基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學改革研究

俎云霄， 李巍海， 張 勇， 王衛(wèi)東， 侯 賓

(北京郵電大學 電子工程學院， 北京 100876)

0 引言

MOOC是Massive Online Open Course的簡稱，中文一般翻譯成“大規(guī)模在線開放課程”，簡稱“慕課”。自從2012年MOOC在美國發(fā)展起來，短短的幾年時間已經(jīng)幾乎遍布全球，其發(fā)展速度令人驚嘆。

SPOC(Small Private Online Course)是指使用MOOC的技術(shù)平臺和教學手段進行授課的校內(nèi)課程[1～2]。基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂被認為是目前高校面向在校學生的較好的教學方法[2～9]。為此，筆者也在教學中開展了基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學的研究，并在“電路分析基礎(chǔ)”課程中進行了試點實施。

1 翻轉(zhuǎn)課堂教學與SPOC

關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂的定義，目前的版本有三種[3]。無論哪種版本的定義方式，從實施流程的角度和學習本質(zhì)過程兩個方面進行闡述，其定義大致可概括為：翻轉(zhuǎn)課堂是將學習過程的兩個階段(知識傳授和知識內(nèi)化)進行了顛倒，課前學生通過觀看教學視頻完成知識的傳授，課堂上學生通過各種教學形式，例如，討論、習題、單獨輔導等，完成知識的內(nèi)化[4]。所以，翻轉(zhuǎn)課堂將知識傳授轉(zhuǎn)移到課前，釋放出課堂時間用于學生的知識內(nèi)化[4～5]。在課堂上，教師可以采取多種形式，通過對教學活動進行規(guī)劃設(shè)計，讓學生積極參與，相互討論，使學生在高質(zhì)量的教學活動中完成知識的內(nèi)化。所以，翻轉(zhuǎn)的目的就是讓學生能夠主動參與教學，改變教師滿堂灌的弊端，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，調(diào)動學生的學習積極性，提高教學質(zhì)量。

與MOOC基本上完全通過網(wǎng)絡(luò)學習、教師幾乎不面授的方式不同，SPOC是網(wǎng)絡(luò)學習與課堂面授相結(jié)合。學生首先在課下通過網(wǎng)絡(luò)平臺學習教師已經(jīng)錄好的教學視頻，并完成教師布置的學習任務，然后在課堂就學習的視頻內(nèi)容與教師和同學進行討論、交流，或者進行更深入的、拓展的知識學習與探討。因此，實施基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學需要解決兩個主要問題：一是創(chuàng)建教學視頻，二是組織課堂活動。對于教學視頻，首先要明確學生必須掌握的知識點以及視頻最終要表現(xiàn)的內(nèi)容；其次就是創(chuàng)建和整理教學視頻。對于課堂活動，則需要教師預先制定一個比較全面的規(guī)劃，目的是讓學生能夠在課堂上鞏固視頻中學到的知識，同時有所擴展和延伸，同時，注意讓學生參與到教學中。這種方式可以充分調(diào)動學生的學習積極性，同時也推動學生培養(yǎng)自學能力、思維能力以及創(chuàng)新能力等。

翻轉(zhuǎn)課堂教學的重點是課堂的規(guī)劃與實施方式，因此，在實施基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學前，筆者已經(jīng)針對學生的需求和教師的感受進行了較為廣泛的調(diào)研，得到了第一手的資料。

學生希望教師在課堂上起到引導的角色，為學生的討論及學習過程指引正確的方向；希望多講解知識點與解題思路和方法，教會學生思考和解決問題的方法；同時希望多講解理論知識轉(zhuǎn)換成技術(shù)的例子。

基于以學生為中心的教學理念，教師需要幫助學生對知識有進一步的深入和延展，即教師要致力成為學生知識圖譜的建構(gòu)者和梳理者[6]；教師還要指導學生改變學習理念，建立主動學習的觀念和習慣；教師還要及時掌握學生個體的學習情況，監(jiān)督和激勵學生的線下學習進程。因此，教師是教學的組織者，是知識的引導者，是學習過程的管理者，教師將轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂的主持人。

如果這種教學模式能夠很好地設(shè)計和實施，則相比現(xiàn)有的教學模式可以更好地培養(yǎng)學生的自學能力、動手能力、獨立解決問題的能力，樹立其自信心，這在以后的學習和工作中至關(guān)重要。

2 教學準備

2.1 課程知識點的拆分和錄制

如前所述，基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學的主要方面之一是創(chuàng)建教學視頻，即進行課程內(nèi)容知識點的視頻錄制和上線。視頻錄制可以有多種方式，如果借助專業(yè)的攝像設(shè)備，成本高且效率低，不適宜大規(guī)模展開。也可以采用錄屏軟件，自己在電腦上進行PPT錄制。既有聲音又有視頻展示，滿足了學生的學習需求，也能做到費用最低。筆者選用的是目前廣泛使用的CamtasiaStudio錄屏軟件，該軟件使用方便，錄制效果好，更重要的是錄制者通過觸屏在講解PPT的同時，可以在屏幕上通過專用筆進行書寫、繪圖等，所以屏幕就像黑板一樣，這樣可以實現(xiàn)邊講邊寫，讓觀看者感覺更好。

研究表明：學生能夠集中精力聽講的時間在10分鐘之內(nèi)效果最好。所以，需要認真研究如何拆分課程教學內(nèi)容，如何組織視頻錄像內(nèi)容，達到既控制在10分鐘內(nèi)，同時也將知識闡述清楚，內(nèi)容完整?；诖?，筆者針對48學時的“電路分析基礎(chǔ)”課程，將傳統(tǒng)課堂講授的內(nèi)容進行知識點的拆分，兼顧時長和內(nèi)容完整性，共錄制了94段視頻。大部分視頻為5～10分鐘左右，個別少于5分鐘或長于10分鐘。

2.2 部分典型例題的確定和錄制

課程視頻可以采用知識點與例題分開的方式進行錄制，這一方面是考慮視頻的時長，另一方面也便于學生學習，同時，也考慮惠及大眾，使其他使用者有選擇的余地。

例題錄制需要考慮的是：這些例題既能夠覆蓋課程知識點的主要內(nèi)容，又要具有代表性；既有簡單的概念題，也有較復雜的計算題。這樣做到理論學習與實際練習相結(jié)合，使知識掌握得更牢固。針對“電路分析基礎(chǔ)”課程，筆者錄制了107道例題，涵蓋了課程的幾乎所有知識點。同時，為了給學生一個對課程的整體概念和系統(tǒng)知識的認識，又錄制了一份比較綜合的視頻，其中涉及基本概念、基本知識以及綜合練習題。

3 教學方式和內(nèi)容

基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學，采用網(wǎng)絡(luò)教學與課堂教學相結(jié)合的方式，但課堂的教學形式不能再像傳統(tǒng)的那樣實施滿堂灌，要讓學生在課上思維活躍起來，讓學生成為課堂的主人，盡可能做到講、練、互動三個方面相融合。課堂內(nèi)容由以前的知識點講解，改為多元的組織形式，包括知識點脈絡(luò)梳理、課堂練習、課堂討論與答疑、系統(tǒng)講解等?；诖?，在具體實施中需要采取一些科學有效的方法和手段。

3.1 線上與線下相結(jié)合

線上：學生通過課程網(wǎng)站觀看知識點視頻，完成知識的傳授。線下：教師在課堂上不再重復視頻內(nèi)容，而是進行知識點的復習、邏輯關(guān)系的梳理和知識的系統(tǒng)化介紹，并做一些鞏固知識的練習題，學生進行問題討論，從而完成知識的內(nèi)化。

為便于學生課下學習，抓住重點，除了正常的課件PPT上傳到課程網(wǎng)站外，可以專門制作與視頻配套的預習PPT，并將其與知識點視頻一起提前上傳到課程網(wǎng)站。同時，在預習PPT中留有空格，讓學生通過看視頻補充空格的內(nèi)容，以便掌握重點內(nèi)容。

為了檢查學生課下學習的效果和對知識點的掌握情況，并由此確定課堂的教學內(nèi)容，可以專門制作與預習對應的復習PPT，且留有與預習PPT對應的空格。在課堂上對課下學習的內(nèi)容進行復習，以提問的形式讓學生回答，然后在空格處顯示正確內(nèi)容。

為了讓學生自我檢查學習效果，除了常規(guī)的作業(yè)外，學生還可以在網(wǎng)上進行在線測試。在課程網(wǎng)站上提供了每周一次的測試題，學生可以自行進行測試。同時，為了解答學生學習過程中遇到的問題，除了常規(guī)的每周一次的面對面答疑外，還建立班級QQ群或微信群，這樣就可以及時解答學生的問題，而且學生之間也可以互相解答問題，進行交流。

3.2 習題與討論相結(jié)合

作習題、開展交流討論是培養(yǎng)學生開拓思維、活躍思想碰撞，由此獲得靈感的重要的手段之一，特別是在目前培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的形勢下尤為突出，這也是翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢所在。

線上學習過程中，學生需要在學完知識點后立刻進行練習，此時需要設(shè)計一些相對簡單的、概念性的問題。而在完成相對完整的內(nèi)容學習后，則需要綜合練習。因此，為了讓學生能夠了解自己對所學知識掌握的情況，設(shè)計一些練習題，并上載到課程網(wǎng)站的“在線測試”中，且按周給出。

在課堂上，為了完成知識的內(nèi)化，需要進行習題練習和討論。同時，為了活躍課堂氣氛，讓學生充分展示自己，培養(yǎng)競爭意識和團隊協(xié)作意識，鍛煉表述能力和思維能力，讓學生5-6人組成一個小組，每次每組派一名學生上臺講解習題，然后大家進行討論。鼓勵學生帶電腦到教室，這樣他們可以隨時看課件，也可以進行仿真實驗。

3.3 課時安排與成績考核

考慮學生在課下須進行線上學習，為了不給學生增加過多的負擔，將目前的課堂教學3學分改為“2+1”的分配方式，即課堂教學2學分，課外教學1學分。

隨著對素質(zhì)教育的重視和提倡以及越來越強調(diào)提高大學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，對學生學習成績的考評也要有所改變，不能僅以卷面考試成績作為評定學生優(yōu)劣的主要依據(jù)，特別是在翻轉(zhuǎn)課堂的教學方式下更應如此。在這種教學方式下，學生的學習情況更多地體現(xiàn)在平時表現(xiàn)中，所以，應將平時成績所占比例提高，將期末考試成績所占比例降低，由此也進一步激勵學生自主學習、勇于探索。

4 實施情況

我們課題組在某專業(yè)中選拔出一個班進行了改革試點實施。

4.1 選拔方式

首先，向?qū)W生通報試點班的基本要求和教學方式，然后由學生自愿報名并填寫一份申報表。表中需要學生回答4個問題：①你心目中的大學是什么樣的？②你喜歡什么樣的學習方式？③遇到問題時你是愿意與他人討論解決還是通過自己努力解決？你是否愿意與他人一起共同完成一項任務？④如果需要一個團隊完成一項任務，你希望在團隊中擔任什么角色？你是否愿意公開表達自己的觀點？

以上這些問題都是在研究基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學基礎(chǔ)上確定的，因為，我們希望學生能夠善于自學、善于思考、善于表達自己的想法、善于協(xié)作，并愿意承擔一些組織協(xié)調(diào)工作。

根據(jù)報名學生的回答情況，并兼顧與本課程相關(guān)的主要前導課的學習成績以及輔導員的建議，最終確定30名左右的學生組成試點班。

4.2 實施效果

一項教學改革的實施是否正確，成效如何，除了通過一些數(shù)據(jù)(例如考試成績)進行說明外，還需要參與者的認可和肯定。同時，任何一項改革在其提出之初一般都不是完美的，需要通過試驗，找出不足，進行完善。所以，針對所實施的教學試點，我們課題組設(shè)計了調(diào)查問卷，并在課程結(jié)束前向?qū)W生發(fā)放，以便了解學生的想法，征求學生的建議，以便今后改進和完善。調(diào)查問卷結(jié)果顯示，絕大對數(shù)學生認為基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學方式有助于教學效果的提高，且認為比傳統(tǒng)的教師完全課堂講解的教學方式好。本文僅摘錄學生對如下幾個問題的回答作為佐證：①你覺得本學期實施的這種基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學方式是否有助于教學效果的提高？②你覺得基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學方式(簡稱A方式)與傳統(tǒng)的老師全部進行課堂講解的教學方式(簡稱B方式)哪種方式更好？③你覺得本學期實施的提供視頻預習提綱，課上再進行復習的方式對掌握和鞏固知識是否有效？問題①和②的調(diào)研結(jié)果如圖1所示，問題③的調(diào)研結(jié)果如圖2所示。

圖1 問題①、②的結(jié)果 圖2 問題③的結(jié)果

此外，他們希望教師在課堂出對視頻內(nèi)容進行概要總結(jié)、給出新練習題并講解外，還介紹一些課本之外的擴展內(nèi)容。他們認為課堂作業(yè)講解、習題討論和仿真實驗對他們的學習幫助最大。

數(shù)據(jù)也在一定程度上反映了教學改革的成效，課題組也對試點班和普通班的考試成績進行了比較，如表1所示。

表1 電子工程學院“電路分析基礎(chǔ)”期末考試成績比較

從表1可以看出，試點班的平均分數(shù)和優(yōu)秀率都遠高于普通班，不及格率遠低于普通班，其平均分數(shù)高出總平均分16.23分。這說明，這種教學方式不僅使學生在自學能力、動手能力等其他方面得到了鍛煉和培養(yǎng)，而且還能夠提高學生的學習成績。因為目前是以小班形式進行實施，所以可以說在小班授課情況下，這種教學方式值得推廣，如果改為大班授課，其效果如何還有待探討。

5 結(jié)語

本文針對基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學方式進行了研究，探討了基于SPOC的學科基礎(chǔ)課的基本教學模式，以“電路分析基礎(chǔ)”課程為例說明了實施的具體方法和效果。希望本文的研究能為廣大教師提供將在線教學與實體課堂教學相結(jié)合的教學方式的指導和借鑒。