究[J].中國大學教學， 2016.9.

[4] 朱苗.基于SPOC的大學翻轉課堂教學模式研究[D]. 河南師范大學.2016.

[5] 王娜等.大學英語SPOC翻轉課堂：一種有效學習模式建構[J].外語電化教學， 2016.3.52-57.

[6] 唐偉.基于SPOC的翻轉課堂混合教學模式探索[J].科教導刊，2016.12x：88-89.

[7] 楊麗等.SPOC在傳統高校教學中的應用模式研究[J].現代教育技術，2016. 26.5.56-62.

[8] 牛淑麗.基于網易云課堂的SPOC翻轉教學模式設計研究[D]. 河北師范大學.2017.

[9] 唐葉欽.在線教育的“后MOOC時代”——SPOC解析[J].清華大學教育研究，2014.35（01）85-93.

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[12] 張金磊等.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2014.04.46-51.

[13] 闞維.有效課堂教學研究的轉向及反思：知識內化的視角[J].教育科學研究，2014.11.35-41.

【作者簡介】

王 欣（1977—）女，寧夏人，碩士，西安科技大學講師，研究方向：能源經濟與系統工程.

王新平（1970—）男，寶雞人，博士，西安科技大學教授，研究方向：質量管理、系統工程.