農(nóng)林院校人因工程學(xué)課程MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革研究

馮國(guó)紅 朱玉杰 邵瑤琪

摘要 基于MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對(duì)人因工程學(xué)課程進(jìn)行了教學(xué)改革，梳理了該教學(xué)模式的基本框架。圍繞該框架，結(jié)合人因工程學(xué)課程的特點(diǎn)，從優(yōu)質(zhì)MOOC資源選擇、SPOC類(lèi)型選擇、線(xiàn)上資源設(shè)計(jì)、課前自主學(xué)習(xí)、課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)、課后鞏固練習(xí)等環(huán)節(jié)對(duì)人因工程學(xué)課程的MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。實(shí)踐表明，該教學(xué)方式的改革取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 MOOC；SPOC；翻轉(zhuǎn)課堂；人因工程學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào) S-01 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）22-0234-03

Abstract Based on MOOC+SPOC flip classroom teaching model， the teaching reform of human factors engineering was carried out. The basic framework of the teaching model was combed. Around this framework， combined with the curriculum characteristics of human factors engineering， this paper designed the flipping classroom teaching model of MOOC+SPOC in human factors engineering from the aspects of highquality MOOC resource selection， SPOC type selection， online resource design， selfstudy before class， classroom flipping teaching and afterschool consolidation exercises. The practice showed that good teaching effect had been achieved by the reform of the teaching model.

Key words MOOC；SPOC；Flip classroom；Human factors engineering

MOOC（慕課）作為一種新興的教育形式，正在改變實(shí)體課堂的傳統(tǒng)教學(xué)模式。隨著MOOC平臺(tái)的不斷完善，開(kāi)設(shè)的優(yōu)質(zhì) MOOC 課程類(lèi)別和注冊(cè)人數(shù)也在不斷增加，呈現(xiàn)出較好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，但與此同時(shí)也暴露出嚴(yán)重的教學(xué)質(zhì)量問(wèn)題，如輟學(xué)率較高、教學(xué)模式單一、學(xué)習(xí)方式固定、教師無(wú)法根據(jù)自身的教學(xué)情況來(lái)控制教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，不能滿(mǎn)足個(gè)性化學(xué)習(xí)需求等[1]。針對(duì)MOOC存在的這些問(wèn)題，SPOC模式應(yīng)運(yùn)而生，SPOC對(duì)課程的準(zhǔn)入條件和學(xué)生規(guī)模加以限制，讓教師重新回歸課堂，有利于教師對(duì)整個(gè)課程和學(xué)習(xí)者的準(zhǔn)確把握，促進(jìn)了MOOC在校園內(nèi)的落地生根，是一種更為靈活、方便、有效的教學(xué)模式[2]。與MOOC相比，SPOC（小規(guī)模限制性在線(xiàn)課程）有很多優(yōu)點(diǎn)，但很難取代傳統(tǒng)課堂的優(yōu)勢(shì)?；诖?，學(xué)者們提出了MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂混合教學(xué)模式，該教學(xué)模式融合了大規(guī)模在線(xiàn)開(kāi)放課程的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足，是目前國(guó)內(nèi)的研究熱點(diǎn)[3-5]。

近年來(lái)，隨著工程、電子、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)人體生理心理研究的逐步深入，人們發(fā)現(xiàn)影響安全及制約工作效率的主要因素正從機(jī)器等工具逐漸轉(zhuǎn)移到人的因素上來(lái)。從“十五”計(jì)劃到“十三五”計(jì)劃，我國(guó)均將人機(jī)交互列為社會(huì)發(fā)展的主要內(nèi)容。隨著重視程度的不斷提高，近年來(lái)人因工程學(xué)與工效學(xué)技術(shù)在眾多領(lǐng)域、不同地區(qū)以及許多環(huán)境下的應(yīng)用迅速增長(zhǎng)，人因工程學(xué)的應(yīng)用也積極促進(jìn)了這些行業(yè)的發(fā)展?；谌艘蚬こ虒W(xué)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，持續(xù)提高人因工程學(xué)課程的授課質(zhì)量，使學(xué)生更好地掌握人因工程學(xué)課程的基礎(chǔ)理論知識(shí)，并將其更好地應(yīng)用于實(shí)踐，是人因工程學(xué)課程授課教師需要不斷研究的課題。筆者基于MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂授課模式的優(yōu)點(diǎn)，在分析該授課模式優(yōu)秀案例的基礎(chǔ)上，結(jié)合人因工程學(xué)課程的特點(diǎn)，研究人因工程學(xué)課程的MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂授課模式，旨在為提高農(nóng)林院校人因工程學(xué)課程的授課質(zhì)量提供參考。

1 MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是近幾年提出的一種教學(xué)模式，清華大學(xué)的于歆杰教授、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的戰(zhàn)德臣教授、蘭州大學(xué)的管會(huì)生教授、青海大學(xué)的張強(qiáng)等都對(duì)該模式進(jìn)行了研究[6-9]，綜合分析各專(zhuān)家學(xué)者對(duì)該教學(xué)模式的研究成果，MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式框架如圖1所示。主要包括教師的準(zhǔn)備工作和單元教學(xué)的實(shí)施兩大部分內(nèi)容，單元教學(xué)的實(shí)施又細(xì)分為課前、課中和課后。

2 實(shí)施準(zhǔn)備

2.1 優(yōu)質(zhì)MOOC資源選擇

人因工程學(xué)課程相關(guān)的MOOC資源主要包括：東北大學(xué)的郭伏教授講授的人因工程學(xué)，課程資源有人因工程學(xué)概述、人的因素、微氣候環(huán)境、照明環(huán)境、噪聲環(huán)境、色彩環(huán)境、空氣環(huán)境、體力工作負(fù)荷、腦力工作負(fù)荷、人的信息處理系統(tǒng)、人體測(cè)量、作業(yè)空間設(shè)計(jì)、人機(jī)系統(tǒng)、人機(jī)界面設(shè)計(jì)、勞動(dòng)安全與事故預(yù)防及擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，共16章，67小節(jié)；湖南大學(xué)歐靜教授講授的人機(jī)工程學(xué)課程，課程資源有人機(jī)工程學(xué)概論、人機(jī)工程學(xué)研究方法、人機(jī)尺寸與作業(yè)空間、人的感知與信息加工、人體運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)、物理環(huán)境及人文社會(huì)因素及人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，共7章，22小節(jié)。該課程將結(jié)合課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，擇優(yōu)選取2位教授的部分MOOC資源作為該課程的學(xué)習(xí)資源。

2.2 SPOC類(lèi)型選擇

MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，SPOC的課程類(lèi)型一般有3種：同步SPOC、異步SPOC和獨(dú)立SPOC。結(jié)合該課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn)，需要對(duì)課程資源進(jìn)行調(diào)整，因此選擇異步SPOC。

2.3 線(xiàn)上資源設(shè)計(jì)

線(xiàn)上資源設(shè)計(jì)一般主要包括課程的章節(jié)資源設(shè)計(jì)、下載資源設(shè)計(jì)及教學(xué)活動(dòng)資源設(shè)計(jì)三大部分。東北林業(yè)大學(xué)的SPOC平臺(tái)選用的是泛雅平臺(tái)，基于該平臺(tái)設(shè)計(jì)的“課程章節(jié)資源”可包括視頻、文檔、圖片、測(cè)驗(yàn)、圖書(shū)、擴(kuò)展閱讀、調(diào)查問(wèn)卷等；“下載資源”可上傳WORD、PPT、PDF等各種文檔；“教學(xué)活動(dòng)資源”可上傳作業(yè)、進(jìn)行在線(xiàn)考試、發(fā)布討論內(nèi)容等。

結(jié)合人因工程學(xué)課程的授課大綱，根據(jù)學(xué)時(shí)分配，人因工程學(xué)課程的“課程章節(jié)資源”的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括90個(gè)視頻，其中通過(guò)向郭伏教授和歐靜教授申請(qǐng)授權(quán)，選取郭伏教授的教學(xué)視頻30個(gè)以及歐靜教授的教學(xué)視頻15個(gè)，同時(shí)錄制和制作了適合本校學(xué)生學(xué)習(xí)的短視頻45個(gè)，通過(guò)對(duì)這些視頻順序的調(diào)整和重新組合，共同構(gòu)成了具有本校特色的人因工程學(xué)課程的完整知識(shí)體系。除了視頻，每個(gè)章節(jié)還設(shè)計(jì)了“常識(shí)驛站”“要點(diǎn)難點(diǎn)”“推薦閱讀”“ 擴(kuò)展閱讀”“習(xí)題”等，在部分章節(jié)設(shè)計(jì)中穿插了測(cè)驗(yàn)；“下載資源”的設(shè)計(jì)，主要提供了教學(xué)PPT、“人類(lèi)工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)”文檔、《人類(lèi)工效學(xué)檢查要點(diǎn)》電子圖書(shū)、實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、相關(guān)研究文獻(xiàn)、往屆學(xué)生有代表性的活動(dòng)及取得的代表性成果、就業(yè)情況等，方便學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的同時(shí)，也使學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)、就業(yè)等有更全面的了解；“教學(xué)活動(dòng)資源”的設(shè)計(jì)主要包括作業(yè)、測(cè)驗(yàn)及討論。每屆學(xué)生3～4個(gè)作業(yè)，每屆學(xué)生5～6個(gè)測(cè)驗(yàn)，形式主要以選擇題和判斷題為主，每周討論話(huà)題數(shù)平均為4～5個(gè)（課程的周學(xué)時(shí)為4學(xué)時(shí)）。

3 單元教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施

3.1 課前自主學(xué)習(xí)

由圖1可知，對(duì)于課前學(xué)習(xí)教師的主要任務(wù)是發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、發(fā)布相關(guān)資源、收集學(xué)生的反饋問(wèn)題、查看學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)；學(xué)生的主要任務(wù)是瀏覽學(xué)習(xí)任務(wù)、觀看教學(xué)視頻、完成課前測(cè)驗(yàn)、進(jìn)行在線(xiàn)討論。為使學(xué)生較好地完成課前學(xué)習(xí)，教師的教學(xué)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。為使學(xué)生完成高質(zhì)量的課前學(xué)習(xí)，除了基本的工作外，還著重考慮了以下方面的設(shè)計(jì)：第一，教師發(fā)布的任務(wù)一般遵循由淺入深的原則，對(duì)于學(xué)生難理解的知識(shí)，發(fā)布的資源比較豐富，一般包括例題、應(yīng)用案例、參考文獻(xiàn)等，及時(shí)收集學(xué)生反饋的問(wèn)題，持續(xù)進(jìn)行改進(jìn)；第二，考慮“討論”是加深學(xué)生對(duì)知識(shí)深度理解的較好途徑，也是調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性的有效手段。該課程為了使學(xué)生能夠進(jìn)行更好地討論，一般由教師先發(fā)問(wèn)，引發(fā)學(xué)生討論，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)教師提3～5個(gè)問(wèn)題，對(duì)于主動(dòng)發(fā)問(wèn)和積極參與回答的學(xué)生，都給予一定的分?jǐn)?shù)，學(xué)生除了參與教師在課堂交流區(qū)設(shè)置的討論主題外，也可以就自己的學(xué)習(xí)技巧、經(jīng)驗(yàn)、困惑與伙伴們分享、交流，有效提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；第三，考慮到學(xué)生進(jìn)行線(xiàn)上學(xué)習(xí)的主要?jiǎng)恿€是來(lái)自于“分?jǐn)?shù)”的驅(qū)動(dòng)，教師在發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，對(duì)于各任務(wù)點(diǎn)進(jìn)行了分?jǐn)?shù)設(shè)計(jì)，保證了各個(gè)任務(wù)的有效完成。

3.2 課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)

課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要陣地，是教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生實(shí)現(xiàn)面對(duì)面交流最好的環(huán)境場(chǎng)所，利用翻轉(zhuǎn)課堂能很好地發(fā)揮課堂的作用，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)及提升能力都會(huì)起到事半功倍的效果。人因工程學(xué)課程在進(jìn)行課堂翻轉(zhuǎn)時(shí)，主要鍛煉學(xué)生以下能力：

①表達(dá)能力。表達(dá)能力是學(xué)生需要具備的基本能力，翻轉(zhuǎn)課堂主要以小組展示學(xué)習(xí)成果為主線(xiàn)，通過(guò)輪流指定小組的“主講人”，使每位學(xué)生都有機(jī)會(huì)得到展示及鍛煉，對(duì)于比較內(nèi)向的同學(xué)要通過(guò)多鼓勵(lì)、多關(guān)注、個(gè)別輔導(dǎo)等方式，使其表達(dá)能力得到不斷提高。

②思辨能力。課堂上鍛煉學(xué)生思辨能力的主要途徑是討論，通過(guò)指定學(xué)生做評(píng)委（一般10人左右），對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案提出自己的問(wèn)題，教師主要起引導(dǎo)的作用，由于學(xué)生與學(xué)生之間的交流更加平等，因此這樣的方式在課堂上往往能形成更熱烈的討論，從而很好地鍛煉了學(xué)生地思辨能力，使學(xué)生對(duì)學(xué)到的知識(shí)能做到活學(xué)活用。

3.3 課后鞏固練習(xí)

課后鞏固練習(xí)一般需要考慮以下方面：一方面需要考慮基礎(chǔ)理論知識(shí)的深入理解，另一方面需要重點(diǎn)考慮知識(shí)的應(yīng)用。人因工程學(xué)課程對(duì)于前者主要采用指定學(xué)生回看視頻、做習(xí)題、測(cè)驗(yàn)等方式進(jìn)行，測(cè)驗(yàn)的內(nèi)容主要偏向客觀題；對(duì)于后者則主要采用討論、作業(yè)等方式進(jìn)行，內(nèi)容主要偏向主觀題，與實(shí)際生活進(jìn)行結(jié)合，既能激發(fā)學(xué)生的興趣，又能鍛煉學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如，在學(xué)完“噪聲環(huán)境”時(shí)，設(shè)計(jì)了作業(yè)——“通常我們說(shuō)丹青樓陰面教室比較吵，如果給你個(gè)噪聲計(jì)，讓你進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而定量說(shuō)明陰面教室噪聲的大小情況，你會(huì)如何做？你認(rèn)為對(duì)于控制陰面教室的噪聲有哪些好的方法？”，由于這樣的作業(yè)內(nèi)容與學(xué)生的日常生活息息相關(guān)，很容易激發(fā)學(xué)生積極去思考，解決問(wèn)題。一般這樣的作業(yè)允許學(xué)生分組討論，小組人數(shù)限制在3～5人，形成方案，以小組的形式提交。

4 效果分析

檢驗(yàn)教學(xué)方法好壞的最直接辦法就是對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)行分析。為了檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，統(tǒng)計(jì)了人因工程學(xué)及人因工程學(xué)課程設(shè)計(jì)2015—2017年學(xué)生成績(jī)的分布情況。從表1可以看出，采用MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂授課模式，學(xué)生取得“優(yōu)秀”及“良好”成績(jī)的比例明顯提升，人因工程學(xué)課程設(shè)計(jì)的優(yōu)秀比例由傳統(tǒng)教學(xué)的9.8%提升至27%，說(shuō)明學(xué)生對(duì)應(yīng)用人因工程學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力顯著提升。

5 結(jié)論

基于MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂授課模式的優(yōu)勢(shì)，對(duì)人因工程學(xué)課程的教學(xué)改革進(jìn)行了研究，通過(guò)分析國(guó)內(nèi)的優(yōu)秀應(yīng)用案例，總結(jié)了MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式框架，結(jié)合人因工程學(xué)課程的特點(diǎn)，圍繞該框架對(duì)人因工程學(xué)課程的具體實(shí)施進(jìn)行了詳細(xì)闡述，包括優(yōu)質(zhì)MOOC的選擇、SPOC類(lèi)型的選擇、線(xiàn)上資源的設(shè)計(jì)、課前自主學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)、課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)的設(shè)計(jì)、課后鞏固練習(xí)的設(shè)計(jì)等，通過(guò)對(duì)比2015—2017年人因工程學(xué)和人因工程學(xué)課程設(shè)計(jì)的成績(jī)分布，發(fā)現(xiàn)學(xué)生取得“優(yōu)秀”及“良好”成績(jī)的比例明顯提升，說(shuō)明人因工程學(xué)基于MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂授課模式取得了良好的教學(xué)效果。

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