基于SPOC的計算機應用軟件類課程翻轉課堂教學探索

陳小紅， 袁明

(上海震旦職業學院 機電與建筑工程學院， 上海 201908)

0 引言

隨著人工智能、物聯網、云計算等現代信息技術的高速發展，互聯網+時代已經來臨，教與學的關系、知識的傳授與獲取方式都發生了革命性的變化。SPOC(Small Private Online Course，小規模限制性在線課程)是一種在線課程與傳統課堂的混合教學[1]，它作為MOOC(慕課，大規模在線課程)的發展和補充，既發揮了在線教育的優勢，又彌補了MOOC在學校教學中的不足之處，目前已經在各類學校和機構得到了廣泛應用。

1 基于SPOC的翻轉課堂

互聯網尤其是移動互聯網的蓬勃發展催生了翻轉課堂(Flipped Classroom)教學模式，也將引發教師角色、課堂模型、教學管理模式等一系列變革。翻轉課堂是指教師將學習的決定權交給學生，重新調整課堂內外的時間分配。知識傳授放在課堂之外自主學習，而知識的內化在課堂上通過師生互動完成[2]。讓學生在教師的指導下充分利用SPOC平臺上的視頻、課件、活頁式電子教材等網絡資源獲取相關的信息，而教師則可以將重心放在答疑、討論、任務協作等高價值的活動中。基于SPOC的翻轉課堂是為了提高學生學習的靈活主動性，讓學生通過實踐獲得更真實的學習體驗，可以彌補課堂時間不夠的問題[3]。高職計算機類課程知識更新快，教學內容多，要求學生在課堂外能花大量時間進行實踐操作訓練，對學生的自主學習要求更高。

翻轉課堂教學模式的實施要求教師能準確分解教學知識點，選取學生能理解的內容，細化到使每個知識點能在短時間(如10-20分鐘)之內講清楚，便于抓住學生的注意力。還要求教師制定出明確的學習計劃表和學習任務單，讓學生能更好地規劃好學習時間，及時完成學習任務，教師能通過檢查學生學習任務單的完成情況來調整課堂教學[4]。教師在課堂教學活動設計中應更注重高階級的思維能力和溝通協作等核心素養的培養。學習平臺的選擇也至關重要，線上課程平臺不僅能承載教學資源，還要能記錄和分析學生的學習過程，具有良好的教學管理和課堂交互功能。

2 課程教學分析

“Unity3D開發入門”課程是高職虛擬現實應用技術等專業開設的一門核心專業技術課程，總學時64學時，在開設本門課程前已經開設了“計算機基礎”“程序設計語言”“三維建模基礎”等前導課程。本課程的教學試圖將信息技術教學手段用于信息技術類課程本身的教學，實現翻轉式課堂，培養在VR(虛擬現實)產業的飛速發展中緊缺的VR人才。該課程在高職二年級下學期開設，本專業學生頭腦靈活，動手能力較強，但對理論知識的學習缺乏足夠的耐心，對實踐教學比較感興趣，要求能夠“看得見，做得出”，學生普遍具備較強信息技術基礎，數字化是他們最基本的生存環境。學生經過一年多的集體生活，團隊凝聚力強，易于組織開展小組活動。

3 課程教學策略和方法

“U3D開發入門”課程課堂教學內容不僅多而且繁瑣，需要大量的項目實踐來幫助學生理解和掌握，但同時教學課時有限，課堂上人多，師生互動受限。在線教育與傳統課堂教育相結合，運用SPOC平臺來開展教學。使用線上教學平臺可以記錄學生的學習情況，便捷的簽到系統大大節省查考勤的時間，學生下載資源、完成任務都有相應的經驗值積累，使教師實時掌握學生的預習以及課后練習的情況，也為翻轉課堂教學模式的實施提供了條件。

傳統的計算機應用軟件類課程教學通常都是教師邊講授邊示范新知識點，接著輪到學生實操，就會發現老師講得再好再生動，學生聽進去的并不多，盡管之前再三提醒，該犯的錯誤照犯不誤，導致教學效率不高。針對學生普遍存在抽象概念理解難的情況，在課程中以形象化的項目分解任務，取代抽象的理論說教，讓學生先根據教師給的任務自己去探索解決，在遇到困難的時候，教師再適時的點撥，在完成基本任務的基礎上再進一步的延伸拓展，最后總結鞏固本課的學習內容。這種“翻轉式課堂”的教學模式，讓學生在體驗——理解——提高中不斷重復鞏固，充分調動學生的積極性，找到適應他們的學習方法。

4 單元教學內容分析

以“剛體與碰撞器”教學單元為例。添加了剛體的物體可以模擬真實世界中物體的運動、碰撞等屬性，碰撞器是游戲邏輯中最基本的物理功能，在游戲開發和虛擬現實項目中都是必不可少的[5]。本單元是圍繞設計、實現并發布一個叫做“滾珠游戲”的項目展開。主要包括了設計游戲的界面，實現讓游戲鏡頭跟隨小球，并給小球施加力來控制物體的位移，最后用Unity物理系統中的碰撞機制實現兩個物體之間產生碰撞的判斷，實現碰撞后產生的效果，并在手機和PC端發布該應用程序。本單元內容前面承接Unity UI界面開發基礎、Unity 腳本程序基礎以及常用API，后面是射線技術、動畫系統與尋路系統等內容，學好本單元內容為后續項目的開發打下牢固的基礎。

5 單元教學實施

(1) 課前準備階段

本單元所涉及的知識點通過制作好的PPT課件、視頻微課、電子教材、課程任務書等教學資源上傳到SPOC平臺，讓學生根據自己的接受能力和時間，自主安排完成預習任務。有了這樣一個預習的基礎，到了實際上課的時候讓學生根據已學的知識去完成教師設定的小任務，通過任務來激發起學生的求知欲望。學生課前充分利用資源自主學習，師生互動，資源共享，檢驗學生課前的準備，獲得新知的情況。

(2) 課堂實施階段

在課堂教學過程中，教師在安排各項活動時要注重互動、交流，重點突出，條理清晰，節奏緊湊，要能最大限度地調動學生課堂參與的積極性、主動性。

1) 復習舊知，引入新課。

教師根據課前在移動終端上傳的課程學習任務書，讓學生對物理系統的基本作用有所了解，展示分享部分預習成果——游戲UI的設計，根據游戲項目，請學生分析游戲邏輯，畫出分析圖紙，引出本單元要完成的重要任務：碰撞檢測。為游戲項目的開發做好充分的準備，也引出了新課內容。

2) 小組合作，自我探索。

由于已經通過SPOC平臺的資料復習了需要用到的知識點，學生小組一般都能完成游戲項目的大多數任務，對于如何實現碰撞檢測的任務，請學生根據老師提供的資源以及互聯網平臺，分小組尋找解決的辦法。在學生完成任務的過程中，教師在教室內巡視各小組完成的過程，了解他們完成的情況和出錯的地方。翻轉式課堂，讓學生在“做”中學習。

3) 教師點撥，完成項目。

以小組為單位分享遇到的問題以及自己想到的可能的解決辦法。結合學生完成任務的情況，教師綜合應用數字化資源將抽象的知識具體化，講授剛體與碰撞體的基本概念和作用，以及碰撞檢測事件函數的語法，并演示本項目中該任務的解決辦法。讓學生不僅知其然，更知其所以然。學生在自主探索中會遇到很多問題，帶著問題來聽課會格外認真，學生可能在教師講解之前就能自己完成項目，可是對新知識點依然一知半解，依然需要老師的講授。

4) 變式練習，舉一反三。

為加強學生對該知識點的理解，教師要求學生不僅要完成該游戲項目，并在完成過程中做個測試實驗，并將實驗的結果填寫到SPOC平臺的課堂小測試中。測驗中給定了6種兩個物體發生碰撞的情況，請學生通過實驗找到答案。小測試的試題在課前導入，需要進行的時候點擊開始，測試結果即時反饋給教師。通過本次測試實驗，加深理解剛體與碰撞器的關系，總結出碰撞檢測發生的條件，幫助學生對知識進行串聯、加工。

5) 總結鞏固，學以致用。

根據學生課堂學習情況和測試結果，教師對教學內容進行簡單扼要的課堂小結，并啟發學生思考如何利用本單元學習的知識改進“滾珠游戲”以及制作類似的游戲項目。學生回顧自己任務完成和測試的情況，思考并嘗試利用所學知識給“滾珠游戲”設置障礙物等，考慮制作一款類似游戲，如撿金幣游戲等。

(3) 課后拓展階段

給師生提供一個突破時空限制的互動機會，讓課堂無限延伸。學生根據個人情況利用有效資源，修改并調試、實現改進后的“滾珠游戲”項目，并上傳到SPOC平臺。學有余力的同學可以開發類似的小游戲發布到平臺，并在互動平臺上幫助他人解決相關問題。

6 總結

在教學中，教師從學生的特征出發，依托SPOC平臺采用翻轉課堂模式教學，充分利用在線教學平臺、在線教學資源將知識點分解、碎化，打破了傳統教學的時空限制，依托SPOC平臺能夠很便捷的實現班級的教學管理，準確記錄、反映學生的學習過程。教師將教學內容融入到一個完整的，即做即玩的小游戲項目，大大提高了學生學習的興趣，通過將項目分解成一個個小任務，化繁為簡，讓學生不僅不會望而生畏，還會主動去開發探索，成為教學的主體，在自己嘗試、檢查錯誤、糾正錯誤、鞏固知識、拓展的過程中體驗到學習的成就感，獲得了更好的學習效果。不足之處就是SPOC平臺存在蓄意刷經驗值的現象，需要教師仔細甄別有效的經驗值，結合過程性表現來綜合考查一個學生的學習過程。

教育觀念決定教育行為，實施翻轉課堂的教學，必然要打破原有的教學范式和習慣，也需要不斷地學習相關的信息化技能。比視頻制作更重要的是如何通過課堂觀察、對話、討論、測試等來分析把握學生學習的進展，并適時地給予答疑和幫助，真正實現學生對知識點的內化吸收，這對教師的職業素養有了更高的要求。在進行基于SPOC的翻轉課堂教學過程中，在線課程平臺始終只是知識傳授的載體，對于學校教學來說，教學節奏的把握和鞏固教學效果的關鍵還在于教師本身。