基于SPOC的石油煉制工程混合式教學模式探究與實踐

張海俊，王穎，熊偉

(1.銀川能源學院 化學與生物工程學院，寧夏銀川 750100； 2.寧夏工商職業技術學院 能源化工學院，寧夏銀川 750021)

2018年，教育部印發《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》，指出“積極推廣小班化教學、混合式教學、翻轉課堂，大力推進智慧教室建設，構建線上線下相結合的教學模式”[1]。2019年，中共中央、國務院印發《中國教育現代化2035》，提出“遵循教育規律，堅持改革創新”。在教學過程中要更加注重共建共享，建立完善的數字教育資源共建共享機制[2]。

SPOC 是小規模限制性在線課程（Small Private Online Course 的縮寫），最早由阿曼德·福克斯提出，2013年美國加州大學伯克利分校等大學作為試點，該模式具有“限制性”“共享性”“個性化”的學習特點，在學習過程中構建“以學習者為中心”的教學模式。SPOC 具有以下優勢：傳統教學資源與線上資源更合理地整合與開發；教學及學生自主學習的方向性更明確；學生評價更多元化；提供個性化的學習反饋和干預策略[3-5]。

1 混合式教學方式的實施

石油煉制工程是化學工程與工藝專業特色主干課程之一，是從事煉油工作必備的基礎和核心課程，在整個專業教學中起到承上啟下的作用，既要融會貫通先修課程物理化學、化工原理的知識，又要兼顧后續生產實習實踐環節，具有實踐性強、綜合性強、緊貼專業的特點。課程在教學內容方面著重典型工藝過程及原理、工藝條件選擇的講解，在培養實踐能力方面著重調控典型工藝參數與產品質量，注重培養學生工程意識和運用各方面有關知識和信息研究、分析工程實際問題的能力[6-8]。

傳統教育模式重知識傳授、輕能力培養，課堂教學強調知識的灌輸，學生被動接受知識、持續聚焦時間短，造成學生缺乏學習熱情和動力[9]。由于受到學習環境及條件限制，培養的學生缺乏創新思維，欠缺自主思考的學習習慣。此外，行業新興技術、相關知識擴展等內容都無法傳授給學生，造成學生相關知識的缺失。因此，基于SPOC 的線上線下混合式教學的新模式逐漸被應用，這種模式既可以激發學生在學習過程中的積極性與創造性，也能積極發揮任課教師在教學過程中引導、啟發、監督的作用。具體的改革設計如圖1所示。

圖1 石油煉制工程線上線下混合式教學改革設計流程圖

1.1 課前知識導入

課前準備階段，教師要對授課學生進行學情分析，根據學生實際情況制定課程學習目標和課程教學規劃，在網絡學習平臺上傳需要完成的學習資源（視頻、文本、圖片、音頻、任務活動等內容）。在布置學習任務時要充分考慮到學生的具體學習習慣和學習能力，讓學生能完成與其能力相匹配的學習任務。學生根據自身的興趣或具體任務完成線上自主學習，以任務為驅動進行深入思考，為參與線下課堂學習做準備。部分章節會設置在線學習自測，學生可以根據自身學習與考核結果進行相關知識的了解與鞏固。

通過課前學習，一方面，學生可以對較基礎的內容進行自學，減輕線下課中學習的負擔，從而能節省出更多的時間和精力開展參與式、討論式的教學；另一方面，通過學生課前的知識學習，會對部分知識點有一定的困惑和疑問，因此形成基于問題的學習模式（PBL 模式），對線下課堂中的學習會更有積極性，養成認真聽講的良好學習習慣[10-12]。

1.2 課中知識內化

課中學習階段是在線下課堂開展的，教師與學生可以面對面交流探討。教學模式改革其實對傳統課堂教學進行改變，將原本的“教師主導教學”變為“以學生為中心”。

在課堂教學中，通常有兩種形式，一種是學生根據課前線上學習遇到的疑問和困惑進行總結并反饋給教師，教師根據學生的學習反饋，明確本堂課的教學重點，合理分配課堂時間，對主要教學內容串講，對學生遇到的難點、自學過程中暴露出的薄弱環節進行精講，對重點知識進行深講。隨堂會根據教學內容設置相應的測試題，檢驗通過課堂教學后，學生對自學過程中出現的難點、易錯點是否真正掌握。

另一種是通過任務驅動，由教師布置具有一定復雜性和挑戰性的任務，學生需要以創新性思維思考問題，以工程性思維解決問題，通過查閱文獻、小組合作、頭腦風暴等手段，最終采用翻轉課堂的方式達到共同思考、討論、交流、分享的效果。教師結合學生的反饋，講解重難點，梳理各知識點之間的邏輯相關性，使學生構建本堂課的知識體系網，加強學生對理論知識的掌握。

在課堂教學中，學生與教師完成角色互換，學生在學習過程中針對問題和困難積極交流探討，由教師進行知識的講解和總結，在師生共同點評和總結中完成知識內化。

1.3 課后知識鞏固與延伸

經過課前和課中的學習，學生已掌握大部分的基礎知識，并形成屬于自己的知識網絡，需要通過課后學習對教學內容實現深度理解，是線下課堂教學的有益延伸。課后學習是在教師引導下學生自主學習，組織形式可以靈活多樣。課后作業的設計和布置也尤為重要。第一，典型性和關聯性，作業涉及的知識點要與學生搭建的知識體系具有一定關聯性，在知識之間構建有效橋梁，形成更全面的知識網；第二，開放性和實踐性，開放性練習可以鍛煉學生的開放性思維和創新性，實踐性練習可以增強學生的工程性思維和解決實際問題的能力；第三，趣味性和挑戰性，選取具有一定趣味性和挑戰性的作業，可以激發學生的學習熱情和積極性。

1.4 考核方式優化

不同于傳統的評價方式，改革后的考核方式更科學、更合理。學生結合自己的能力合理規劃學習過程，能進行分層次、個性化的學習，通過課前、課中、課后測驗，有效地監督和檢驗學習成果；教學過程采用探究式、任務驅動式、翻轉課堂等教學方法，有效提升了學生的學習積極主動性；課程考核方式由傳統的平時成績和期末成績，轉變為過程考核，考核方式實施“N+1+1”的過程考核制度，其中“N”是教學過程的考核次數，占總成績的40%，分別是：作業10%，測驗10%，能力拓展、答辯或小論文10%，虛擬仿真實驗10%；第一個“1”是期末考試，占總成績的50%；第二個“1”是課堂筆記，占總成績的10%。

2 混合式教學實施的效果

根據課程實施方案，對本校2017 級、2018 級本科生進行石油煉制工程課程教學改革，通過學期末結果分析改革效果。

2.1 學情分析

首批實施教學改革的樣本學生為本學院2017 級化學工程與工藝專業本科生。方法改革前，通過對學生的輔導員及前期帶課教師的走訪了解到，該班學生基礎知識一般，學習主動性尚可，由于本年級只有一個班，無法做平行對比參照。

第二批實施對象為本學院2018 級化學工程與工藝專業本科生，延續第一批的經驗及優化后的資料，繼續進行改革及推廣。

2.2 實施方式

根據實施計劃安排，對進行教學模式改革的學生首先采用課前線下視頻自學，根據學生反饋、學習平臺反饋了解學生課前學習情況，制定相應的課程計劃。課堂通過教師講解、學生翻轉等多種方式，以學生為主導完成教學任務。并根據實際情況增加了課前視頻內容測試、課中學習內容測試、課后作業及任務等環節，了解學生對知識的掌握情況。

2.3 實施效果分析

對2017 級學生期末總評成績數據進行分析。由于疫情原因，期末成績不太理想，但是在未受到疫情影響的學期中，大多數學生成績都尚可，尤其布置的具有創造性和工程性的能力拓展題目，學生以小組為單位，通過查閱文獻等手段可以完成任務匯報和提交合格的任務報告，達到提高學生積極性、鍛煉學生解決實際問題能力的效果。根據問卷統計分析，多數學生對混合式教學能夠接受并支持，76%的學生喜歡混合式學習方式；81%的學生認為混合式學習方式能更好地調動學習主動性和創新性；83%的學生認為混合式教學方式能學到更多的知識；同時也有83%的學生認為混合式學習方式占用的時間過多，完成相應任務需要耗費一定的精力。

在2018 級學生中進行改革的過程中，已將去年實施過程中存在的部分問題進行了整改和優化，整體而言，通過教學方式的改革，在任務驅動下，學生能更好地參與到課程的學習中，并且不再局限于課本上知識，通過網絡上大量的視頻、MOOC 等資源拓寬了知識面，掌握了工作原理、了解了更多前沿知識，為學生踏上工作崗位提供了一定的知識儲備。

3 結語

傳統的課堂教學方式能夠延續至今，有著其不可替代的優勢。而新型技術的更迭所帶來的進步也帶來了教學模式的革新[13]。SPOC 模式同時具有在線教學和課堂教學的優勢，為學生提供了深入探索式的學習環境，同時也有效改變了教師和學生在教學過程中的角色，形成更自主、更高效的學習環境。

通過在兩批學生的改革實踐，相對于傳統教學，線上線下混合式教學的優勢更大：

（1）有利于線上線下教學資源的建設。（2）教學過程中更注重在線交流互動、測試、督促、管理等過程。（3）借助任務驅動等手段，更好地激發了學生學習的興趣，通過設置翻轉課堂，讓學生從被動學習變為主動學習，翻轉課堂教學模式充分調動了學生的積極性和主動性，學生對教學的滿意程度和對知識的掌握程度都較好[14]。（4）評價手段多元化，不僅局限于最終的期末考試，也關注整個學期中學生的參與情況，能更客觀地評價學生的學習效果，即“重結果，更重過程”。

混合式教學改革的目的不是取代傳統教學，而是最大限度釋放線下課堂教學空間，讓教師有更多精力系統、整體地進行教學設計，組織學生開展研討式、協作式學習。