農林院校人因工程學課程MOOC+SPOC的翻轉課堂教學改革研究

馮國紅 朱玉杰 邵瑤琪

摘要 基于MOOC+SPOC的翻轉課堂教學模式對人因工程學課程進行了教學改革，梳理了該教學模式的基本框架。圍繞該框架，結合人因工程學課程的特點，從優質MOOC資源選擇、SPOC類型選擇、線上資源設計、課前自主學習、課堂翻轉教學、課后鞏固練習等環節對人因工程學課程的MOOC+SPOC的翻轉課堂教學模式進行了設計。實踐表明，該教學方式的改革取得了良好的教學效果。

關鍵詞 MOOC；SPOC；翻轉課堂；人因工程學

中圖分類號 S-01 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）22-0234-03

Abstract Based on MOOC+SPOC flip classroom teaching model， the teaching reform of human factors engineering was carried out. The basic framework of the teaching model was combed. Around this framework， combined with the curriculum characteristics of human factors engineering， this paper designed the flipping classroom teaching model of MOOC+SPOC in human factors engineering from the aspects of highquality MOOC resource selection， SPOC type selection， online resource design， selfstudy before class， classroom flipping teaching and afterschool consolidation exercises. The practice showed that good teaching effect had been achieved by the reform of the teaching model.

Key words MOOC；SPOC；Flip classroom；Human factors engineering

MOOC（慕課）作為一種新興的教育形式，正在改變實體課堂的傳統教學模式。隨著MOOC平臺的不斷完善，開設的優質 MOOC 課程類別和注冊人數也在不斷增加，呈現出較好的發展態勢，但與此同時也暴露出嚴重的教學質量問題，如輟學率較高、教學模式單一、學習方式固定、教師無法根據自身的教學情況來控制教學內容和教學方式，不能滿足個性化學習需求等[1]。針對MOOC存在的這些問題，SPOC模式應運而生，SPOC對課程的準入條件和學生規模加以限制，讓教師重新回歸課堂，有利于教師對整個課程和學習者的準確把握，促進了MOOC在校園內的落地生根，是一種更為靈活、方便、有效的教學模式[2]。與MOOC相比，SPOC（小規模限制性在線課程）有很多優點，但很難取代傳統課堂的優勢?；诖?，學者們提出了MOOC+SPOC的翻轉課堂混合教學模式，該教學模式融合了大規模在線開放課程的優點，同時也彌補了傳統課堂教學的不足，是目前國內的研究熱點[3-5]。

近年來，隨著工程、電子、計算機等技術的發展以及對人體生理心理研究的逐步深入，人們發現影響安全及制約工作效率的主要因素正從機器等工具逐漸轉移到人的因素上來。從“十五”計劃到“十三五”計劃，我國均將人機交互列為社會發展的主要內容。隨著重視程度的不斷提高，近年來人因工程學與工效學技術在眾多領域、不同地區以及許多環境下的應用迅速增長，人因工程學的應用也積極促進了這些行業的發展。基于人因工程學在各行各業的廣泛應用，持續提高人因工程學課程的授課質量，使學生更好地掌握人因工程學課程的基礎理論知識，并將其更好地應用于實踐，是人因工程學課程授課教師需要不斷研究的課題。筆者基于MOOC+SPOC的翻轉課堂授課模式的優點，在分析該授課模式優秀案例的基礎上，結合人因工程學課程的特點，研究人因工程學課程的MOOC+SPOC的翻轉課堂授課模式，旨在為提高農林院校人因工程學課程的授課質量提供參考。

1 MOOC+SPOC的翻轉課堂教學模式

MOOC+SPOC的翻轉課堂教學模式是近幾年提出的一種教學模式，清華大學的于歆杰教授、哈爾濱工業大學的戰德臣教授、蘭州大學的管會生教授、青海大學的張強等都對該模式進行了研究[6-9]，綜合分析各專家學者對該教學模式的研究成果，MOOC+SPOC的翻轉課堂教學模式框架如圖1所示。主要包括教師的準備工作和單元教學的實施兩大部分內容，單元教學的實施又細分為課前、課中和課后。

2 實施準備

2.1 優質MOOC資源選擇

人因工程學課程相關的MOOC資源主要包括：東北大學的郭伏教授講授的人因工程學，課程資源有人因工程學概述、人的因素、微氣候環境、照明環境、噪聲環境、色彩環境、空氣環境、體力工作負荷、腦力工作負荷、人的信息處理系統、人體測量、作業空間設計、人機系統、人機界面設計、勞動安全與事故預防及擴展教學內容，共16章，67小節；湖南大學歐靜教授講授的人機工程學課程，課程資源有人機工程學概論、人機工程學研究方法、人機尺寸與作業空間、人的感知與信息加工、人體運動基礎、物理環境及人文社會因素及人機系統設計，共7章，22小節。該課程將結合課程的學習目標，擇優選取2位教授的部分MOOC資源作為該課程的學習資源。

2.2 SPOC類型選擇

MOOC+SPOC的翻轉課堂教學模式中，SPOC的課程類型一般有3種：同步SPOC、異步SPOC和獨立SPOC。結合該課程的學習目標和學生特點，需要對課程資源進行調整，因此選擇異步SPOC。

2.3 線上資源設計

線上資源設計一般主要包括課程的章節資源設計、下載資源設計及教學活動資源設計三大部分。東北林業大學的SPOC平臺選用的是泛雅平臺，基于該平臺設計的“課程章節資源”可包括視頻、文檔、圖片、測驗、圖書、擴展閱讀、調查問卷等；“下載資源”可上傳WORD、PPT、PDF等各種文檔；“教學活動資源”可上傳作業、進行在線考試、發布討論內容等。

結合人因工程學課程的授課大綱，根據學時分配，人因工程學課程的“課程章節資源”的設計內容主要包括90個視頻，其中通過向郭伏教授和歐靜教授申請授權，選取郭伏教授的教學視頻30個以及歐靜教授的教學視頻15個，同時錄制和制作了適合本校學生學習的短視頻45個，通過對這些視頻順序的調整和重新組合，共同構成了具有本校特色的人因工程學課程的完整知識體系。除了視頻，每個章節還設計了“常識驛站”“要點難點”“推薦閱讀”“ 擴展閱讀”“習題”等，在部分章節設計中穿插了測驗；“下載資源”的設計，主要提供了教學PPT、“人類工效學標準”文檔、《人類工效學檢查要點》電子圖書、實驗大綱、實驗指導書、相關研究文獻、往屆學生有代表性的活動及取得的代表性成果、就業情況等，方便學生學習本課程的同時，也使學生對本專業的學習、就業等有更全面的了解；“教學活動資源”的設計主要包括作業、測驗及討論。每屆學生3～4個作業，每屆學生5～6個測驗，形式主要以選擇題和判斷題為主，每周討論話題數平均為4～5個（課程的周學時為4學時）。

3 單元教學活動的實施

3.1 課前自主學習

由圖1可知，對于課前學習教師的主要任務是發布學習任務、發布相關資源、收集學生的反饋問題、查看學生的學習情況、進行教學設計；學生的主要任務是瀏覽學習任務、觀看教學視頻、完成課前測驗、進行在線討論。為使學生較好地完成課前學習，教師的教學設計至關重要。為使學生完成高質量的課前學習，除了基本的工作外，還著重考慮了以下方面的設計：第一，教師發布的任務一般遵循由淺入深的原則，對于學生難理解的知識，發布的資源比較豐富，一般包括例題、應用案例、參考文獻等，及時收集學生反饋的問題，持續進行改進；第二，考慮“討論”是加深學生對知識深度理解的較好途徑，也是調動學生自主學習積極性的有效手段。該課程為了使學生能夠進行更好地討論，一般由教師先發問，引發學生討論，每個知識點教師提3～5個問題，對于主動發問和積極參與回答的學生，都給予一定的分數，學生除了參與教師在課堂交流區設置的討論主題外，也可以就自己的學習技巧、經驗、困惑與伙伴們分享、交流，有效提高了學生學習的積極性；第三，考慮到學生進行線上學習的主要動力還是來自于“分數”的驅動，教師在發布學習任務時，對于各任務點進行了分數設計，保證了各個任務的有效完成。

3.2 課堂翻轉教學

課堂是學生學習的主要陣地，是教師與學生、學生與學生實現面對面交流最好的環境場所，利用翻轉課堂能很好地發揮課堂的作用，對于學生學習知識及提升能力都會起到事半功倍的效果。人因工程學課程在進行課堂翻轉時，主要鍛煉學生以下能力：

①表達能力。表達能力是學生需要具備的基本能力，翻轉課堂主要以小組展示學習成果為主線，通過輪流指定小組的“主講人”，使每位學生都有機會得到展示及鍛煉，對于比較內向的同學要通過多鼓勵、多關注、個別輔導等方式，使其表達能力得到不斷提高。

②思辨能力。課堂上鍛煉學生思辨能力的主要途徑是討論，通過指定學生做評委（一般10人左右），對不同的設計方案提出自己的問題，教師主要起引導的作用，由于學生與學生之間的交流更加平等，因此這樣的方式在課堂上往往能形成更熱烈的討論，從而很好地鍛煉了學生地思辨能力，使學生對學到的知識能做到活學活用。

3.3 課后鞏固練習

課后鞏固練習一般需要考慮以下方面：一方面需要考慮基礎理論知識的深入理解，另一方面需要重點考慮知識的應用。人因工程學課程對于前者主要采用指定學生回看視頻、做習題、測驗等方式進行，測驗的內容主要偏向客觀題；對于后者則主要采用討論、作業等方式進行，內容主要偏向主觀題，與實際生活進行結合，既能激發學生的興趣，又能鍛煉學生應用理論知識解決實際問題的能力。例如，在學完“噪聲環境”時，設計了作業——“通常我們說丹青樓陰面教室比較吵，如果給你個噪聲計，讓你進行測量，進而定量說明陰面教室噪聲的大小情況，你會如何做？你認為對于控制陰面教室的噪聲有哪些好的方法？”，由于這樣的作業內容與學生的日常生活息息相關，很容易激發學生積極去思考，解決問題。一般這樣的作業允許學生分組討論，小組人數限制在3～5人，形成方案，以小組的形式提交。

4 效果分析

檢驗教學方法好壞的最直接辦法就是對學生的學習成績進行分析。為了檢驗學生對知識的應用能力，統計了人因工程學及人因工程學課程設計2015—2017年學生成績的分布情況。從表1可以看出，采用MOOC+SPOC的翻轉課堂授課模式，學生取得“優秀”及“良好”成績的比例明顯提升，人因工程學課程設計的優秀比例由傳統教學的9.8%提升至27%，說明學生對應用人因工程學理論知識解決實際問題的能力顯著提升。

5 結論

基于MOOC+SPOC的翻轉課堂授課模式的優勢，對人因工程學課程的教學改革進行了研究，通過分析國內的優秀應用案例，總結了MOOC+SPOC的翻轉課堂教學模式框架，結合人因工程學課程的特點，圍繞該框架對人因工程學課程的具體實施進行了詳細闡述，包括優質MOOC的選擇、SPOC類型的選擇、線上資源的設計、課前自主學習的設計、課堂翻轉教學的設計、課后鞏固練習的設計等，通過對比2015—2017年人因工程學和人因工程學課程設計的成績分布，發現學生取得“優秀”及“良好”成績的比例明顯提升，說明人因工程學基于MOOC+SPOC的翻轉課堂授課模式取得了良好的教學效果。

參考文獻

[1]袁松鶴，劉選.中國大學MOOC實踐現狀及共有問題：來自中國大學MOOC實踐報告[J].現代遠程教育研究，2014（4）：3-12.

[2]徐葳，賈永政，阿曼多·?？怂梗?從MOOC到SPOC：基于加州大學伯克利分校和清華大學MOOC實踐的學術對話[J].現代遠程教育研究，2014（4）：13-21.

[3]侯俊英，宋巧紅，張彥航.“MOOC+SPOC+傳統課堂”混合教學模式初探[J].工業和信息化教育，2017（1）：1-4.

[4]程軍強.基于“MOOC+SPOC”的翻轉課堂教學模式研究[D].蘭州：蘭州大學，2017.

[5]胡靜，陳立潮.基于MOOC+SPOC 混合教學的翻轉課堂教學實踐[J].計算機教育，2017（4）：129-133，138.

[6]于歆杰.在線開放課程需要建以致用[J].中國高等教育，2015（24）：9-10.

[7]戰德臣.“大學計算機”“MOOC+SPOCs+ 翻轉課堂”混合教學改革實施計劃[J].計算機教育，2016（1）：12-16.

[8]管會生，高青松，張明潔.MOOC浪潮下的高校課程聯盟[J].高等理科教育，2014（1）：44-52.

[9]張強，張海峰，唐巖，等.電路原理基于SPOC翻轉課堂教學模式的實施[J].實驗技術與管理，2016，33（1）：187-194.