基于“SPOC+優學院”的WinCC數據采集監控在線開放課程建設與實施

王福杰　張佳寧　秦毅　郭芳　姚智偉　任斌

摘? 要：信息化技術對傳統教學模式影響日益顯著，在線開放課程成為下一輪高等教育改革的重要方向。SPOC的流行也為在線開放課程的發展注入新的動力，該文以《WinCC數據采集監控》為例，基于“SPOC+優學院”開展在線開放課程建設，根據智能制造專業的學科特點、線上授課學生與教師面臨的挑戰、學生線上上課的需求，制定在線開放課程的教學目標，并根據該目標確定教學內容，完善網課教學手段，通過個性化SPOC課程與優學院平臺支持進行全方位的線上教學。

關鍵詞：SPOC? 優學院? 在線開放課程? 教學改革? 數據采集與監控

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）01（c）-0028-03

Abstract： The influence of information technology on traditional teaching mode is increasingly significant and online open course has become an important direction of the next round of higher education reform. The popularity of SPOC has also injected new impetus into the development of online open courses. Taking WinCC data acquisition and monitoring as an example， this paper carries out the construction of online open courses based on "SPOC + excellent college". According to the discipline characteristics of intelligent manufacturing specialty， the challenges faced by online teaching students and teachers， and the needs of students for online classes， the teaching objectives of online open courses are formulated and the teaching content is determined according to the goal to improve the teaching methods of online courses.A full range of online teaching is carried out through personalized SPOC courses and excellent college platform support.

Key Words： SPOC; Excellent college; Online open course; Teaching reform; Data acquisition and monitoring

2020年新冠肺炎疫情期間，大部分高校都采用線上教學的方式推進本科生課程教育，疫情也令一大批高等教育工作者更加重視現代信息技術對教育行業的影響，“互聯網+開放課程”式的教育在各個高校都引起極大重視，其中教育部更是頒發《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》[1]指導各高校做好線上教學工作，依托信息技術開發順應特殊時期的教學模式，以互聯網為傳播媒介的在線開放課程將來會在高等教育課程中占據不可或缺的地位。目前中國大學慕課平臺、智慧樹、優學院、雨課堂等在線教學平臺的學習資源劇烈增長，各大高校紛紛投入平臺開展課程教學工作，盡量做到與線下教學一致的教學效果。直接采用網課平臺的課程資源也存在既定的缺陷：（1）課程內容與特定高校的教學重點與要求不一定吻合;（2）課程學習過程中缺少教師針對性的指導，學生只能通過在線視頻學習;（3）學習結束后無契合的水平檢測手段對教學質量進行驗證;（4）學生作業無教師針對性批閱，導致學生無法抓住教學重難點。為解決上述問題，需要建設適用于本校學生的在線開放課程，創新校內、校際課程共享與應用模式，其中加州大學伯克利分校的阿曼德 福克斯教授提出的SPOC（Small Private Online Course，小規模限制性在線課程）模式被廣泛運用，該文以東莞理工學院開設的《WinCC數據采集與監控》為例，基于“SPOC+優學院”的方式開展在線開放課程建設。

1? WinCC數據采集與監控在線開放課程建設

1.1 課程建設任務

《WinCC數據采集與監控》作為一門軟件使用課程，天然適合轉化為線上開放課程，通過該課程的學習，使學生掌握WinCC對采集數據的存儲、處理和修改、WinCC系統的架構，能夠根據項目要求創建一個WinCC的完整項目。

1.2 在線開放課程基礎建設

該課程的在線基礎建設包括課程的網絡教學資源（PPT、數字化教學資源、作業、測驗、討論、輔助學習資料等），同時組建智能制造學院在線開放課程教學研討組，根據《WinCC數據采集與監控》在線開放課程的特點將SCADA軟件的知識碎片化并重新設計編排，并合理運用網絡教學輔助工具組織教學。具體的基礎建設內容包括以下幾個方面。

1.2.1 編寫課程信息

課程信息包括該門課程的簡介，包含學分、總學時、周學時、課程教學大綱，同時對主講教師和助教團隊的詳細介紹方便學生根據需求選課，教學大綱要求列出先修課程以及該課程的學習目標、考核標準和具體的考核方式等。

1.2.2 設計知識點

圍繞《WinCC數據采集與監控》的教學目標組織課程內容，選取工業過程中應用最廣泛的知識點，重新設計課程結構。利用網絡碎片化的特點，繼續將每個單元按照內容邏輯分解為微單元，通過將一個具體的實際工業項目分解成需要掌握的具體知識點，并凝練出該項目的核心知識點。

1.2.3 制作在線授課視頻

按照設計好的按知識點錄制教學視頻嚴格限制每個知識點的視頻時長，讓學生能學習完一個知識點后有充分的練習時間，將單個視頻控制在15 min內，同時確保授課視頻的質量，單獨設計課程字幕，讓學生能感受到教師上課的熱情和感染力，達到線下教學課堂聽課的效果。

2? 基于“SPOC+優學院”的WinCC數據采集監控在線開放課程實施

針對上述準備的基礎材料，實施基于“SPOC+優學院”的WinCC數據采集監控在線開放課程，具體思路為通過優學院平臺上傳錄制的教學視頻，同時通過該設置作業與測驗、課程討論區、課程擴展學習資源。線上期中期末考試等多樣化方式建設SPOC，實現資源冗余，方便學生橫向擴展自己的知識點。

2.1 優學院平臺上傳教學視頻

采用Camtasia Studio? v9.1.2進行錄制、剪切、字幕配置、開頭動畫設置等操作，并根據教學大綱組合成單元內容，具體見表1。同時對每個單元設置作業與測驗，為每個具體的教學單元設計配套的測試，同時在測試成績公布后發放測試答案，在視頻間隙也穿插難度偏低的課堂練習，保持學生的課堂注意力。

2.2 設置課程討論區

在優學院平臺上采用論壇的形式設置討論區，所有學生都可以根據特定主題發布帖子，同學之間也可以進行回復，促進學生之間的知識交流，同時教師可以通過討論區接收學生的反饋，及時改進教學模式。

2.3 設置網上期中/期末考試

在優學院平臺網絡平臺上設置期中/期末考試，通過智能監控系統防止學生作弊，網絡平臺能加快任課老師批改試卷的速度，實現當天考試當天出成績。

2.4 豐富教學資源

《WinCC數據采集監控》是一門以項目為導向的課程，在原有的教學資源外，增加企業實際項目源文件供學生學習，同時補充其他文字講義、經典案例，擴展學生視野。

3? 跟蹤課程教學效果

基于優學院大數據信息采集分析，對學生視頻學習時長、習題完成情況做深入研究，并跟蹤討論區中學生發布帖子的結果，詳細跟蹤學生的學習進度，對習題得分較低的學生進行主動回訪，從反饋中改進教學內容、活動和評價設計。

4? 結語

新冠疫情期間，針對智能制造專業開展了基于“SPOC+優學院”的WinCC數據采集監控在線開放課程，通過設置討論區與豐富教學資源調動學生線上上課的積極性，通過對在線開放課程的建設促進各校教育資源的共享，彌補傳統線下教育受限于時間與空間的缺陷，促進優質教學資源的傳播同時提升教學質量。

參考文獻

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