基于SPOC的計算機程序設計課程分層混合式教學模式

王玉萍 曾毅

關鍵詞：SPOC；教學模式；程序設計；分層式教學；線上線下混合式教學

1 研究背景

近些年，隨著“互聯網+”及數字化的快速發展，線上學習資源因其共享性、多樣性和靈活性受到廣大教育工作者青睞，線上線下混合式教學成為一種較為常見的教學模式。計算機類專業作為數字化信息化前沿，也在積極探索混合式教學模式改革。經過大量調研，發現小規模私有在線課程（SPOC） 作為新型教學模式，是后MOOC時代的發展趨勢，將優質課程資源搬至線上，對學生設置限制性準入條件，進行小規模在線教學，能夠充分利用師生互動的優勢，從而推進個性化學習。

2 研究意義

基于SPOC（Small Private Online Course） 的計算機程序設計課程分層混合式教學模式是一種將在線學習和面對面教學相結合的教學方法[1]。開放分層的線上資源除了為學生提供靈活的上課時間和地點，還能使不同層次的學生根據個人情況反復對教學難點進行觀看學習，改變了傳統教學只能根據課表在課堂上學習一遍的弊端，為不同層次的學生提供了更為便捷靈活的學習方式。在預習、學習、復習各階段均提出學習內容要求，從而提高學生自主學習能力和學習積極性。

在SPOC模式下，教師從學生基礎出發，結合章節的學習目標、內容、重點和難點，將教材的邏輯體系轉換為分層式教學體系，將整體內容層層細化為不同層級而又具有邏輯關聯的小知識點，同時還將社會熱點、焦點問題與章節知識點銜接，使理論與實踐結合提升其科學性[2]。教育工作者在面對面授課時應注重提高學生的表現力和參與度，全面發掘和利用他們自我驅動及創新思維的能力，同時通過各種交互式的學習活動來調動學生主觀意愿和積極態度，使他們在被動地吸收知識的過程中轉變為獨立研究與探究的主體。因此SPOC混合教學模式相對于傳統教學模式能夠提升學生積極性，成為眾多教育者研究的方向。

3 研究現狀

國內許多學者對SPOC混合學習進行了再設計與驗證，逐漸證實了SPOC混合學習對學習者深度學習具有支持與促進作用[3]。許多高校已經進行了SPOC 教學的嘗試，并取得了不錯的效果。例如，中國農業大學的黃嵐等人針對農業院校在校生的特點探討了基于SPOC的計算機組成原理課程在線互動教學。他們引入了MOOC資源，幫助學生降低學習難度，讓學有余力的同學可以學到更多的知識；讓學習有點困難的同學可以更快更高效完成預習工作，讓學習困難的同學在課下更方便地利用資源去學習和復習。西安鐵路職業技術學院開展了基于SPOC模式的基礎俄語課程的課堂改革探索。該實踐以“主戰場+指揮部+作戰平臺”模式，利用大數據、人工智能、虛擬現實等技術，推行“課堂革命”，實施教師分工協作的“課程合作”和“集體式”跨專業協同教學。

相關研究表明，SPOC模式對于學生的學習動機、學習能力、學習成績等相較于傳統課堂教學有一定的進步，但也存在如下一些問題：

1） 學習資料開發不全面，線上教學與線下教學聯系不夠緊密，大部分線上教學視頻將知識點講述完整后，僅僅進行知識方面問答，發散性引導不足，學生參與線上討論的積極性不高。

2）對于SPOC分層混合式教學模式研究相對比較少，混合式教學一般以班級為單位建立一個班級群，學習過程中并未全面了解學生程度，未能貼近學生實際情況的大班制學習，使相當一部分同學在線學習過程中不能專注學習，這也就導致了學生成績出現較大的差異。

3）教學評價方式單一，學生課程最終成績一般以線下表現和期末考試為考核依據，線上學習過程在成績中占比過少，導致學生對線上學習不夠重視，應付了事。

針對這些不足，以C#程序設計課程為例提出一種適合計算機類課程教學規律的基于SPOC的混合式教學模式。通過分層教學目標、案例，引導學生線上自學，并根據線下教學觀察學生學習效果，調整線上互動問題，補充線上學習資料，分層為學生查漏補缺，構建合理的教學評價機制，引導學生有序線上進行學習。

4 基于 SPOC 的分層混合式教學模式的構建

基于SPOC的分層混合式教學模式分為線上和線下兩部分[4]，為達到最優教學效果，設計的教學模式將SPOC原有的準入機制改為分組教學，根據學生基礎，將基礎相近同學分成一組，這樣便可以根據小組情況分層下發不同的預習材料、討論題目和作業，針對程序設計課程特點采用項目驅動法，課前下發小組任務，通過視頻和QQ、微信指導，提高學生自學能力，課堂上以學生為主體，教師引導課堂進度，以小組合作工作坊形式進行展示和翻轉教學，課后根據課堂各組表現預留課堂作業，提升學生的應用能力。通過分層教學使每個學生都有與之匹配的任務，小組合作學習，分組展示除了能夠使學生們團隊意識快速形成，多樣的展示也可以使大家創造性思維有所提升，設計的教學模式如圖1所示。

5 基于 SPOC 的分層混合式教學實踐

在教學過程中根據學生基礎、能力、特長設置不同難度的題目，按照學生層次分為小組，學生可以根據實際情況選擇，通過老師審核后，進行不同級別的教學內容，隨著實踐能力提升進行調整教學內容。充分體現以學生為中心，成果為導向，持續改進的理念，使不同小組通過階梯化賦能方式最終達到實踐教學目標，具體過程可細化為：教學目標確立、在線教學體系搭建、教學實施、教學考核等過程。

5.1 教學目標確立

在開課“ 第0周”，即線上正式開課前一周，根據學生能力，在班級內將不同能力程度的學生分在不同小組里，采取8-10人的最優規模，組建學習共同體[5]。依據學生的基礎設定教育目的分為三層次：第一層，是達到對C#編碼及調試技巧的精通，并且能順利完成調試工作，以此建立起他們的初級專業技術水平;第二層是在了解軟件開發過程中的需求解析、系統規劃與測試等方面的工作后，能在現實環境里運用這些技能，提升他們操作的能力;第三層，則是通過實踐的項目來激發他們在創新的需求解析上做進一步的研究，并在小組合作的過程中加深這一研究成果。通過一系列活動，如項目設計、流程管理以及結題驗收，來培養學生的創新能力。根據課程目標制定的模塊分層目標情況（表1） 。

5.2 在線教學體系搭建

第一步是依據學生自主學習連貫性準則，也就是由簡至繁的學習過程，對他們的基本知識和特性進行評估，以確定定制化的教導計劃；第二步則是利用超星學習通平臺的共享資源來獲取視頻素材，以此解決教學的重難點；第三步是由教師團體在超星網上的教學平臺中建立課堂前的準備工作，為學生提供主題式的學習任務。設立網絡簽到、交流討論和答疑環節，以此來活躍課堂氛圍并激發學生的積極參與精神。

5.3 教學開展

首先課前引導學生選擇適合自己小組的任務，并根據任務對小組學習制定目標和計劃；課堂教學過程中，通過小組展示，小組討論，師生探討，小組互評等方式進行多維度思考，不僅能夠幫助學生解決自主學習過程中的疑問與困惑，還能使學生發散思維提升解決實際問題能力，實現學生知識內化。通過頭腦風暴、翻轉課堂等形式，形成以學生為主體，教師主導的課堂氛圍，使講授和討論交叉進行。面對學生個性和知識儲結構不同方面，采用分工協作的小組方式使每位學生都可以根據自己的優勢和不足合作完成任務，具體教學實施過程（圖2） 。

5.4 教學評價

課程考核是對學生們學習結果的一種評價，好的考核機制能夠激發學生們的學習積極性，分層小組合作的優點是通過小組合作提升溝通能力和團隊合作意識，并且通過探討更容易產生新的解決方案，建立創新思維，但是其弊端也非常明顯，小組成員容易對組長產生依賴心理甚至懶得參與。對此課題組通過增強實踐過程趣味性和加大過程材料占分比值的方案，來進行監督和激勵。

通過模塊考核評價方式，劃分學習模塊，設立模塊化評分標準，跟蹤學生線上線下學習過程，并通過SPOC的統計和計分系統進行計分。根據學生的學習活動特點，過程考核模塊分為期末考試、線上學習、實驗和課堂表現四大模塊[6]，考核指標權重（表2） 。

5.5 驗證結果

根據實際的實施情況，發現課前課后學生通過觀看教學視頻、閱讀文檔、完成在線練習、參與討論等方式掌握所需的理論知識和技能。此階段可以充當課堂學習的補給，幫助學生在直接面對面的教學過程中更深入地理解和應用所學知識；在這種直接面向的教學方式下，學生被劃分為各個等級，每一個等級都有相應的教學活動。這些活動可以包括小組討論、編程任務、實驗操作等。教師根據每個層次的學生水平，能夠提供更具體和個性化的指導和反饋。進一步提升了學生的學習積極性，課堂聽講和課后實踐的主觀能動性也得到了提高。

6 小結

如何開展差異化分類實踐教學改革，階梯化賦能達到實踐教學目標是高校育人需要深入思考的問題，本文以SPOC混合分層模式為理論，對計算機類實踐課程進行了探索，與傳統教學模式相比教學效果有顯著提升。如何進一步發掘學生們的潛能，提高學生學習積極性是值得持續研究的課題。