基于Moodle的SPOC翻轉課堂教學模式的研究與實踐
——以計算機網絡技術應用課為例

種惠芳，王亞利

（洛陽外國語學院 基礎系，河南 洛陽 471003）

0 引言

2018年6月，國家教育部在《教育部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》中明確提出，高校要“通過教學改革促進學習革命，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]。為此，高校教師必須響應國家號召和時代發展需求，結合現實教學，研究新技術驅動下的教學改革。

“以教為中心”的傳統教學模式的基本流程是“先教后練”，即教師首先在課堂上對教學內容進行講解，學生對所講內容直接內化吸收，授課結束時教師布置相應的課后作業或練習，學生根據課堂所學完成課后任務。該教學模式的不足主要體現在課堂教學效率不高，學生對知識的消化吸收缺乏指導，容易產生挫敗感，且不能做到因材施教和個性化學習，學生的創新能力、發現問題及解決問題的能力都受到限制。為此，基于先進的教育理念，利用最新技術及手段推動教學改革，重構與創新教學模式，推動課程教學改革，提升傳統課堂教學質量，顯得尤為迫切。

1 概述

翻轉課堂（Flipped Classroom）是一種“學習知識在課外，內化知識在課堂”的新型教學模式，遵循“課前線上自學——課中深入交流討論——課后深度學習”的教學過程，這與傳統教學基本流程剛好相反，其根本目宗旨是培養學生高效、個性化的課前自學能力，提高課堂教學質量[2]。

2013年，阿曼多·福克斯教授為彌補傳統MOOC的不足，提出了小規模限制性在線課（Small Private Online Course，SPOC）[3]，“SPOC是將MOOC資源用于小規模、特定人群的教學解決方案，其基本形式是在傳統校園課堂采用MOOC的講座視頻或在線評價等功能輔助課堂教學。SPOC的目標是實現MOOC與校園課堂教學的有機融合”[4]。麻省理工學院、加州大學伯克利分校、清華大學、南京大學等國內外著名院校都開設了的SPOC課程[5]，教學結果顯示，“SPOC模式下教師可以引導學生進行更有針對性的學習，翻轉學生的學習習慣，增加討論、實踐等環節，進而培養學生解決問題、表達觀點等綜合能力，激發學習興趣，增強學習動力，極大地提高了校園教育的質量”[4]。由此可見，SPOC是實施翻轉課堂的絕佳途徑。

Moodle（Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment，模塊化面向對象的動態學習環境）是澳大利亞教師Martin Dougiamas于2002年8月20日開始開發的課程管理系統。該系統基于先進的建構主義教育理論，是一種模塊化面向對象的開源免費平臺，它具有強大的資源管理功能，提供學習記錄跟蹤、在線作業測驗、成績管理、互動答疑、論壇、互評、投票等功能，是構建Web在線學習管理平臺[6-7]的理想選擇，在世界范圍得到廣泛應用。截止2018年10月，該平臺的注冊使用量已超過一億兩千萬，在中國知網以“Moodle”為主題詞進行搜索，結果文獻多達2 800余篇，在Web of knowledge平臺以“Moodle”為主題進行搜索，結果文獻多達2 636篇。

2 基于Moodle的SPOC翻轉課堂教學模式的構建

文獻[5]給出了基于翻轉課堂的SPOC教學模式，文獻[8]構建了混合學習環境下的SPOC在高校教學中的應用模式。基于以上研究成果，本研究構建以Moodle為基礎平臺的SPOC翻轉課堂教學模式。該模式的組織結構主要包括前端分析、教學資源的組織與設計、學習環境的創建及學習活動的實施、學習評價及結果分析4個階段，如圖1所示。

2.1 前端分析

前端分析是實施在線教學的基礎和起點，主要包括學習者分析、學習目標分析、學習內容分析和學習模式及策略設計。

2.1.1 學習者分析

圖1 基于Moodle模式的SPOC的翻轉課堂教學

貝羅的SMCR傳播模式指出[9]，要取得有效的信息傳遞效果，傳播者對接受者關于傳播信息的態度、傳播者已有的知識、社會系統與文化、傳播技能等均需有基本的了解。為此，對學習者進行課前分析，是教師教學的首要環節。學習者在分析教學設計的過程中了解學習者學習準備情況（包括學習者一般特征、學習者初始能力）和學習風格的分析工作，可以作為SPOC限定性準入的條件，為后期教學內容設計、組織、學習目標制定、教學策略及教學媒體的選擇與運用等提供依據[8]。學習者分析時不僅需要深入分析與該課程密切相關的學習特征，如初始能力分析（起點知識技能、目標技能、學習態度）、學習風格分析（認知風格、內外控制點、左右腦優勢等），還需要分析學習者的一般特征，如涉及學習者生理特征、心理特征、社會文化、經濟因素等。這些一般特征對于學習環境的構建具有非常重要的指導意義[10]。國內SPOC課程大多針對某一專業的學生，其學生具有同構性[8]。

2.1.2 學習目標分析

基于學習者分析，依據教學大綱確定課程教學目標，進一步明確SPOC課程學習目標。SPOC課程中在線學習內容的主要承載方式是微視頻。微視頻通常以5～8分鐘[11]來講解一個獨立知識點展開教學。為此，課程學習目標分析必須最終分解為單個微視頻知識目標。目標分解時需注意知識點的系統性、邏輯性和相對獨立性。

2.1.3 學習內容分析

學習內容需以教學大綱為指導，根據教學內容特點來確定哪些內容需要進行線上學習。依據不同的學科內容，可以基于布魯姆教學目標分類法采用教學目標重點翻轉及教學目標順序翻轉兩種模式[12]。

2.1.4 教學模式及策略設計

教學模式是在一定教學思想或教學理論指導下建立起來的各種類型的教學活動的基本結構或框架[13]。現代科學技術支撐下的教育模式必須以學生為中心，重視學生在教學過程中的參與情況，要根據教學的需要合理設計“教”與“學”活動。教學策略是在特定教學情境中為完成教學目標和適應學生認知需求而制定的教學程序計劃和采取的教學實施措施。典型的教學策略包括講授法、討論法、發現法、指導發現法、問題驅動法等。教學策略要依據現實情景靈活選取。

2.2 學習資源的組織與設計

學習資源組織與設計包括線上和線下兩個環節。

2.2.1 線上學習資源的組織與設計

線上學習資源是學生自學的主要途徑，是翻轉課堂教學的起點，科學設計、組織合理、資源質量高是高校線上學習的前提。線上學習資源的組織與設計主要包括學習單元內容設定、學習單元資源設計和學習單元任務設計，基本步驟如圖2所示。

圖2 線上學習資源設計流程

在學習單元內容設定階段，需要深入分析教學內容，以知識點的完整性、相對獨立性、微視頻的時長特點等為依據，將教學內容以知識點為單元進行劃分，針對每個單元知識的特點設計表達方式。設計時需要注重條理清晰、邏輯嚴密、形式合理和知識與趣味并重。針對設計好的學習知識單元，制作合適的微課程資源。微課程資源一般包括微視頻、微課件、微教案及輔助學習資料。微視頻可以采用合適的MOOC視頻，也可以自己優化及制作微視頻。為提高學生在線學習效率，老師需要為學生制定在線學習任務清單。常規任務單構成如圖3所示[14-15]。

任務目標的設定必須依據教學目標、教學重點及難點進行。基于任務目標的特性（記憶性、理解性、操作性等）選擇題目呈現方式（選擇題、填空題、判斷題、投票、討論等），并將其置于恰當位置（微視頻中、單元測試題部分、論壇等）。

圖3 線上學習任務單

2.2.2 線下教學資源的設計

黎家厚教授認為，認知領域中的分析、評價和創造，屬于高級思維活動，適合課堂教學，為此，翻轉課堂線下教學階段應關注教學重點、難點及有助于提高學生綜合素質的交流、討論、實踐等[12]。

2.3 環境創建及學習實施

該階段主要涉及教學平臺的配置，學生線上學習、線下課堂教學及課后深度學習。

2.3.1 Moodle平臺配置

基于Moodle平臺的SPOC在線學習環境可基于本地服務器或網絡云平臺搭建，建議從Moodle官網（https://moodle.com/）下載最新版環境軟件并按說明進行搭建及結構、功能、界面等的設計、設置、配置、二次開發，并上傳網絡學習資源。

2.3.2 課前自主學習與知識建構

學生課前依據教師提前設計好的內容導學要求進行微視頻、微課件、微教案及配套輔助資源的在線學習，預先建構個人的知識、技術、情感、態度和價值觀等。

2.3.3 課堂中的學習

通過課前在線學習，學生已掌握基本的學習內容，明確在線學習時遇到的困難及存在的問題，因此，學生往往帶著學習目標走進教室。翻轉課堂下教師課堂教學的首要任務是為學生答疑解惑，一些面對面交流、討論探究、協作、實踐、創新等綜合性學習任務及更高價值的活動（如講座、方案討論等）也需要在課堂開展。

2.3.4 課后深度學習

“SPOC模式強調賦予學生個性、完整、深度的學習體驗，為此，學有余力的同學可于課后通過進階、實踐和展示3個環節進行拓展學習，以增強思維過程的獨立性，使其協作能力和創新能力得以提高”[5]。深度學習是對知識的深度理解和遷移應用，其認知水平處于較高的“應用、分析、評價、創造”層次，所涉及的大都多是劣構問題解決、元認知、創造性思維等高階思維活動，所獲得的是高階認知技能，是建立關聯結構和抽象拓展結構的階段，可以真正體現一個學生的綜合能力[16]。

2.3.5 學習評價及結果分析

學習評價“是教師根據一定的標準，通過使用一定的技術和方法，以學生為評價對象所進行的價值判斷”[17]。從評價數據來源途徑看，基于SPOC的翻轉課堂學習評價需綜合線上和線下兩方面；從評價時間看，評價數據包括過程性評價和終結性評價；基于3A（Action、Attitude、Ability）學習品質理論，學習評價需針對學習行為、學習態度、學習能力進行評價。學習合格必須是幾部分成績綜合達標。

《地平線報告2018（高等教育版）》強調學習度量（Measuring Learning）和學習分析技術（Study Analytics Technologies）。學習分析是以評估學業成就、預測未來表現、發現潛在問題為目的，對學生產生和收集的大量數據進行闡釋的過程[5]。基于SPOC的翻轉課堂學習需要采用多元評價方式。其中，線上部分需要以平臺數據為測量尺度，通過觀察學習者的學習行為方式（如線上活躍度、使用教學資源的頻率和時長、參與在線討論的時間和有效性、自我評價等），探究學習者的學習特征（學習者訪問模式、學習路徑）及學習效果（學習者完成任務的情況、學習中尚存的問題），進一步分析學習者的學習態度（學習認識、學習動機、學習情緒），形成學習者學習能力（智力、個性、知識儲備）評估結果；線下部分由教師直接對課堂教學過程中學生的學習行為進行評價分析，可以由課堂討論交流、個人和小組作業、考試成績等組成。

依據學習分析結果，進一步調整完善各個教學環節，以進行下一輪的高效教學。

3 基于Moodle的SPOC翻轉課堂教學模式在計算機網絡技術應用課中的實踐

圖4 教學內容及整體結構導學圖

筆者以所在單位2017年秋季面向2015級非計算機專業本科生開設的計算機網絡基礎課計算機網絡技術應用為例，說明基于Moodle學習管理系統開展基于SPOC的翻轉課堂教學的基本流程。

3.1 學情分析

通過前期大學計算機基礎、程序設計基礎課程的學習，2016級學生學習計算機網絡技術應用課程時必備基礎知識及一般特征等基本一致，學習能力上的差異可以通過線上課程的特點，如學習時間、地點、學習頻次靈活個性的特點來彌補。

3.2 教學目標及教學內容分析

為使學習者對學習內容整體了解，通過思維導圖制作課程教學總體導學圖，具體如圖4所示。

基于各教學知識點特性，細化分解各教學目標及內容，使用思維導圖制作章節學習導圖，并設置相應學習模塊。圖5所示為單元知識基本結構，表1展示了單元知識教學目標。

3.3 平臺搭建及教學實施

在本地服務器上安裝3.5.3版本Moodle學習管理平臺并進行具體配置。基于“中國大學慕課”平臺上南京理工大學丁晟春教授主講的《計算機網絡基礎及應用》、南京郵電大學楊庚等主講的《網絡技術與應用》等MOOC視頻，根據實際需要借助Camtasia Studio進行二次編輯后作為SPOC在線學習視頻，并編寫配套課件、教案，并對各線上學習單元制作自主學習任務單，設置在線測試、話題討論等學習任務。《計算機網絡基礎及應用》自主學習任務單見表2。

上傳預先制作好的微視頻、微教案、微課件等，設置相應的學習任務及其他功能模塊。

3.4 學習結果評價及分析

本該課程考核包括期末考試和平時考核兩部分，各占總成績的50%。平時考核包括線上學習及課堂學習兩部分，分別占30%和20%。線上學習考查學生對線上學習內容（交流、討論、作業、學習資源）的學習情況和學習行為（課程訪問、作業提交次數及質量、在線討論交流次數、發帖次數、回帖次數等）。采用翻轉課堂后，本門課2016級學生的課程考核總評成績比2015級提高5.3%，不及格率由原來的4%降低到0%，學生的深度學習成效顯著。

圖5 章節教學導圖示例

表1 基于布魯姆教學目標分類學的教學目標設計

表2 自主學習任務單樣例

（續）表2

4 結語

我們借助Moodle學習管理系統在本地服務器搭建SPOC在線平臺，借助MOOC資源開展翻轉課堂教學，探索“課前在線學習—課堂知識內化—課外能力拓展”的學習路徑，并給出了具體應用案例。現實教學結果顯示，該模式能很好地激發學生的學習興趣和潛能，提高學生的自主學習能力，教師也可將更多精力放在更有挑戰的教學活動上。

存在的不足：①受硬件條件和師資能力所限，沒有開發屬于自己的MOOC微視頻；②在線學習評價基于人工操作，缺乏自動化在線數據分析。以上兩方面的內容將是筆者接下來研究的目標和方向。