基于SPOC 的線上線下混合式教學模式研究
——以食品理化檢驗實驗為例

姚金鳳，薛 明

（1.首都醫科大學燕京醫學院，北京 101300；2.首都醫科大學基礎醫學院，北京 100069）

線上線下混合式教學是將傳統課堂與在線教育有機結合起來，以異步形式展開教學，達到優勢互補的一種教學模式[1-4]。《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》[5]指出，要基于慕課、專屬在線課程（SPOC）或其他在線課程，運用適當的數字化教學工具，結合本校實際對校內課程進行改造，因此可將學生線上自主學習與線下面授有機結合。目前線上線下混合式教學已成為教育全球化的契機和教學改革的趨勢[6-7]。

小規模限制性在線課程（small private online course，SPOC）是由慕課（massive open online course，MOOC）演化而來的一種在線課程[8]，也有學者將其譯為“專屬性課程”[1]。SPOC 的概念是由加州大學伯克利分校的MOOC 負責人Amando Fox 于2013年提出的。SPOC 的應用多與面授相結合，其基本流程為課前教師精選和制作教學視頻、圖片等教學資料，并上傳至在線平臺，組織學生提前預習，從而了解學生的知識點掌握情況；課中針對疑難問題進行分組討論；課后完成作業。教師可根據學生學習情況，調控課程進度及教學節奏[9]。

食品理化檢驗實驗是首都醫科大學衛生檢驗與檢疫（衛檢）專業的一門專業實驗課，鑒于該專業的小班教學現狀，提出了以SPOC 為基礎、以云班課為平臺的線上線下混合式教學理念，從教學內容和各個教學環節上實現了線上與線下教學的多層次融合，為相關學科實驗教學改革提供參考。

1 食品理化檢驗實驗教學面臨的問題

衛檢專業是首都醫科大學近幾年開設的專業，食品理化檢驗實驗課教學面臨以下幾個主要問題：（1）開展實驗課的基礎條件有限，實驗項目、儀器設備、教學方法等都在完善，但這種現狀也給教學改革提供了契機。（2）該課程的實踐性較強[10]，實驗用到的很多大型儀器如高效液相色譜儀、氣相色譜儀和多種儀器聯用分析等，需要反復操練才能熟練掌握。因此讓學生提前學習儀器使用方法、熟悉實驗流程尤為重要。（3）衛檢專業每年的招生數量為30～40 人，實行小班教學，因此比較適合開展基于SPOC 的線上線下混合式教學。

2 SPOC 資源建設思路與內容

結合學科發展和崗位需求，修訂教學大綱，整合現有的線上線下教學資源，并在此基礎上增設創新實驗項目，創新微課形式，設計特殊實驗項目的示范教學方案，如食品中化學性毒物的快速檢驗，并構建線上線下混合式教學評價體系。基本框架見圖1。

圖1 SPOC 資源建設思路與內容Figure 1 Constructing concept and content on SPOC resource

3 SPOC 資源建設的特色

3.1 增設創新實驗項目

目前教學大綱涉及的實驗項目包括基礎訓練實驗、綜合訓練實驗和設計性實驗3 部分。近年來衛檢專業對學生解決實際問題能力的要求越來越高，因此結合學科發展和崗位需求，增設了創新實驗項目。

（1）設計與實習基地合作的實驗項目，以及時了解行業前沿。衛檢專業實習基地為北京市（區縣）疾病控制中心、中國檢驗檢疫科學研究院、中國海關科學技術研究中心及北京市藥品檢驗研究院等，實習基地的在研課題一般來源于檢驗工作中的實際問題，在充分調研課題研究方向后，選出適合本科生層次的課題，并作為設計性實驗的一部分，由學生自主設計解決。這樣學生既能了解行業發展信息，又能提升實驗設計及操作能力。如國家標準關于嬰幼兒配方奶粉中維生素A 的含量測定方法比較煩瑣，前處理會造成成分損失，針對這一問題，讓學生設計皂化、萃取等前處理過程及研究快速檢測維生素A 的方法。

（2）設計使用快速檢驗（快檢）設備的實驗項目，以適應現場檢測的需求。原教學大綱中的快檢實驗一般是基于化學反應現象快速判斷食品中的有毒有害物質或農藥、獸藥殘留，隨著各種快檢設備的更新換代，越來越多的現場檢測是利用快檢設備完成的。因此在設計這部分實驗項目時，要根據快檢設備和技術的進步更新實驗內容。如本學年增設的利用水分快速測定儀測定食品中的水分、利用食品安全儀快速測定食品中的農藥殘留和重金屬、利用真菌毒素快檢設備測定食品中的真菌毒素等實驗項目，都較好地契合了當前實際工作中現場快速檢測的需求。但教師應意識到，快檢實驗是在基礎實驗基礎上開設的，因此在授課過程中，要注重引導學生探究快檢設備檢測原理，將理論知識應用于實際操作。

3.2 設計特殊實驗項目的示范教學方案

在食品理化檢驗實驗中，有些被檢成分含量極其微少，導致學生不了解真正的陽性實驗結果。如食品中化學毒物敵百蟲和敵敵畏的快速檢驗，因為市場采購的待檢食品一般不含此類農藥，因此實驗結果往往都是陰性，且此類農藥又屬于管制品，教師也不宜在課堂上直接演示，導致學生看不到陽性實驗結果，更無從判斷食品中是否含有此類農藥。針對這種情況，教師可提前錄制陽性實驗結果作為示范。類似的實驗還有用普魯士藍法快速檢驗干杏仁中的氰化物時不易呈現陽性實驗結果，用滴定法測定食用油酸價時不易判斷滴定終點等，教師可提前錄制實驗視頻或拍攝圖片，以供實驗教學時展示。

3.3 創新微課形式

在梳理線上線下教學資源時，發現很多實驗項目都有相關的實驗操作視頻和實驗現象圖片，但這些資料的針對性不強，不能完整展示整個實驗過程，也缺少對操作原理和過程的詳細解說，這就導致教學時要不斷切換PPT、視頻和圖片，造成教學過程的中斷和片段化。為解決這一問題，教師錄制和拍攝了相關實驗項目的操作視頻和圖片，將視頻圖片插入PPT 制作成微課，視頻、解說、圖片、文字集于一體，使得教學過程更加流暢，學生也能反復觀看，并將微課納入教學資源庫，以便長期保存和及時更新。

3.4 構建線上線下混合式教學評價體系

傳統的實驗教學多以實驗報告書寫情況作為依據評價實驗完成情況，缺少對實驗過程的監督和評價。基于SPOC 的線上線下混合式教學利用云班課平臺構建了線上線下混合式教學評價體系，可根據不同的教學階段，通過線上、線下兩種評價手段，最終實現過程性評價和終末評價的結合。過程性評價將教學過程分為3 個階段進行評價，即課前預習、課堂操作和課后作業，各階段評價模式及指標見表1 。

表1 實驗教學線上線下混合式教學評價體系Table 1 Evaluation system for online and offline mixed teaching in experimental teaching

4 基于SPOC 的線上線下混合式教學實踐

基于SPOC 的線上線下混合式教學過程分為4 個階段，即設計教學資源、課前預習、課堂教學及課后鞏固。以保健食品中總黃酮的檢驗為例，基于SPOC 的線上線下混合式教學實施過程見表2。

表2 基于SPOC 的線上線下混合式教學流程Table 2 Online and offline mixed teaching process based on SPOC

5 教學效果評價

5.1 SPOC 資源及學習情況分析

課程結束時，共發布教學資源125 項，其中視頻資源35項，課件、微課和圖片資源82 項，網頁鏈接、圖文及其他資源8項。調查結果顯示，93.55%的學生查閱了＞80%的教學資源，3.23%的學生查閱了60% ～80%的教學資源，3.22%的學生查閱了＜60%的教學資源；90.32%的學生查閱了＞80%的視頻資源，3.23%的學生查閱了60% ～80%的視頻資源，6.45%的學生查閱了＜60%的教學資源。說明學生教學資源學習情況較好，在學習過程中充分利用了線上資源，尤其是視頻資源。

5.2 線上學習活動報告

在實驗課線上線下混合式教學中，與線下教學同步開展了35 項線上教學活動，包括課前測試、頭腦風暴、在線討論、課后拓展等。從表3 可看出，線上教學活動參與度都在85%以上，且云班課平臺統計結果顯示，在課前測試和課后拓展中，學生的平均分＞80 分，說明學生利用SPOC 資源學習的積極性較高，學習效果較好。

表3 基于SPOC 的線上教學活動Table 3 Online teaching activities based on SPOC

5.3 學情分析

在教學后，統計學生線上學習獲得的經驗值，以所有學生中最高經驗值作為基數，若某個學生的經驗值超過該基數的80% 則為優秀，60%～＜80%為及格，＜60%為入門。調查結果顯示，93.55%的學生達到了優秀水平；達到及格及入門水平的學生比例均為3.23%。學生線上學習獲得經驗值的方式為查閱資源（55.98%）、參與活動（9.60%）、作業/ 小組任務（29.34%）及出勤（5.08%），這也是線上線下混合式教學實施的主要方式。

5.4 教學效果調查分析

為了解學生對基于SPOC 的線上線下混合式教學模式的認可度，在課程結束時，針對教學各個環節設計了調查問卷，問卷主題為“與線下教學相比，你認為線上線下混合式教學能提升學習效果的環節是哪個”。調查結果顯示，學生認為較為有幫助的是觀看實驗操作視頻、觀看實驗技術視頻、課前預習及課后鞏固，調查結果見圖2。

圖2 學生對各教學環節的認可度Figure 2 Students' recognition on each teaching process

6 結語

傳統線下教學中，學生缺乏課前學習指導資料，單純的SPOC 教學模式缺乏教學互動和學生獨立思考的過程[11]，而將SPOC 與線下教學結合的線上線下混合式教學強調在面授的基礎上，增加異步線上學習環節，一定程度上彌補了傳統線下教學和SPOC 教學的不足，提高了教學效果，讓學生能根據自己的情況決定學習時間、空間及進度，并且加強了教學過程中師生間的溝通和交流。

SPOC 教學與傳統線下教學的結合不僅給學生提供了個性化學習和深度學習的機會，也體現了教師的個性化教學方式[9]，因為在建設SPOC 資源前，教師已調研了學生學習基礎和特點，在大量的線上教學資源中精選視頻、微課、課件，使得SPOC 資源更加符合各個學校的實際教學情況，這也是混合式教學模式的核心理念。