基于SPOC+翻转课堂的数值分析线上教学模式构建

石端银 张晓鹏 潘晓丽 张太发 姚君

摘  要 结合数值分析课程线上教学实践经验，依托学习通平台建立数值分析课程SPOC，并借助钉钉直播平台线上答疑，分别从课前预习、课中讨论和课后辅导答疑三个方面，构建一套以“学”为主的线上教学模式。该教学模式将翻转课堂的思想融入其中，在课堂直播答疑中设置丰富的互动交流环节，不仅促使学生全程参与，实现思考不停歇，学习不间断的目的，而且可以培养学生的自主学习能力和创新学习能力，从而达到提高线上教学效率和质量的目的。

关键词 线上教学;SPOC;MOOC;翻转课堂;教学模式;数值分析

中图分类号：G434    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）12-0043-03

Abstract This article combines the online teaching practical experience of the numerical analysis course， builds the numerical analysis course SPOC based on the learning platform， and uses the online live answering platform on the Dingding live broadcast plat-form to construct from three aspects： pre-class preview， in-class dis-cussion and after-class tutoring a set of teaching-based online tea-ching models. This teaching mode incorporates the idea of flipped classroom， and sets up a rich interactive communication link in the classroom live Q&A， which not only encourages students to partici-pate in the whole process， realizes the purpose of non-stop thinking and continuous learning， but also can cultivate students independent learning Ability and innovative learning ability， so as to achieve the purpose of improving online teaching effect and teaching quality.

Key words online teaching; SPOC; MOOC; flipped classroom; tea-ching model; numerical analysis

1 引言

2020年初，由于受到新冠肺炎疫情的影響，教育部要求全国各高校延期开学，积极开展线上授课和线上学习等在线教学活动，保证疫情防控期间的教学进度和教学质量，实现“停课不停教、停课不停学”的教学目标[1]。笔者结合数学专业课程数值分析线上教学的实践经验，构建基于学习通的数值分析课程SPOC与钉钉直播线上答疑相结合的线上教学模式。在该教学模式中，将翻转课堂的思想融入其中，真正达到提高线上教学质量的目的。

2 线上教学

线上教学以班级为单位组织授课和双向互动，以录播课为主，采取“录播+直播线上答疑”的形式。有条件的学校可以采用直播+线上答疑的形式。课后辅导可以采用点播或线上答疑形式。

3 SPOC+翻转课堂教学模式内涵

SPOC教学理念  SPOC（Small Private Online Course，即小规模私人线上课程）最早是由美国加州大学伯克利分校的MOOC实验室主任Armando Fox提出和使用的[1]。Small是指学生规模一般在几十人到几百人;Private是指设置准入条件，满足条件的学生才能申请参与SPOC课程。当前的SPOC教学案例主要是针对围墙内的大学生和在校学生两类学习者进行设置，前者是一种结合了课堂教学与在线教学的混合学习模式，是在大学校园课堂采用MOOC的讲座视频（或同时采用其在线评价等功能）实施翻转课堂教学。SPOC是MOOC的继承、完善与超越，相对于MOOC，具有规模小、限制准入、成本低的特点，能提升MOOC学习质量，更适合某个专业或某个班级这样的小规模群体进行教学[2]。

翻转课堂教学理念  翻转课堂（Flipped Classroom）源于2007年美国科罗拉多州洛基山林地公园高中，由两位化学教师Jon Bergmann和Aaron Sam共同创立。所谓翻转课堂，是将传统课堂中师生面对面授课通过学生在家观看教学视频来实现，而课堂则变成师生之间讨论问题和探索问题的场所。这种教学模式翻转了传统的教学理念、教学流程和教学参与者的角色，真正诠释了以学生为本的教学内涵。它不仅道出了当今信息爆炸时代的学习者的心声，也重新调整了传统课堂的教学结构和教学流程，真正体现了因材施教、因人施教的个体差异化教学。这种教学模式不但可以激发学生的自主学习兴趣，而且可以培养学生探究式学习和深度学习的能力，达到应用型人才和创新型人才培养的目的[3]。

4 SPOC+翻转课堂的数值分析线上教学模式构建

建立数值分析课程SPOC  依托学习通平台，结合中国大学MOOC共享资源，自建数值分析课程SPOC。以章节教学活动为单元，将各单元学习目标具体化，使学生在课前明白课程的学习任务以及所要达到的目标。根据制定的教学目标，设计章节内容。基础知识主要包括“录播视频+课堂测试”两类资源，将每一节课的主要知识点分割制作成不同短视频，并配有针对性的章节测试，按照“视频—测试—视频—测试……”的模式，以任务点、闯关式进行设置，使得学生在课堂学习过程中边学边练、学练结合，知识牢固、效果更佳。高阶性的知识主要通过课堂主题讨论、互动学习、知识拓展和直播课堂等环节来实现，促进学生深度学习。

翻转课堂思想融入直播课堂  线上教学与线下课堂最大的区别是教学的主体发生颠覆性转变。“停课不停学”的主体显然是学生，“忙”的主体也应该是学生。教师主导角色要转变，从知识量的输出者转变为知识力的引领者。当以知识的体悟、掌握和执行为教学要求与目标时，教学就不能只停留在知识量的层面上，应更进一步凝练、提纯，与学生获取新知识的能力、洞悉核心性质的能力、迅速准确攫取急需技能的能力相联系，形成环环相扣、关关紧凑的教学过程。要通过线上课程的“小单位、多方法”直接与学生的能力需求相对接，打破知识边界，创新以执行为目的的教学模式。“学一点”即可“做一点”，“学一面”即可“做一面”甚至“做一套”[4]。

本课程教学模式大体框架分为课前、课中、课后三个阶段，课前预习充分，课中直播教学组织结构严谨、多种课堂活动开展有序，课后作业、辅导答疑紧随其后，学情分析报告精准指导等。设计如图1所示。

1）充分的课前预习。上课前一周，在学习通平台上打开知识点任务学习关卡，学生可以在自由的时间里预习接下来要学习的内容和进行基础知识的学习，为接下来的高效率直播课堂互动交流做好充分准备。通过课前预习，可以激励学生自主学习和探究式学习。

2）高效的直播课堂。课前10～15分钟，在平台发布通知，提醒学生上课、拍照签到，并完成调查问卷。调查问卷主要针对课前预习中涉及的章节测试题中的难点统计，以方便课堂上有针对性答疑解惑。接下来按照正常课表时间开启QQ同步课堂直播线上课堂活动，直播课堂并非重复录播视频和课前发布的教学资源内容，而是针对本节课所涉及的教学重点、难点或者学生感兴趣点以及课前调查问卷中的疑惑点做重点讲解，将知识点穿成线，使学生可以总体把握各知识点之间的联系，加深对本节课知识的理解和掌握。这个过程可以通过随机点人、知识抢答、课堂问答、主题讨论、群聊互动等功能组织实施，给学生的知识吸收内化过程留有更多的空间[4]，促进学生深度学习，激发学生的学习兴趣和内在潜能。

3）针对性的课后辅导答疑。关于课后任务的安排，主要围绕帮助学生复习巩固、消化吸收已学知识，要求学生在学习通平台完成课后作业、查阅文献并搜集应用案例、绘制知识点思维导图，完成单元自测等。这些活动要求学生在规定的时间内独立完成，做错的题目可以分组展开讨论，每组的组长负责本组学生的课后辅导答疑工作，充分发挥优秀学生的“传、帮、带”作用，培养学生之间的团体协作和相互沟通能力，实现互帮互助、共同进步的目的。

5 数值分析线上教学考核方式

为了公平公正地反映学生的线上学习成绩，数值分析的线上学习成绩考核方式与线下有所不同，虽然仍采取“总成绩=平时成绩+期中成绩+期末成绩”的形式进行考核，但是各部分的分值做了适当调整。

平时成绩所占比例加大，占总成绩的40%，而且考核指标更加全面细致，主要包括教学视频的观看完成度、随堂测试成绩、章节学习次数、作业成绩、实验成绩、签到情况、参与主题讨论成绩、课堂互动情况等。这些指标在学习通平台数据统计这个板块中，详细记录了每一位学生的实际参与和完成情况，并给出一个综合成绩。

期中成绩考核与以往线下考核方式完全不同，不再是一次考试定成绩，而是分阶段进行测试，每次阶段考试试卷采用多套试卷随机抽取，题目设置乱序，限定学生统一在规定的时间内独立完成并提交。本课程共学习八章内容，每两章内容进行一次线上阶段测试，一共进行四次阶段测试，最后将四次阶段测试成绩取平均值作为该门课程的最终期中考试成绩。这种考核方式比传统方式更能反映学生的总体学习水平，更具有參考价值。

期末考试仍然采取的是线上考试，考试方式和阶段测试类似。在腾讯会议设置虚拟考场，在500道试题的题库中随机抽取30道题，随机组卷20套，每套试卷设置题目乱序，选项随机。考试期间，学生打开摄像头对准答题环境，教师实时远程监控，切换、查看每一位学生的答题情况，尽可能达到线下考试的效果。

6 结语与展望

在“互联网+教育”快速发展的今天，学生从出生就处于一个数字时代，传统的教学方式已经完全不适于现在的课堂[5]。在未来的高校教育中，线上教学或者线上线下混合式教学将占据教育的主要阵地。疫情期间，本课程采用的“学录播+课堂直播”这种跨平台的混合式教学模式，将翻转课堂的思想融入线上教学，更关注学生的个性化发展和个性需求，注重培养学生的自主学习能力和思考探究协作能力，真正诠释了“教育以学生为本”的内涵，从而达到应用型人才的培养目标。

参考文献

[1]延期开学后，孩子“宅家”咋学习？教育部：利用网络平台“停课不停学”[EB/OL].[2020-02-01].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s5147/202002/t20200203_417488.html.

[2]刘钢.基于SPOC的混合教学模式在教育统计与SPSS课程中的应用[J].现代信息科技，2018（12）105-107.

[3]石端银，张晓鹏，李文宇.“翻转课堂”在数学实验课教学中的应用[J].实验室研究与探索，2016（1）：176-178，233.

[4]石佳，刘密，王超，等.基于“智慧树”平台线上教学实践探究：以《针灸学》为例[J].中国多媒体与网络教学学报：上旬刊，2020（5）：134-136.

[5]姚艳，姜喜春.基于“SPOC+翻转课堂”的教学模式的设计与实践：以“高等代数”为例[J].黑龙江教育：理论与实践，2020（6）：81-82.