基于SPOC的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程分層混合式教學(xué)模式

王玉萍 曾毅

關(guān)鍵詞：SPOC；教學(xué)模式；程序設(shè)計(jì)；分層式教學(xué)；線上線下混合式教學(xué)

1 研究背景

近些年，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”及數(shù)字化的快速發(fā)展，線上學(xué)習(xí)資源因其共享性、多樣性和靈活性受到廣大教育工作者青睞，線上線下混合式教學(xué)成為一種較為常見的教學(xué)模式。計(jì)算機(jī)類專業(yè)作為數(shù)字化信息化前沿，也在積極探索混合式教學(xué)模式改革。經(jīng)過大量調(diào)研，發(fā)現(xiàn)小規(guī)模私有在線課程（SPOC） 作為新型教學(xué)模式，是后MOOC時(shí)代的發(fā)展趨勢，將優(yōu)質(zhì)課程資源搬至線上，對學(xué)生設(shè)置限制性準(zhǔn)入條件，進(jìn)行小規(guī)模在線教學(xué)，能夠充分利用師生互動(dòng)的優(yōu)勢，從而推進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。

2 研究意義

基于SPOC（Small Private Online Course） 的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程分層混合式教學(xué)模式是一種將在線學(xué)習(xí)和面對面教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法[1]。開放分層的線上資源除了為學(xué)生提供靈活的上課時(shí)間和地點(diǎn)，還能使不同層次的學(xué)生根據(jù)個(gè)人情況反復(fù)對教學(xué)難點(diǎn)進(jìn)行觀看學(xué)習(xí)，改變了傳統(tǒng)教學(xué)只能根據(jù)課表在課堂上學(xué)習(xí)一遍的弊端，為不同層次的學(xué)生提供了更為便捷靈活的學(xué)習(xí)方式。在預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)各階段均提出學(xué)習(xí)內(nèi)容要求，從而提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)積極性。

在SPOC模式下，教師從學(xué)生基礎(chǔ)出發(fā)，結(jié)合章節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)，將教材的邏輯體系轉(zhuǎn)換為分層式教學(xué)體系，將整體內(nèi)容層層細(xì)化為不同層級而又具有邏輯關(guān)聯(lián)的小知識點(diǎn)，同時(shí)還將社會(huì)熱點(diǎn)、焦點(diǎn)問題與章節(jié)知識點(diǎn)銜接，使理論與實(shí)踐結(jié)合提升其科學(xué)性[2]。教育工作者在面對面授課時(shí)應(yīng)注重提高學(xué)生的表現(xiàn)力和參與度，全面發(fā)掘和利用他們自我驅(qū)動(dòng)及創(chuàng)新思維的能力，同時(shí)通過各種交互式的學(xué)習(xí)活動(dòng)來調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀意愿和積極態(tài)度，使他們在被動(dòng)地吸收知識的過程中轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立研究與探究的主體。因此SPOC混合教學(xué)模式相對于傳統(tǒng)教學(xué)模式能夠提升學(xué)生積極性，成為眾多教育者研究的方向。

3 研究現(xiàn)狀

國內(nèi)許多學(xué)者對SPOC混合學(xué)習(xí)進(jìn)行了再設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，逐漸證實(shí)了SPOC混合學(xué)習(xí)對學(xué)習(xí)者深度學(xué)習(xí)具有支持與促進(jìn)作用[3]。許多高校已經(jīng)進(jìn)行了SPOC 教學(xué)的嘗試，并取得了不錯(cuò)的效果。例如，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的黃嵐等人針對農(nóng)業(yè)院校在校生的特點(diǎn)探討了基于SPOC的計(jì)算機(jī)組成原理課程在線互動(dòng)教學(xué)。他們引入了MOOC資源，幫助學(xué)生降低學(xué)習(xí)難度，讓學(xué)有余力的同學(xué)可以學(xué)到更多的知識；讓學(xué)習(xí)有點(diǎn)困難的同學(xué)可以更快更高效完成預(yù)習(xí)工作，讓學(xué)習(xí)困難的同學(xué)在課下更方便地利用資源去學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院開展了基于SPOC模式的基礎(chǔ)俄語課程的課堂改革探索。該實(shí)踐以“主戰(zhàn)場+指揮部+作戰(zhàn)平臺”模式，利用大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，推行“課堂革命”，實(shí)施教師分工協(xié)作的“課程合作”和“集體式”跨專業(yè)協(xié)同教學(xué)。

相關(guān)研究表明，SPOC模式對于學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)成績等相較于傳統(tǒng)課堂教學(xué)有一定的進(jìn)步，但也存在如下一些問題：

1） 學(xué)習(xí)資料開發(fā)不全面，線上教學(xué)與線下教學(xué)聯(lián)系不夠緊密，大部分線上教學(xué)視頻將知識點(diǎn)講述完整后，僅僅進(jìn)行知識方面問答，發(fā)散性引導(dǎo)不足，學(xué)生參與線上討論的積極性不高。

2）對于SPOC分層混合式教學(xué)模式研究相對比較少，混合式教學(xué)一般以班級為單位建立一個(gè)班級群，學(xué)習(xí)過程中并未全面了解學(xué)生程度，未能貼近學(xué)生實(shí)際情況的大班制學(xué)習(xí)，使相當(dāng)一部分同學(xué)在線學(xué)習(xí)過程中不能專注學(xué)習(xí)，這也就導(dǎo)致了學(xué)生成績出現(xiàn)較大的差異。

3）教學(xué)評價(jià)方式單一，學(xué)生課程最終成績一般以線下表現(xiàn)和期末考試為考核依據(jù)，線上學(xué)習(xí)過程在成績中占比過少，導(dǎo)致學(xué)生對線上學(xué)習(xí)不夠重視，應(yīng)付了事。

針對這些不足，以C#程序設(shè)計(jì)課程為例提出一種適合計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)規(guī)律的基于SPOC的混合式教學(xué)模式。通過分層教學(xué)目標(biāo)、案例，引導(dǎo)學(xué)生線上自學(xué)，并根據(jù)線下教學(xué)觀察學(xué)生學(xué)習(xí)效果，調(diào)整線上互動(dòng)問題，補(bǔ)充線上學(xué)習(xí)資料，分層為學(xué)生查漏補(bǔ)缺，構(gòu)建合理的教學(xué)評價(jià)機(jī)制，引導(dǎo)學(xué)生有序線上進(jìn)行學(xué)習(xí)。

4 基于 SPOC 的分層混合式教學(xué)模式的構(gòu)建

基于SPOC的分層混合式教學(xué)模式分為線上和線下兩部分[4]，為達(dá)到最優(yōu)教學(xué)效果，設(shè)計(jì)的教學(xué)模式將SPOC原有的準(zhǔn)入機(jī)制改為分組教學(xué)，根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)，將基礎(chǔ)相近同學(xué)分成一組，這樣便可以根據(jù)小組情況分層下發(fā)不同的預(yù)習(xí)材料、討論題目和作業(yè)，針對程序設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法，課前下發(fā)小組任務(wù)，通過視頻和QQ、微信指導(dǎo)，提高學(xué)生自學(xué)能力，課堂上以學(xué)生為主體，教師引導(dǎo)課堂進(jìn)度，以小組合作工作坊形式進(jìn)行展示和翻轉(zhuǎn)教學(xué)，課后根據(jù)課堂各組表現(xiàn)預(yù)留課堂作業(yè)，提升學(xué)生的應(yīng)用能力。通過分層教學(xué)使每個(gè)學(xué)生都有與之匹配的任務(wù)，小組合作學(xué)習(xí)，分組展示除了能夠使學(xué)生們團(tuán)隊(duì)意識快速形成，多樣的展示也可以使大家創(chuàng)造性思維有所提升，設(shè)計(jì)的教學(xué)模式如圖1所示。

5 基于 SPOC 的分層混合式教學(xué)實(shí)踐

在教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)、能力、特長設(shè)置不同難度的題目，按照學(xué)生層次分為小組，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際情況選擇，通過老師審核后，進(jìn)行不同級別的教學(xué)內(nèi)容，隨著實(shí)踐能力提升進(jìn)行調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。充分體現(xiàn)以學(xué)生為中心，成果為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)的理念，使不同小組通過階梯化賦能方式最終達(dá)到實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)，具體過程可細(xì)化為：教學(xué)目標(biāo)確立、在線教學(xué)體系搭建、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)考核等過程。

5.1 教學(xué)目標(biāo)確立

在開課“ 第0周”，即線上正式開課前一周，根據(jù)學(xué)生能力，在班級內(nèi)將不同能力程度的學(xué)生分在不同小組里，采取8-10人的最優(yōu)規(guī)模，組建學(xué)習(xí)共同體[5]。依據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)設(shè)定教育目的分為三層次：第一層，是達(dá)到對C#編碼及調(diào)試技巧的精通，并且能順利完成調(diào)試工作，以此建立起他們的初級專業(yè)技術(shù)水平;第二層是在了解軟件開發(fā)過程中的需求解析、系統(tǒng)規(guī)劃與測試等方面的工作后，能在現(xiàn)實(shí)環(huán)境里運(yùn)用這些技能，提升他們操作的能力;第三層，則是通過實(shí)踐的項(xiàng)目來激發(fā)他們在創(chuàng)新的需求解析上做進(jìn)一步的研究，并在小組合作的過程中加深這一研究成果。通過一系列活動(dòng)，如項(xiàng)目設(shè)計(jì)、流程管理以及結(jié)題驗(yàn)收，來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。根據(jù)課程目標(biāo)制定的模塊分層目標(biāo)情況（表1） 。

5.2 在線教學(xué)體系搭建

第一步是依據(jù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)連貫性準(zhǔn)則，也就是由簡至繁的學(xué)習(xí)過程，對他們的基本知識和特性進(jìn)行評估，以確定定制化的教導(dǎo)計(jì)劃；第二步則是利用超星學(xué)習(xí)通平臺的共享資源來獲取視頻素材，以此解決教學(xué)的重難點(diǎn)；第三步是由教師團(tuán)體在超星網(wǎng)上的教學(xué)平臺中建立課堂前的準(zhǔn)備工作，為學(xué)生提供主題式的學(xué)習(xí)任務(wù)。設(shè)立網(wǎng)絡(luò)簽到、交流討論和答疑環(huán)節(jié)，以此來活躍課堂氛圍并激發(fā)學(xué)生的積極參與精神。

5.3 教學(xué)開展

首先課前引導(dǎo)學(xué)生選擇適合自己小組的任務(wù)，并根據(jù)任務(wù)對小組學(xué)習(xí)制定目標(biāo)和計(jì)劃；課堂教學(xué)過程中，通過小組展示，小組討論，師生探討，小組互評等方式進(jìn)行多維度思考，不僅能夠幫助學(xué)生解決自主學(xué)習(xí)過程中的疑問與困惑，還能使學(xué)生發(fā)散思維提升解決實(shí)際問題能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識內(nèi)化。通過頭腦風(fēng)暴、翻轉(zhuǎn)課堂等形式，形成以學(xué)生為主體，教師主導(dǎo)的課堂氛圍，使講授和討論交叉進(jìn)行。面對學(xué)生個(gè)性和知識儲結(jié)構(gòu)不同方面，采用分工協(xié)作的小組方式使每位學(xué)生都可以根據(jù)自己的優(yōu)勢和不足合作完成任務(wù)，具體教學(xué)實(shí)施過程（圖2） 。

5.4 教學(xué)評價(jià)

課程考核是對學(xué)生們學(xué)習(xí)結(jié)果的一種評價(jià)，好的考核機(jī)制能夠激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，分層小組合作的優(yōu)點(diǎn)是通過小組合作提升溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作意識，并且通過探討更容易產(chǎn)生新的解決方案，建立創(chuàng)新思維，但是其弊端也非常明顯，小組成員容易對組長產(chǎn)生依賴心理甚至懶得參與。對此課題組通過增強(qiáng)實(shí)踐過程趣味性和加大過程材料占分比值的方案，來進(jìn)行監(jiān)督和激勵(lì)。

通過模塊考核評價(jià)方式，劃分學(xué)習(xí)模塊，設(shè)立模塊化評分標(biāo)準(zhǔn)，跟蹤學(xué)生線上線下學(xué)習(xí)過程，并通過SPOC的統(tǒng)計(jì)和計(jì)分系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)分。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)特點(diǎn)，過程考核模塊分為期末考試、線上學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和課堂表現(xiàn)四大模塊[6]，考核指標(biāo)權(quán)重（表2） 。

5.5 驗(yàn)證結(jié)果

根據(jù)實(shí)際的實(shí)施情況，發(fā)現(xiàn)課前課后學(xué)生通過觀看教學(xué)視頻、閱讀文檔、完成在線練習(xí)、參與討論等方式掌握所需的理論知識和技能。此階段可以充當(dāng)課堂學(xué)習(xí)的補(bǔ)給，幫助學(xué)生在直接面對面的教學(xué)過程中更深入地理解和應(yīng)用所學(xué)知識；在這種直接面向的教學(xué)方式下，學(xué)生被劃分為各個(gè)等級，每一個(gè)等級都有相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)。這些活動(dòng)可以包括小組討論、編程任務(wù)、實(shí)驗(yàn)操作等。教師根據(jù)每個(gè)層次的學(xué)生水平，能夠提供更具體和個(gè)性化的指導(dǎo)和反饋。進(jìn)一步提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，課堂聽講和課后實(shí)踐的主觀能動(dòng)性也得到了提高。

6 小結(jié)

如何開展差異化分類實(shí)踐教學(xué)改革，階梯化賦能達(dá)到實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)是高校育人需要深入思考的問題，本文以SPOC混合分層模式為理論，對計(jì)算機(jī)類實(shí)踐課程進(jìn)行了探索，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比教學(xué)效果有顯著提升。如何進(jìn)一步發(fā)掘?qū)W生們的潛能，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性是值得持續(xù)研究的課題。