基于異步SPOC的微波電子線路課程混合式教學改革實踐

彭芳 馬健 向建軍

摘? 要 隨著信息技術的快速發展，以學員為中心的混合式教學成為高等教育的新常態。SPOC作為傳統實體課堂與MOOC融合的一種典型課程教學模式，具有獨特的優越性。將SPOC應用于微波電子線路課程教學模式改革，構建基于異步SPOC平臺的混合式教學模式，充分利用線上線下的交互特性，設計個性化實施策略，優化考核評價過程，達到提升學員自主學習能力、顯著提高教學效率的目的。最后，對如何進一步提高混合式教學模式的教學質量進行思考與展望。

關鍵詞 混合式教學；微波電子線路課程；MOOC；異步SPOC；教學改革；電子教材；微課

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）14-0018-05

Abstract With the rapid development of information technology， student-centered blended teaching is becoming the new normal of?higher education. SPOC， as a typical course mode of the integration of traditional physical classroom and MOOC， has its unique advan-tages. It is applied to the reform of teaching mode of Microwave Elec-tronic Circuit Course， and a hybrid teaching mode based on asynchro-nous SPOC platform is constructed. It makes full use of the online?and offline interactive characteristics， designs personalized imple-mentation strategies， optimizes the assessment process， and im-proves the students autonomous learning ability The purpose of im-proving teaching efficiency. At last， the author thinks and looks for-ward to how to further improve the quality of hybrid teaching.

Key words hybrid teaching; microwave electronic circuit course; MOOC; asynchronous SPOC; teaching reform; electronic textbook; micro lecture

0? 引言

隨著“互聯網+”信息時代的到來，以線上線下相結合的教與學為顯著特征的混合式教學成為高等院校教育的主流方向，混合式教學的內涵由“在線教學與面授教學的混合”，正式演變為“基于移動通信設備、網絡學習環境與課堂討論相結合的教學情境”[1]。混合式教學在增強學員學習動機和自我效能感、提高學習滿意度和教學效率等方面具有顯著優勢。MOOC平臺作為遠程開放混合式教學的主要媒介，可以為輔助教師開展教學活動以及實現教學互動提供有力支持。SPOC（Small Private Online Course）又名小規模限制性在線課程，吸收和傳承MOOC的先進思想，但是在教學模式、學習模式、評價形式、內容定制程度、學習者群體等方面與MOOC存在一定差異[2]，將SPOC引入傳統課堂的混合式教學模式符合高等教育改革發展理念，為本科課程教學改革帶來新思路。

1? 基于SPOC的混合式教學模式內涵與優勢分析

SPOC是后MOOC時代被較多采用的在線學習模式。區別于MOOC的完全開放性，SPOC對學員設置準入條件，學員規模遠小于MOOC的選課人數。SPOC將MOOC中課件、視頻、資料等教學資源和討論、評價等在線教學交互功能應用到小規模注冊學生班級的在線課程中，同時開展傳統的校園課程教學，是一種結合在線教學和線下面對面教學的混合式教學模式。SPOC有同步SPOC和異步SPOC兩種形式：異步SPOC指的是如果他校已結束的課程資源符合本課程的教學計劃，則可以引用該課程資源，根據實際教學情況進行內容定制，如刪減原有內容、新增補充內容、調整內容講授順序等，在教學實施過程中，單元作業批改、單元測試、交流答疑等環節均依托SPOC平臺由課程組自主籌劃與在線實施；同步SPOC指的是使用他校同步開設的課程資源，通常平臺上課程資源的更新是按照他校的課程進度來進行的。選擇哪種SPOC形式，要根據課程實際開課時間和課程進度安排等具體情況而定。一般而言，使用他校資源時采用異步SPOC形式更為靈活，便于根據課程教學目標來重組相關的課程資源。

在傳統模式的本科課程教學中，教員作為系統知識的傳授者，基本沿用向學員灌輸知識的方式，“學為主體，教為主導”的角色定位不清晰，學員自主學習的能動性不強。另外，課程可獲得資源不多，種類偏少，名師名校的網絡課程資源引入少，使得學員課前預習效率較低，對課程的前沿領域了解不深，教員在學員自主學習過程中的導引作用不強，學員自主學習的方向感不強，學員課堂討論交流的參與度不夠，影響課堂研討內容的深度和課程教學質量。而在信息化條件下，基于SPOC的混合式教學模式充分運用名師名校的課程資源、有效拓展線上學習時間、線上實時交互和學習數據綜合分析的特性，具備以下優勢。

1.1? 資源豐富，內容針對性強

根據教學計劃和課程體系，可以選用與教學需求相匹配的優質MOOC平臺優質課程資源作為SPOC的主體資源，同時可以以自制、其他媒體渠道獲取資源的形式在線補充課程資源，如微課、電子教材、課件、動畫、視頻等。課程內容可以定制，滿足課程的個性化和目標性。豐富的資源和定制的內容有利于學員開展聚焦式線上自主學習，提高學員參與教學的積極性，從而保證課前預習與課后復習的質量。

1.2? 小班學習，課程完成率高

SPOC主要針對受限制小班教學，授課對象為滿足一定條件的學員或校內相關專業或班級的學員。因此，學員的專業基礎知識和學術水平相差不遠，便于課程進度的穩步推進。學員之間可以形成學習小組，借助討論交流、作業互評等方式互幫互助，使課程完成率保持較高水平。

1.3? 線上線下，信息融合度深

混合式教學將線上的網絡學習與線下的實體課堂教學有機結合，為學員提供良好的學習體驗。教員通過SPOC平臺的學習數據實時了解學員的課前學習動態，根據課堂小測驗的完成情況及時對課程教學內容進行調整，線下學習可以采用課堂講授、翻轉課堂、任務驅動等多種教學方法聚焦重難點內容的剖析。學員可以通過網絡、面對面的形式進行互動交流，交流具有針對性，教學效果評價可以依托平臺開展單元測驗或階段性測試。線上線下有機融合的方式可以有效提升學員吸收內化的學習過程效益，提高課程的教學質量。

2? 基于異步SPOC的混合式教學應用實踐

以2017級航空雷達與電子對抗兩個專業合班開設的微波電子線路課程教學為對象展開實踐，課程學時為50學時（其中理論44學時，實踐6學時），學員人數約30人，實行小班教學。在理論授課中緊緊圍繞課程教學目標，充分利用異步SPOC平臺線上自學、線下授課（騰訊會議平臺直播）和移動終端，借助信息化教學手段，開展基于異步SPOC的混合式教學活動，使學員達成相應的知識、能力與素質目標，增強教學效果。

2.1? 異步SPOC的構建及課程教學準備

微波電子線路課程是學習電子裝備原理、了解裝備應用的先導必修課程，主要介紹微波有源器件及微波電路的基本理論和基本分析方法，器件分為微波半導體器件和微波電真空器件兩大類。MOOC資源選擇中國大學MOOC平臺電子科技大學開設的微波固態電路課程，原因有以下兩點：

1）電子科技大學在微波固態器件與固態電路的理論研究和工程實現方面在國內處于領先位置，學員通過學習可以了解該領域的最新動態和理論研究成果；

2）課程資源雖然只支撐微波固態器件與電路部分內容，但其微課知識點與第1～5章的教學知識點貼合度高。

因此，依托學校云，在微波固態電路第三期MOOC基礎上構建異步SPOC，根據教學計劃對已有課程資源進行適度刪減，新增微波電真空器件原理部分課程資源，以滿足教學內容的完備性。同時，根據課程進度合理設置教學視頻資源的發布時間，與分課時計劃同步。異步SPOC應按照中國大學MOOC平臺提供的流程進行構建，包括設置課程團隊、發布課程介紹頁以及發布課程學習頁。課程學習頁是學員學習的主要場所，構建步驟主要包括發布公告、發布評分方式、發布教學單元內容、設置討論區結構等。課程構建完成后即可在平臺上發布開課公告，讓選課學員知曉。

混合式教學的效果在很大程度上取決于教員的態度和能力準備。King等[3]構建混合式教學的教師能力框架，提出課程準備、課程設計、交流討論、動機激發等四個方面的能力要求。教師首先必須清醒地認識混合式教學不是簡單復制傳統課堂教學的教學法，而是需要具備混合式教學專門的教學法知識和能力，才能成功地開展混合式教學。此外，教師必須參加在線課程設計、制作與工具軟件應用的相關培訓，以先進的現代教學理念指導線上與線下教學活動設計、教學反饋設計和課程評價設計[4]，精確定位教學資源，優化教學方法，采取靈活多樣的考核方式，實現對課程的宏觀布局。學生在混合式教學中能夠取得怎樣的學習成效和滿意度，與其自主學習能力、實踐管理能力、成熟度與責任感、應用信息技術能力等[5]息息相關。在課程準備階段，教員應采取多種方式及方法充分調動學員參與學習的積極性，提升學員自主學習效率。

因此，課程采用“知識體系化，課程模塊化”的總體設計思路，針對不同教學內容，采用問題情境式、啟發式、探究式、研討式等多種教學方法實現對重難點內容的突破，以求達到最佳教學效果。同時注重教學過程的管理和考核，重視實踐環節，將課內與課外、理論與實驗、線上與線下充分結合起來，使學員的學習過程成為在教員引導下的再創造過程，鼓勵學員在學習過程中養成獨立思考、團結協作、積極探索的良好習慣。基于異步SPOC的混合式教學組織流程設計如圖1所示。

2.2? 混合式教學的個性化實施策略

2.2.1? 課前、課中、課后一體化設計? 遵循混合式教學原則，課前，教員通過微信群將章節電子教材和微課預習任務清單發送給學員，學員在線上登錄SPOC平臺，根據所提供的電子教材觀看微課視頻，聚焦知識要點，依據自學能力水平合理規劃學習進度，創造個性化的學習體驗，了解行業動態，拓寬專業視野。課中，教員以現場實地教學為主，實施交互/協作式教學，即針對不同的專業應用背景，重點瞄準與雷達和對抗專業密切相關的裝備應用案例，創設恰當的學習情境，支持學員與同伴的交流與協作，與基于通信領域應用的SPOC內容互為補充；搜集學員反饋的自學中遇到的重難點問題，在課堂上重點講解，舉一反三。MOOC

視頻中某些泛講的一般知識點，如微波混頻器變頻性能與噪聲性能的分析，是該章節的關鍵知識點，因此需要重點規劃課件內容，因材施教。課后，將課件發布到微信群方便學員復習，利用SPOC平臺發布作業，在線批改和反饋，定期開展在線單元測試，試題庫的建設要滿足支持隨機組卷操作的題量要求。

2.2.2? 基于SPOC、課堂討論與移動終端相結合的交互式過程? Bliuc等[6]認為混合式教學構建在線學習與課堂面授相結合的混合式學習環境，這是一種新的學習方式，可以實現生生、師生、生機交互與在線交互的結合。互動交流體現以學員為中心的學習環境下教學與輔導方式的結合，針對性地解決學生的疑問和思考，是理論教學中必不可少的環節。課程教學中開展的互動形式主要有以下三種。

1）學員在自學過程中，利用SPOC平臺將問題發布到課程討論區進行討論交流。

2）在課中內容講授完成后設置答疑時間段，教員統一解答；或教員在課前設計若干問題鏈，隨機抽點學員回答。

3）在課后通過微信等工具進行交流。

通過多種互動方式的開展，課程學習時間得到有效延展，學員及早對所學知識查缺補漏，不斷鞏固每一個知識模塊。基于移動終端的互動如圖2所示。

2.2.3? 建立教與學的互評通道反饋教學效果? 為及時掌握學員對重難點知識點的理解情況，通過設置課后作業與單元測試來實現對學員學習過程的評價。作業發布、提交（設置截止日期）、批閱、點評、成績發布均依托SPOC平臺進行，作業批改界面如圖3所示。SPOC平臺的作業批改不僅設置教員批改方式，還設置有學員之間的互評方式，兩種方式靈活運用，以提高學員參與的積極性。將每次作業完成正確度高且書寫工整的作業范本發至專業期班微信群中，形成一種典型示范與良性競爭并存的激勵機制。每個章節的內容講授后，在SPOC平臺上進行單元測試，所有章節的單元測試成績累加，自動計入課程數據中。因此，通過查看課程各次測驗、作業、階段性考試的總體提交人數和得分情況，可以了解學員的總體掌握程度。課程數據可以導出，便于后續的課程分析與評價。課程數據查看界面如圖4所示。

在整個教學計劃實施階段，教員要及時與學員溝通，充分收集學員在學習過程中對教學的反饋意見與建議，不斷改進教學方式與手段，實現既定的教學目標。教員在每一次課前把課程教學意見反饋表發給課代表，由課代表在授課結束后搜集并填寫反饋意見，便于后續進一步進行教學改進并實施針對性的輔導答疑。

2.2.4? 細化形成性考核+終結性考核的綜合評價體系? 對實施混合式教學改革的考核形式進行完善，考核方式為形成性考核+終結性考核。其中，形成性考核包括在線微課學習、平時作業、討論交流、單元測驗、課程實驗等要素；終結性考核為閉卷筆試。開課之初，在SPOC平臺上發布課程評分方式，包括評分標準、題型設置、總分及成績設置。評分標準是對課程考評標準的詳細描述，是學員了解本課程成績評定的主要途徑，該標準會顯示在學員的學習頁面。各項權重設置為：在線微課學習、平時作業、討論交流與單元測驗占20%，利用平臺軟件可自動把線上學習各環節的考評納入綜合評價體系；課程實驗占10%；閉卷筆試占70%。后兩部分可作為域外成績手動導入課程數據統計表中，獲得最終的綜合總分及位次排名。

3? 提升異步SPOC混合式教學質量的思考

3.1? 重視微課資源的擴展建設

在線學習校外SPOC資源雖然是混合式教學的有效教學輔助手段，但是由于不同專業教學內容的差異性，以及不同院校對課時及課程重難點內容設置的細微差別，使得SPOC資源尚不能完全滿足課程教學的需要。因此，在可獲得的開源課程資源不多的情況下，必須開展微視頻制作以充實課程資源，使微課內容能夠完全覆蓋所有知識點，形成與課程相適應的框架體系結構。例如：后期可利用AT-RF3030射頻實訓系統拍攝一些實驗現象的相關視頻來輔助原理教學；在介紹微波混頻器功能時，可先將射頻信號通過混頻器下變頻后，借助示波器等專用測試儀器直觀顯示混頻前后的波形對比，將實驗過程做成微視頻，使學員首先對混頻的輸入、過程與結果具備直觀認識和了解，再進一步激發其對該現象背后的工作機理進行探究的求知欲。

3.2? 加強自學過程的教學引導

在線學習的效果直接關系到課堂教學中能否展開師生間的深度討論與交流，這是與傳統課堂教學在教學形式和手段上的區別之處。要想獲得較好的學習效果，避免流于表面形式，不僅對學員自學能力和自律能力的要求較高，也需要教員有更強的責任心，在學習引導上科學設計任務清單，盡量明確微課學習的教學目標與知識重難點的學習要求，設置較為簡單的測試題檢驗預習效果，避免出現因預習內容生澀難懂或內容較多而針對性不強，導致出現學生學習積極性下降的現象。

3.3? 夯實線下實踐的操作環節

課程設置6學時的實踐課時，主要依托射頻信息系統實驗室開展常用微波功能模塊的性能測試、發射/接收系統集成的參數測試、功能模塊的軟件仿真設計等實踐項目。實踐環節可以幫助學員深刻了解系統工作原理，打牢系統測試操作及故障排查的動手實踐能力，是不可取代的重要環節。雖然實踐操作因受實踐場所和設備專用且昂貴的限制，只能在線下開展，但是部分實踐教學可以依托SPOC平臺進行，如把示波器、頻譜儀、矢量分析儀等常用微波測量儀器的操作使用過程，每個實驗項目的實驗內容與演示流程等制作成微視頻，讓學員在線學習，熟悉儀器的操作使用和實驗流程。這樣可以大幅縮短課時內的驗證性實驗完成時間，利用節省下來的時間，學員可以自主開展一些具有探究性和綜合性的實驗項目。

4? 結束語

基于異步SPOC的混合式教學方式嚴格遵循學校制定的教學計劃，將SPOC課程學習作為課堂教學的適當補充，充分發揮SPOC在視頻回放復習、在線討論、在線作業、自動測評、學習過程動態評價等方面的優勢，彌補傳統課堂教學的不足，再結合本地課程資源的持續建設與補充，使教學活動更具針對性和有效性，顯著提高教學質量與效益。傳統教育受限于時空，在線教育受限于互動，兩者各有特點，需要相互融合[7]。今后，混合式教學方法和手段將越來越多樣化，重要的是幫助教員發展混合式教學能力，積極參與教學改革，以混合式教學的形式促進信息技術與課程全面深度融合。師生關系亦成為新型互惠式教學關系，在課堂內外彼此碰撞、彼此啟迪、彼此成長。

參考文獻

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[3]King S E，Arnold，Cerrone K. Blended Learning En-vironments in Higher Education：A Case Study of How Professors Make It Happen[J].Mid-Western Educational?Researche，2012（1）：44-59.

[4]張彥琦，易東，劉嶺，等.基于SPOC的混合式教學模式的構建與實踐[J].重慶醫學，2019（21）：3766-3769.

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[7]呂靜靜.開放大學混合式教學新內涵探究：基于SPOC的啟示[J].遠程教育雜志，2015（3）：72-81.