《管理系统工程》“SPOC+翻转课堂”的教学设计与实践

王欣 王新平

【摘 要】 本文以知识内化理论为基础，分析了该理论与SPOC和翻转课堂的关系及国内外研究现状，在建构“SPOC+翻转课堂”教学模型的基础上，以《管理系统工程》课程中的“层次分析法”为例进行教学设计，并在西安科技大学管理学院进行了教学实践。研究表明，SPOC打破时空限制，使学生学习更自由、更便利，同时通过翻转课堂实现了线上线下的结合，能够激起学生参与科研和竞赛的主动性。

【关键词】 SPOC;翻转课堂;《管理系统工程》课程;教学设计;实践

一、引言

SPOC是2013年兴起的一种教学方式，在世界范围内发展迅速，很多高校采用了SPOC开展教学实践取得了一定教学成果，该教学形式不但要有慕课资源的支持，还需要开设课程的教师团队组织学生线下研讨等教学活动，因此需要任课教师进行有效的翻转课堂设计，以期获得较好的教学效果。

二、研究现状及述评

在国外，莫林·拉格，格林·普拉特和迈克尔·特雷利亚[1]2000年发表论文《Inverting the Classroom： A Gateway to Create an Inclusive Learning Environment》，表明他们在教学中使用了“翻转”的教学形式，但并没有将其定义为“翻转课堂”。2002年，SK Green，ME Gredler[2]提出建构主义理论在课堂实践中的重要问题的解决方法和建议。2012年，J Gerstein介绍了翻转课堂在高等教育中的应用，提出了其在使用和实现中的一些问题，还提出了一种基于学习模型经验周期的模型。

本研究在CNKI数据库中，以“翻转课堂”、MOOCs、SPOC、教学设计为篇名和题名分别在CSSICI和硕博士文献库中进行检索，检索时间范围是2014-2018年的文献，共发现文献21862篇，其中期刊19392篇，硕士论文2465篇，博士论文5篇。四年来无论期刊还是硕士论文，虽然都在逐年增长，但增速下降，增幅趋缓;博士论文增速虽然达到200%，但由于基数较小，所以不能代表增长幅度大，却也说明了此方向博士阶段研究匮乏。

在国内，王娜和张敬源[3]于2016年，提出了创新大学英语教学模式的建议和想法，综合线上线下学习、综合实践与理论学习，设计基于SPOC的大学英语翻转课堂教学模式，指出该教学模式改变了老师和学生的地位，学生学习的主动性和自主性得到加强，教学效果显著提高。2016年朱苗[4]基于关联主义、建构主义等理论，分析了大学生独特的学习特点，提出了基于SPOC的教学模式。研究发现，新模式可以激起学生的学习兴趣，更有利于提高学生的独立学习能力。王娜、陈娟文以及张丹丹[5]在2016年探讨了外语的有效学习环境要素，并在大学SPOC翻转课堂英语教学中整合在线课程、移动学习等。2016年，唐伟[6]构建了基于SPOC的翻轉课堂教学模式。杨丽和张立国[7]在2016年分析了SPOC相关内容，分析了SPOC的优势 ，依据混合式教学形式，建设了基于SPOC的传统大学教学模式。牛淑丽[8]在2017年发表的硕士论文中认为，“SPOC”符合“互联网+教育”的理念诉求，已然是现阶段研究的重点，此外，她构建并实施了基于网易云课堂的SPOC翻转教学模式。

这些研究主要探讨MOOC和SPOC的翻转式教学，传统教育方式与在线教育的结合，将传统教学的设计要素运用到在线课程的教学设计中。但很少在分析SPOC与翻转课堂的关系基础上进行完整的教学设计。

三、相关概念

1、SPOC

SPOC是英文Small Private Online Course的简称， 按照字面意义理解为“小规模限制性在线课程”。一般认为， 这个概念是由福克斯教授最早使用的。[9]2013年前后SPOC在哈佛、麻省等多所大学开始了教学实践活动。在我国，清华大学在“学堂在线”的平台实现了校内及跨校SPOC。浙江大学推出CNSPOC云课程平台，支持翻转课堂、案例学习、协作学习、沉浸学习和移动学习等多种教学模式，并且有跨校选课、课程资源共享、学分互认等特点，可见，基于SPOC的教学应用成为未来教育领域关注的。[10]这些应用的共同特点是：由在线平台提供慕课教学资源，该慕课仅对通过申请院校的课程开放，课程除了可以享有在线教学资源外，还能够使使用SPOC的课程之间通过统一的平台实现互动和课程共建。

通过国内外高校的实践，可以发现SPOC作为一种混合教学环境的组成部分，充分利用了慕课在线课程突破时空限制的优点，以及名校名师和优秀教学团队在知识结构设计、教学内容设计方面的优势，让名校名师名课能够进入各类高校，在课件制作、作业布置及批改、录制和搜集视频等方面节约了任课教师的时间精力。同时SPOC又与实体课堂教学紧密结合，不同学校、专业的教师可以将课堂上的时间让渡给知识的研讨和实践。所以，常见的SPOC实践往往与翻转课堂紧密结合。

2、翻转课堂

翻转课堂 （Flipped Classroom或InvertedClassroom） 是指首先由教师创建教学视频， 学生在家或课外观看视频讲解， 然后再回到课堂中进行师生、生生间面对面的分享、交流学习成果与心得， 以实现教学目标为目的的一种教学形态。[11]从翻转课堂的概念发现，翻转课堂教学方式主要特点是重构了学习的时空节点，将知识点的学习通过在线的形式安排在课堂外，而课堂内则是知识点的研讨和应用，所以翻转课堂对教师及教师团队的课堂设计能力提出了很高的要求。

3、知识内化理论

在教学中一般都包括了知识传授和知识内化两个阶段，[12]知识传授主要通过教师的讲授、演示等给学生传递新知识，知识内化可以通过设问、研讨等教学活动实现。知识内化理论 （inter-nalization of knowledge） 源于法国社会学开创者涂尔干和心理学家让内的研究。知识内化在教学中运用， 突出地体现在教师将学习内容， 通过一定的教学策略与方法， 促使学生通过自己的认知活动， 对学习内容的结构、内涵与外延有充分的认识， 转变成学生头脑中的内部知识的过程。[13]

翻转课堂是实现知识内化的一种有效的操作方法，SPOC和慕课在知识传授方面则具有很大的优势。两者完全可以在教学过程中实现互补，由慕课以SPOC的形式发布到各个学校，并由任课老师进行二次开发，结合翻转课堂的教学活动、教学策略设计实现知识内化。因此，教师应该通过教学设计将两者联系起来，从而形成以知识内化为目标的完整的课程教学体系，暨“SPOC+翻转课堂”。

四、《系统工程》基于SPOC的翻转课堂教学设计

1、基于知识内化的“SPOC+翻转课堂”教学设计模型

“SPOC+翻转课堂”仍需根据教学设计理论进行设计，知识内化则在翻转课堂中通过问题引导环节、观看视频环节和问题解决环节实现。

“SPOC+翻转课堂”的教学模式最明显的特征是教学流程发生了变化，教与学的方式是学生在课前、课后都可以自定步调的观看SPOC视频和资料完成知识传授，掌握基本的概念原理，或能产生疑惑;翻转课堂上通过与同学的讨论和与教师的互动协作完成教师设计的各项教学活动，实现教学第一次知识的内化;课后则通过参加学科竞赛或教师科研项目的形式实现第二次知识内化。第二个主要的特征是教学设计流程发生了变化，教学目标根据具体的翻转内容进行设计，并在SPOC中重组该部分的教学内容，以满足课堂要求，开展教学活动设计。

2、《管理系统工程》的 “SPOC+翻转课堂”教学设计

（1）实验背景。该课程在实验学期面向西安科技大学管理学院工商管理15级、信息管理与信息系统15级共127名学生开设，是这两个专业的平台课，必修，考核方式是考察。学习时间是2017年9月至2018年1月。上课地点在多媒体教室，每周1-2次，每次2节课，共48学时。课堂用教材由西安科技大学王新平老师主编的《管理系统工程：方法论及建模》。

本次实验选取了该教材的第六章系统综合与评价的第四节层次分析法为翻转课堂的实验内容，实验方法采用“SPOC+翻转课堂”的形式。SPOC课程采用了陕西MOOC中心（http：//www.sxmooc.cn/）在线平台上由西安交通大学吴峰老师教学团队提供的资源，该课程采用的教材是汪应洛主编的《系统工程》第四版，主要在线教学资源有：教学视频、作业、案例。在2017-2018年间采用该SPOC课程的还有陕西省内其他高校。

（2）教学设计过程。①明确教学目标。教师根据翻转课堂达到知识内化的目的，将本次实验课的教学目标明确为：掌握层次分析法的基本原理和计算;了解层次分析法与模糊综合评价的区别;了解层次分析法在生活中的应用。②重组教学内容。根据目标和近年来对微课视频长度的研究成果，将原有SPOC60分钟的视频资源截取成3个20分钟左右视频，分别为：层次分析法的层次划分、层次分析法的计算原理、层次分析法计算举例。并要求学生上课前登录陕西MOOC中心观看视频完成习题。③设计教学活动。学生将在实体课堂中进行翻转。时间为2个课时，整个课堂学习过程分为七个步骤，在问题引导环节的选题环节以兴趣为导向，在解决问题中采用了小组合作、师生互动、学生展示、评价、老师点评。教学活动具体步骤如下：第一步，首先由任课老师针对预习情况对层次分析法的结构概念、计算步骤进行简要复习。主要借助PPT和板书的方式。第二步，学生三人一组进行分组合作实验。实验的选题为“层次分析法在择偶中的应用”。该例设计了男生和女生的不同版本，课前由教师将资料的电子版和纸质版准备好。纸质版本要按照学生分组数量准备，保证每组学生有一套完整的材料。第三步，教师统一确定本次活动的目标是将在三个候选人中选择一个作为结婚对象，并布置学生小组讨论并给出准则要素，要求将其数量限定为三个。第四步，讨论结束后，选择部分小组回答确定的准则要素及选择这些要素的原因，其他小组可以对他们选择的准则要素提出意见，启发学生思考并回答为什么小组间的准则有差异，以及某小组提出的三个准则之间是否有差异。第五步，由教师使用PPT或板书带着学生一起计算目标层——准则层的路径系数，由教师按照课本上的步骤，逐步带领学生完成计算（采用求和法），计算完毕后，提出问题构建判断矩阵时的注意事项由学生小组讨论，并选择学生分享。第六步，分别发给男生和女生小组三个候选人例子，由学生按自己小组的准则，根据判断矩阵采用求和法进行计算，每个成员负责一个备选方案的求解，期间教师在教室中对举手示意的小组的提问进行解答，并总结学生练习中遇到的问题。第七步，计算结束后，选择有典型计算问题的小组分享结论，并针对他们的失误提问，向全班同学征询答案。最后总结层次分析法的计算和常见的应用场景。④形成学习评价。本实验以学生视频观看的完整度、SPOC在线作业成绩和课堂互动三个方面作为学生在该单元的最终评价成绩。其中自学视频完程度和预习检测成绩来源于陕西MOOC中心后台数据。课堂互动主要为小组整体表现成绩。⑤教学延伸活动。教学延伸活动主要围绕学科竞赛和科研活动展开，通过在学生qq群发布召集通知，报名人数达到25人，其中选择2名同学参与了西安科技大学教学改革项目，使用AHP法构建了电子商务专业大学生就业竞争力的层次分析模型，并进行了计算，完成了该科研项目的主体研究。

五、总结

本研究以课程为视角，围绕课程的教学设计探讨了SPOC和翻转课堂的结合机理和实现方式，为在线课程教学效果的研究提供了实例和样本。但教学设计只从教师视角结合理论进行了分析，未考虑学生个体差异等因素，在教学设计中没有考虑分层教学思想，本研究还将继续考虑从学生视角出发，建立学生能力模型进行分层式教学设计。

【参考文献】

[1] Lage M J，Platt G J，Treglia M. Inverting the Classroom： A Gateway to Creating an Inclusive Learning Environment[J]. Journal of Economic Education，2000.31（1）30-43.

[2] Green S K，Gredler M E. A Review and Analysis of Constructivism for School-Based Practice.[J]. School Psychology Review，2002.31（1）53-70.

[3] 王娜等.基于“SPOC+小课堂”的大学英语翻转课堂教学模式设计研究[J].中国大学教学， 2016.9.

[4] 朱苗.基于SPOC的大学翻转课堂教学模式研究[D]. 河南师范大学.2016.

[5] 王娜等.大学英语SPOC翻转课堂：一种有效学习模式建构[J].外语电化教学， 2016.3.52-57.

[6] 唐伟.基于SPOC的翻转课堂混合教学模式探索[J].科教导刊，2016.12x：88-89.

[7] 杨丽等.SPOC在传统高校教学中的应用模式研究[J].现代教育技术，2016. 26.5.56-62.

[8] 牛淑丽.基于网易云课堂的SPOC翻转教学模式设计研究[D]. 河北师范大学.2017.

[9] 唐叶钦.在线教育的“后MOOC时代”——SPOC解析[J].清华大学教育研究，2014.35（01）85-93.

[10] 王朋娇等.基于SPOC的翻转课堂教学设计模式在开放大学中的应用研究[J].中国电化教育，2015.12.79-86.

[11] 姜艷玲等.学习成效金字塔理论在翻转课堂中的应用与实践[J].中国电化教育，2014.07.133-138.

[12] 张金磊等.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2014.04.46-51.

[13] 阚维.有效课堂教学研究的转向及反思：知识内化的视角[J].教育科学研究，2014.11.35-41.

【作者简介】

王 欣（1977—）女，宁夏人，硕士，西安科技大学讲师，研究方向：能源经济与系统工程.

王新平（1970—）男，宝鸡人，博士，西安科技大学教授，研究方向：质量管理、系统工程.