基于SPOC的環境生態學混合式教學模式探索與實踐

李林鋒，梁燕秋，肖曉，曲炳良

（廣東海洋大學 化學與環境學院，廣東湛江 524088）

以新一代互聯網技術為代表的數字化技術的發展為MOOC、微課程等信息化教學創造了條件，傳統教學模式正面臨巨大挑戰，傳統的以教師為中心的課堂教學模式正逐步轉變為以學生為中心的教學模式[1]。MOOC（Massive Open Online Course，大規模開放式在線課程）依托大數據、 云計算和人工智能等信息技術，集在線學習、社交服務、 數據分析等功能為一體，是以互動共享、限時開放等為基本特征[2]，通過開放教育資源與學習服務而形成的一種新型教育模式[3]，促進了資源共享與教育公平，推動了高等教育的創新與改革[4]。截至2020年底，MOOC 累計注冊人數已達 1.8 億人次，全球超過950 所大學累計開設1.63 萬門在線課程 (不包括中國)[5]。2013年，MOOC 逐步在中國發展，到目前為止，我國已有1 000余所高校開設MOOC[2]，截至2020年3月，我國共有2.3 萬余門MOOC 上線，學習人次達3. 8 億，超過1億人次獲得慕課學分[5,6]，MOOC 總量和學習人數均處于世界領先地位[7]。與此同時，被稱為“后MOOC時代”的SPOC （small private on-line course，小規模限制性在線課程）教學模式由于人數少、在線注冊、輔助的線上或線下課堂、答疑等特點而被廣為采用[8]。目前，基于MOOC/SPOC 資源的線上與線下相結合的混合式教學模式成為各高等院校課程教學改革的重要方向[9]。這種模式契合信息化時代我國高校教學的現實需求。在教學構成、教學主體、教學方式層面上,這種教學模式業已成為國內外高校課程教學改革的重要實踐方向與新趨勢[9,10]。

環境生態學是一門運用生態學理論，研究人為干擾的環境條件下，生態系統結構內在變化機制和規律、生態系統的響應，尋求因人類活動的影響而受損的生態系統恢復、重建和保護對策的一門科學[11,12],是我校環境科學專業的核心課程。為了順應信息化時代教學模式的變革需求，積極響應教育信息化政策，提高環境生態學課程教學質量，在學校的資助下，環境生態學課程教學團隊自2020年起開展了基于中國大學MOOC平臺的異步SPOC 線上線下混合式教學模式構建，并進行了初步的實踐。

1 混合式教學模式構建

混合式教學就是把信息化的線上教學與傳統的線下課堂教學相結合，通過課前學習、課中內化、課后拓展三個階段教學環節，以學生為中心，充分發揮學生的學習主體意識，教師在教學中主要起引導、監控和解惑的作用[13]。即依托網絡教學平臺，采用基于在線平臺的任務驅動和過程考核，極大地調動學生學習的積極性和主動性，以有效提高學生的學習興趣，鍛煉學生的學習能力，有效達成教學目標[14]，從而提高教學質量 。為此，我們借助中國大學MOOC 平臺，以河南城建學院的在線環境生態學課程為源課程，通過增刪內容構建了適合我校環境科學專業的異步SPOC 課程，并按照課前學習—課中內化—課后拓展的流程開展線上線下混合式教學（見圖1）。

圖1 線上線下混合式教學模式流程

1.1 課前學習

課前線上學習是混合式教學的重要環節與前提，主要關注學生自主參與個性化學習的成效[15]。要結合學生的認知規律和在線學習特點[16]，科學構建線上教學資源，避免線上線下教學內容重復，同時要把握學科發展的時代性和前沿性，適時更新和補充新內容。根據課程教學進度，主講教師提前一兩天在線上平臺發布教學單元內容，包括學生要觀看的課程短視頻、課件、要完成的閱讀資料、自測題目等，并通過班級課程微信群，以明確的學習任務點推送。學生按照教師要求自主選擇時間和方式，完成各個任務點學習，隨時在平臺進行自測，檢驗學習成果，對心存疑惑或理解困難的知識點在平臺討論區發帖，或者在課程微信群向教師和同學提問。課前線上環節學習是混合式教學模式的重要環節，如果缺少了線上自主學習，混合式教學也將變回傳統的課堂教學，這就特別需要學生發揮學習主體性和自律性[17]。為此，教師務必加強與學生的互動交流，及時指導和督促學生參加線上學習活動，并通過平臺系統后臺統計數據跟蹤學生的學習狀況，了解學生學習過程中的薄弱環節和普遍理解難點，并對學生的學習成果及時評價與反饋，確保線上學習順利完成。

1.2 課中內化

線下課堂教學依然是混合式教學的核心環節，但不再是以往傳統的課堂行為，而是結合學生線上學習反饋的更深層次的教學活動，是學生理解、消化課程知識的重要環節。因為混合式教學強調先學后教，即將低階思維教學活動安排在線上進行，所以線下課堂教學教師不再以全面的知識點講授為主，而是針對學生課前線上學習反饋情況開展“排雷”行動，即對學生線上學習過程中的共性問題及相關重點難點進行串講，并結合具體實際應用引導學生將所學知識應用于實踐，可以使重點、難點更加形象化，有利于學生理解與掌握[18]。教學過程中可以通過強化訓練、知識拓展、協作探究等方式引導學生實現高階思維活動，達到知識內化的目的[17]。具體教學方式依據課程教學內容特點會有所差異，但“教師為主導、學生為主體”的教學理念始終不變。為活躍課堂氣氛，可以利用慕課堂的簽到功能進行簽到，利用點名功能隨機抽查提問學生，考查其課前線上學習狀況，視情況進行分組，學生以 5—6 人為小組進行互助式學習討論。這樣基礎較好的學生就可以給其他學生進行解釋，引導其理解。即便大家各持己見，小組學習討論也有利于知識和結論的重構，從而加深印象，提高學習效果，完成知識內化目標。此外，通過開展課堂討論引導學生主動思考，如以2020年非洲博茨瓦納350 頭大象集體死亡的案例引導學生了解藍藻毒素，并分析水塘的藍藻是如何爆發的？最后利用慕課堂的練習功能，發布單元重要知識點隨堂測驗，鞏固學生對本章節重點內容的掌握，提高學生學習效果。

1.3 課后拓展

每一個章節學完之后，主講教師依據情況發布該章節內容的思考題或進一步推送有關閱讀資料，學生在平臺系統完成相應考核任務點，以鞏固所學知識點。有能力和興趣的學生可以通過閱讀教師推送的相關資料進行知識深化和拓展，鼓勵對疑惑之處在討論區中發帖展開研討。如在講述土壤因子與生物的適應單元內容后，會在課后推介朱永官院士等土壤健康研究新觀點：通過土壤-食物-環境-健康關系實現可持續發展（Soil-Food-Environment-Health Nexus for Sustainable Development），要求大家拓展閱讀，以深刻理解土壤特性和過程的緩慢變化會影響食物和環境質量，從而通過土壤、食物、環境和人類健康之間的生物地球化學級聯反應影響人類健康和福祉，增強學生環境保護的責任感和使命感。

2 混合式課程教學考核與評價

作為教學工作的重要環節，課程教學考核與評價是檢驗教學質量的一種重要手段，一直被大家所重視[19]。混合式教學模式融合了線上學習與線下課堂教學兩種教學形式，兩者相輔相成，缺一不可[17]。因此，課程教學考核與評價就得兼顧線上與線下課堂兩種形式，注重全過程考核。為了配合“線上線下混合”教學模式的展開，環境生態學課程通過強化過程性考核， 提高其權重占比， 以突出過程學習的重要性[20]。同時，把考核工作貫穿于日常教學過程之中，力求減少學生對期末考試的過分依賴性和考前突擊行為，激發學生的學習主動性，提高其學習參與度[21]。按照我校課程考試的相關要求，結合本課程實際情況，過程性考核和結果性考核占比分別為60%和40%。過程考核由考勤（隨機簽到，5%）、學生線上學習任務點完成情況（視頻觀看、章節測驗、指定文獻資料閱讀、平臺討論、隨堂測驗、作業互評等，60%），線下翻轉課堂（PPT 專題匯報與分享，15%）和分小組進行環境問題調研（如大學生校園外賣與塑料垃圾污染問題、大學生網購與校園快遞包裹垃圾污染問題調研報告等，20%組成）。結果性考核以期末閉卷考試方式進行，主要考查學生對知識點的識記、理解、歸納和運用的能力。環境生態學是一門危機學科，是問題導向型學科，課程理論知識是學生應用和解決環境問題的基礎，期末閉卷考試能在一定程度上檢驗學生思考問題和解決問題的能力，且加強學生學習緊迫感，強化知識內化。通過上述兩部分考核結果對學生的學習成果做出較為全面合理的評價。

3 混合式課程教學效果

教學手段和方法的革新，對教師和學生都是一個全新的嘗試，教學方法的科學性往往會決定教學的實際效果，以學生為中心的教學模式改革，除了進行知識傳授，培養學生思考問題和解決問題能力外，還要激發學生的求知欲和好奇心，為其終身學習打下基礎[22]。混合式教學模式的實際教學效果如何？能否完成“價值塑造—知識傳授—能力培養”三位一體的教育教學目標，是教學模式改革的關鍵[23]。

學期課結束時采用自行設計的《環境生態學SPOC混合式教學課程調查問卷》，對全班學生進行問卷調查。問卷包括對線上線下混合式教學模式的接受程度、異步SPOC 教學資源、翻轉課堂效果、教學交流與溝通效果、習題作業必要性和教學效果評價等問題。調查顯示學生對課程線上教學資源滿意度很高（見圖2a)，對線上線下混合式教學模式比較認可，認為在激發學習興趣、促進自主學習能力和提升自身綜合素質方面有積極作用（見圖2b）。但學生也普遍認為學習任務變重了，感覺比較累，師生之間的教學交流還不足，說明課程教學還有進一步改進提升的空間。

圖2 線上學習資源滿意度（a）和混合式教學效果認可度（b）的調查問卷結果

結果性考核也反映出混合式教學模式與傳統教學很大的不同，將2018 級（傳統教學）和2020 級（混合式教學）環境科學專業本科生的期末考試成績進行對比，明顯看出采用混合式教學模式的學生學習能力有了很大提高（見表1）。高分（80 分以上）學生明顯增多，不及格學生人數降為零，班級平均成績提高近10 分。

表1 混合式教學班與傳統教學班的期末考試成績對比

4 結語

基于SPOC 的混合式教學模式，將線上學習和線下學習有機結合，有利于促進“以學生為中心” 的教學理念的推廣和實施，同時對學校教學條件、教師和學生都提出了更高的要求。知識的掌握、能力的提升與價值的引領是專業課教學必須注重的問題，但在課程教學中，傳授學科思想、思維和方法比傳授知識更重要[24]。著名的教育家葉圣陶說過：教學有法，教無定法，貴在得法。所謂“有法”是指不同學科的教學有一定規律可循；所謂“無定法”是指在具體的教學中并不存在“放之四海而皆準”的固定不變的萬能方法，一切都因人、因境而定，故最終還得是“貴在得法”[25]。

從環境生態學課程線上線下混合式教學模式的實踐效果來看，有積極的成效。但也不能忽視教學過程中出現的一些問題，如學生刷視頻現象、課程討論模塊復制別人發帖內容、作業互評時打分不客觀、課后作業思考題答案雷同、小組調研參與性和貢獻性低等問題。教師工作量翻倍，除了課前要整合資源、發布教學單元內容外，還要監測跟蹤學生的學習進度和進行必要的學情分析，督促提醒學生完成任務點等。課中要對重要知識點進行串講，就目前實踐的情況來看，學生線上學習還是預習，教師要針對不同學生的學習理解程度進行有針對性的個性化指導。其次，學校的教學基礎設施如校園網對教學過程影響很大，若因教學樓區域校園網絡信號不好，線下的慕課堂教學打不開，會使線下的隨堂測驗、選人、搶答等課程互動環節無法進行。因此，應該在今后的教學實踐過程中不斷解決上述問題，檢驗教學設計的適合度和可操作性，循序漸進提高課程教學質量。