基于SPOC環境的“卓越計劃”課程教學改革研究

唐友福 叢蕊 雷娜 徐艷 陳淑艷

摘要：針對 高校“卓越計劃”課程工程教學易受時間、空間以及經費條件限制的局限性，通過引入SPOC教育平臺，借助網絡富媒體資源，并應用翻轉課堂的混合型教學模式，探索一條“卓越計劃”課程改革的新途徑，以提高卓越工程師培養的教學質量。

關鍵詞：SPOC 卓越計劃 翻轉課堂 教學改革

一、引言

全球一體化的時代，工程教育作為立國之本的重要性日益凸顯，在此趨勢下，“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）已經成為我國中長期高等工程教育人才培養模式改革的主要方向。“卓越計劃”在強調工程專業知識學習的同時，更加注重學生工程實踐能力的培養，科學的工程教學方法是保障卓越工程實踐能力培養質量的重要手段。然而，目前高校的“卓越計劃”課程仍然普遍采用傳統的教學模式，往往以教師為中心，只在課堂上傳授知識，并以期末成績作為終結性評價，不僅忽略了學生的主體地位和個性需求，而且缺乏課堂內外的師生互動交流。此外，受到學時、教室與實驗室開放條件的限制，教師的教學進度壓力大、教學手段與方法無法充分施展，學生缺乏主動練習、獨立操作、廣泛討論及深入思考的時間和機會，導致學生普遍感覺學習難度較大，產生畏難情緒，缺乏學習的動力與興趣，甚至產生厭學心理，并形成惡性循環。因此，為了避免傳統教學模式的上述缺陷，亟需對“卓越計劃”課程進行教學方法與手段的改革。

目前，國內外高校廣泛流行的SPOC（Small Private Online Course）課程，是一種高等教育改革創新的新模式，它主要針對大學校園內滿足修學條件的學生，采用網絡平臺富媒體資源進行翻轉課堂的教學。該模式打破了傳統課堂長期以來只重視“傳授知識”，忽略“知識吸收”的弊病，課堂外學生通過自主學習、自定進度、整理收獲、提出問題，課堂內教師與學生交流協作、共同參與實踐，教師可以對學生個性化學習進行全程監控和輔導，加強了教師的指導性作用，激發了課堂活力。教學過程從“以教師為中心”的講授轉變為“以學生為中心”的自主學習活動，學生的角色變成了老師，教師的角色則變成了導師，因而學習的正確率和效率得到了極大的提高。更為重要的是，針對“卓越計劃”專業教學計劃中一些工程專業知識面寬，概念抽象，實驗內容豐富，與生產生活實踐聯系緊密的課程，通過線上課程+線下翻轉課堂的教學，有效擺脫了教學過程中時間與空間的局限。此外，大量的圖片、音頻、圖表、課件及動畫等富媒體形式，使工程實踐教學內容更加立體、形象，實現教學質量不斷提升和教學資源的合理利用，有利于提高學生學習興趣，拓展學生視野。因此，可以結合“卓越計劃”課程的特點，通過引入SPOC網絡教育平臺，實施翻轉課堂的混合型教學模式，探索一條“卓越計劃”課程改革的新途徑，以提高卓越工程師培養的教學質量。

二、SPOC環境下學生工程實踐能力的培養途徑

借助SPOC教學模式，能夠從多層途徑提升學生的工程實踐知識和能力，有利于改善“卓越計劃”人次的培養質量，主要體現在以下幾個方面。

1.形象生動的富媒體資源

SPOC課程在網絡平臺上提供了大量圖片、音頻、圖表、課件及動畫等富媒體形式，使課程內容更加豐富、立體、形象，有利于理解和掌握“卓越計劃”課程中晦澀難懂的專業術語和抽象陌生的工程問題，有利于改善課堂教學中教學方式單一，提高學生學習的興趣，拓展學生工程知識的視野。

2.靈活便捷的實踐教學

SPOC課程中不僅包含理論知識的傳授，而且也包含了實踐教學環節的講解，主要采用視頻和動畫的形式，對“卓越計劃”課程所包含的相關實驗教學內容，通過實驗儀器、操作步驟、實驗現象及結論的生動展示，加深學生對實踐教學知識的印象和理解。SPOC教學模式有效克服了傳統實踐教學“學時少”“實驗室條件不足”“上課空間人數受限”等問題的局限性，改變了傳統封閉的實驗室教學模式，實現了教學資源的合理利用和工程實踐教學質量的不斷提升。

3.學生主動學習意識的轉變

SPOC環境結合翻轉課堂的教學模式，使課堂教學從“以教師為中心”的填鴨式講授轉變為“以學生為中心”的自主學習活動，學生的角色變成了老師，教師的角色則變成導。上課前，學生需要根據SPOC平臺上發布的教學任務，完成基本知識和能力的學習，通過預習與測試，積極主動思考，及時線上向教師反饋自己的疑點或難點問題。上課時，在教師的指導下完成問題研討、小組討論、獨立講解及實踐操作等互動交流過程，培養學生的語言表達能力、思維邏輯能力、團隊合作精神及思考問題的廣度。上課后，學生可以利用SPOC平臺進行線下交流、研討及測試等，方式測試，對所學知識進行鞏固、反思、總結和提升。

4.學生工程創新意識的培養

SPOC課程為學生提供了充分的時間和空間進行發散思維和思考，通過課堂上的團隊協作配合，產生學生思想火花的碰撞，激發更多的創新思想。同時，通過老師的專業指導和點評，能夠將工程中的經驗和問題引入學生的研討和訓練之中，將理論知識與工程實踐應用結合起來，這種水到渠成的學習效果能夠有助于學生保持學習興趣，增進學生工程創新意識。

三、SPOC模式對“卓越計劃”專職教師教學能力的挑戰

“卓越計劃”已經對專職教師教學能力提出了明確的要求，不僅需要具備高效教師的基本素質，而且需要同時具備：廣博的工程科學知識、扎實的工程實踐能力、強烈的工程創新意識、突出的工程解決能力、先進的工程教育理念、科學的工程教學方法。但是，如果“卓越計劃”專職教師采用SPOC模式進行教學，將面臨更多的困難和挑戰，尤其面對海量的名校名師的網絡教學資源競爭，學生對老師教學能力的認可顯得尤為重要。因此，SPOC模式對“卓越計劃”專職教師提出了更高的要求，主要包括以下幾個方面。

1.全面的綜合知識素養

采用SPOC模式進行教學的“卓越計劃”專職教師，需要具備全面的綜合知識素養，即包括專業理論知識、專業實踐知識、跨學科知識及教育知識等。但是，我國高校教師的知識結構普遍存在廣度和深度不夠的問題，廣度不夠主要表現在：注重理論知識的學習，忽略實踐知識的積累，更缺乏教育學知識的訓練和培養，對教育的心理學和教學的方法學知之甚少；深度不夠表現在：許多教師存在嚴重的“重科研輕教學”現象，無法投入更多的時間和經歷到教學之中，導致課程內容缺乏更新，甚至照本宣科。

2.合理的課程規劃與設計能力

SPOC課程要求每一節課是以知識點為單位的，每個視頻只講一個知識點，內容設計要高度的凝練，圍繞一個概念或者是原理，或者是一個話題，長度控制在5～15分鐘以內。這就要求主講教師在進行課程設計的時候需要根據課程內容本身的性質，學習者的需求和能力，課程的表現形式，學習方式等對課程內容進行適度的劃分，這也是課程規劃與設計最為核心的要點。此外，主講教師需要對視頻內容進行腳本設計，腳本的語言需要簡潔、通俗易懂，逐步深入，有始有終，相對完整，教學過程設計交互性強，情節波折，設置懸念，激發學習者的好奇心。

3.熟練的現代網絡信息技術

SPOC模式是現代網絡教育的產物，其形式和內容都離不開網絡技術資源的組織管理，這就要求主講教師能夠能熟練掌握現代教育信息技術，具有較高的網絡技術水平，親身參與課程的前期網絡建設與后期管理維護，充分利 用SPOC線上的多種交互功能，如通知發布、話題討論及課堂解答等，與學生進行全面教學交流溝通，強化教師對學生的監督和管理能力。此外，主講教師需要掌握SPOC平臺多種數據統計與分析的功能，主要包括：課程的整體統計數據、每個任務點的統計數據、視頻播放情況的監控、所有學生的整體與個體統計數據、每個學生的學習活動日志等，能夠幫助教師從不同層面分析該課程教學效果。

4.高超的課程組織與管理技巧

SPOC模式中網絡平臺資源雖然提供了更多的教學素材，但仍需要主講教師通過“翻轉課堂”的教學方法進行組織與管理，最大限度地增強教師與學生的交互性，這也是SPOC模式是否有效的關鍵所在。課前，教師需要提前做好課程學習活動的方案規劃，發放合理的網絡學習素材，圍繞關鍵知識點設置問題，提供給學生清晰的自學指導。課堂上，根據不同知識點的重要性、難易程度及學習進度要求，組織多種互動交流模式，同時引入工程實踐問題，加強理論與實踐的結合，幫助學生加深印象，融會貫通所學知識點。課后，教師則能夠通過平臺準確有效地掌握學生的學習行為和能力，探索大多數學生的共同興趣點和難點知識，發現個別學生的學習特點和需求，方便教師調整教學內容和方式，給與合理化和針對性的建議。

四、結束語

SPOC是新一代網絡教學模式的創新，通過與“翻轉課堂”的融合，有效擺脫了時間、空間與物質條件的束縛，增強學生主動學習的意識，激發持久的學習興趣，有利于提高“卓越計劃”人才培養的質量。通過SPOC課程的建設，能夠進一步增進“卓越計劃”專職教師的綜合知識素養，強化教師的教學指導作用與課堂控制力，提高工程教學能力。

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基金項目：黑龍江省高等教育科學研究項目（編號：14G076）；黑龍江省高等學校教改工程項目（編號：JG2014011186）。