基于SPOC的混合式教學模式應用研究

王衛強 杜勝男 李焱斌

［摘 要］基于SPOC的混合式教學模式緊密契合當下教育信息化發展需要，能充分發揮學生的主體作用，有助于提升其解決復雜工程問題能力的培養效果。項目組在天然氣輸送設計與管理課程混合式教學探索實踐中，建設在線多元教學資源平臺，有機融合線下課堂教學，圍繞“思政育人—知識傳授—能力培養—創新思維提升”維度進行資源建設，以挑戰性任務設置貫穿“課前—課中—課后”教學全過程，激勵學生進行自主學習、協同學習和深度學習，以期完成知識、能力、素質三維度綜合育人目標。

［關鍵詞］SPOC；教學模式；混合式教學；能力培養

［中圖分類號］ G642 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）11-0058-03

《工程教育認證通用標準（2018 版）》在對學生的畢業要求中明確提出，學生應具有自主學習能力和終身學習意識，具備分析、研究、解決復雜工程問題的相應能力。這就要求在教學過程中，教師要切實調動學生的主體作用，讓學生在學習過程中真正學起來、練起來、用起來、熱起來。因而，嵌入素質、知識、能力培養的深層次教學模式研究與實踐是高校提升育人質量的重點關注問題之一[1]。

遼寧石油化工大學（以下簡稱“我校”）天然氣輸送設計與管理課程于2015年被納入遼寧省資源共享課后，積極踐行基于SPOC的線上線下混合式教學模式[2]，秉承“持續改進”理念，近幾年不斷更新線上幻燈片、試題庫等資源，持續優化在線平臺視頻教學資源，完善線下教學配套支撐。將“以學生為中心”作為教學設計的核心，從“思政育人—知識傳授—能力培養—創新思維提升”四個方面建設在線資源，依托挑戰性任務設置，貫穿“課前—課中—課后”教學全過程。相應的課程教學模式探索已取得一定的建設成果，并于2020年獲批“遼寧省一流本科線上課程”。本文主要介紹該課程SPOC線上資源建設以及基于此進行的混合式教學模式實踐。

一、基于SPOC的天然氣輸送設計與管理課程混合式教學模式

（一）SPOC概述

SPOC（Small Private Online Course，小規模限制性在線課程）是繼MOOC（Massive Open Online Course，大規模在線開放課程）之后出現的一種小型限制性在線課程[3]。SPOC既繼承發揚了MOOC在教學交互、資源、情境等方面的在線平臺教學特色，又整合融入了實體課堂教學優勢（見表1），為改變教學模式、促進學生深度學習提供了新的路徑。

（二）天然氣輸送設計與管理課程混合式教學的必要性

相對于MOOC，SPOC實現了線上信息平臺與課堂教學的深度融合，更具有效性和針對性[4]，為天然氣輸送設計與管理課程提供了更加有效的教學路徑。

1.混合式教學模式滿足新時代互聯網教育變革需要

2018年教育部發布了《教育信息化2.0行動計劃》，其中明確提出，要積極推進“互聯網+教育”，堅持信息技術與教育教學深度融合的核心理念。混合式教學需緊密契合教育信息化發展需要[5]。天然氣輸送設計與管理課程利用SPOC線上教學資源平臺，充分融合最新的信息化技術，有效拓展教育實踐空間，整合豐富、多元、靈活的教學資源，根據學生個體差異完成個性化教學。同時充分發揮課堂教學的優勢，加強學生對知識重點、難點的深刻理解及把握，使其能完成深度學習，實現教學質量的有效掌控及監管，完成線上線下雙重優勢的深度結合。互聯網信息化技術的進步為本課程教學提供了無限可能和發揮空間。

2.混合式教學模式滿足解決復雜工程問題能力培養的迫切需要

在《中國工程教育認證標準（2018 版）》和《工程教育認證通用標準解讀及使用指南 （2020 版，試行）》關于“畢業要求”的12個條款中，涉及“復雜工程問題”要求的共計8次。而“以教師講授為主”的教學模式并不能充分發揮學生的主體作用，對學生解決復雜工程問題能力的培養不足，不能滿足“新工科”建設需要。在基于SPOC的天然氣輸送設計與管理課程混合式教學的翻轉課堂中，教師主要擔任引導者角色，充分調動學生的主體作用。通過精心的教學設計，以問題探究解決為牽引貫穿教學始終。課前，合理預設任務，通過線上優質學習資源，為學生自主學習提供有效支持，學生通過自學解決預設任務。課中，于線下課堂促進學生進行深度交流學習，通過師生、生生間的充分交流互動，完成問題的優化分析。課后，設置進階任務，進一步提升學生解決復雜工程問題的能力。在混合式教學模式下，“課前—課中—課后”教學環節完成有效閉環，覆蓋自主學習、協作學習、討論學習等多種自主學習模式，切實完成對學生解決復雜工程問題能力培養的螺旋上升，有效提升教育質量。

3.混合式教學模式滿足結合課程內容特性的相應教學需要

天然氣輸送設計與管理課程作為我校油氣儲運工程專業的核心課程之一，與多數工科核心課程具有相似特性。（1）實踐性強。內容與工程實際聯系緊密，多涉及實際工程案例設計。（2）復雜度高。教學內容涉及系統全流程的多種設備，設備選型及工程設計方案影響因素較多、較復雜。（3）操作條件不足。相應工程實況規模較大，全流程設備造價較高，不具備使學生直接接觸工程現場和進行設備操作的條件。以上課程內容特性使得學生在學習過程中不易構建形象認知，教學開展難度大。同時，隨著行業的迅猛發展，開闊學生視野、了解行業最新動態已成為教學不可或缺的部分。而本課程在混合式教學模式下，線上教學平臺可提供圖形、視頻、音頻、3D動畫等多種展現方式，將大型設備和工程案例進行形象展示；并可搭建虛擬仿真平臺，完成創新型、發現型、探究型操作體驗，有效提升學生學習認知。同時，基于線上教學視頻庫的建立，學生可根據自身需要進行調整并完成學習，進一步保障了教學質量的提升。

二、基于SPOC的混合式教學模式設計

（一）混合式教學模式設計理念

“以學生為中心”是混合式教學模式的教學設計核心。在天然氣輸送設計與管理課程教學設計過程中，應充分考慮教學內容對應知識點的特點，采用“半翻轉教學模式”：通過學情分析，合理設置學生自學內容和難度，將學生可掌握的內容納入課前學習任務重點，將深層次、不易掌握的內容安排在課前預習，而后于課堂教學中進行深化提升。將在線學習與課堂學習深度融合，以挑戰性任務的完成貫穿教學始終，注重設置自主學習、協作學習以及混合式學習環節，為學生提供沉浸式學習和深度學習體驗[6]。通過課前預習任務自主學習、分組任務研討、課堂面對面討論等方式，將以往“以教師講授為主”的“重教”模式轉變為“以學生為中心”的“重學”模式，實現“教”“學”質量的提升。

（二）在線教學資源建設

具有深度、廣度、溫度的在線教學資源建設是實現混合式教學的前提條件和必要保障。天然氣輸送設計與管理課程資源建設有效覆蓋了課程教學知識點，實現了資源體系的系統、豐富、有效、足量。在本課程在線資源建設過程中，項目組針對教學大綱及教學目標，根據知識點內容特點，對課程進行合理拆解和教學設計，將課程所有知識點進行了相應的微課教學視頻錄制。錄制形式并未采用常用的課堂實錄模式，而是采用虛擬摳圖的方式，結合教學幻燈片和輔助材料，以更生動和更具觀賞性的方式完成視頻加工，以增強學生的學習觀感。每個視頻平均時長為5～10分鐘，短小精悍，便于學生圍繞知識點結合自身情況進行有針對性的學習。本課程于在線平臺上共有38個微課視頻，總時長420分鐘，相應視頻資源涵蓋全課程體系，同步提供配套輔助教學幻燈片、學習資料、知識拓展等材料，為學生自主學習提供了基礎保障。同時于線上平臺中提供習題庫、前沿論壇、測驗考試、互動交流、分組任務等資源，將優質教學資源多角度、多環節、多形式地融入在線教學體系，切實激發學生的自主學習興趣，為發揮學生主體作用提供了堅實的平臺。

（三）混合式教學模式實施方式

本課程混合式教學模式注重“思政育人—知識傳授—能力培養—創新思維提升”四個維度的在線資源建設。在教學過程中，合理融入工程案例，設置階段性、挑戰性任務，以任務解決為牽引，打通“課前—課中—課后”教學環節，激發學生自主學習的積極性，提升學習效果。

1.組織開展課前線上學習

本課程結合教學計劃和教學大綱要求，以自主錄制的教學微課視頻為主要素材，結合慕課、幻燈片、文獻、視頻動畫展示等內容。內容組織緊跟行業前沿動態，注重“思政育人—知識傳授—能力培養—創新思維提升”四個維度的建設，融入家國情懷、企業文化、工匠精神等思政元素，覆蓋課程全體系知識內容，立體化呈現教學所涉及的工程實例及相關設備，合理設置任務及問題，培養、鍛煉學生獨立思考的能力，有效拓展教學資源。精心設置課前學習任務，讓學生自主完成線上內容的學習及測試。同時，為了避免出現“視頻直播不看、真實參與度不足”等情況，項目組引入觀看完成度評價指標、線上觀后測試等考核方式，與課前預留的具有適當難度的小組挑戰性任務同步；以工程案例為基礎和任務牽引，一組一題，讓學生分小組討論完成并于后續課堂進行成果展示分享；引入組間評價、打分等競爭方式，建立積分獎懲機制，使學生將課前任務做真、做實、做細。

2.開展課堂半翻轉式教學

在課堂面對面教學中，針對課前小組挑戰性任務，學生可于課上進行分組匯報、討論，教師與其他學生共同參與點評。通過師生、生生互動，完成疑點分析和任務解決方案的優化完善，深化學生對課前學習內容的理解掌握。對于內容難度較大、工程復雜性較強、學生較難自主理解的知識點，教師可于課堂上進行知識點的深入剖析和細致講解，并基于學生前期線上學習及完成任務時所遇疑問，有效組織開展案例研討、問題討論、交流辯論等活動，以靈活多樣的教學方式，提高學生的參與度，促進學生思考、反思，將課前線上學習與課堂教學進行銜接融合，實現深度理解和知識能力轉化，完成探究式學習和沉浸式體驗，切實落實學生解決“復雜工程問題”的能力和創新思維的鍛煉與提升。

3.開展課后能力進階提升

課后于在線平臺設置課后習題測試、拓展知識學習及話題討論等任務，在豐富教學模式的同時，能進一步檢驗和鞏固學生課前、課中學習成果。同時依托工程實例，以大型工程案例設計為主線，貫穿課程始終，結合知識點逐步設置進階性挑戰任務，以任務為驅動，使學生于任務完成過程中將所學知識進行融會貫通，于實踐中完成“學—練—用—創”的工程能力和創新思維的培養；完成“課前—課中—課后”教學環節中知識、能力、思維多元培養的閉環式管理，環環相扣，打造全程參與感體驗，促進學生自主學習，提高教學質量。

4.注重多維教學效果評價

為了保證和促進教學環節的實施，引導學生化被動為主動，教學評價不再僅注重考試卷面成績，而是強調重視過程性評價[7]。在挑戰性任務完成過程中，注重考量學生是否能夠實現對所學知識的有效運用，是否能夠運用創新思維解決復雜工程問題。結合教學內容，設置任務達成度、合理性、創新性等評價指標，分別設置相應的評價權重，構建系統性評價體系。設置學習參與度、交流互動、團隊協作、實踐能力等在線學習評價指標，結合課堂互動表現、組內反饋、自評互評、任務積分、考試成績等評價結果，共同構成學生學習過程形成性評價，并為教師提供有效反饋，以便教師及時調整教學進度和教學方法，實現教學管理的強化。

三、結語

教育信息化變革的當下，基于SPOC的混合式教學模式因其靈活、多樣、豐富、有效的教學特點為教學質量的提升提供了有力保障[8]。本課程混合式教學在實施過程中，以挑戰性任務為牽引，貫穿“課前—課中—課后”教學各環節，積極調動學生學習積極性，強化學生解決“復雜工程問題”的能力，促進學生獨立思考，培養學生的創新性思維，注重學生學習方式的轉變，取得了較好的教學效果。隨著教學技術手段的變革和學生學習需求的變化，教師應更加注重思考如何利用信息技術建設好課程資源，充分發揮線上線下教學平臺的優勢，優化完善教學設計，最大限度地調動學生的積極性，順應“新工科”建設需要，切實保障教學質量的提升。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 王芳，錢樂祥，謝學通，等.基于SPOC的地圖學課程深度教學模式研究[J].大學教育，2020（12）：100-102.

[2] 郭萬明.基于翻轉理念的法學專業課程混合式教學探究[J].大學教育，2019（5）：138-140，147.

[3] 賀斌，曹陽.SPOC：基于MOOC的教學流程創新［J］.中國電化教育，2015（3）：22-29.

[4] 任風華，符強，張琦，等.教育信息化2.0背景下以“SPOC+雨課堂”為主的混合創新模式課堂實踐：以《計算機網絡技術》為例[J].高教學刊，2021（6）：36-39.

[5] 余英龍，張桂力.“教育信息化2.0行動計劃”背景下學校教育信息化的機遇與挑戰：以西南石油大學為例[J].創新創業理論研究與實踐，2019（21）：86-87.

[6] 史彥龍，楊淑心，華衛令，等.基于SPOC的高職數學混合式教學模式研究與實踐：以高等數學課程為例[J].大學教育，2018（5）：47-49.

[7] 盧孟密，尹海鷹，黃億元，等.基于SPOC的線上線下混合教學模式在內科護理學教學中的實踐與反思[J].創新創業理論研究與實踐，2020（24）：36-39.

[8] 孫建.高職院校基于SPOC的“雙客體、全流程”在線教學評價模式研究[J].教育與職業，2021（2）：95-98.

［責任編輯：劉鳳華］