基于SPOC的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)效率分析

成振波 柯善軍 秦燕

摘要：為了促進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的SPOC改革，不僅需要建設(shè)優(yōu)質(zhì)的在線資源，更需要分析學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)記錄，研究其學(xué)習(xí)行為。將學(xué)生學(xué)習(xí)視頻的總時(shí)間與學(xué)習(xí)成績(jī)對(duì)比結(jié)合可以發(fā)現(xiàn)由于學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)方法等問題引起的學(xué)習(xí)效率差異，從而實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的差異化教育。

關(guān)鍵詞：SPOC（small private online course）；學(xué)習(xí)評(píng)估；計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)；學(xué)習(xí)效率

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）17-0178-02

一、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)發(fā)展趨勢(shì)

在“十三五”規(guī)劃綱要中，“工業(yè)設(shè)計(jì)”第三次寫入國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的五年規(guī)劃綱要，突顯了工業(yè)設(shè)計(jì)在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展中的關(guān)鍵作用。為適應(yīng)多元化工業(yè)設(shè)計(jì)需求，相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了積極運(yùn)用，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)能夠提高效率，大大縮短了生產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)不失產(chǎn)品的準(zhǔn)確性、獨(dú)特性、新穎性。計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)、塑造工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生專業(yè)能力的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是全國(guó)高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的必修課程。

計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目的是講授計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，使學(xué)生具備相關(guān)設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用能力以及未來在工作中的學(xué)習(xí)能力。計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程具有與信息化、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)媒體結(jié)合的先天優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具有通過實(shí)際項(xiàng)目引導(dǎo)教學(xué)的內(nèi)在需求，也是各個(gè)高校教學(xué)改革的重要的試點(diǎn)領(lǐng)域。

國(guó)內(nèi)很多教學(xué)的研究實(shí)踐者提出了通過SPOC的方式進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的課程改革，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)提升資源的利用率和教學(xué)互動(dòng)性，強(qiáng)調(diào)了通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式對(duì)教學(xué)效果的提升。本文主要通過對(duì)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而發(fā)掘?qū)W生的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)效率問題，對(duì)學(xué)生的能力評(píng)估和學(xué)習(xí)策略調(diào)整具有重要參考意義。

二、SPOC在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

由MOOC派生而來的SPOC（small private online course）意為小規(guī)模限制性在線課程，它是將線上課程資源與線下實(shí)體教學(xué)有機(jī)結(jié)合進(jìn)行混合式教學(xué)，我校的計(jì)算機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)系列課程分二維（平面）、三維、工程多個(gè)模塊，多個(gè)學(xué)期逐步遞進(jìn)，采用小班教學(xué)方式，通過項(xiàng)目實(shí)例進(jìn)行引導(dǎo)，需要大量的課下實(shí)踐練習(xí)，非常適合SPOC的教學(xué)方式。

我校計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程組教師通過超星學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建課程網(wǎng)站，已經(jīng)初步構(gòu)建了二維（平面）模塊。本模塊安排在大學(xué)一年級(jí)，主要以Photoshop和Coreldraw軟件的學(xué)習(xí)為主，項(xiàng)目?jī)?nèi)容涉及軟件基礎(chǔ)學(xué)習(xí)、廣告海報(bào)、產(chǎn)品效果圖和交互界面設(shè)計(jì)。本模塊線下教學(xué)32個(gè)課時(shí)，以軟件基礎(chǔ)和理論學(xué)習(xí)為主，線上需要復(fù)習(xí)課上的內(nèi)容，并練習(xí)微課項(xiàng)目視頻20個(gè)，共計(jì)413分鐘。課程考核方式采用線上測(cè)試和課后作業(yè)相結(jié)合的方式，線上測(cè)試主要面向理論學(xué)習(xí)知識(shí)的考核，占成績(jī)的30%；由于課后作業(yè)有一定的創(chuàng)新性和自由度，因此采用人工批閱的方式，占成績(jī)的60%；出勤和其他占10%。

本模塊在SPOC改革實(shí)施后，教學(xué)成果有了明顯提升。學(xué)生在線上復(fù)習(xí)課上學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，通過測(cè)試題練習(xí)鞏固，并多次反復(fù)觀看教學(xué)視頻，完成項(xiàng)目任務(wù)，在線上與教師進(jìn)行答疑交流。教師節(jié)省了重復(fù)的無意義工作，將主要精力應(yīng)用于知識(shí)講解，跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，對(duì)學(xué)生作業(yè)進(jìn)行講評(píng)。

三、基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的學(xué)習(xí)效率分析

在本模塊的學(xué)習(xí)中成績(jī)主要由線上測(cè)試和課后作業(yè)決定，完成這兩項(xiàng)作業(yè)需要觀看課程線上視頻資料，尤其是項(xiàng)目案例需要反復(fù)觀看，超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)可以記錄每一位學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，包括學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)頻率和學(xué)習(xí)渠道等。這些數(shù)據(jù)有助于幫助教師結(jié)合作業(yè)評(píng)估的成績(jī)，分析每個(gè)學(xué)習(xí)者的效率，在課程結(jié)束后有針對(duì)性的對(duì)學(xué)習(xí)者提出建議，并進(jìn)行課程內(nèi)容的改良。

將學(xué)生觀看視頻學(xué)習(xí)的總時(shí)間設(shè)為X軸橫坐標(biāo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)閅軸縱坐標(biāo)，將每個(gè)學(xué)生根據(jù)各自的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)和成績(jī)放置于坐標(biāo)系中，生成成績(jī)散點(diǎn)圖，如圖1所示。學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)成績(jī)的關(guān)系反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

本模塊的視頻教學(xué)資源的總時(shí)長(zhǎng)為413分鐘，學(xué)生學(xué)習(xí)視頻所花的學(xué)習(xí)時(shí)間往往是視頻資源時(shí)間的幾倍。通過散點(diǎn)圖我們可以發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間在1000—3000分鐘，有個(gè)別學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間達(dá)到了5000分鐘。學(xué)生可以分為A、B、C三個(gè)區(qū)段進(jìn)行分析，如圖2所示。

A區(qū)段學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間在1000分鐘左右，總體趨勢(shì)反映出學(xué)習(xí)時(shí)間與學(xué)習(xí)成績(jī)呈正比，投入的時(shí)間越多，成績(jī)也相應(yīng)的越高。這部分學(xué)生屬于學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，不愿意在學(xué)業(yè)上多花時(shí)間，僅以完成任務(wù)作為自己的目標(biāo)。隨著投入時(shí)間的增多，他們的成績(jī)可以明顯提升。對(duì)于這部分學(xué)生要端正其學(xué)習(xí)態(tài)度，建立正確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，樹立積極向上的學(xué)習(xí)觀念。

B區(qū)段學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間在1000—2500分鐘左右，學(xué)生的人數(shù)比重較大，成績(jī)大部分在優(yōu)良區(qū)間，以2000分鐘左右最為密集。學(xué)生在本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)中有著積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，對(duì)自己的成績(jī)比較重視，愿意花更多的時(shí)間提高作業(yè)質(zhì)量。他們掌握了本部分的學(xué)習(xí)方法，個(gè)體之間存在學(xué)習(xí)效率的差異，用時(shí)越少的學(xué)生學(xué)習(xí)效率越高。

C區(qū)段學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間在2500分鐘以上，他們的學(xué)習(xí)時(shí)間與學(xué)習(xí)成績(jī)呈反比，他們比大多數(shù)學(xué)生投入了更多的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，但學(xué)習(xí)效果更差，有個(gè)別學(xué)生甚至花費(fèi)了視頻時(shí)長(zhǎng)的十余倍時(shí)間學(xué)習(xí)，但是只取得了良好的成績(jī)。這部分學(xué)生有良好的學(xué)習(xí)動(dòng)力，但是學(xué)習(xí)效率極低，有可能不適應(yīng)本模塊的教學(xué)方法。對(duì)于這些學(xué)生應(yīng)該引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)方法的提升，分析他們學(xué)習(xí)中的主要障礙，幫助他們學(xué)習(xí)方法中的誤區(qū)。

傳統(tǒng)的成績(jī)?cè)u(píng)定僅考慮學(xué)習(xí)成績(jī)的優(yōu)劣，不能發(fā)現(xiàn)成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生個(gè)體之間的學(xué)習(xí)能力差異，也不能發(fā)現(xiàn)成績(jī)不良的學(xué)生原因何在。通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的教學(xué)數(shù)據(jù)，教師可以發(fā)掘?qū)W生成績(jī)背后的影響因素，針對(duì)不同特點(diǎn)的學(xué)生做到因材施教。

四、總結(jié)與展望

MOOC和SPOC帶來了網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)非常適合進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)改革，廣大教育工作者也正在融入這一浪潮。相比而言，SPOC是一種小規(guī)模的限制性網(wǎng)絡(luò)化課程，不僅能通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提升教學(xué)資源的利用率，更可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，實(shí)現(xiàn)精細(xì)教學(xué)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)的大數(shù)據(jù)分析，對(duì)于學(xué)生行為研究有極其重要的價(jià)值，值得進(jìn)一步深入拓展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張春紅，趙競(jìng)，劉艷霞，劉麥.“計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)”課程體系的項(xiàng)目式教學(xué)研究[J].福建電腦，2017，33（01）：69-70，95.

[2]陳佳鈺.計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與趨勢(shì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017，（01）：151.

[3]張永安.計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的教與學(xué)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（08）：215，217.

[4]吳昌松.計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐改革研究[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2017，（09）：69-71.

[5]潘小棟，盧藝舟.基于SPOC的“計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品表現(xiàn)”課程教學(xué)模式重構(gòu)[J].圖學(xué)學(xué)報(bào)，2018，39（01）：169-174.

[6]曾明星，李桂平，周清平，等.從MOOC到SPOC：一種深度學(xué)習(xí)模式建構(gòu)[J].中國(guó)電化教育，2015，36（11）：28-34，53.