基于SPOC探索雙模式教學(xué)在環(huán)境工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的研究

張丹鳳，劉 通，吳麗紅，安長(zhǎng)偉，楊 芳，王 特

(遼寧科技學(xué)院 生物醫(yī)藥與化學(xué)工程學(xué)院，遼寧 本溪 117004)

1 基于SPOC雙模式教學(xué)的提出

2015年4月，教育部發(fā)布的《教育部關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校在線(xiàn)開(kāi)放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見(jiàn)》(簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》)中指出，落實(shí)教育規(guī)劃綱要和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020)》戰(zhàn)略部署，圍繞立德樹(shù)人目標(biāo)，遵循教育教學(xué)規(guī)律，立足國(guó)情建設(shè)在線(xiàn)開(kāi)放課程和鞏固服務(wù)平臺(tái)，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源應(yīng)用與共享，以全面提高教育教學(xué)質(zhì)量。2020年突如其來(lái)的新冠肺炎疫情對(duì)全國(guó)乃至世界范圍的教育造成了難以想象的影響，全國(guó)各高校按照教育部“停課不停學(xué)”的要求，紛紛提出通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及教育教學(xué)平臺(tái)的方式授課。而在《意見(jiàn)》中教育部明確“高?？筛鶕?jù)本校需要選用適合的學(xué)習(xí)平臺(tái)及小規(guī)模專(zhuān)有在線(xiàn)課程平臺(tái)，開(kāi)展在線(xiàn)開(kāi)放課程的建設(shè)和應(yīng)用推廣，以便為高校師生和社會(huì)學(xué)者提供個(gè)性化和全方位服務(wù)。”基于此，各種適合不同課程教學(xué)的方式方法如雨后春筍般出現(xiàn)在高校的課程建設(shè)及教育教學(xué)中。

SPOC(Small Private Online Course)即小規(guī)模限制性在線(xiàn)課程，是2013年由加州大學(xué)伯克利分校的?？怂菇淌谔岢龅腫1-3]，其融合了在線(xiàn)課程與線(xiàn)下實(shí)體課堂的一種新興的混合式教學(xué)模式。SPOC汲取了MOOC的優(yōu)點(diǎn)，變革傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)，繼承了MOOC的先進(jìn)思想，可以說(shuō)是MOOC的升級(jí)與優(yōu)化[2-4]。相比于MOOC而言，SPOC將“翻轉(zhuǎn)課堂”與“微課”等多種教學(xué)方式融合，突出以學(xué)生為中心，以能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)目標(biāo)。這種雙向的教學(xué)模式可以很好地適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)。線(xiàn)上線(xiàn)下雙模式教學(xué)方式相結(jié)合[5-8]，更能促進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神、創(chuàng)新素質(zhì)、實(shí)踐能力和應(yīng)用技能的培養(yǎng)和提升，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)推波助瀾。

2 SPOC雙模式教學(xué)方式的構(gòu)建

SPOC雙模式教學(xué)的構(gòu)建，需要綜合考慮教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，契合人才培養(yǎng)教學(xué)要求。地方本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變主要是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，其本質(zhì)是與市場(chǎng)需求對(duì)接，要求人才培養(yǎng)隨市場(chǎng)需求變化而具有可持續(xù)調(diào)整能力。從人才培養(yǎng)的供需關(guān)系視角分析，地方本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的實(shí)質(zhì)即對(duì)人才培養(yǎng)的供給側(cè)進(jìn)行資源配置結(jié)構(gòu)改革。SPOC教學(xué)模式的構(gòu)建要求教師根據(jù)市場(chǎng)的實(shí)際需求及學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、專(zhuān)業(yè)要求等，設(shè)置個(gè)性化課程、合理化授課節(jié)奏及評(píng)價(jià)體系。通過(guò)線(xiàn)上資源的整合及線(xiàn)下翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施，將課堂教學(xué)與實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)相融合，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體，全方位立體化掌握知識(shí)并鍛煉實(shí)踐應(yīng)用能力，從而達(dá)到學(xué)以致用、學(xué)有所獲的目的[9-10]。

針對(duì)環(huán)境工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，構(gòu)建SPOC雙模式教學(xué)方式主要從教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)—教學(xué)方式構(gòu)建—SPOC雙模式運(yùn)行—教學(xué)效果評(píng)價(jià)幾個(gè)方面進(jìn)行開(kāi)展。

2.1 教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)

在環(huán)境工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)中構(gòu)建SPOC“線(xiàn)上+線(xiàn)下”雙模式教學(xué)方式。首先需要具有熟練掌控線(xiàn)上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、自如進(jìn)行線(xiàn)下實(shí)體課堂教學(xué)的教師團(tuán)隊(duì)。教師作為學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者、組織者，學(xué)習(xí)資源的整合者、開(kāi)發(fā)者，學(xué)習(xí)過(guò)程的監(jiān)督者、輔助者，必須具備敏銳的學(xué)科發(fā)展洞察力和堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)統(tǒng)籌力，在教學(xué)過(guò)程中能夠有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行全面專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo)，并及時(shí)提供環(huán)境工程相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，拓寬學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野。為凸顯SPOC雙模式教學(xué)的實(shí)施效果，教師團(tuán)隊(duì)按照“老-中-青的年齡梯隊(duì)”及“高級(jí)-副高級(jí)-中級(jí)的職稱(chēng)梯隊(duì)”進(jìn)行建設(shè)，其中具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的老教師負(fù)責(zé)整體教學(xué)框架及教學(xué)模式的規(guī)劃指導(dǎo)，中青年教師分別負(fù)責(zé)線(xiàn)上、線(xiàn)下教學(xué)資源的調(diào)研及整合、教學(xué)模式的實(shí)踐及方法推行。教師團(tuán)隊(duì)的立體化構(gòu)建可以充分融合老教師和青年教師的優(yōu)勢(shì)，很好地實(shí)現(xiàn)以老帶新、以新促教的目的。項(xiàng)目實(shí)施是在環(huán)境BG191、192兩個(gè)班級(jí)開(kāi)展的，試推行“環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)”和“物理性污染控制工程”兩門(mén)課程SPOC雙模式教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐。教學(xué)中教師團(tuán)隊(duì)通過(guò)多次的研究討論，規(guī)劃設(shè)計(jì)各部分的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式和方法，充分收集工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐最前沿、最先進(jìn)的技術(shù)手段，把理論與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，整合好教材內(nèi)外的教學(xué)資料，將優(yōu)質(zhì)線(xiàn)上資源與線(xiàn)下課程相結(jié)合，促進(jìn)線(xiàn)上線(xiàn)下雙模式教學(xué)的協(xié)同開(kāi)展。

另外，教師團(tuán)隊(duì)要能夠發(fā)揮團(tuán)隊(duì)成員的各自所長(zhǎng)，既要重視線(xiàn)上資源的整合開(kāi)發(fā)和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的監(jiān)督，又要善于支配線(xiàn)下翻轉(zhuǎn)課堂的靈活運(yùn)用，引導(dǎo)并促進(jìn)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的拓展，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。如“物理性污染控制工程”課程的教師團(tuán)隊(duì)中副高級(jí)職稱(chēng)教師3名，主要負(fù)責(zé)課程教學(xué)大綱的制定修正、教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)規(guī)劃；中級(jí)職稱(chēng)教師1名，主要負(fù)責(zé)教案撰寫(xiě)、教學(xué)計(jì)劃制定及教學(xué)模式的實(shí)施推行工作?！碍h(huán)境工程專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)”課程的教師團(tuán)隊(duì)中副高級(jí)職稱(chēng)教師2名，中級(jí)職稱(chēng)教師1名，結(jié)合課程特點(diǎn)，該門(mén)課程的教師團(tuán)隊(duì)主要以中青年教師為主。

2.2 教學(xué)方式構(gòu)建

為方便教學(xué)及綜合資源利用，建設(shè)了獨(dú)立的SPOC課程，SPOC雙模式教學(xué)方式的構(gòu)建如圖1所示。可以結(jié)合原有的教學(xué)條件和環(huán)境，充分利用線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)資源，如MOOC資源、教學(xué)短視頻、微課、章節(jié)測(cè)試、拓展閱讀等，協(xié)同環(huán)境工程相關(guān)企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研共建實(shí)踐平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)了“線(xiàn)上資源+線(xiàn)下翻轉(zhuǎn)課堂+企業(yè)實(shí)踐”的多維度雙模式教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，強(qiáng)化了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作及實(shí)訓(xùn)實(shí)踐的能力。同時(shí)可以聯(lián)合仿真交互式訓(xùn)練課程，著重環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)，線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合，達(dá)到線(xiàn)下教學(xué)無(wú)法企及的效果，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)上匯集了各種線(xiàn)上優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和拓展閱讀相關(guān)資料內(nèi)容，匯集了教學(xué)課件、相關(guān)視頻、教學(xué)短片及拓展閱讀的相關(guān)文件法規(guī)報(bào)告。在教學(xué)過(guò)程中教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行線(xiàn)上資料的學(xué)習(xí)初步了解課程內(nèi)容，然后再由教師進(jìn)行線(xiàn)下補(bǔ)充講解和答疑，完善學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的理解，學(xué)生進(jìn)一步以小組任務(wù)形式進(jìn)行“翻轉(zhuǎn)課堂”，學(xué)以致用。同時(shí)還可以利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行3D模擬軟件的練習(xí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)從書(shū)本走向?qū)嵺`的過(guò)程，充分體現(xiàn)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。

圖1 SPOC雙模式教學(xué)方式構(gòu)建一覽圖

2.3 SPOC雙模式運(yùn)行

結(jié)合環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)實(shí)踐，運(yùn)行SPOC雙模式教學(xué)方式，開(kāi)發(fā)適合的課程大綱、雙模式運(yùn)行評(píng)價(jià)體系及考核體系，確保雙模式教學(xué)方式的平穩(wěn)運(yùn)行。教師團(tuán)隊(duì)根據(jù)課程大綱中設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行線(xiàn)上學(xué)習(xí)資源的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)，突出環(huán)境工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，建立線(xiàn)上線(xiàn)下雙向?qū)W生討論群，保證課前-課中-課后全方位融入式教學(xué)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)不受時(shí)間和空間的限制，并能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)精神。另外，在線(xiàn)上學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行知識(shí)梳理回顧，線(xiàn)下通過(guò)“翻轉(zhuǎn)課堂”將學(xué)生推送到學(xué)習(xí)的主體地位，以團(tuán)隊(duì)形式進(jìn)行項(xiàng)目成果展示，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生合作意識(shí)。

為確保SPOC雙模式的良好運(yùn)行，建立全面的綜合評(píng)價(jià)及考核體系至關(guān)重要，包括SPOC線(xiàn)上學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系、線(xiàn)下評(píng)價(jià)體系及綜合考核體系，試推行的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)考核體系分配情況如表1所示。線(xiàn)上評(píng)價(jià)從學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)資源的利用、習(xí)題測(cè)試情況、課前知識(shí)學(xué)習(xí)等方面開(kāi)展，線(xiàn)下評(píng)價(jià)則主要通過(guò)“翻轉(zhuǎn)課堂”展示、團(tuán)隊(duì)合作效果、知識(shí)學(xué)習(xí)反饋等方面進(jìn)行，綜合考核體系是將線(xiàn)上學(xué)習(xí)成績(jī)(包括網(wǎng)上作業(yè)成績(jī)、在線(xiàn)學(xué)習(xí)情況、線(xiàn)上測(cè)試等)與線(xiàn)下學(xué)習(xí)成績(jī)(包括考勤考紀(jì)、團(tuán)隊(duì)展示情況、期末綜合測(cè)試成績(jī)等)按比例進(jìn)行綜合考量，立體式評(píng)價(jià)考核體系的構(gòu)建客觀的核驗(yàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從而促進(jìn)了SPOC雙模式教學(xué)方式的推行。

表1 成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)考核體系分配情況表

2.4 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

遼寧科技學(xué)院的環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)方案及課程整體設(shè)置的特點(diǎn)，有選擇地進(jìn)行了教學(xué)模式的改革試點(diǎn)，由傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)向基于SPOC的“線(xiàn)上+線(xiàn)下”立體式教學(xué)模式調(diào)整。結(jié)合實(shí)際的環(huán)境工程教學(xué)實(shí)踐情況，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷及深入訪(fǎng)談的方式對(duì)SPOC雙模式教學(xué)方式的實(shí)施效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。分別對(duì)環(huán)境BG19級(jí)的兩個(gè)教學(xué)試驗(yàn)班中的“物理性污染控制工程”和“環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)”兩門(mén)課程進(jìn)行基于SPOC的“線(xiàn)上+線(xiàn)下”雙模式教學(xué)試點(diǎn)，調(diào)研并客觀評(píng)價(jià)兩門(mén)課程的總體教學(xué)效果，共有132名學(xué)生自愿接受了問(wèn)卷調(diào)查，線(xiàn)上發(fā)布調(diào)查問(wèn)卷132份，收回132份，均為有效問(wèn)卷。調(diào)查問(wèn)卷中部分問(wèn)題匯總?cè)绫?所示，相關(guān)數(shù)據(jù)在圖2給出，圖2中I代表“物理性污染控制工程”調(diào)查數(shù)據(jù)，II代表“環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)”調(diào)查數(shù)據(jù)。從圖2的分析數(shù)據(jù)中可以看出，有90%以上的學(xué)生認(rèn)為線(xiàn)上線(xiàn)下SPOC雙模式教學(xué)對(duì)環(huán)境工程理論課專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的提升幫助較大，可以讓學(xué)生通過(guò)老師布置的任務(wù)及引導(dǎo)自覺(jué)主動(dòng)地進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)，相比傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)而言，這種教學(xué)模式更易讓學(xué)生接受，也更能促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，帶著任務(wù)有目的地去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、深入剖析解決問(wèn)題。另外，通過(guò)一對(duì)一師生深入交流，也進(jìn)一步了解了學(xué)生普遍認(rèn)為在課前、課中和課后的線(xiàn)上學(xué)習(xí)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以8分～10分鐘最佳，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易使學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力轉(zhuǎn)移，內(nèi)容過(guò)多可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的負(fù)面情緒增長(zhǎng)，時(shí)間過(guò)短則對(duì)知識(shí)點(diǎn)介紹不夠完整，不能保證學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容的充分掌握。再有，對(duì)于課前的SPOC模式下進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和課上以團(tuán)隊(duì)形式開(kāi)展“翻轉(zhuǎn)課堂”的形式有大約89%的學(xué)生接受，并且也有98.5%的學(xué)生認(rèn)為SPOC雙模式教學(xué)過(guò)程中提供的相關(guān)資料對(duì)課程學(xué)習(xí)、預(yù)習(xí)及復(fù)習(xí)、知識(shí)拓展等有較大的幫助，但應(yīng)提供更多更專(zhuān)業(yè)的環(huán)境工程學(xué)習(xí)資源，以期能夠更好地了解專(zhuān)業(yè)知識(shí)，拓寬專(zhuān)業(yè)視野，提高學(xué)習(xí)興趣。

表2 學(xué)生對(duì)線(xiàn)上線(xiàn)下雙模式教學(xué)反饋的調(diào)查問(wèn)卷部分問(wèn)題匯總

圖2 “物理性污染控制工程”(I)和“專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)”(II)教學(xué)效果評(píng)價(jià)調(diào)查問(wèn)卷數(shù)據(jù)匯總

3 結(jié)語(yǔ)

在環(huán)境工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)過(guò)程中，推行基于SPOC的線(xiàn)上線(xiàn)下雙模式教學(xué)方式收到了較好的教學(xué)效果，這種新興的教學(xué)模式的運(yùn)用在很大程度上提高了學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，拓寬了學(xué)生學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)視野，提高了學(xué)生的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐能力，得到了大部分學(xué)生的認(rèn)可。隨著高校在線(xiàn)課程的建設(shè)和開(kāi)放，傳統(tǒng)課堂已無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生學(xué)習(xí)的需要，新的SPOC教學(xué)模式的推廣勢(shì)必為應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)注入新的活力。但是，在這個(gè)過(guò)程中必須要注意將學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)與教學(xué)模式推行相匹配，關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的狀態(tài)，隨時(shí)解決各種問(wèn)題和存在的不足，在教學(xué)實(shí)踐中完善SPOC雙模式教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，為地方高校環(huán)境工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供可借鑒的方法和經(jīng)驗(yàn)。