SPOC混合教學(xué)模式在計算機實驗課程中的應(yīng)用與研究

崔素麗　仇 賓　李建俊　

SPOC混合教學(xué)模式在計算機實驗課程中的應(yīng)用與研究

崔素麗仇 賓李建俊

（河北師范大學(xué)附屬民族學(xué)院，河北 石家莊 050091）

計算機專業(yè)是一門實踐性很強的專業(yè)，學(xué)生學(xué)習(xí)計算機專業(yè)的最終目的是要利用自己所學(xué)的專業(yè)知識和技能去解決工程中的實際問題。因此，在計算機專業(yè)課程教學(xué)中，只有重視實驗教學(xué)才能培養(yǎng)出更優(yōu)質(zhì)的人才。文章針對目前計算機實驗課程中存在的問題，以《Web前端》課程為例，提出在計算機實驗教學(xué)中引入混合教學(xué)模式，以此來提高實驗課的教學(xué)效果。

SPOC；混合教學(xué)模式；計算機實驗課

引言

為了克服傳統(tǒng)教學(xué)模式帶來的弊端，使計算機專業(yè)的實驗課達到更加理想的教學(xué)效果，通過實驗課提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力、動手操作的能力及創(chuàng)新能力，進而培養(yǎng)出專業(yè)能力強，綜合素質(zhì)高的技術(shù)型人才。必須改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)中重教師知識傳授、輕學(xué)生能力培養(yǎng)的缺陷，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，將教師的“教”為主轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的“學(xué)”為主。

SPOC（Small Private Online Course）教學(xué)模式，即小規(guī)模私有在線課程，最早是2013年由阿曼多??？怂菇淌谔岢龅腫1,2]，目的是希望利用豐富的MOOC學(xué)習(xí)資源與課堂教學(xué)優(yōu)勢互補，提高教和學(xué)的質(zhì)量。筆者多年從事計算機專業(yè)的教學(xué)工作，本文以《Web前端》課程為例探究在計算機專業(yè)實驗課教學(xué)中采用線下與線下相融合的SPOC混合式教學(xué)，從而提高實驗教學(xué)的效果，使學(xué)生受益，同時也為高校的教學(xué)改革提供一套切實可行的教學(xué)方案，進一步推動教育信息化建設(shè)。

1　計算機專業(yè)實驗課程傳統(tǒng)教學(xué)存在問題

1.1　教師為中心，忽略學(xué)生的主體地位

以教為中心的授課方式，弱化了學(xué)生的主體地位[3]，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性得不到充分的發(fā)揮。傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教師一言堂，以“灌輸式”為主，學(xué)生被動地接受知識，缺乏獨立思考和探究問題的能力，難以對學(xué)過的知識進行靈活變通和應(yīng)用，在解決實際工程中的問題時存在一定的困難，實驗課達不到預(yù)期的效果。

1.2　教學(xué)資源不能滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求

傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教材是教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的主要參考依據(jù)之一，教師在參考教材的基礎(chǔ)上制作PPT課件。而這些資源更新的速度相對來說比較慢，形式比較單調(diào)，導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣與熱情，即使互聯(lián)網(wǎng)提供了豐富的學(xué)習(xí)資源，但對這些教學(xué)資源的使用缺乏相關(guān)的指導(dǎo)和推薦，學(xué)生難以從浩瀚的網(wǎng)絡(luò)資源中找到適合自己的學(xué)習(xí)資源。對于實驗課而言，現(xiàn)有學(xué)習(xí)資源的不足使得學(xué)生難以達到深度學(xué)習(xí)完成提高性實驗任務(wù)，需要課后有直觀的指導(dǎo)才能完成實驗任務(wù)。

1.3　缺乏對學(xué)生的有效監(jiān)管

上機實驗是計算機專業(yè)課程教學(xué)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，其目的是為了進一步加深對理論知識的掌握和理解，提高專業(yè)技能，培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力。然而，傳統(tǒng)教學(xué)模式中一個教師需要管理數(shù)十個甚至上百個學(xué)生，教師對學(xué)生的指導(dǎo)時間難以平衡分配，學(xué)生很容易脫離教師的管控做一些與實驗內(nèi)容無關(guān)的事情，實驗課難以達到理想的效果。

1.4　不能滿足學(xué)生個性化需求

在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生在完成實驗任務(wù)的基礎(chǔ)上書寫實驗報告，教師在批閱實驗報告過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在做實驗過程中出現(xiàn)的問題，并針對實驗中出現(xiàn)的共性問題進行講解。然而現(xiàn)實情況是學(xué)生基礎(chǔ)層次參差不齊，每個學(xué)生對知識的掌握程度有很大差異，傳統(tǒng)授課方式不能滿足學(xué)生個性化需求。

1.5　評價機制不完善

傳統(tǒng)教學(xué)模式通常將考試成績作為考核學(xué)生的主要依據(jù)與標準，這種評價方式過于強調(diào)學(xué)習(xí)的結(jié)果，沒有關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的成長與發(fā)展。為了改進考核與評價機制，一些學(xué)校將平時成績與期末成績相結(jié)合作為綜合量化考核目標，這種方式雖然從一定程度上將總結(jié)性評價與過程評價進行了一定的融合，但往往平時成績?nèi)狈τ辛Φ囊罁?jù)和數(shù)據(jù)支持，在很大程度上受到教師個人主觀判斷等多方面因素的影響，并不能客觀公平的體現(xiàn)學(xué)生的平時表現(xiàn)與努力程度。

2　SPOC混合教學(xué)模式的運用

2.1　智能化教學(xué)平臺的選擇

2.1.1“超星泛雅”教學(xué)平臺

“超星泛雅”是以泛在教學(xué)與混合式教學(xué)為核心思想，以“平臺＋資源＋服務(wù)”為基本研發(fā)理念，“超星泛雅”教學(xué)平臺集網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、教學(xué)資源庫、教學(xué)互動、教學(xué)管理評估、移動學(xué)習(xí)于一體的現(xiàn)代化教育教學(xué)平臺。平臺突破了傳統(tǒng)“面授”教學(xué)局限，為學(xué)習(xí)者提供了一個跨時間、跨地域的互動交流平臺，讓學(xué)習(xí)者可以隨時隨地體驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)所帶來的高效和便利。

2.1.2“藍橋云課”教學(xué)平臺

“藍橋云課”是一款免費為高校搭建的計算機在線實驗教學(xué)平臺，平臺開放部分實驗項目資源，學(xué)生可以隨時隨地做實驗，不受時間和空間限制。教學(xué)平臺將數(shù)字化的教學(xué)資源部署在其中，可以進行實驗課、綜合實踐課等主要教學(xué)場景的課堂教學(xué)。能夠把虛擬實驗環(huán)境、教學(xué)進度與教學(xué)內(nèi)容高度集成，以便進行項目化教學(xué)。

2.2　構(gòu)建教學(xué)資源庫

在“互聯(lián)網(wǎng)＋”時代，信息化課程資源建設(shè)是開展混合式教學(xué)的重要保障，內(nèi)容豐富、形式多樣的教學(xué)資源不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的必備條件。

專業(yè)教學(xué)資源庫的構(gòu)建是教學(xué)改革的一項重要任務(wù)，經(jīng)過充分的調(diào)研與分析，了解計算機專業(yè)的發(fā)展趨勢以及企業(yè)對人才的培養(yǎng)要求，依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和畢業(yè)要求，構(gòu)建高效、共享、體系化的教學(xué)資源體系。組織課程建設(shè)團隊，進一步細化實驗教學(xué)目標，梳理《Web前端》課程的知識點，制定與規(guī)劃資源建設(shè)路徑，開發(fā)與整合教學(xué)資源。所創(chuàng)建教學(xué)資源體系涵蓋知識點講解微視頻、案例講解、課堂檢測、在線實驗報告等多種形式的資源。一方面，利用已有的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，將國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)課程引入到教學(xué)中，精選中國慕課網(wǎng)MOOC、學(xué)堂在線等網(wǎng)站國內(nèi)專家學(xué)者的部分授課資源。另外，根據(jù)課程特色，在學(xué)情分析的基礎(chǔ)上針對學(xué)生對知識的掌握程度，有目的、有針對性地自主錄制課程資源以滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。部分教學(xué)資源展示如圖1所示。

圖1　教學(xué)資源庫建設(shè)

2.3　教學(xué)實施

2.3.1課前準備—利用教學(xué)資源庫開展課前預(yù)習(xí)

課前準備是實施混合式教學(xué)的第一個階段，也是保證教學(xué)質(zhì)量的前提條件。只有教師充分備好課才能引導(dǎo)學(xué)生為課堂做足充分的準備。在此階段教師的主要任務(wù)是備課、備學(xué)生、備教法。教師不僅要熟知授課內(nèi)容，更要心中有學(xué)生，胸中有教法。葉圣陶先生說過：“教學(xué)有法，教無定法，貴在得法。”恰當?shù)姆椒▽虒W(xué)質(zhì)量的提高具有事半功倍的效果，教師通過與學(xué)生溝通互動、測驗等方式了解學(xué)生，在認真鉆研和分析學(xué)情的基礎(chǔ)上，依據(jù)教學(xué)內(nèi)容針對學(xué)生的具體情況精心設(shè)計教學(xué)方法，只有課前下功夫在課堂上才能達到最佳的教學(xué)效果。

首先，教師根據(jù)教學(xué)目標設(shè)計預(yù)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)活動，在前期構(gòu)建的教學(xué)資源庫的基礎(chǔ)上，將本節(jié)課相關(guān)知識點的微視頻、操作步驟微視頻、案例微視頻、學(xué)習(xí)課件以及預(yù)習(xí)檢測等內(nèi)容在超星學(xué)習(xí)通進行發(fā)布，設(shè)置任務(wù)點推送給學(xué)生，學(xué)生使用電腦或者手機端APP來接收任務(wù)。學(xué)生需在規(guī)定的時間內(nèi)觀看教學(xué)視頻，完成預(yù)習(xí)測驗，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為將構(gòu)成過程性評價的一部分。教師根據(jù)學(xué)生的反饋來了解學(xué)生對知識的掌握情況，在充分了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，選擇合理的教學(xué)方法和教學(xué)手段，進而在課堂中更高效地實施教學(xué)。這種利用線上資源進行學(xué)習(xí)的方式使學(xué)生學(xué)習(xí)變得更自由，碎片化的時間得到了充分的利用[4]，提高學(xué)習(xí)效率。學(xué)生預(yù)習(xí)情況數(shù)據(jù)如圖2所示。

圖2　課前預(yù)習(xí)視頻觀看數(shù)據(jù)

2.3.2課中教學(xué)——以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)

實踐教學(xué)在計算機專業(yè)教學(xué)體系中占據(jù)著舉足輕重的地位，“新工科”背景下要求增強學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力，通過實踐教學(xué)增強學(xué)生的計算思維、創(chuàng)新能力、團隊精神以及工匠精神等多方面的職業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。因此，在計算機專業(yè)教學(xué)中重視工程教育中的實踐性方能凸顯能力培養(yǎng)目標滿足新時代對人才質(zhì)量的要求。

“以學(xué)生為中心”（Student-Centered）最初由美國教育家John Dewey、瑞士教育家Jean Piaget等人提出，倡導(dǎo)重視、體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，在教師主導(dǎo)下以協(xié)作或小組討論等教學(xué)形式進行教學(xué)，以培養(yǎng)出能質(zhì)疑權(quán)威、敢于創(chuàng)新、具有獨立解決復(fù)雜問題的優(yōu)秀人才[5]?！禬eb前端》課程實驗教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力，遵循以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、以問題為導(dǎo)向、以任務(wù)為引領(lǐng)的教學(xué)理念，目的是讓學(xué)生真正參與到課堂中，能夠主動地去發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，從而提高學(xué)生的專業(yè)技能和實踐能力。

通過準備階段的預(yù)習(xí)活動，學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容有了一定的了解和掌握，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會遇到一些疑惑，在課堂實施階段，學(xué)生就會帶著問題聽課，有重點的聽課。而教師圍繞本節(jié)教學(xué)目標，根據(jù)前一階段對學(xué)生了解，針對學(xué)生在預(yù)習(xí)中出現(xiàn)的問題，先讓學(xué)生上機實驗，再通過設(shè)置提問、搶答等互動環(huán)節(jié)啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生悟出其中原理最終解決疑問。對于難點問題有組織地開展分組討論，學(xué)生經(jīng)過經(jīng)過“實驗－思考－討論－再實驗－得出結(jié)論”的學(xué)習(xí)過程克服難點。實驗過程中教師不斷巡視和指導(dǎo)，巡視過程中發(fā)現(xiàn)問題再進行討論和答疑，并通過屏幕共享演示疑難和共性問題，對實驗案例進行分析，對案例的設(shè)計和優(yōu)化給出指導(dǎo)意見，最大化地發(fā)揮每一名學(xué)生的創(chuàng)新精神。最后對優(yōu)秀作品進行展示，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課堂實施過程以學(xué)生為主體，教師通過不斷啟發(fā)和引導(dǎo)，以互動的方式讓每個學(xué)生都參與到課堂中來，調(diào)動學(xué)生不斷探索思考和實踐從而完成深度學(xué)習(xí)，提升解決實際問題的能力。

疫情期間，在線實驗課程采用藍橋云課實驗平臺，可以實時掌握學(xué)生的上機實驗狀況。教師組織學(xué)生在指定時間通過 PC 端登錄藍橋云課平臺進行實訓(xùn)操作，教師遠程監(jiān)控整個過程。在實驗過程中，教師可以查看學(xué)生實驗進度，及時得到學(xué)生的實驗報告反饋。學(xué)生在線提交實驗項目，實驗平臺自動評測實驗結(jié)果。

2.3.3課后鞏固——為學(xué)生提供個性化輔導(dǎo)

課后鞏固階段的主要目的是使學(xué)生加強對課程內(nèi)容的掌握，一方面引導(dǎo)學(xué)生對課程內(nèi)容進行回憶與再現(xiàn)，加深印象，重建自身的知識建構(gòu)；另一方面要拓展學(xué)生思維，對課程內(nèi)容進行深入理解與掌握達到靈活運用的程度，從而實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

智能化教學(xué)平臺使師生之間的溝通與互動更加靈活便捷，借助智能化教學(xué)平臺等現(xiàn)代化教學(xué)手段，師生之間的溝通與互動不再局限于課堂中，師生之間還可以進行課外信息交流與互動，師生互動可以發(fā)生在任何時間、任何地點，這種多元化、立體化的溝通方式拓展了課堂的時空[6]。

課后教師通過超星教學(xué)平臺對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進行收集與分析，批閱學(xué)生的實驗報告，匯總實訓(xùn)數(shù)據(jù)。《Web前端》的實驗內(nèi)容大多是案例的形式，要求學(xué)生按照要求完成任務(wù)的基礎(chǔ)上發(fā)揮個人的創(chuàng)新，創(chuàng)作出獨具一格的個人作品，要求學(xué)生將作品的效果演示視頻與代碼上傳至超星學(xué)習(xí)平臺，并要做作品加以說明，介紹作品的特色。學(xué)生在超星學(xué)習(xí)通平臺上提交實驗報告，教師通過超星學(xué)習(xí)通平臺批閱學(xué)生的實驗作業(yè)并客觀公正地打分。對于學(xué)生實驗作業(yè)中出現(xiàn)的問題以及不足，教師可以采取文字描述、在線語音、錄制微視頻等方式推送給指定學(xué)生，將評價結(jié)果實時反饋給學(xué)生，真正做到對學(xué)生一對一的指導(dǎo)，針對不同的學(xué)生出現(xiàn)的不同問題實現(xiàn)個性化輔導(dǎo)，實驗反饋結(jié)果更有針對性。在整個教學(xué)過程中實現(xiàn)動態(tài)的、全過程的學(xué)習(xí)診斷與評價。實驗作業(yè)反饋如圖3所示。

圖3　實驗作業(yè)反饋

為了進一步強化學(xué)生對所學(xué)知識的掌握，教師通過超星學(xué)習(xí)通發(fā)布課后作業(yè)和測驗，并根據(jù)學(xué)生完成作業(yè)認真態(tài)度、創(chuàng)新精神、最終效果等多方面進行合理評價。

2.4　完善評價機制

相關(guān)研究指出，教師對學(xué)習(xí)者的評估是影響學(xué)習(xí)投入的一個關(guān)鍵因素[7]。傳統(tǒng)教學(xué)模式中教學(xué)評價往往僅注重結(jié)果，以成績的高低來評價一個學(xué)生，忽略了學(xué)生在整個教學(xué)過程中的表現(xiàn)，這不利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性，也不利于“三全”育人教育目標的實現(xiàn)，唯有將總結(jié)性評價與過程性評價相結(jié)合的方式才能保證混合式教學(xué)的順利開展?！俺掷m(xù)評價”讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生積極情感體驗，積極情緒反過來促進學(xué)習(xí)投入[8]。而更多的學(xué)習(xí)投入會促進學(xué)習(xí)產(chǎn)生更佳的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生也因此獲得成就感，成就感會再次促進學(xué)習(xí)投入，從而形成良性循環(huán)。因此，科學(xué)有效的過程性評價是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的“興奮劑”與“催化劑”，完善的教學(xué)評價體制是教學(xué)中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，它直接影響到混合式教學(xué)的教學(xué)結(jié)果。

著力培養(yǎng)能力強、綜合素質(zhì)高的卓越技術(shù)型人才，健全以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)為核心的評價系統(tǒng)，從“知識目標、能力目標、情感目標”三個維度對學(xué)生進行全面考核，不僅要考核學(xué)生對知識、技能的掌握程度，更要注重對學(xué)生能力的考核，如邏輯判斷能力、溝通能力、團隊合作能力，以及是否具備良好的核心素養(yǎng)和職業(yè)修養(yǎng)等。教師突破將考試成績作為評價一個學(xué)生唯一標準的傳統(tǒng)思想，借助超星學(xué)習(xí)通平臺采取結(jié)果性評價與過程性評價相結(jié)合的一種全面的考核的評價方案，在整個教學(xué)過程中對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)行為、過程表現(xiàn)做出綜合性考量。在教學(xué)過程中，學(xué)生的所有學(xué)習(xí)行為與作業(yè)評價都被記入考核量化標準體系，評價結(jié)果以超星學(xué)習(xí)通系統(tǒng)過程評分與實驗成果相結(jié)合進行綜合評價。教師通過分析系統(tǒng)所統(tǒng)計的結(jié)果，了解學(xué)生的能力差異，并根據(jù)評價結(jié)果及時調(diào)整學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)和教學(xué)策略。學(xué)生綜合成績分布如圖4所示。

圖4　學(xué)生綜合成績分布

3　教學(xué)效果分析

混合教學(xué)模式在18級計算機專業(yè)學(xué)生和19級學(xué)生的《Web前端》實驗課程中開展教學(xué)。通過調(diào)查問卷的統(tǒng)計結(jié)果顯示，大部分學(xué)生認為通過這門課豐富了自己的專業(yè)知識，提高了實踐創(chuàng)新能力，這種教學(xué)模式對于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、加深對知識的理解、提高自主學(xué)習(xí)能力、提高實踐操作能力等方面非常有幫助。

4　結(jié)束語

在計算機實驗課程教學(xué)中采取混合式教學(xué)為學(xué)生提供了更加廣闊的學(xué)習(xí)天地，使學(xué)生的學(xué)習(xí)時間與空間更加靈活自由，可以充分利用課外時間進行線上學(xué)習(xí)。同時，混合式教學(xué)借助數(shù)字化資源能夠滿足不同程度學(xué)習(xí)者的多樣化學(xué)習(xí)需求，教師能夠?qū)γ课粚W(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，體現(xiàn)了學(xué)生為主體的教學(xué)理念，提高了計算機專業(yè)實驗課的教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生的專業(yè)技能，對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力大有裨益。

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Application and Research of SPOC Hybrid Teaching Mode in Computer Experiment Course

Computer major is a highly practical discipline. The ultimate purpose of students learning computer major is to use their professional knowledge and skills learned to solve practical problems in engineering.Therefore, in the computer professional curriculum teaching, only by paying attention to experimental teaching can we cultivate better talents. Aiming at the problems in computer experiment curriculum, this paper takes thecourse as an example, and propose to introduce a mixed teaching mode in the computer experimental teaching to improve the teaching effect of the experimental course.

SPOC; mixed teaching mode; computer experiment course

G652

A

1008-1151(2022)01-0164-04

2021-09-18

河北師范大學(xué)教學(xué)改革研究項目 SPOC混合教學(xué)模式在計算機實驗課程中的應(yīng)用與研究（2020XJJG084）；河北師范大學(xué)教學(xué)改革研究項目基于移動學(xué)習(xí)的混合教學(xué)模式的探索與實踐（2020XJJG037）。

崔素麗（1979－），女，河北石家莊人，河北師范大學(xué)附屬民族學(xué)院講師，碩士，從事計算機專業(yè)教學(xué)和研究工作。