基于SPOC的混合式教學在隧道工程試驗檢測課程中的應用研究

王運周 安芃芃 雷娟娟 李鐵根 靳偉東

摘 ?要 ?隧道工程試驗檢測課程的傳統教學模式已經不能適應新時期學生全面發展的需要，教學中存在的問題也日益顯現，因而提出基于SPOC的混合教學模式，界定SPOC混合式教學模式的核心概念，闡述SPOC混合式教學模式的設計原則和設計要素，進而構建SPOC混合式教學模式。SPOC混合教學模式的教學環節主要分為三部分，分別是課前、課中、課后。該模式彌補了傳統教學模式的不足，促進了學生的自主學習能力、動手實踐能力、團隊創新協作能力及解決實際問題能力的培養。

關鍵詞 ?SPOC；混合式教學；隧道工程試驗檢測；高職院校

中圖分類號：G712 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）05-0136-04

1 ?混合式教學模式的設計與構建

1.1 ?SPOC核心概念

SPOC（Small Private Online Course）的中文名為“小規模私有在線課程”，其中Small和Pri-

vate是相對于MOOC（Massive Open Online Course）

中的Massive和Open而言，Small是指學生規模一般在幾十人到幾百人，Private是指對學生設置限制性準入條件，達到要求的申請者才能被納入SPOC課程。SPOC在實際教學中的主要應用形式之一為混合式教學模式。本文提出SPOC混合教學模式的目的在于能夠將網絡教學與課堂教學、實踐教學有效地銜接和結合起來，采用多種教學方法，進而提高教學效果[1-2]。

1.2 ?SPOC設計原則

針對高職院校的學生大多數缺乏自我管控自我約束能力，缺乏學習主動性，對具體問題不能深入思考，學習興趣普遍較低等特點，高職院校SPOC混合式教學設計主要從以下原則出發。

1.2.1 ?借助互聯網，提高學生的積極性

快速發展的互聯網技術為SPOC混合式教學提供了堅實的基礎，教師通過網絡學習平臺上傳錄制視頻，制作教學動畫、課件、工程實際案例、習題等教學資源，將多種教學資源有效結合起來，對學生進行多維度教學，從而引導學生參與，提高教學效果[3-4]。

1.2.2 ?利用課外時間，提升學習效率

引導學生善于利用日常零碎時間，對已學知識進行復習，對未學知識進行預習，做到溫故而知新，形成良好的學習氛圍，提高課堂教學效果。理解能力差、學習能力差的后進生，可在課后通過網上學習平臺反復學習，還可以和教師進行在線互動，真正達到弄懂學透的效果。

1.2.3 ?注重教學互動，提高學生參與度

可以在超星學習平臺設置搶答、主題討論等環節提高學生課堂參與度，在線下課堂教學環節將學生分成若干小組，以組為單位完成相應的實踐教學環節，增強學習臨場感和交流有效性[5]。

1.2.4 ?強化團隊建設，提升師資水平

充分發揮團隊合作意識，對團隊內每一位成員進行合理分工，引導教師開展高水平教學研究，挖掘有價值的教學素材，合理設計教學過程，提高教師的專業知識技能[6]。

1.3 ?SPOC設計要素

SPOC混合式教學模式以待解決問題為導向，確定教學目標，分析學情，構建學習任務，搭建學習資源，設計自學策略和介入策略，制定評價機制。

1.3.1 ?學生特征分析

高職院校學生自律能力較差，學習主動性不強，基礎知識不扎實。教學中應設計符合學生特征的教學目標、教學資源、教學環節，掌握學生個人及群體的線上線下情緒狀態、學習狀態，以幫助授課教師及時發現授課環節中學生存在的問題，適時對授課內容進行調整。

1.3.2 ?教學目標設計

國家鼓勵職業教育高質量發展，培養技術技能型應用人才及能工巧匠。因此教學目標的設計要重視學生動手實踐能力、技術技能的培養。同時，教學目標的制定要考慮學生特征及教學內容，設計所有學生都能達到的共同教學目標，此外還要考慮個體的差異，針對不同個體制定分層次的教學目標。

1.3.3 ?學習任務設計

學習任務包括兩部分，一部分是核心概念、基礎知識的學習，這一部分學生主要通過線上自學完成。另一部分是掌握儀器的操作使用、完成檢測項目、進行數據分析，這一部分是在掌握基礎知識的基礎上，分組在實訓基地完成。

1.3.4 ?學習資源設計

根據SPOC混合式教學模式的設計，教學資源分為線上資源、線下資源、教師資源三部分。

1）線上資源建設要在保證豐富有效的教學資源基礎上，增加資源的趣味性，增強學生的好奇心，激發學生的求知欲。

2）線下資源的建設要考慮對課堂實訓基地的信息化、智慧化改造，以滿足混合式教學的要求。

3）教師團隊的建設關鍵是發揮教師的主觀能動性，讓教師從傳統的教學模式中走出來，改變思路和方法，結合學生實際合理完成教學設計、教學資源建設等工作[7]。

1.3.5 ?自學策略設計

在SPOC混合式教學模式中，學生自學為教學過程主要活動。線上學習環境干擾因素較多，缺少課堂的約束，導致學習效果不佳。因此自學策略設計需要考慮兩方面因素，一方面要從教學內容的難易程度和學生的接受程度及學習環境等因素去考慮，另一方面需要考慮學生已有的基礎知識、認知能力、理解能力、自我約束與自我管理能力。

1.3.6 ?介入策略設計

介入策略是指學生在學習過程中教師介入的方式。這一環節直接影響著SPOC混合式教學模式的教學成效。針對高職院校學生對新知識的接受能力有限，在課堂中解決實際問題的能力較差，教師適當介入顯得尤為重要。介入的方式表現為與學生互動、控制學習進度、對學習成果的檢驗，確保實現教學目標。介入策略的設計要注意線上介入避免教學管理松懈、線下介入避免教師滿堂灌，合理結合線上線下、統籌設計介入策略[8]。

1.3.7 ?評價體系制定

制定評價體系是教學設計中不可或缺的重要環節，能夠有效地檢驗教學成果。評價體系的制定分為三個方面，分別是評價方法制定、評價實施與評價數據分析。制定評價體系主要起到三方面的作用：檢驗學生的學習成果、激勵學生學習積極性、幫助教師對教學效果進行反思與改進[9-10]。

1.4 ?SPOC教學模式構建

基于前面提出的設計原則和設計要素，本文構建如圖1所示的SPOC教學模式圖。由圖1可知，SPOC混合式教學模式包括三個環節，即個人自主學習、小組合作學習、合作探究學習。

1.4.1 ?個人自主學習

個人自主學習環節是課前教師通過超星網絡教學平臺發送電子學習任務單、核心知識講解視頻、檢測儀器設備操作過程展示視頻。學生登錄超星平臺自主學習并完成小測試。主要培養學生自學能力、發現問題分析問題的能力。

1.4.2 ?小組合作學習

小組合作學習環節是教師針對學生在自主學習階段的學習難點、欠缺知識、錯誤概念，在線下課堂中組織集體討論、重點講解，對部分重點知識進行拓展，在與學生互動中發現問題解決問題。

1.4.3 ?合作探究學習

合作探究學習環節是組織學生分組輪流實施擬定的具體檢測項目，例如錨桿長度檢測、錨桿拉拔檢測、激光斷面檢測等，熟練操作相關檢測儀器，進行數據分析處理，培養學生團隊協作能力、動手實踐能力。

2 ?基于SPOC的混合式教學實踐：以隧道工

程試驗檢測課程為例

傳統的教學模式是所有教學活動都放在線下實體課堂進行，線上網絡教學模式是所有的教學活動都在網上進行，兩種教學模式都有其弊端和不足。本文提出基于SPOC的混合式教學模式，該模式將線下課堂教學與線上網絡教學有機結合起來。基于SPOC的混合教學模式共分為三個環節即課前、課中、課后，課前和課后環節在線上進行，而課中環節在線下課堂中完成。

2.1 ?課前環節

課前環節包括開課前準備工作和課前預習新課兩個環節。

2.1.1 ?開課前準備工作

開課前授課教師首先要創建相關班級群，讓輔導員通知學生以實名制的方式在超星學習通平臺注冊，學生掃碼加入班級群。授課教師通過該平臺向學生發布授課信息，讓學生提前了解本節課的培養目標、學習內容、考核方式。

2.1.2 ?課前預習新課的設計與實施

課前預習環節主要是讓學生課前通過超星平臺自主完成在線學習，此階段包括五個環節。

1）教師將提前制作好的隧道工程試驗檢測課程相關教學資源上傳到超星網絡平臺，并且按照授課計劃完成相關內容的發送。

2）學生按照要求完成相關知識點的學習。為保證學生高效地完成學習內容，教師可以在學生學習過程中設置一些障礙，例如在觀看視頻過程中設置一些測試題目，控制視頻播放配速等。

3）為檢驗學生課前學習效果，更好地引出本節課的學習內容，教師可以在超星平臺發布一些測試題，題型主要為單選、多選、判斷等，方便系統自動批閱及分析結果。測試題難度適中，以便反映學生的真實水平。學生完成測試之后平臺會自動給出答案及解析。對于計算題，教師可以手寫計算過程拍成圖片上傳至答案區。教師通過測試結果可掌握學生課前學習狀況。

4）針對測試結果，通過超星平臺開展師生討論、生生討論。學生遇到難以解決的問題可以和教師交流探討。教師還可進行線上答疑，引導探討、改進學習策略。

5）通過超星平臺查看學生的學習進度，對未按時完成的學生進行提醒。此外教師還需統計分析學生的測試情況，整理大多數學生遇到的問題，線下集中講解。

2.2 ?課中環節

課中環節在線下課堂中進行，可以利用線下課堂面對面交流的優勢，主要解決學生線上自主學習中存在的疑難問題，引導學生對該課程進行深入探究和學習。同時，部分線下課堂可以在實訓基地進行，目的是培養學生的實踐動手能力。課中環節主要包括以下四個方面的內容。

2.2.1 ?教師通過匯總講解本節課的重難點問題，能夠解決線上學習存在的共性問題，從而達到授業解惑的目的

對隧道檢測相關知識進行梳理，幫助學生建立學習體系。課堂上面對面的講解很重要，因為這能夠讓學生把零散的、碎片化的知識系統地串起來，形成知識框架。但是課堂面對面的講解并不是面面俱到，畢竟大多數知識點已經在超星平臺完成學習，課堂教學的重點是幫助學生找到知識點之間的關聯，形成體系。

2.2.2 ?課堂檢測

在課堂檢測中教師應改變以往的傳統方式，可以提出更多具有挑戰性的問題，進而提升學生思考的深度和廣度。課堂測試與線上測試不同，課堂測試更側重于發散類、實踐類的題目。

2.2.3 ?檢測儀器的展示及使用、數據處理

該環節主要為實踐教學，在實訓基地進行。將學生分成若干小組，這樣做的目的是便于小組內探究協作，提高學習深度。然后教師提前通過超星平臺發送隧道檢測儀器的組成、檢測原理、使用方法、數據處理等相關視頻，要求學生討論如何使用檢測儀器、需注意的問題。課堂上教師引導學生積極討論，并選取兩到三組進行現場演示，其他小組將討論結果上傳至學習通。小組可采用多種方式進行自評互評，最后通過教師點評完成教學評價。

2.2.4 ?實訓基地完成相關檢測實訓

完成課堂教學內容后，組織學生去實訓基地針對本節授課內容完成相關檢測項目以培養學生的動手能力。該環節仍然采用分組的方式，將學生分成6～8人的小組，完成擬定的具體檢測項目，例如錨桿長度檢測、錨桿拉拔檢測、激光斷面檢測等，讓學生熟練操作相關檢測儀器，進行數據分析處理。

2.3 ?課后環節

課后環節的重點是教師幫助學生解決遺留問題，鞏固和提升所學知識。

首先，教師在超星平臺發送課后作業，作業以課前自學知識和課堂重點講解知識為主，適當增加一點拓展知識，幫助學生查漏補缺、溫故知新。

其次，可以通過超星平臺發布檢測項目，學生課后自主完成實踐練習。

最后，通過超星平臺發布一些拓展資料，例如：實際工程案例，隧道檢測的一些新技術、新工藝、新方法，讓學生了解行業前沿知識，關心行業發展，培養學生的職業歸屬感、榮譽感。

3 ?教學效果比較分析

3.1 ?本教學模式的優勢

本研究選取道路橋梁工程技術專業兩個平行班作為實驗班和對照班，對兩個班進行摸底考查發現，兩個班高考入學成績差不多，都是通過普通高考招生進來的。經過一學期的實踐教學，對兩個班進行評估測試，題型為選擇題、簡答題和操作題。操作題為對某個檢測項目完成隧道檢測。

實驗班和對照班的平均成績分別是84.37、76.85。實驗班和對照班的及格率分別是81.25%、73.52%。實驗班和對照班正確完成隧道檢測項目的完成率分別是87.24%、72.69%。實驗班和對照班的標準差分別是6.75、19.47。通過對實驗班和對照班的平均成績和標準差及正確完成隧道檢測項目完成率的比較，可以得出實驗班成績明顯優于對

照班。

由此可以看出，基于SPOC的混合教學模式有利于學生和教師之間形成良好的互動效果，教師通過引導學生自主學習、參與，從而提高學生的團隊協作和動手實踐能力。

學生通過線上線下結合的方式獲取更多的知識，多途徑多方式對所學知識進行更加深入的思考。學生在學習過程中遇到疑問，可以與同學討論分析，也可以與教師進行探討，拓寬學習的維度與廣度。教師在答疑過程中總結發現共性的問題，可以在線下課堂進行重點講解。對于理解能力差的后進生，教師可以在線一對一有針對性地輔導，確保所有學生都能達到教學目標，形成一個良性的循環。

3.2 ?改進措施

當然，該教學模式也存在一定的不足，部分學生對超星平臺還不能熟練使用。由于受傳統教學模式的影響，不管是教師還是學生，在角色的轉變上還需要一個過程。超星平臺上的教學資源需要教師精心設計制作，以增強課件的生動性和趣味性，激發學生的學習興趣，從而調動學生的學習積極性。這會增加教師的工作量，一些教師可能會傾向于使用已有的傳統教學資源。

4 ?結束語

本文針對隧道工程試驗檢測課程傳統教學模式存在的問題進行分析，比如說教學形式單一、課時不夠、考核形式單一、課堂學生動手實踐時間有限、學生缺乏學習興趣等，因此，急需在教學模式上進行改革。本文提出基于SPOC的混合式教學模式，有助于解決傳統教學模式的弊端。本文從SPOC的設計要素和設計原則出發，構建基于SPOC的混合教學模式，該教學模式主要分為三個環節，即課前、課中、課后。課前和課后是線上學習，而課中則是線下教學。通過對實驗班和對照班測試結果的比較得出，基于SPOC的混合式教學模式和傳統教學模式相比優勢明顯，該模式彌補了傳統教學模式的不足，可以有效培養學生的自主學習和動手實踐能力，進而提高學生解決實際問題的能力。

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