人工智能背景下SPOC混合教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

陳家遷 覃一海 溫劍鋒

摘 ?要：為了改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)手段落后、授課內(nèi)容抽象、重難點(diǎn)不突出等不足，以高職“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”課程為實(shí)基礎(chǔ)，從課程設(shè)計(jì)原則、課程方案設(shè)計(jì)、課程實(shí)施等方面出發(fā)，設(shè)計(jì)了基于SPOC混合模式的教學(xué)改革方案，并在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的兩個(gè)年級(jí)進(jìn)行混合教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明實(shí)施SPOC混合模式教學(xué)改革的班級(jí)比傳統(tǒng)班級(jí)的成績(jī)更好、課堂氣氛更活躍，該混合教學(xué)模式豐富了課堂教學(xué)手段，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：人工智能;SPOC;MOOC;混合教學(xué)

中圖分類號(hào)：TP311;G434 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）04-0161-03

Abstract：In order to change the shortcomings of traditional classroom teaching methods，such as backward teaching methods，abstract teaching contents，not outstanding key and difficult points，etc.，based on the “Computer Network Foundation” course of higher vocational education，this paper designs a teaching reform scheme based on SPOC mixed mode from the aspects of course design principles，course scheme design，course implementation，etc.，and conducts mixed teaching in two grades of computer network technology specialty. The result of the reform experiment shows that the class with SPOC hybrid teaching mode has better performance and more active classroom atmosphere than the traditional class. The hybrid teaching mode enriches the classroom teaching means，improves the studentsinterest in learning and achieves good teaching effect.

Keywords：artificial intelligence;SPOC;MOOC;hybrid teaching

0 ?引 ?言

2015年李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中提出了要實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，從此引發(fā)了社會(huì)各界的關(guān)注[1]。國(guó)家“十三五”規(guī)劃提出，要積極發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”[2]，結(jié)合信息化技術(shù)手段，積極探索線上與線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式，培養(yǎng)信息技術(shù)時(shí)代的緊缺人才。可見(jiàn)，探索信息化的混合教學(xué)模式已經(jīng)成為當(dāng)前研究的焦點(diǎn)問(wèn)題。

1 ?MOOC模式和SPOC模式介紹

自MOOC[3]（massive open online courses，大型開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程）誕生以來(lái)，為大量無(wú)法到教室學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者提供了新的學(xué)習(xí)模式，促進(jìn)了在線課程的快速發(fā)展。如果學(xué)習(xí)者因?yàn)楦鞣N原因無(wú)法到教室上課，那么他們可以登錄MOOC平臺(tái)觀看教師當(dāng)天講課的視頻，對(duì)于重點(diǎn)難點(diǎn)，學(xué)習(xí)者可以在MOOC平臺(tái)反復(fù)觀看教師講解的視頻，或者觀看平臺(tái)上相關(guān)內(nèi)容的視頻，直到掌握為止。在線學(xué)習(xí)模式彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂授課時(shí)間短、內(nèi)容少的不足。目前，MOOC已經(jīng)普遍在國(guó)外教育機(jī)構(gòu)中廣泛應(yīng)用，但由于其規(guī)模大、開(kāi)放性強(qiáng)、準(zhǔn)入條件低等[4]，導(dǎo)致不少在線課程的學(xué)習(xí)效果并不是很好。對(duì)此，就有學(xué)者提出了SPOC[5]（Small Private Online Course，小規(guī)模限制性在線課程）的學(xué)習(xí)模式，SPOC對(duì)學(xué)員設(shè)置一定的準(zhǔn)入條件，滿足條件的學(xué)員才可以參加SPOC課程的學(xué)習(xí)。SPOC具有時(shí)間短、規(guī)模小、受眾小等特點(diǎn)，非常適合以班級(jí)為單位的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

隨著新技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能已被視為推動(dòng)現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)步的主要核心技術(shù)力量之一，開(kāi)始應(yīng)用于工業(yè)、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、醫(yī)療、教育等眾多領(lǐng)域[6]。基于人工智能背景的SPOC在線學(xué)習(xí)平臺(tái)變得更加智能化，平臺(tái)可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄，精準(zhǔn)地分析學(xué)生的學(xué)習(xí)弱點(diǎn)和盲點(diǎn)，為學(xué)生推薦個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，幫助學(xué)生快速掌握所學(xué)內(nèi)容。本文的SPOC平臺(tái)是基于人工智能技術(shù)而開(kāi)發(fā)，使用了智能推薦算法，具有精準(zhǔn)識(shí)別、個(gè)性化推薦特點(diǎn)，能為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供智能化的服務(wù)。

2 ?高職“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”是高職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的核心課程，是銜接后續(xù)課程“路由交換基礎(chǔ)”“路由交換提高”的重要課程。如果這門課學(xué)不好，學(xué)生在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)會(huì)非常吃力，甚至?xí)l(fā)厭學(xué)情緒，失去對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。因此，要教好這門課程，必須進(jìn)行信息化教學(xué)改革，設(shè)計(jì)線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。筆者認(rèn)為目前該門課程主要存在的問(wèn)題如下。

2.1 ?教學(xué)手段落后

目前的授課教師仍然是采用“講一節(jié)練一節(jié)”的傳統(tǒng)教學(xué)手段。據(jù)筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多課程也使用這樣的教學(xué)手段，學(xué)生已經(jīng)對(duì)教學(xué)產(chǎn)生厭惡的心理，提不起學(xué)習(xí)興趣，課堂上存在大量玩手機(jī)的現(xiàn)象。信息化手段運(yùn)用少，教學(xué)手段單一，已經(jīng)不能滿足目前教學(xué)的需要。[7]

2.2 ?講課抽象，理論講解過(guò)多

高職學(xué)生屬于不愛(ài)思考、愛(ài)動(dòng)手的群體。如果課堂的理論內(nèi)容講解過(guò)多，過(guò)于抽象，學(xué)生會(huì)出現(xiàn)開(kāi)小差、精神不集中、泛困打瞌睡等現(xiàn)象。教師為了完成授課任務(wù)，忽略了學(xué)生的實(shí)際情況，實(shí)施“填鴨式”教學(xué)，這樣的課堂并不能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

2.3 ?重難點(diǎn)講解不到位

有時(shí)候教師對(duì)授課重難點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)強(qiáng)調(diào)與講解，但是學(xué)生仍然無(wú)法掌握。可能是因?yàn)橹v解時(shí)沒(méi)有結(jié)合實(shí)際，使用通俗的案例幫助學(xué)生理解，也可能是重難點(diǎn)講解切入點(diǎn)把握不準(zhǔn)，學(xué)生聽(tīng)得吃力，難以消化。總之，重難點(diǎn)講解不到位是高職課堂普遍存在的現(xiàn)象。

3 ?基于SPOC模式的翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)

3.1 ?SPOC在線平臺(tái)介紹

本文使用“云課堂——學(xué)會(huì)學(xué)”作為在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，該平臺(tái)是學(xué)校與成都思博克信息技術(shù)有限公司合作共同開(kāi)發(fā)的具有針對(duì)性的在線學(xué)習(xí)平臺(tái)。平臺(tái)使用當(dāng)前熱門的人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程跟蹤與監(jiān)控，隨時(shí)查看學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握情況，給教師實(shí)施個(gè)性化教學(xué)提供建議。平臺(tái)具有上傳教學(xué)資源、發(fā)布作業(yè)、測(cè)驗(yàn)、師生互動(dòng)等功能，具備了實(shí)施SPOC混合教學(xué)模式的條件，是目前學(xué)校使用人數(shù)最多，受眾最廣的在線學(xué)習(xí)平臺(tái)。使用以來(lái)，受到了廣大師生的熱烈歡迎。云課堂學(xué)習(xí)平臺(tái)如圖1所示。

3.2 ?設(shè)計(jì)原則

3.2.1 ?堅(jiān)持以學(xué)生為中心

傳統(tǒng)課堂是以教師為中心——“教師教學(xué)生學(xué)”，教師處于主動(dòng)教學(xué)狀態(tài)，學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，無(wú)論在創(chuàng)新能力、理解能力、思維能力等方面都很難得到提升。因此，基于SPOC的模式設(shè)計(jì)是以學(xué)生為中心，學(xué)生是課堂的表演者，主導(dǎo)整個(gè)課堂的進(jìn)行。教師是課堂的旁觀者，為學(xué)生的表演提供周到的服務(wù)。通過(guò)這樣的方式，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，鍛煉學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，練就專業(yè)技能。

3.2.2 ?強(qiáng)調(diào)團(tuán)體協(xié)作

筆者認(rèn)為，SPOC模式設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，包含視頻設(shè)計(jì)、PPT設(shè)計(jì)、作業(yè)設(shè)計(jì)、練習(xí)設(shè)計(jì)、考試題庫(kù)設(shè)計(jì)、案例設(shè)計(jì)等，內(nèi)容豐富，工作量大。僅依靠一位教師完成如此大的工作量，任務(wù)非常艱巨甚至不可能完成。因此，需要更多的教師參與進(jìn)來(lái)，組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)，根據(jù)團(tuán)隊(duì)人員的特點(diǎn)，進(jìn)行合理的分工，讓團(tuán)隊(duì)人員充分發(fā)揮自己特長(zhǎng)，為課程設(shè)計(jì)提供幫助。

3.2.3 ?保證資源質(zhì)量

資源質(zhì)量是學(xué)生能保持良好學(xué)習(xí)興趣的前提，比如，視頻錄制時(shí)聲音干凈可聽(tīng)、畫面清晰可見(jiàn);PPT內(nèi)容簡(jiǎn)潔精美、畫面搭配得當(dāng)、富有吸引力;作業(yè)設(shè)計(jì)、練習(xí)設(shè)計(jì)、考試題庫(kù)設(shè)計(jì)富有層次性，題型多樣化，難度具有層次性;案例設(shè)計(jì)要理論聯(lián)系實(shí)際，將抽象的理論通過(guò)現(xiàn)實(shí)中生動(dòng)的例子展現(xiàn)出來(lái)。總之，資源必須保證簡(jiǎn)潔明了、生動(dòng)具體、清晰可見(jiàn)、體現(xiàn)趣味性，才能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.3 ?課程方案設(shè)計(jì)

在課前，布置學(xué)生進(jìn)入平臺(tái)了解課程章節(jié)的重點(diǎn)難點(diǎn)，觀看授課章節(jié)的短視頻，完成課前自測(cè)練習(xí)，完成討論題。教師登錄平臺(tái)，查看學(xué)生的完成任務(wù)情況，根據(jù)平臺(tái)反饋的信息，調(diào)整教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生完成較差的內(nèi)容重新設(shè)計(jì)，以幫助學(xué)生更快掌握。

課堂上，教師采用不同的教學(xué)手段，例如集中解答法、分組討論法、分組演講法、角色扮演法等，使用多樣化的教學(xué)手段，解決學(xué)生在課前學(xué)習(xí)遇到的問(wèn)題。教師在課堂布置豐富的練習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉思維能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，增加課堂的趣味性。

在課后，教師布置多樣的作業(yè)，如鞏固作業(yè)、小組討論作業(yè)、擴(kuò)展性作業(yè)等，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，尋找解決方案，擴(kuò)展知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。學(xué)生必須進(jìn)入平臺(tái)完成相對(duì)應(yīng)的作業(yè)，獲得一定平時(shí)分，才能保證考試通過(guò)。教師進(jìn)入平臺(tái)批改學(xué)生的作業(yè)，將優(yōu)秀的作業(yè)上傳到平臺(tái)，供學(xué)生參考，以激勵(lì)學(xué)生朝著優(yōu)秀的方向前進(jìn)。課程的課前、課中、課后方案設(shè)計(jì)如表1所示。

4 ?基于SPOC的混合課程實(shí)施

4.1 ?教學(xué)實(shí)施

本文根據(jù)設(shè)計(jì)好的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”課程方案，選擇計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的班級(jí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，該專業(yè)每個(gè)年級(jí)有2個(gè)班，每個(gè)年級(jí)各選1個(gè)班級(jí)參與SPOC混合課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)。按課前、課中、課后三個(gè)階段進(jìn)行跟蹤并布置任務(wù)，制定詳細(xì)的考核方案，采用問(wèn)卷調(diào)查、個(gè)人訪談、作業(yè)完成質(zhì)量、在線學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)生課堂參與度等多個(gè)方面進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)。與未進(jìn)行SPOC混合教學(xué)的班級(jí)進(jìn)行對(duì)比，得到的結(jié)果如圖2所示。由圖可見(jiàn)，實(shí)施SPOC混合教學(xué)的班級(jí)比傳統(tǒng)教學(xué)班級(jí)在期末考試中不及格人數(shù)少很多，80分以上的人數(shù)多很多，說(shuō)明實(shí)施SPOC混合教學(xué)的效果是非常理想的。

4.2 ?教學(xué)反饋

教學(xué)反饋主要是通過(guò)多方位搜集資料，了解學(xué)生對(duì)實(shí)施SPOC混合教學(xué)改革模式的認(rèn)可程度。采用的搜集資料手段有：找學(xué)生談話、發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷、學(xué)生對(duì)任課教師評(píng)價(jià)等。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，七成學(xué)生接受了SPOC的混合教學(xué)方法，并希望更多的專業(yè)課程使用這樣的教學(xué)方法。三成學(xué)生認(rèn)為這種教學(xué)方法的課前課后都要花很多時(shí)間學(xué)習(xí)，沒(méi)有時(shí)間進(jìn)行其他活動(dòng)，而且他們不喜歡參與課堂的討論，希望有更多時(shí)間聽(tīng)教師講課。

高職學(xué)生自覺(jué)性差、主動(dòng)性差、自制力差，他們課后的社團(tuán)活動(dòng)豐富、兼職多，很少的學(xué)生會(huì)在課后集中精力進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)只有近三成學(xué)生在課前和課后主動(dòng)觀看視頻并完成相應(yīng)的任務(wù)，七成學(xué)生沒(méi)有完成任務(wù)。因此，設(shè)計(jì)具有吸引力的、短而精的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生花最短的時(shí)間掌握重難點(diǎn)知識(shí)，是教師進(jìn)行SPOC混合課程設(shè)計(jì)的重要考驗(yàn)。

5 ?結(jié) ?論

本文設(shè)計(jì)了基于SPOC混合模式的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”翻轉(zhuǎn)課堂，并在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)2017、2018級(jí)學(xué)生的課堂進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，基于SPOC的混合教學(xué)模式能給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)良好的效果，增加了課堂的趣味性，豐富了課堂的教學(xué)手段，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。從學(xué)生層面來(lái)說(shuō)，SPOC混合教學(xué)模式需要學(xué)生更高的參與度，需要教師耐心的引導(dǎo);從教師層面來(lái)說(shuō)，SPOC混合教學(xué)模式需要教師不斷學(xué)習(xí)新的教學(xué)手段和教學(xué)方法，具備更強(qiáng)的課堂設(shè)計(jì)能力和信息化技術(shù)應(yīng)用能力。雖然本文設(shè)計(jì)的SPOC混合模式取得了一定的效果，但仍存在以下問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)樣本過(guò)少，不足以證明該模式的持久性和普遍性，需要在更多班級(jí)和課程中進(jìn)行嘗試。筆者希望更多的高職教師參與SPOC混合模式的改革與交流，一起創(chuàng)新信息化的教學(xué)手法，提高教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)培養(yǎng)更多的專業(yè)人才。

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作者簡(jiǎn)介：陳家遷（1977.08-），男，漢族，廣西玉林人，就職于信息工程系，講師，碩士研究生，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);通訊作者：覃一海（1986.10-），男，漢族，廣西北流人，就職于信息工程系，講師，碩士研究生，研究方向：人工智能、數(shù)值模擬;溫劍鋒（1979.12-），男，漢族，廣西貴港人，就職于信息工程系，系主任，副教授，碩士研究生，研究方向：云計(jì)算。