深度學習視域下SPOC課程設計與評價研究

[摘 要]文章從深度學習、SPOC的概念入手，分析國內外著名的教學理論，以數據庫技術及應用課程為例，就如何進行SPOC課程設計展開研究，重點介紹了課程的前端分析、教學設計和實施過程。最后以教學目標為依據完成了深度學習效果和滿意度評價，旨在改善課程質量，為深度學習提供保障。

[關鍵詞]深度學習;SPOC;課程設計;效果評價

[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-7656（2021）05-0011-06

引言

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》明確闡述了教育改革發展重要主題——培養學生解決問題的能力，倡導自主學習，增強信息化技術運用能力，解決實際問題。高校作為教育的主陣地，深度學習目前還有待加強，無論是教學模式還是教學資源都有提升空間，結合深度學習的特點大力推進SPOC建設，是教學模式改革的契機。

一、概念界定

（一）深度學習

深度學習（Deep Learning）的理念始于20世紀50年代。1976年，美國學者Ference Marton 和Roger Saljo提出了深度學習與淺層學習的區別[1]，他們認為，兩者的主要區別是認知加工過程水平的高低、學生對知識的理解和掌握程度，深度學習是形成知識整體性認知的過程。

目前，深度學習的研究已滲透到各級學校和培訓機構，深度學習可使用自學、分組討論、探究和綜合應用等多元化教學策略，運用現代化教學資源加以輔助，實現對知識的深層次學習，將新知識融入現有知識結構并形成聯系，最終作出新的決策、解決新的問題。黎加厚教授指出，深度學習需要教師提供必要的學習環境，面向實際問題、結合具體的學習任務才能形成，在教師的指導下，學生對信息進行深度加工，批判性地思考，探索新舊知識的關聯，主動構建轉化知識結構，完成知識的遷移和應用，培養高階思維能力[2]。從學習結果的角度出發，深度學習可以理解為在認知、人際、自我三個維度下掌握核心學科知識的同時，培養學生積極的學習態度、較高的學習能力和較強的溝通能力。

（二）SPOC的內涵

SPOC（Small Private Online Course），即小規模限制性在線課程，是繼MOOC之后衍生出的另一種后慕課形式，是由阿曼德·?？怂棺钤缣岢龊褪褂玫摹Ｄ壳?，國內的SPOC主要分為兩種模式：第一種模式在校園內實施，利用翻轉課堂，開展線上、線下混合式教學，打破傳統課堂的單一性，同時彌補MOOC管控難度等方面的不足，教學范圍主要集中在高校;第二種模式是純在線方式，在MOOC的基礎上設定限制條件控制人數范圍，減少學習者數量，進行更充分的學習支持服務，教學范圍主要集中在校外培訓機構[4]。

文章主要研究第一種模式，在高校范圍內開展線上、線下混合式教學。使用翻轉課堂模式，教師精選專業的MOOC教學資源，學生通過SPOC平臺學習基礎知識，在實體教學中推廣應用，為使用信息技術手段促進傳統教育模式的變革提供了有效路徑。

（三）深度學習視域下的SPOC

傳統的教學模式受課時、學情等因素所限，開展深度學習難度較大。SPOC強調小規模和限制性，教師根據課程特點以班級為單位，設計課程學習計劃，借助線上資源展開教學，對創設學習情境、豐富課程資源、分享學習成果以及完善課程評價都能起到很好的支撐作用。

深度學習視域下開展SPOC教學應考慮以下幾個問題：第一，學生現有的知識結構、學習準備情況、細分教學目標，教學內容循序漸進、由易到難;第二，互動交流，學生與同伴、教師的互動交流在教學過程中起到重要的作用，通過完整的線上線下交流協作和媒介擴展深度學習的維度;第三，教學團隊的重要性，教師作為教學引導者和促進者，要從全局考慮設計方案，單個教師很難完成這樣的工作，組建教學團隊集思廣益、分工合作是開展教學的前提和基礎;第四，任務驅動，從身邊的真實問題和任務出發，采用項目教學法，與線上教學資源整合構建完整的教學體系，可以幫助學生提高深度學習的能力[5]。

二、SPOC課程設計

（一）前端分析

在進行教學活動設計之前，教師從教學目標、學生、學習內容、教學環境和網絡教學資源進行前端分析，包括以下幾個內容。

1. 教學目標

目前影響較大的教學目標分類理論有布魯姆教育目標分類法[3]、辛普森的動作技能目標分類法和克拉斯沃爾的情感目標分類法。教師在目標分類理論的基礎上，將教學目標分為知識、能力和素養三大領域。在此前提下，教學目標又細分為課程目標、章節目標和小節目標，按照順序從易到難逐步執行教學任務。這能更好地激發學生學習的積極性，消除學習倦怠心理。

2. 學生

深度學習要求學生的學習需求從被動接收學習轉變為深層次的主動知識獲取，SPOC教學對學生的要求比較高，需要從學生的學習態度和起點水平兩個方面進行分析。學生對SPOC教學模式感興趣，能夠接受深度學習的教學理念，具有主動學習的精神才能更好的開展教學。除了學生的意愿和態度，起點水平也很重要，學生需對課程有一定的知識儲備，具有較強的自學能力才能適應小規模課程平臺教學。

3. 教學內容

教學內容的選擇圍繞身邊的真實問題，與教學目標一致，符合學生的學習特征。教學內容的呈現應多元化，在學科基礎上，結合章節和小節知識點以專題形式呈現，SPOC的教學內容，不僅包含了課本中的知識點，還有網絡資源，一般情況下線上資源是按照課本上的章節知識點來劃分，該方式保證了線上資源和傳統課程內容的統一性。

4. 教學環境

教學環境包括線上、線下兩個部分。目前，國內有很多成熟的SPOC線上學習平臺，如中國大學MOOC（慕課）、學堂在線和超星網絡教學平臺等。這些平臺大部分是在MOOC平臺的基礎上，以混合式教學為核心，面向智能手機、平板電腦等移動終端的移動學習專業平臺。用戶可以在平臺上自主完成電子資源搜索下載、課程學習、小組討論、留言發布，同時擁有電子圖書、報紙、期刊文獻檢索，為用戶提供方便快捷的移動學習服務。線下環境主要指傳統的課堂學習環境，在教室跟教師面對面互動完成教學，是體驗、互動、對知識進行深度加工的場所，擴展深度學習的反思維度。

5.網絡教學資源

近年來，網絡資源越來越豐富，這種新型資源是開展SPOC教學的前提和基礎，是學生自主學習的良好資源，對學生提高學習效率起到了重要的作用。

網絡教學資源的設計與開發有三種形式：引用式、進化式和自建式。引用式是完全照搬現有的MOOC資源;進化式是結合本校教學目標和內容，甄選網絡精品課資源，增加學校自有資源，改造成新的網絡教學資源;自建式則是根據課程特點，獨立開發完整的SPOC網絡教學資源。

（二）教學設計

教學設計主要是確定 “教什么”和“怎么教”的問題，設計依據是教學目標和對課程的理性認識。教師將教學活動過程分為課前、課中和課后設計三個部分，將教學對象分為教師和學生兩個部分。

教師在課前活動中首先提供視頻資料，上傳課件和任務單到SPOC平臺，發布通知，互動問答，收取作業，整理學生提出的問題;教師在課中活動將具有代表性的問題在課堂上統一解答，強調本節課的重點和難點，點評學生提交的作業，引導學生對信息進行深度加工，主動構建轉化知識結構，完成知識的遷移和應用。教師課后通過數據統計功能查看學生觀看視頻情況以及任務完成度，布置鞏固復習任務，利用討論區進行互動，收集反饋信息，完成教學反思，討論改進措施，優化教學設計。

學生在課前活動中根據教師發布的學習任務單，結合視頻和課件完成任務，可以通過SPOC平臺在互動區討論學習過程中出現的問題;學生在課中活動中，提出自己未能解決的問題，匯報課前完成任務情況，在聽取教師和其他同學總結的過程中，對信息進行深度加工和思考，主動構建知識結構，完成知識的遷移和應用。學生在課后活動中，復習鞏固課程重難點，思考本節課的知識對未來個人的職業發展可能起到的作用，思考教學案例和實訓項目應如何擴展和延伸，并給出反饋意見，幫助教師改進SPOC教學設計。

課中活動主要在教室完成，課前和課后設計依托SPOC平臺，平臺的技術支持如圖1所示。

三、數據庫技術及應用課程的SPOC教學應用

（一）數據庫技術及應用課程介紹

信息時代數據庫技術的應用非常廣泛，數據庫可以高效地管理計算機系統的數據，數據庫技術及應用課程是理工類專業的必修課，旨在培養數據庫應用管理人員，完成數據庫的使用、需求分析、數據庫設計、創建、管理和維護等工作。

數據庫技術及應用課程為專業基礎課，授課學期為二年級下學期，共48個課時，6個章節。通過該課程的學習，學生應掌握數據庫的基本原理，了解數據庫的概念設計，掌握關系型數據庫的定義、完整性約束和規范化，具有工作中獨立制定實施計劃、控制過程、評價結果的能力。

該課程以現代教育思想和混合式學習為指導，利用SPOC平臺，采用翻轉課堂的模式，以學生為主體，教師為主導，力求在“教、學、做”一體化的教學模式中，使學生真正做到知行合一，嘗試進行“教學內容相同，教學側重不同”的情景教學，實現深度學習的目標。

（二）數據庫技術及應用課程的前端分析

為了保證教學的順利開展，教師從教學目標、學習者、教學內容、教學環境四個方面展開數據庫技術及應用課程的前端分析。

教師在布魯姆教育目標分類理論和成果導向教育理念（OBE理念）的基礎上，結合該課程的實際，將教學目標分為知識目標、能力目標和素質目標，如表1所示。

在學習者方面，教師通過問卷調查的形式對學生基本情況、課程教學現狀及滿意度、SPOC 的學習動機和需求進行了調研。教師的授課對象為土木工程專業大二學生，年齡大多在19～20歲，男女比例為5：1，學生全部有智能手機和筆記本電腦，有一定的學習自主性，喜歡創新型學習方式，為開展SPOC翻轉課堂教學奠定了基礎。該課程以教師線下講授為主，淡化了學生的主體性，通過問卷數據分析，部分學生認為傳統的學習方式略顯被動，大部分知識停留在課本上，靈活運用不足，需求難以得到滿足，降低了學習興趣，渴望得到更多深度學習的機會。問卷調查之前，教師詳細介紹了SPOC模式的教學流程和平臺的使用方法，學生有了一定的了解，超過80%的學生對該模式感興趣，愿意嘗試該模式。時間分配問題上，超過50%的學生選擇了3：7（線上：線下）的模式。學生渴望獲取優質網絡資源，教師能夠在線上答疑解惑，自由靈活安排學習時間，接觸更多有趣的案例，提高學習效率。

在教學內容方面，該課程選取人民郵電出版社的《Access數據庫應用教程》，該教材為工業和信息化普通高等教育“十三五”規劃教材。該課程共講授7章內容：數據庫系統概述、Access2010基礎、表、查詢與SQL、窗體、報表、宏。

教學環境采用線上和線下混合模式。線上環境使用學習通平臺，該平臺是是超星公司在 MOOC平臺的基礎上，結合學校、師生需求開發的網絡教學平臺。平臺包括首頁、統計、資料、通知、作業、考試、PBL、討論等模塊。教師可以通過該平臺發布通知下達學習任務、制作整理教學資源、統計數據了解學生的學習進程、布置作業、討論區發起話題;學生可以通過該平臺查看學習任務、瀏覽視頻、下載學習資料、整理課堂筆記、討論區互動交流，實現學生的個性化學習。線下環境是機房，配備完整的多媒體教學設備和學生計算機，線下環境強調師生交流互動，深化學生對知識的理解，幫助學生形成情感價值，是深度學習的重要場所。

（三）數據庫技術及應用課程的實施

在課前，教師已經向學生介紹了“學習通”SPOC教學平臺，學生對平臺功能已經有所了解，學生自行下載“學習通”APP，加入教學班級。

1. 課前自學階段

課前教師通過平臺向學生發布學習任務單，主要任務包括教學目標、學習任務和課堂學習內容，并規定了學習任務的完成時間，學生的手機會自動提醒查看任務單。教師整合制作網絡教學資源推送線上學習材料，主要包括教學視頻、課件、案例素材、作業等其他資料，學生自主學習完教學資源后，完成課前作業。教師在討論區發起討論話題，引導學生展開討論，充分發表自己的意見和見解，同時學生也可以對不懂的問題進行提問，教師及時給予指導。

2. 課中學習階段

教師在機房首先集中解答學生在自學中普遍出現的問題，接著根據學生課前作業的完成情況，總結易錯的知識點，幫助學生理解知識點。學生分組交流學習收獲和成果，利用本節課的知識點可以解決哪些現實問題，解答學習過程中的困惑，討論解決方案。最后由教師作課堂總結，帶領學生梳理重點和難點，對知識點進行深度加工，優化知識結構，完成知識的遷移和應用，布置探索性任務，達到深度學習的目標。

3. 課后學習階段

課后教師查看平臺上的學習數據，包括學生觀看視頻時長、討論發言次數、學生作業完成情況。通過統計分析數據，了解學生的學習效率、學習態度和滿意度等問題，進而對教學過程進行總結反思，提出改進措施。學生課后加強知識點的梳理，整理筆記復習鞏固，提交課中老師布置的探索性作業，最后總結整個章節的學習成果，在互動區給教師提出意見建議，有利于教師進行課后反思。

（四）數據庫技術及應用課程的教學評價

根據教學大綱的要求，該課程的總成績由線上評價和線下評價兩部分構成，線上成績占40%，線下成績占60%。線上成績按百分制計算，其中，觀看視頻占40%、作業占35%、參與討論占25%。線下成績按百分制計算，其中考勤占10%，線下作業占30%，期末考核占60%。

四、深度學習效果和教學滿意度評價

（一）深度學習效果評價

深度學習強調學習過程中的主動探究和知識的遷移，學生能夠掌握非結構化的知識，主動構建新的知識結構，解決現實問題，具有批判思維的高階能力。學習目標是效果評價的出發點和依據，深度學習效果評價以學習目標為基礎，運用現代化的方法，收集教學過程以及學習結果材料進行數據分析和處理，對學習效果作出客觀的鑒定和價值判斷，進而對學習目標進行反思和修訂的過程。根據課程的教學性質和目標，從知識目標、能力目標和素質目標三個維度評價學習效果，這三個維度是不可分割的有機整體，共同為深度學習效果評價提供理論指導。

教師將知識目標分為事實認知、概念認知、程序性知識和元認知四個部分，將學習這些知識的過程分為記憶、理解、應用、分析、評價和創造。記憶和理解是對知識的機械記憶、簡單理解，屬于淺層學習的范疇，而應用、分析、評價和創造更重視元認知、批判和創造性思維，屬于高階認知的深度學習范疇。教師采用過程性和形成性評價相結合的方法，通過線上和線下測試對學生學習情況進行考查，考查學生對知識認知的深度和廣度，實現知識目標學習效果評估。

能力目標主要是學生在學習過程中所體現出的內驅、認知、反思，實踐、決策和辨別等方面的能力。根據教學目標中對能力目標的要求，通過線上視頻觀看情況、線上作業完成情況、拓展資源下載情況、討論區互動情況等進行學習和信息獲取能力評價。在線下課程中，通過教學過程中學生的總結發言、教師的提問以及討論情況進行思維能力評價。

素質目標的評價從學生的學習態度，自我管控能力出發，檢測學生是否具有契約精神、分享意識和同伴認同感，是否能對現存問題勇于提出自己的觀點，學習過程中是否愿意與同學和老師分享學習成果，達成師生的相互認同。

對比使用SPOC教學前后情況，使用SPOC教學后，學生知識、能力和素質三個方面均得到了較大程度的提高，學習積極性提高，深度學習效果明顯，數據庫技術及應用課程的教學設計是科學有效的。

（二）教學滿意度評價

在課程最后，教師使用問卷星進行了教學滿意度問卷調查。向全班29名同學發放問卷，收回有效問卷27份，該問卷主要包括對傳統課堂、在線學習平臺、SPOC教學模式三個部分的滿意度進行了調查。有35.5%的學生認為傳統課堂的教學模式難以滿足學習需求，67.5%的學生認為超星平臺使用方便，教師整理上傳的視頻和課件完整，能夠滿足學習需求，85.7%的學生對于SPOC教學模式是滿意的，愿意繼續使用SPOC教學模式學習其他課程。

教研室對照課程評價指標體系對SPOC課程教學模式進行了評估，作出較高評價，并給出改進意見，給SPOC課程的改革提供改進思路。

學生還對SPOC教學模式提出了幾點建議：1.增加課程資源形式，提供更豐富的案例、視頻和PPT等;2.增加師生的互動形式;3.小組學習功能不夠突出，希望能夠組建更有優勢的團隊。

五、結論

SPOC教學小規模靈活的特點，使高校在線教學找到了落腳點，既符合信息時代的需求，也為深度學習提供了發展平臺。SPOC課程有著良好的發展前景，對教學質量和教學效果的提高有幫助作用。本文通過分析深度學習和SPOC的概念，抓住二者的契合點，進行深度學習視域下SPOC課程設計，以教學目標基礎分析教學效果，通過調查問卷的形式評價教學滿意度，為規范課程設計、建設和運行提供了依據。相信深度學習視域下的SPOC線上線下混合教學在高校可以持續發展，進一步推進教育信息化改革。

[參考文獻]

[1]Marton? F， Saljo? R.? On? Qualitative? Differences in Learning： I-utcome and Process[J]. British Journal of Educational Psychology， 1976（46）： 4-11.

[2]何玲，黎加厚.促進學生深度學習[J].現代教學，2005（5）：29-30.

[3]張浩，吳秀娟.深度學習的內涵及認知理論基礎探析[J].中國電化教育，2012（10）：7-11.

[4]余秋磊.基于深度學習視域的SPOC課程評價指標體系研究[D].昆明：云南大學，2019.

[5]李冰，王春曉.基于SPOC的混合式教學質量評價研究[J].中國校外教育，2018（36）：77.

[作者簡介]呂雅婷，北海藝術設計學院教務處副處長，副教授，碩士，研究方向：計算機系統結構、現代教育技術。

[責任編輯 鄭 鴻]