計算機網絡基于SPOC模式下的教學實踐

蔡京玫，孟慶華，張新誼

（上海商學院 信息與計算機學院, 上海 201400）

0 引 言

SPOC（small private online course，SPOC）——小規模限制性在線課程，是由加州大學伯克利分校的阿曼德·福克斯教授于2013年提出并使用的一種信息化教育技術。SPOC是將MOOC教學資源如微視頻、學習資料、訓練與測驗、自動評分、站內論壇等功能應用到小規模實體校園（不限于校內）的一種課程教育模式，將優質MOOC課程資源與課堂教學有機融合，借以優化課程教學流程和教學結構，提升教學質量和教學效果[1]。

SPOC中的small和private是相對于massive和open而言，small是指學生規模在幾十人到幾百人。學生規模較小，可以提高師生的參與度和互動性，拓展教師的教學管理手段，提高學生的吞吐量（throughput）、參與度和知識掌握程度[2]。private是指對學生申請設置限制性準入條件，達到要求的申請者才能被錄入SPOC課程，這樣可對不同學習態度或背景的學生群體進行區分與篩選，起到一定的約束作用[3]，有助于提高學生自主學習的完成率，賦予學生個性化的、完整的、深度的學習體驗，也使教師有更多精力關注學生的課外學習動態，能夠實施個性化教學方法。

SPOC教學模式的學習對象目前為兩類：校園內的大學生和有限制性的在線學習者。針對前者，采用結合課堂教學與在線教學優勢的混合學習模式，具體實施中，既可采用傳統的教學模式，將SPOC作為改進課堂交互和推動學生主動學習的重要手段，又可采用翻轉課堂教學模式。

1 計算機網絡教學現狀和問題分析

計算機網絡是大學計算機類專業的核心課程，教學分為理論和實驗兩部分。理論教學包含大量的概念和原理，教材再版后都會增加內容。要在有限的課時內組織高效的教學，對教師來說無疑是一個極大的挑戰[4]。實驗教學一般由驗證性和設計性項目組成，目的是讓學生在操作過程中，加深理解概念和原理，獲得應用能力。

從我校近幾年課程結束時的調查問卷統計可看出，80%～90%的學生反映內容雜而多，知識點模糊不清，教材晦澀難懂；80%左右的學生主要看PPT等電子教材；90%左右的學生對實驗課的興趣較高，但從期末考卷中的綜合應用題（與部分實驗項目內容完全一致）得分率低的現象看，教學效果也不理想。學生邊聽課邊玩手機、課堂提問常成為教師的自問自答、考試前幾周的忙碌、直接搜索網絡或拷貝完成作業，都是常見的學習現象。

伴隨互聯網絡成長的大學生群體，對數字化學習和移動智能設備具有高度的黏性。數字化學習具有的碎片化、多任務與淺層讀圖特性，給學習帶來趣味性、多樣性和便利性的同時，也容易導致大學生深度學習能力缺乏和自控力下降的問題[5]。互聯網開放、平等、共享促進學生增強自主意識和注重體驗，令學生更愿接受平等互助和教學相長的師生關系。面對以上問題，課程教學的改革顯得非常重要。

2 SPOC教學模式的特征分析

阿曼德·福克斯教授指出，SPOC是MOOC用作課堂教學的補充，可有效加強教師的指導作用，提高學生的通過率、掌握程度以及參與度[5]。利用SPOC的優勢特征開展高校課程混合學習，是高校應用教育技術完成其使命的現實路徑，也是在線教育在高校校園教育中的真正價值所在[6]。SPOC教學模式的主要優勢包括以下幾方面。

（1）具有完備的結構設計和教學環節設計工具。實現知識點底層框架設計，結合課程知識點體系對富媒體資源進行有效的結構化整合，使其與課程形成一個系統性的整體；可設計出融合豐富多媒體課件且可劃重點、可重播、做標注、跨終端的基于因特網平臺的數字化教材；具備創新性交互、討論、評價和反饋的教學環節設計，極大豐富教學模式。

（2）提升課堂教學過程管理和效果。根據學生學習行為統計數據記錄，教師可以有針對性地講授知識難點，答疑解惑；設定區域用來展示學生的學習成果，激發學生的學習積極性；組織學生的助教團隊參與教學，形成良好的師生合作；利用線上的點擊率、自動成績評價、知識單元測試等，督促學生緊跟課程節奏，利用手機為課堂中有效的學習工具。

（3）優化課程教學流程和效率。教學資源被當做家庭作業布置給學生在課前完成。課堂中教師有的放矢地講解重點和難點、回答問題、開展主題討論、處理練習等，提高課程效率。教師依據教學互動記錄，可調整教學流程設置，如延長某些項目的提交時間、重新開放練習等，激勵學生課后學習的積極性。

3 基于SPOC的計算機網絡教學實踐

針對計算機網絡課程教學過程中存在的問題，可利用SPOC教學平臺的優勢特征有效的解決。基于平臺創設促進性的學習環境，易于學生改善學習行為，也易于教師管理、維護和更新教學資源。利用SPOC教學管理工具，豐富課堂教學流程和手段，激發學生的參與度；利用SPOC學習評估工具，實時督促和管理學生的自主學習過程，強化對學習行為的關注與改進；利用SPOC交互管理工具，同步優化課程的教學流程，提升“教”與“學”兩方面的質量。教學實施的環節可劃分為圖1所示的5個階段。

圖1 SPOC課程實施的5個階段

1）SPOC教學前期的教師準備工作和應對方法。

教師最先準備的工作是熟悉SPOC平臺的基本功能和操作方法，計算機網絡的教師完成這部分工作相對比較輕松。

第2項工作是梳理現有的教學計劃、教學大綱、PPT課件、視頻、電子教材、實驗項目、虛擬仿真實驗、參考文獻、練習題等，按照SPOC平臺的資源結構模式進行結構化資源設計。教學資源設計是取得成功混合教學的前提。教學資源不僅要內容豐富、安排有序，還要與教學的知識點體系高度相關，冗余的教學資源不僅不會促進學習，還會干擾學生對教學重、難點的理解，給學習帶來負擔[7]。

根據應用型本科的計算機網絡教學要求和學校規定的理論和實驗課時量，選擇一本教材作為主教材，制作成電子教材，把內容劃分為若干個教學單元，定義每個單元包含的內容、章節和教學主題，見表1。實驗項目按照主題進行配置，每個單元設置一次課堂測試。

按照框架結構模型設計每一章的內容，左邊第1列是章的標題，中間為講的標題，最右邊1列是每講包含的知識要點。圖2所示為第1章的知識要點框架結構圖示例。

課程的知識要點體系結構設計是教學資源設計的核心工作。教師可以結合學生的學習特點設置每一章對應的講的數目，一般設置為3～5講，每一講匯聚的知識要點不宜超過6個；完成整個課程的知識體系結構框架設計后，再梳理和調整實驗項目所對應的知識要點。每個實驗項目對應的知識要點數不宜超過6個，如實驗項目繪制網絡拓撲結構圖，對應的知識要點是組件、結構和分類。

表1 計算機網絡教學單元的歸類

圖2 知識要點框架結構圖示例

第3項工作是根據知識體系的框架結構圖，梳理教學PPT資源并編輯制作視頻課件。編輯PPT課件是最繁重的工作，每個PPT課件的頁數應控制在10～20頁，保證對應的視頻課件播放時間控制在5～20min。每講可對應多個PPT課件，至多不超過3個。一個知識要點在一個PPT中講解完成。

第4項是梳理練習題。根據知識體系框架結構圖，將練習題按照章和講分類，再按PPT分類。SPOC平臺提供的題型一般有單選題、多選題、簡答題和應用題。一個PPT配置5～10道單項選擇題，保證認真看過PPT課件的學生能答對90%以上。每一章配置10道單選題，5道多選題，5～10道主觀題，難度是認真完成本章的電子教材和課件后，能答對80%以上。最后的工作是為每個PPT配置1～2道課堂討論題，為每章配置1～2道課堂展示題，由學習小組完成，這部分配置無需在本階段一次完成，只需完成1～2章。

其他參考視頻、電子教材、實驗項目、虛擬仿真實驗、參考文獻等，將在教學過程中根據需要再配置。收集、梳理、分類和框架設計的工作，可以組織一個教師團隊來完成，也可由授課教師獨立完成。簡單易行的錄制視頻課件的方法是使用Office Mix軟件，由授課教師在PPT課件中錄制講課的音頻，編輯簡潔的視頻課件。錄入授課教師本人的講解聲音，可以增強師生之間的關系。視頻課件無需在本階段一次完成，只需完成1～2章。

2）SPOC課程開課初期的準備工作和需要解決的問題。

在開課1～2周前，按照SPOC平臺的要求配置完成課程屬性，包括開課時間和學生注冊時間，學生注冊時間一般設置為2周，正式上課前一周開始，到正式上課后一周結束，同時發布開課公告；再完成課程信息，包括教學大綱、考核標準、學習目標、學習要求、教學參考、課程的介紹視頻和教師團隊名單。考核標準一定要定義清楚，教師發布課程后，注冊過的學生就能看到這部分的信息。

下一步是上傳資源到資源庫。要根據知識體系的框架結構圖，建立目錄框架，保證資源按照知識點體系結構有序存放，易于使用、管理和更新擴展；然后建立課程論壇，可以按照單元分類設置論壇。

教師教學中主要使用教學管理工具，對課程內容、班級學生、教學互動進行管理，對部分學生進行群發通知、催交作業、調整作業時間、查看作業詳情、發布學生答案等一系列個性化教學。例如，教師在評判主觀題的時候，把學生的優秀作業答案或典型錯誤答案發布到論壇中，供全體學生參考，調動學習積極性。

正式開課后，教師在第一次課堂上需要講授SPOC平臺的功能和使用方法，讓學生了解學生端和教師端的操作界面和功能，指導學生現場注冊課程，一般有90%左右的學生能夠現場用手機或電腦完成注冊并嘗試使用，10%的學生遇到注冊問題需要幫助解決。到第2次上課時，所有學生都能完成課程注冊并進入學習。

教師在第一節課程后，需要完成組建學生助教團隊，通過平臺設置，明確學生助教可以使用的教學管理工具和權限，如小組、公告、論壇、問卷、學習行為和部分學習資源的添加、刪除或修改等操作；指定需要承擔的課堂討論、小組作業、作業互評審核、實驗課后討論等教學環節中的具體工作；明確助教團隊在教學過程中的作用，既協助教師工作，又帶動學生學習。

在第一單元的教學中，教師需要不斷耐心引導學生熟悉新的教學模式，每次課上要詢問、討論和解決學生在使用平臺學習時遇到的問題，給予指導、解決和鼓勵，并在平臺上設置一個討論區專門收集使用中的問題和解決方法；此外，教師授課時間要長些，主題討論和回答問題時間短些。除了講授知識內容外，還要善于利用平臺工具演示學習流程和表揚有良好學習行為的學生，提高學生自主學習的積極性和效率。

3）SPOC課程網上學習過程管理和課堂教學過程的改進方法。

從第3次課程開始，90%左右的學生會習慣于新的學習模式和教學流程。教師課堂教學的重點應轉移到深化知識點、講解難點和重點方面，引進一些應用案例開展討論，鼓勵學生提出實驗中發現的問題，討論解決方法。對于課堂討論的結果，由助教整理后發布到論壇中，學生課后可以繼續發表看法。對于一些較難的練習題，可以在課堂上師生一起做。學習行為滯后的10%左右的學生，通過督促、師生互動和小組合作，一般也能跟上教學進度。

學生進入新的學習單元前，教師要定期發布導學公告，提出具體要求。學生在做練習的過程中，通過每道題的提示按鈕，查看該題考查的知識點范圍，點擊相應的知識點即可找到相應的學習內容，在反復學習和練習中加深理解知識點，減少挫敗感，增強學習自信心。學生個人通過監督統計分析工具，可以看到自己的學習行為統計數據以及在班級中排位，促進自我改進，整體形成良好的學風。

4）SPOC課程結束管理工具和意義。

在課程結束階段，利用SPOC平臺的課程結束管理工具，可以獲得學生在網上自主學習的評價成績與課堂單元成績，然后結合線下課堂的期末筆試成績，形成學生計算機網絡課程的成績。這樣的成績評價比傳統的平時成績、期中考試成績和期末成績，更注重學生在整個學習過程中的學習表現，評定的成績更公平合理。一般線上成績比較高的，期末線下考試成績也比較高。

通過問卷調查工具，可以了解學生對課程教學以及自己學習過程的評價和建議。利用SPOC平臺積累的教學資源、整個學期課程的教學統計分析數據和學生學習過程統計分析數據，將為提高下一期的計算機網絡教學質量提供經驗和資源準備。

4 結 語

經過2個學期基于SPOC平臺的教學實踐，計算機網絡課程在教學資源建設、教學流程改進和學生學習效果方面，均取得良好的效果。學生問卷顯示，90%的學生覺得計算機網絡有趣，85%的學生喜歡這種學習方式和做作業的模式，90%的學生覺得這門課程是他們讀大學以來花費時間最多的一門專業課。從學生的考試成績來看，過去大多數學生的期末筆試成績為60～70分，實行SPOC混合教學后，第一學期筆試成績有一定提高，第二學期筆試成績明顯提高，80～85分的學生占50%左右。

計算機網絡的教學資源開發優先搭建課程主體框架，再根據課程安排、課程要求及授課時間，優先建設前幾周授課章節，并結合后期SPOC 混合學習實施情況，在實踐中不斷調整后續章節的設計方案，持續推進課程建設[8]。

SPOC的自動評分功能能夠減輕教師的負擔，使教師更加有精力深度參與教學活動和從事問題解決的教學工作，自動評價學生線上瀏覽課件、練習、互評作業和參與討論的學習行為，提高學生參與度和推動教學流程優化。SPOC教學極大地促進教師教學理念的改變，使其學習掌握互聯網教育技術工具，以便創新和探索更多高效的教學模式。

[1] 賀斌, 曹陽. SPOC: 基于MOOC的教學流程創新[J]. 中國電化教育, 2015(3): 22-29.

[2] ACM. From MOOCs to SPOCs[EB/OL].（2013-12-20）[2018-01-20]. http://cacm.acm.org/magazines/2013/12/169931-frommoocs-to-spocs/fulltext.

[3] 關鑫.“公眾普惠”到“私人定制”: MOOC 到 SPOC 發展研究[J]. 高校圖書館工作, 2015(1): 19-21.

[4] 胡永東, 高宙宇. 基于SPOC的計算機網絡課程翻轉課堂教學實現[J]. 中國電化教育, 2017(2): 28-32.

[5] UC Berkeley EECS Technical Reports. Software engineering curriculum technology transfer:Lessons learned from MOOCs and SPOCs[EB/OL]. (2014-03-05)[2018-01-20]. http://vm133.lib.berkeley.edu:90/reports/TRWebData/accessPages/EECS-2014-17.html.

[6] 康葉欽. 在線教育的“后MOOC時代”: SPOC解析[J].清華大學教育研究, 2014(1):85-93.

[7] 黃海風, 劉培國, 唐波, 等. SPOC: 高校混合教學新模式[J]. 高等教育研究學報, 2016(2): 43-48.

[8] 陳然, 楊成. SPOC 混合學習模式設計研究[J]. 中國遠程教育, 2015(5): 42- 47．