SPOC混合教學模式在計算機實驗課程中的應用與研究

崔素麗　仇 賓　李建俊　

SPOC混合教學模式在計算機實驗課程中的應用與研究

崔素麗仇 賓李建俊

（河北師范大學附屬民族學院，河北 石家莊 050091）

計算機專業是一門實踐性很強的專業，學生學習計算機專業的最終目的是要利用自己所學的專業知識和技能去解決工程中的實際問題。因此，在計算機專業課程教學中，只有重視實驗教學才能培養出更優質的人才。文章針對目前計算機實驗課程中存在的問題，以《Web前端》課程為例，提出在計算機實驗教學中引入混合教學模式，以此來提高實驗課的教學效果。

SPOC；混合教學模式；計算機實驗課

引言

為了克服傳統教學模式帶來的弊端，使計算機專業的實驗課達到更加理想的教學效果，通過實驗課提高學生理論聯系實際的能力、動手操作的能力及創新能力，進而培養出專業能力強，綜合素質高的技術型人才。必須改變傳統課堂教學中重教師知識傳授、輕學生能力培養的缺陷，讓學生成為學習的主體，將教師的“教”為主轉變為學生的“學”為主。

SPOC（Small Private Online Course）教學模式，即小規模私有在線課程，最早是2013年由阿曼多?福克斯教授提出的[1,2]，目的是希望利用豐富的MOOC學習資源與課堂教學優勢互補，提高教和學的質量。筆者多年從事計算機專業的教學工作，本文以《Web前端》課程為例探究在計算機專業實驗課教學中采用線下與線下相融合的SPOC混合式教學，從而提高實驗教學的效果，使學生受益，同時也為高校的教學改革提供一套切實可行的教學方案，進一步推動教育信息化建設。

1　計算機專業實驗課程傳統教學存在問題

1.1　教師為中心，忽略學生的主體地位

以教為中心的授課方式，弱化了學生的主體地位[3]，學生學習的主動性和積極性得不到充分的發揮。傳統課堂教學中教師一言堂，以“灌輸式”為主，學生被動地接受知識，缺乏獨立思考和探究問題的能力，難以對學過的知識進行靈活變通和應用，在解決實際工程中的問題時存在一定的困難，實驗課達不到預期的效果。

1.2　教學資源不能滿足學生個性化學習需求

傳統教學模式中，教材是教師教學和學生學習的主要參考依據之一，教師在參考教材的基礎上制作PPT課件。而這些資源更新的速度相對來說比較慢，形式比較單調，導致學生失去學習興趣與熱情，即使互聯網提供了豐富的學習資源，但對這些教學資源的使用缺乏相關的指導和推薦，學生難以從浩瀚的網絡資源中找到適合自己的學習資源。對于實驗課而言，現有學習資源的不足使得學生難以達到深度學習完成提高性實驗任務，需要課后有直觀的指導才能完成實驗任務。

1.3　缺乏對學生的有效監管

上機實驗是計算機專業課程教學至關重要的環節，其目的是為了進一步加深對理論知識的掌握和理解，提高專業技能，培養學生的動手實踐能力。然而，傳統教學模式中一個教師需要管理數十個甚至上百個學生，教師對學生的指導時間難以平衡分配，學生很容易脫離教師的管控做一些與實驗內容無關的事情，實驗課難以達到理想的效果。

1.4　不能滿足學生個性化需求

在傳統教學中，學生在完成實驗任務的基礎上書寫實驗報告，教師在批閱實驗報告過程中發現學生在做實驗過程中出現的問題，并針對實驗中出現的共性問題進行講解。然而現實情況是學生基礎層次參差不齊，每個學生對知識的掌握程度有很大差異，傳統授課方式不能滿足學生個性化需求。

1.5　評價機制不完善

傳統教學模式通常將考試成績作為考核學生的主要依據與標準，這種評價方式過于強調學習的結果，沒有關注學生在學習過程中的成長與發展。為了改進考核與評價機制，一些學校將平時成績與期末成績相結合作為綜合量化考核目標，這種方式雖然從一定程度上將總結性評價與過程評價進行了一定的融合，但往往平時成績缺乏有力的依據和數據支持，在很大程度上受到教師個人主觀判斷等多方面因素的影響，并不能客觀公平的體現學生的平時表現與努力程度。

2　SPOC混合教學模式的運用

2.1　智能化教學平臺的選擇

2.1.1“超星泛雅”教學平臺

“超星泛雅”是以泛在教學與混合式教學為核心思想，以“平臺＋資源＋服務”為基本研發理念，“超星泛雅”教學平臺集網絡教學、教學資源庫、教學互動、教學管理評估、移動學習于一體的現代化教育教學平臺。平臺突破了傳統“面授”教學局限，為學習者提供了一個跨時間、跨地域的互動交流平臺，讓學習者可以隨時隨地體驗網絡教學所帶來的高效和便利。

2.1.2“藍橋云課”教學平臺

“藍橋云課”是一款免費為高校搭建的計算機在線實驗教學平臺，平臺開放部分實驗項目資源，學生可以隨時隨地做實驗，不受時間和空間限制。教學平臺將數字化的教學資源部署在其中，可以進行實驗課、綜合實踐課等主要教學場景的課堂教學。能夠把虛擬實驗環境、教學進度與教學內容高度集成，以便進行項目化教學。

2.2　構建教學資源庫

在“互聯網＋”時代，信息化課程資源建設是開展混合式教學的重要保障，內容豐富、形式多樣的教學資源不僅可以激發學生學習興趣，也是培養學生自主學習能力的必備條件。

專業教學資源庫的構建是教學改革的一項重要任務，經過充分的調研與分析，了解計算機專業的發展趨勢以及企業對人才的培養要求，依據專業人才培養方案和畢業要求，構建高效、共享、體系化的教學資源體系。組織課程建設團隊，進一步細化實驗教學目標，梳理《Web前端》課程的知識點，制定與規劃資源建設路徑，開發與整合教學資源。所創建教學資源體系涵蓋知識點講解微視頻、案例講解、課堂檢測、在線實驗報告等多種形式的資源。一方面，利用已有的網絡教學資源，將國內外優質課程引入到教學中，精選中國慕課網MOOC、學堂在線等網站國內專家學者的部分授課資源。另外，根據課程特色，在學情分析的基礎上針對學生對知識的掌握程度，有目的、有針對性地自主錄制課程資源以滿足學生的個性化學習需求。部分教學資源展示如圖1所示。

圖1　教學資源庫建設

2.3　教學實施

2.3.1課前準備—利用教學資源庫開展課前預習

課前準備是實施混合式教學的第一個階段，也是保證教學質量的前提條件。只有教師充分備好課才能引導學生為課堂做足充分的準備。在此階段教師的主要任務是備課、備學生、備教法。教師不僅要熟知授課內容，更要心中有學生，胸中有教法。葉圣陶先生說過：“教學有法，教無定法，貴在得法。”恰當的方法對教學質量的提高具有事半功倍的效果，教師通過與學生溝通互動、測驗等方式了解學生，在認真鉆研和分析學情的基礎上，依據教學內容針對學生的具體情況精心設計教學方法，只有課前下功夫在課堂上才能達到最佳的教學效果。

首先，教師根據教學目標設計預習內容和教學活動，在前期構建的教學資源庫的基礎上，將本節課相關知識點的微視頻、操作步驟微視頻、案例微視頻、學習課件以及預習檢測等內容在超星學習通進行發布，設置任務點推送給學生，學生使用電腦或者手機端APP來接收任務。學生需在規定的時間內觀看教學視頻，完成預習測驗，學生的學習行為將構成過程性評價的一部分。教師根據學生的反饋來了解學生對知識的掌握情況，在充分了解學生的基礎上，選擇合理的教學方法和教學手段，進而在課堂中更高效地實施教學。這種利用線上資源進行學習的方式使學生學習變得更自由，碎片化的時間得到了充分的利用[4]，提高學習效率。學生預習情況數據如圖2所示。

圖2　課前預習視頻觀看數據

2.3.2課中教學——以學生為主體的實驗教學

實踐教學在計算機專業教學體系中占據著舉足輕重的地位，“新工科”背景下要求增強學生的實踐能力與創新能力，通過實踐教學增強學生的計算思維、創新能力、團隊精神以及工匠精神等多方面的職業素養和綜合素質。因此，在計算機專業教學中重視工程教育中的實踐性方能凸顯能力培養目標滿足新時代對人才質量的要求。

“以學生為中心”（Student-Centered）最初由美國教育家John Dewey、瑞士教育家Jean Piaget等人提出，倡導重視、體現學生的主體作用，在教師主導下以協作或小組討論等教學形式進行教學，以培養出能質疑權威、敢于創新、具有獨立解決復雜問題的優秀人才[5]。《Web前端》課程實驗教學注重培養學生的實踐能力與創新能力，遵循以學生為主體、教師為主導、以問題為導向、以任務為引領的教學理念，目的是讓學生真正參與到課堂中，能夠主動地去發現問題并解決問題，從而提高學生的專業技能和實踐能力。

通過準備階段的預習活動，學生對教學內容有了一定的了解和掌握，學生在學習過程中會遇到一些疑惑，在課堂實施階段，學生就會帶著問題聽課，有重點的聽課。而教師圍繞本節教學目標，根據前一階段對學生了解，針對學生在預習中出現的問題，先讓學生上機實驗，再通過設置提問、搶答等互動環節啟發引導學生悟出其中原理最終解決疑問。對于難點問題有組織地開展分組討論，學生經過經過“實驗－思考－討論－再實驗－得出結論”的學習過程克服難點。實驗過程中教師不斷巡視和指導，巡視過程中發現問題再進行討論和答疑，并通過屏幕共享演示疑難和共性問題，對實驗案例進行分析，對案例的設計和優化給出指導意見，最大化地發揮每一名學生的創新精神。最后對優秀作品進行展示，從而提高學生的學習興趣。課堂實施過程以學生為主體，教師通過不斷啟發和引導，以互動的方式讓每個學生都參與到課堂中來，調動學生不斷探索思考和實踐從而完成深度學習，提升解決實際問題的能力。

疫情期間，在線實驗課程采用藍橋云課實驗平臺，可以實時掌握學生的上機實驗狀況。教師組織學生在指定時間通過 PC 端登錄藍橋云課平臺進行實訓操作，教師遠程監控整個過程。在實驗過程中，教師可以查看學生實驗進度，及時得到學生的實驗報告反饋。學生在線提交實驗項目，實驗平臺自動評測實驗結果。

2.3.3課后鞏固——為學生提供個性化輔導

課后鞏固階段的主要目的是使學生加強對課程內容的掌握，一方面引導學生對課程內容進行回憶與再現，加深印象，重建自身的知識建構；另一方面要拓展學生思維，對課程內容進行深入理解與掌握達到靈活運用的程度，從而實現深度學習。

智能化教學平臺使師生之間的溝通與互動更加靈活便捷，借助智能化教學平臺等現代化教學手段，師生之間的溝通與互動不再局限于課堂中，師生之間還可以進行課外信息交流與互動，師生互動可以發生在任何時間、任何地點，這種多元化、立體化的溝通方式拓展了課堂的時空[6]。

課后教師通過超星教學平臺對學生的學習行為數據進行收集與分析，批閱學生的實驗報告，匯總實訓數據。《Web前端》的實驗內容大多是案例的形式，要求學生按照要求完成任務的基礎上發揮個人的創新，創作出獨具一格的個人作品，要求學生將作品的效果演示視頻與代碼上傳至超星學習平臺，并要做作品加以說明，介紹作品的特色。學生在超星學習通平臺上提交實驗報告，教師通過超星學習通平臺批閱學生的實驗作業并客觀公正地打分。對于學生實驗作業中出現的問題以及不足，教師可以采取文字描述、在線語音、錄制微視頻等方式推送給指定學生，將評價結果實時反饋給學生，真正做到對學生一對一的指導，針對不同的學生出現的不同問題實現個性化輔導，實驗反饋結果更有針對性。在整個教學過程中實現動態的、全過程的學習診斷與評價。實驗作業反饋如圖3所示。

圖3　實驗作業反饋

為了進一步強化學生對所學知識的掌握，教師通過超星學習通發布課后作業和測驗，并根據學生完成作業認真態度、創新精神、最終效果等多方面進行合理評價。

2.4　完善評價機制

相關研究指出，教師對學習者的評估是影響學習投入的一個關鍵因素[7]。傳統教學模式中教學評價往往僅注重結果，以成績的高低來評價一個學生，忽略了學生在整個教學過程中的表現，這不利于培養學生學習的主動性與積極性，也不利于“三全”育人教育目標的實現，唯有將總結性評價與過程性評價相結合的方式才能保證混合式教學的順利開展。“持續評價”讓學習者產生積極情感體驗，積極情緒反過來促進學習投入[8]。而更多的學習投入會促進學習產生更佳的學習效果，學生也因此獲得成就感，成就感會再次促進學習投入，從而形成良性循環。因此，科學有效的過程性評價是學生在學習過程中的“興奮劑”與“催化劑”，完善的教學評價體制是教學中至關重要的一個環節，它直接影響到混合式教學的教學結果。

著力培養能力強、綜合素質高的卓越技術型人才，健全以培養學生綜合素質為核心的評價系統，從“知識目標、能力目標、情感目標”三個維度對學生進行全面考核，不僅要考核學生對知識、技能的掌握程度，更要注重對學生能力的考核，如邏輯判斷能力、溝通能力、團隊合作能力，以及是否具備良好的核心素養和職業修養等。教師突破將考試成績作為評價一個學生唯一標準的傳統思想，借助超星學習通平臺采取結果性評價與過程性評價相結合的一種全面的考核的評價方案，在整個教學過程中對學生的學習態度、學習行為、過程表現做出綜合性考量。在教學過程中，學生的所有學習行為與作業評價都被記入考核量化標準體系，評價結果以超星學習通系統過程評分與實驗成果相結合進行綜合評價。教師通過分析系統所統計的結果，了解學生的能力差異，并根據評價結果及時調整學生的學習任務和教學策略。學生綜合成績分布如圖4所示。

圖4　學生綜合成績分布

3　教學效果分析

混合教學模式在18級計算機專業學生和19級學生的《Web前端》實驗課程中開展教學。通過調查問卷的統計結果顯示，大部分學生認為通過這門課豐富了自己的專業知識，提高了實踐創新能力，這種教學模式對于激發學習興趣、加深對知識的理解、提高自主學習能力、提高實踐操作能力等方面非常有幫助。

4　結束語

在計算機實驗課程教學中采取混合式教學為學生提供了更加廣闊的學習天地，使學生的學習時間與空間更加靈活自由，可以充分利用課外時間進行線上學習。同時，混合式教學借助數字化資源能夠滿足不同程度學習者的多樣化學習需求，教師能夠對每位學生提供個性化的學習指導，體現了學生為主體的教學理念，提高了計算機專業實驗課的教學質量以及學生的專業技能，對于培養學生的實踐能力、自主學習能力和創新能力大有裨益。

[1] 康葉欽. 在線教育的“后 MOOC 時代”——SPOC解析[J]. 清華大學教育研究，2014(1): 85-93.

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[3] 丁麗華. 審視當下語境中的“以學生為中心”教學模式 [J]. 現代農村科技，2019(6): 85-86.

[4] 張克永，李宇佳，楊雪. 網絡碎片化學習中的認知障礙問題研究[J]. 現代教育技術，2015，25(2): 88-94.

[5] 劉麗華. 以學生為中心打造分離工程“金課”的教學改革探索[J]. 教育現代化，2019(91): 63-64.

[6] 劉邦奇. “互聯網+”時代智慧課堂教學設計與實施策略研究[J]. 中國電化教育，2016(10): 51-56，73.

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[8] 何春梅. 過程性評價、成就目標定向與學習投入: 機制與路徑[J]. 高教探索，2020(11): 36-46.

Application and Research of SPOC Hybrid Teaching Mode in Computer Experiment Course

Computer major is a highly practical discipline. The ultimate purpose of students learning computer major is to use their professional knowledge and skills learned to solve practical problems in engineering.Therefore, in the computer professional curriculum teaching, only by paying attention to experimental teaching can we cultivate better talents. Aiming at the problems in computer experiment curriculum, this paper takes thecourse as an example, and propose to introduce a mixed teaching mode in the computer experimental teaching to improve the teaching effect of the experimental course.

SPOC; mixed teaching mode; computer experiment course

G652

A

1008-1151(2022)01-0164-04

2021-09-18

河北師范大學教學改革研究項目 SPOC混合教學模式在計算機實驗課程中的應用與研究（2020XJJG084）；河北師范大學教學改革研究項目基于移動學習的混合教學模式的探索與實踐（2020XJJG037）。

崔素麗（1979－），女，河北石家莊人，河北師范大學附屬民族學院講師，碩士，從事計算機專業教學和研究工作。