問題驅動下的計算機類課程SPOC翻轉課堂學習模式應用研究

摘" 要 在分析計算機類課程存在的問題以及如何培養學生解決問題能力的基礎上，構建問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式框架，并借助學習通平臺，在“網頁設計與制作”課程教學中加以應用。實踐結果顯示，實驗班的成績優于對照班，開展問題驅動下的SPOC翻轉課堂教學效果優于傳統教學。最后根據實踐結果分析，總結計算機類課程的翻轉課堂實施路徑。

關鍵詞 問題驅動；SPOC；翻轉課堂；PBL；學習通；網頁設計與制作；MOOC

中圖分類號：G712" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）23-0111-04

0" 引言

隨著信息技術的發展，各種新興技術層出不窮，學習資源越來越豐富，使得在教學活動開展過程中融合信息技術提高教學質量成為可能，以技術為中介的學習方式和面對面授課相結合將成為一種趨勢。后MOOC時代，SPOC逐漸進入研究者的視野，與SPOC相結合的學習模式被相繼用于教學改革中。SPOC是后MOOC時代的產物，最早由加州大學伯克利分校MOOC Lab主任Armando Fox教授提出。SPOC是MOOC的繼承和發展，相較于MOOC，SPOC更注重本土化，SPOC=MOOC+Classroom[1]。

計算機類課程的實踐性和操作性較強，僅僅將課堂簡單搬遷到線上開展教學活動是遠遠不夠的，該類課程強調學生在復雜情境中解決問題的能力和動手能力。傳統的計算機類課程一直沿襲教師灌輸、學生被動接受的方式開展，學生的主體性和興趣并未在傳統計算機教學中得到足夠重視，缺乏對學生在真實情境中解決問題能力的培養，以至于計算機出問題的時候，有學生發出“計算機為什么不按書上講解的方式損壞”的感慨。

如何充分利用信息技術提高學生計算機類課程的問題解決能力和動手能力？對此，PBL提供了一個全新的視角。PBL起源于20世紀50年代的醫學教育領域，即基于問題的學習。1969年，加拿大醫學教授Howard Barrows將其發展總結為一套成型的教育方法，因其直指知識的應用和未來職業技能的培養，并充分體現了建構主義的思想，所以在短短的二三十年內，該教學模式已風靡全球[2]。1990年，我國開始大量引入PBL的相關研究，PBL在醫學教育領域得到廣泛應用，隨后逐漸推廣到教育的各個領域[3]。

PBL與SPOC相結合的線上線下翻轉課堂成為混合式學習的新思路，例如：朱久娟等[4]將SPOC-PBL教學法應用在實驗化學中；易水晶等[5]用SPOC聯合PBL模式在婦產科住陪教學中應用。這些研究不同程度上開展了問題驅動下的SPOC學習探索，但在計算機類教學中的實踐研究較少。鑒于此，本文以問題作為驅動，在構建問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式框架的基礎上，根據計算機課程的特點和教學現狀，利用SPOC課程資源，以網頁設計與制作課程為例，開展問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式的實踐研究。

1" 問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式的構建

在PBL視角的SPOC混合式學習模式實踐的基礎上，進行模式修訂和迭代[3]，最終構建問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式。問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式分為前期準備、線上學習、線下翻轉和評價四部分，如圖1所示。

前期準備主要包含學習分析、學習支持分析、課程分析、課程資源設計與開發以及問題情境設計。在前期準備階段，需結合所在院校的政策、物力、人力及平臺等籌備教學工作，制訂教學計劃，建設或改造教學資源，設計問題情境。

SPOC線上學習階段主要在SPOC平臺上進行線上學習、視頻觀看、完成作業以及討論等。教師通過平臺、微信、郵件等方式，為學生呈現問題情境，讓學生融入問題角色，引導學生分析問題、搜集資料、初步形成解決問題方案。課程結束后，通過線上和輔助交互工具進行經驗分享，拓展訓練。

線下翻轉階段主要根據學生設計的方案開展實踐，可采用項目式學習、探究式學習、小組協作學習和自主學習等多種學習方式，也可以直接匯報方案。教師提供適時的指導，最后小組成果匯報。教師在翻轉過程中進行答疑解惑，針對性地總結和講解，將問題與知識串聯起來，促進學生內化知識。

評價采用總結性評價和形成性評價相結合的雙重評價機制：形成性評價包括平臺視頻的完成率、討論次數和線上初步方案，線下翻轉的課堂表現、出勤、實驗實訓的作品以及課后作業等；總結性評價主要是期末作品考試。具體的評價占比和內容是動態的，可根據實際課程內容和學生情況來調整和增設，建議形成性評價為主、總結性評價為輔。

2" 問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式在網頁設計與制作課程中的實踐

2.1" 課前設計

網頁設計與制作是計算機專業的一門必修課，實踐性較強。傳統的教學側重教學生“怎么做”的問題，強調軟件每一個具體的操作步驟，而缺乏“為什么這樣做”的追問，學生并不知道課程在現實生活中的目的和意義，知識與真實情境間存在鴻溝，當遇到真實的復雜問題情境時并不知道靈活運用。問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式以問題情境為驅動，旨在激發學生學習興趣，提高學生解決問題能力和遷移能力。

以X職業技術學院2017級計算機應用技術兩個班的學生作為實踐對象，1班為實驗班，采用問題驅動下的SPOC翻轉課堂模式；2班為對照班，采用傳統計算機課的教學方法，理論課在教室講解、演示，實踐課在機房完成教師要求的練習，不設問題情境。實驗班和對照班均為同一年級同一專業同一教師授課，基本情況一致。評價采用形成性評價和總結性評價結合。首先，以學習通為線上學習的平臺支撐，開展線上學習。其次，職業院校的學生理論相對薄弱，結合職業特點，線下翻轉以小組合作、探究式學習、匯報方案、成果展示和總結提升為主，讓學生真正參與其中。最后，課程建設采用改造式方式，課程組通過對網頁設計與制作的MOOC資源進行改造和增刪，以適應校本教學。在開課前，將實驗班的學生隨機分成七個小組，每組選一位組長。

2.2" 問題情境設計

以第四章“制作表格布局的網頁”為例闡述設計過程。上一章學習了制作簡單圖文混排的網頁，學生在操作過程中僅用圖片和文字，只能設計出布局簡單的網頁。比如圖片的布局，用Dreamweaver只有簡單的左中右三種對齊方式。表格的使用能夠使網頁的布局更清晰，方便網頁內元素屬性的設置，使排版更美觀和有層次感。設計問題情境的目的是讓學生意識到表格的作用，在解決問題中學習涉及表格的網頁如何制作。因此，問題情境設計為：“我是翱翔旅行社的張明，公司需要做一個旅游網站，但在制作過程中發現網站主頁的菜單和元素較多，用圖文混排的方式根本達不到想要的效果。在此求助各位同學：怎么做才能使網頁的導航菜單、圖片和文字等元素布局清晰、靈活？”

學習過程設計：首先，通過郵件將問題情境、圖文混排的主頁和公司實際要求達到效果的主頁發送給每個小組，然后在學習通發布學習簽到和資料；讓學生以小組為單位，利用微信群，引導各小組理解問題，分析問題情境，讓學生意識到問題目前的狀態、需要達到的目標、達到目標需要突破的障礙、現有的資源、欠缺的資源、搜集的方式等；通過學習對應部分的視頻和資料、小組討論和分工、收集資料，最終每個小組完成解決問題的初步方案并提交。

2.3" 教學實施

每個小組提交的方案肯定會有所不同，甚至會有超出預想的方案，在教學中應允許不同的方案存在。學生已經在線上學習表格相關視頻和完成課后作業，通過問題和資料引導學生選擇最佳方案。線下翻轉采用探究式學習和小組協作學習方式。既然每個小組確定了問題的初步解決方案，線下任務就是如何實現的問題。以小組為單位，完成利用表格來布局情境中翱翔旅行社需要制作的主頁。針對學生在問題探究中遇見的不懂的問題，教師并不直接給答案，而是進行針對性指導，讓學生自己獲得答案。在整個探究學習過程中，對提問和有深刻見解的學生給予加分，調動其積極性。對于小組間有共性的問題，教師通過屏幕廣播的方式統一講解。在學生完成作品后，教師對作品進行點評，對問題情境中存在的問題和疑惑進行解答，對涉及的知識點進行總結和歸納，將所學章節內容借助問題解決過程串接起來。由于學生有了親身解決問題的感性經驗，理解抽象的理論知識更加容易。對于作品非常優秀的小組給予加分，并要求其分享學習經驗，開展班級討論，幫助學生完成知識內化和深加工。

3" 問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式的實踐結果

學期教學結束后，對實驗班和對照班進行測評。將學生成績導入SPSS 24，建立實驗數據庫，對實驗班和對照班的成績按照等級計算各分數段的百分比，組間比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異具有統計學意義。將成績分為四個分數段，所占比例如表1所示。其中，實驗班90～100分數段人數占37.1%，對照班占8.6%；實驗班80～89分數段人數占14.3%，對照班占45.7%；實驗班70～79分數段人數占40%，對照班占22.9%；實驗班60～69分數段人數占8.6%，對照班占22.9%。通過分數段的占比可以發現，對照班主要集中在80～89分，而實驗班呈現兩極分化的情況，主要集中在90～100分和70～79分兩個分數段。

通過對實驗班和對照班的成績進行比較，實驗班成績為84.1±11.8分，對照班成績為78.2±10.9分，實驗班成績高于對照班（P=0.033，＜0.05），差異具有統計學意義，如表2所示。

4" 問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式實踐分析

朱久娟等[4]認為：SPOC-PBL教學法有助于提升學生的學習興趣，培養學生主動尋求問題解決方案的能力，促進學生綜合素質和創新能力的提升。易水晶等[5]認為：SPOC聯結PBL模式學員的學習不受時空限制，有利于提高學員臨床規范診療能力、主動學習能力，有利于交流和臨床思維培養，有利于學院的考核和評價。實驗數據表明：實驗班的成績優于對照班，開展問題驅動式SPOC翻轉課堂教學效果優于傳統教學，問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式有利于促進學生解決問題能力的培養，有利于提高教師利用信息技術教學的能力，有利于提高學生的學習主動性和參與度。

4.1" 以問題驅動學習，促進學生解決問題能力的培養

PBL知識容量有限，對于解決所選定的問題來說，學生獲取到的知識是足夠廣泛和深入的，但是不利于學科知識的系統掌握[6]。而傳統的以教為主的教學能夠讓學生系統地學習學科知識，但忽略了問題的重要性和學生的主體性，問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式結合了二者的優勢：問題情境有利于知識的內化，讓所學知識流動起來，在解決問題的過程中將知識激活，具象化，當出現相似問題情境時候，學生更容易對知識進行提取和遷移，實現在解決問題的過程中進行知識的學習，在知識的學習中提高解決問題的能力。

4.2" 整合優質教學資源，提高教師利用信息技術的能力

在教學實踐中，對于師資力量薄弱、條件較差的學校，或教學水平一般的教師，可以把時間解放出來，利用錄制視頻的時間去研究、觀摩和反思MOOC上優秀的名師授課，對比差距，開闊視野。同時有利于學生接觸更優質的資源，接觸不同于本校授課風格的名師。教師只需將優質的MOOC資源進行適當改造和增補，以滿足校本教學。信息技術能力不是教會的，而是在實踐中用會的，教師在開展問題驅動下的SPOC翻轉課堂過程中，通過學習、模仿和反思，逐漸提升利用信息技術教學的能力。

4.3" 提高學生學習主動性和參與度

問題驅動下的SPOC翻轉課堂模式充分體現了學生的主體性：在線上學習階段，學生可以自己的學習風格和學習習慣自定步調和進度，可以反復觀看和學習；在整個學習過程中，學生是問題情境的主角，必須以主人公的身份在問題的驅動下去探索問題、解決問題，充分體現了主體性和主動性。學習的發生前提是學生的參與，傳統課堂中學生處于被動接受的狀態，參與度并不高。而在問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式下，學生是認知的主體，教師是學生的認知教練，提高了學生的參與度。

4.4" 重視學習環境的創設，采用多元而靈活的評價方式

在問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式實踐中，應重視問題情境的設計和學習環境的創設。混合式學習必須利用網上教學和面授形式兩者的優勢來創造一種更適合主動學習的學習環境[7]。這里的學習環境除了物化方面的環境，還包括教師營造的學習氛圍、問題情境、學習策略等，讓學生在創設的學習環境中踩著教師搭建的支架去建構和學習。這種學習方式決定了能力培養的多維性和評價的復雜性，采用總結性評價和形成性評價相結合，從而保證全面而客觀地評價學生的學習水平。

5" 結束語

5.1" 成績呈兩極分化，對師生要求較高

問題驅動下的SPOC翻轉課堂學習模式相較傳統課堂教學有其獨特的優勢，也表現出與傳統課堂不一樣的特征。信息技術的發展并未削弱教師在教學中的地位和作用，而是使其角色發生轉變——教師扮演學習伙伴和指導者的角色，不再是知識的權威，學生成為學習的主人翁。深層次的學習發生，意味著對師生要求更高，需要投入更多的時間和精力。該模式下學生的成績呈兩極分化，正好說明這一點，尤其是經驗缺乏或者開展的初期，需要師生投入更多的精力。

5.2" 將課程性質和內容納入模式選擇的范疇

該模式重視問題情境的設計，適合諸如計算機類實踐性的課程。計算機類課程實踐性較強，程序性知識的比重較大，通過問題情境的外殼承載知識的內核，用問題驅動學習和訓練，進行知識的內化。在醫院里沒有能夠治療百病的“萬能藥”[8]，換言之，每一種模式或學習方法都有其優缺點、適用范圍和使用條件。在實踐中采用何種教學方法和模式，應將教學目標和內容等諸多因素納入考量范疇。

5.3" 變革和完善評價機制

目前，絕大多數混合式學習的評估機制仍然遵循傳統的思路，強調評估的客觀性，不考慮學生的背景情況，可靠性較低[9]。李世杰等[10]針對聯合慕課和微課的翻轉課堂在泌尿外科臨床教學中的應用的研究發現：實驗組與對照組在客觀題成績部分并無顯著性差異，如果遵循傳統的評價思路培養學生的應試能力，該模式并不一定優于傳統教學。目前，教學存在的最大的問題是利用信息技術開展各種模式的教學，但評價方式并未及時變革更新。因此，變革和完善評價方式是教育教學發生根本性變革的助推器和原動力，只有變革和完善評價方式，才能客觀、全面地評價學生。

5.4" 綜合考量學生和教師等因素

教育是一個系統，除了評價機制、課程性質和內容、師生時間成本等因素，學生的學習初始能力、學習支持、學生的學習習慣等因素是否也與教學效果有著密切的關系？雖然研究者從不同角度開展混合式學習，并且都說教學效果好，究竟是該模式促成了這種結果，還是模式的新鮮感或學生基礎等因素促成了這種結果，還有待進一步探索。譬如：對于本科生和中專生，模式實施的效果會不會不同，還有待進一步研究。在教學策略和方法的選擇上，應該根據教育教學規律和學生身心發展規律，重視教學內容的特點和性質，重視學習環境和時空的創設，重視教學設計和學習效果的評估機制，同時不能忽略學習經驗的整體性。

參考文獻

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[4]朱久娟，梁樹平，姜浩，等.SPOC-PBL教學法在地質類專業“實驗化學”教學中的應用[J].實驗技術與管理，2020，37（8）：219-220，226.

[5]易水晶，肖松舒，龍買連，等.淺談SPOC聯合PBL模式在互聯網時代婦產科住陪教學中的應用[J].中國高等醫學教育，2019（10）：86-87.

[6]沈建新，王海燕，王海江.PBL：一種新型的教學模式[J].國外醫學（醫學教育分冊），2001（2）：36-38.

[7]Graham C R， Robison R. Realizing the transforma-tional potential of blended learning： Comparing cases"of transforming blends and enhancing blends in higher"education[M]//Picciano A G， Dziuban C D. Blended learning research perspectives. Needham， MA： Sloan-Consortium，2007：83-110.

[8]劉思來，李漢斌，徐志柏，等.教育技術存在問題的研究述評及看法[J].中國教育信息化，2017（5）：4-6.

[9]斯伯克特，邁瑞爾，邁里恩波.教育傳播與技術研究手冊[M].3版.任友群，焦建利，劉美鳳，等，譯.上海：華東師范大學出版社，2012：306

[10]李世杰，賴亞明，陳小楠.聯合慕課和微課的翻轉課堂在泌尿外科臨床教學中的應用[J].中國醫學教育技術，2019，33（4）：440-443.

*項目來源：西雙版納職業技術學院科學研究基金資助項目“MOOC環境下的高職專業課程建設與應用研究”（基金編號：XZY202001）；西雙版納職業技術學院基金項目“SPOC理念下云南邊疆地區高職院校教學方法改進研究”（基金編號：XZY1903）。

作者：鄧波，西雙版納職業技術學院，講師，研究方向為教育信息化管理、信息化教學（666100）；劉思來，通信作者，昭通學院，助教，研究方向為混合式學習、教育信息化（657000）。