基于SPOC的計算機輔助工業設計學習效率分析

成振波 柯善軍 秦燕

摘要：為了促進計算機輔助工業設計課程的SPOC改革，不僅需要建設優質的在線資源，更需要分析學生網絡學習記錄，研究其學習行為。將學生學習視頻的總時間與學習成績對比結合可以發現由于學習動機、學習方法等問題引起的學習效率差異，從而實現有針對性的差異化教育。

關鍵詞：SPOC（small private online course）；學習評估；計算機輔助工業設計；學習效率

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）17-0178-02

一、計算機輔助工業設計網絡化教學發展趨勢

在“十三五”規劃綱要中，“工業設計”第三次寫入國民經濟發展的五年規劃綱要，突顯了工業設計在創新驅動發展中的關鍵作用。為適應多元化工業設計需求，相關的計算機技術得到了積極運用，計算機輔助工業設計能夠提高效率，大大縮短了生產時間，同時不失產品的準確性、獨特性、新穎性。計算機輔助工業設計是培養、塑造工業設計學生專業能力的專業基礎課程，是全國高校工業設計專業學生的必修課程。

計算機輔助工業設計課程的教學目的是講授計算機技術在工業設計領域應用的相關知識，使學生具備相關設計軟件的應用能力以及未來在工作中的學習能力。計算機輔助工業設計課程具有與信息化、網絡化教學媒體結合的先天優勢，同時具有通過實際項目引導教學的內在需求，也是各個高校教學改革的重要的試點領域。

國內很多教學的研究實踐者提出了通過SPOC的方式進行計算機輔助工業設計的課程改革，通過網絡教學平臺提升資源的利用率和教學互動性，強調了通過網絡教學方式對教學效果的提升。本文主要通過對計算機輔助工業設計課程網絡教學平臺的學習者的數據進行分析，進而發掘學生的學習行為和學習效率問題，對學生的能力評估和學習策略調整具有重要參考意義。

二、SPOC在計算機輔助工業設計課程的教學設計與實施

由MOOC派生而來的SPOC（small private online course）意為小規模限制性在線課程，它是將線上課程資源與線下實體教學有機結合進行混合式教學，我校的計算機工業設計系列課程分二維（平面）、三維、工程多個模塊，多個學期逐步遞進，采用小班教學方式，通過項目實例進行引導，需要大量的課下實踐練習，非常適合SPOC的教學方式。

我校計算機輔助工業設計課程組教師通過超星學習網絡教學平臺構建課程網站，已經初步構建了二維（平面）模塊。本模塊安排在大學一年級，主要以Photoshop和Coreldraw軟件的學習為主，項目內容涉及軟件基礎學習、廣告海報、產品效果圖和交互界面設計。本模塊線下教學32個課時，以軟件基礎和理論學習為主，線上需要復習課上的內容，并練習微課項目視頻20個，共計413分鐘。課程考核方式采用線上測試和課后作業相結合的方式，線上測試主要面向理論學習知識的考核，占成績的30%；由于課后作業有一定的創新性和自由度，因此采用人工批閱的方式，占成績的60%；出勤和其他占10%。

本模塊在SPOC改革實施后，教學成果有了明顯提升。學生在線上復習課上學習的知識點，通過測試題練習鞏固，并多次反復觀看教學視頻，完成項目任務，在線上與教師進行答疑交流。教師節省了重復的無意義工作，將主要精力應用于知識講解，跟蹤學生的學習進度，對學生作業進行講評。

三、基于網絡教學平臺的學習效率分析

在本模塊的學習中成績主要由線上測試和課后作業決定，完成這兩項作業需要觀看課程線上視頻資料，尤其是項目案例需要反復觀看，超星學習通平臺可以記錄每一位學習者的學習行為，包括學習時間、學習頻率和學習渠道等。這些數據有助于幫助教師結合作業評估的成績，分析每個學習者的效率，在課程結束后有針對性的對學習者提出建議，并進行課程內容的改良。

將學生觀看視頻學習的總時間設為X軸橫坐標，學生的學習成績為Y軸縱坐標，將每個學生根據各自的學習時長和成績放置于坐標系中，生成成績散點圖，如圖1所示。學習時間和學習成績的關系反映了學生的學習效率。

本模塊的視頻教學資源的總時長為413分鐘，學生學習視頻所花的學習時間往往是視頻資源時間的幾倍。通過散點圖我們可以發現，大部分學生的學習時間在1000—3000分鐘，有個別學生的學習時間達到了5000分鐘。學生可以分為A、B、C三個區段進行分析，如圖2所示。

A區段學生的學習時間在1000分鐘左右，總體趨勢反映出學習時間與學習成績呈正比，投入的時間越多，成績也相應的越高。這部分學生屬于學習動力不足，不愿意在學業上多花時間，僅以完成任務作為自己的目標。隨著投入時間的增多，他們的成績可以明顯提升。對于這部分學生要端正其學習態度，建立正確的學習目標，樹立積極向上的學習觀念。

B區段學生的學習時間在1000—2500分鐘左右，學生的人數比重較大，成績大部分在優良區間，以2000分鐘左右最為密集。學生在本部分內容的學習中有著積極的學習態度，對自己的成績比較重視，愿意花更多的時間提高作業質量。他們掌握了本部分的學習方法，個體之間存在學習效率的差異，用時越少的學生學習效率越高。

C區段學生的學習時間在2500分鐘以上，他們的學習時間與學習成績呈反比，他們比大多數學生投入了更多的時間進行學習，但學習效果更差，有個別學生甚至花費了視頻時長的十余倍時間學習，但是只取得了良好的成績。這部分學生有良好的學習動力，但是學習效率極低，有可能不適應本模塊的教學方法。對于這些學生應該引導他們學習方法的提升，分析他們學習中的主要障礙，幫助他們學習方法中的誤區。

傳統的成績評定僅考慮學習成績的優劣，不能發現成績優秀的學生個體之間的學習能力差異，也不能發現成績不良的學生原因何在。通過網絡平臺的教學數據，教師可以發掘學生成績背后的影響因素，針對不同特點的學生做到因材施教。

四、總結與展望

MOOC和SPOC帶來了網絡化、數字化教學的發展趨勢，計算機輔助工業設計課程的特點非常適合進行網絡化教學改革，廣大教育工作者也正在融入這一浪潮。相比而言，SPOC是一種小規模的限制性網絡化課程，不僅能通過網絡平臺提升教學資源的利用率，更可以結合網絡教學平臺的數據分析學生的學習行為，實現精細教學。對于網絡化教學平臺的大數據分析，對于學生行為研究有極其重要的價值，值得進一步深入拓展。

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