基于SPOC的计算机应用软件类课程翻转课堂教学探索

陈小红， 袁明

(上海震旦职业学院 机电与建筑工程学院， 上海 201908)

0 引言

随着人工智能、物联网、云计算等现代信息技术的高速发展，互联网+时代已经来临，教与学的关系、知识的传授与获取方式都发生了革命性的变化。SPOC(Small Private Online Course，小规模限制性在线课程)是一种在线课程与传统课堂的混合教学[1]，它作为MOOC(慕课，大规模在线课程)的发展和补充，既发挥了在线教育的优势，又弥补了MOOC在学校教学中的不足之处，目前已经在各类学校和机构得到了广泛应用。

1 基于SPOC的翻转课堂

互联网尤其是移动互联网的蓬勃发展催生了翻转课堂(Flipped Classroom)教学模式，也将引发教师角色、课堂模型、教学管理模式等一系列变革。翻转课堂是指教师将学习的决定权交给学生，重新调整课堂内外的时间分配。知识传授放在课堂之外自主学习，而知识的内化在课堂上通过师生互动完成[2]。让学生在教师的指导下充分利用SPOC平台上的视频、课件、活页式电子教材等网络资源获取相关的信息，而教师则可以将重心放在答疑、讨论、任务协作等高价值的活动中。基于SPOC的翻转课堂是为了提高学生学习的灵活主动性，让学生通过实践获得更真实的学习体验，可以弥补课堂时间不够的问题[3]。高职计算机类课程知识更新快，教学内容多，要求学生在课堂外能花大量时间进行实践操作训练，对学生的自主学习要求更高。

翻转课堂教学模式的实施要求教师能准确分解教学知识点，选取学生能理解的内容，细化到使每个知识点能在短时间(如10-20分钟)之内讲清楚，便于抓住学生的注意力。还要求教师制定出明确的学习计划表和学习任务单，让学生能更好地规划好学习时间，及时完成学习任务，教师能通过检查学生学习任务单的完成情况来调整课堂教学[4]。教师在课堂教学活动设计中应更注重高阶级的思维能力和沟通协作等核心素养的培养。学习平台的选择也至关重要，线上课程平台不仅能承载教学资源，还要能记录和分析学生的学习过程，具有良好的教学管理和课堂交互功能。

2 课程教学分析

“Unity3D开发入门”课程是高职虚拟现实应用技术等专业开设的一门核心专业技术课程，总学时64学时，在开设本门课程前已经开设了“计算机基础”“程序设计语言”“三维建模基础”等前导课程。本课程的教学试图将信息技术教学手段用于信息技术类课程本身的教学，实现翻转式课堂，培养在VR(虚拟现实)产业的飞速发展中紧缺的VR人才。该课程在高职二年级下学期开设，本专业学生头脑灵活，动手能力较强，但对理论知识的学习缺乏足够的耐心，对实践教学比较感兴趣，要求能够“看得见，做得出”，学生普遍具备较强信息技术基础，数字化是他们最基本的生存环境。学生经过一年多的集体生活，团队凝聚力强，易于组织开展小组活动。

3 课程教学策略和方法

“U3D开发入门”课程课堂教学内容不仅多而且繁琐，需要大量的项目实践来帮助学生理解和掌握，但同时教学课时有限，课堂上人多，师生互动受限。在线教育与传统课堂教育相结合，运用SPOC平台来开展教学。使用线上教学平台可以记录学生的学习情况，便捷的签到系统大大节省查考勤的时间，学生下载资源、完成任务都有相应的经验值积累，使教师实时掌握学生的预习以及课后练习的情况，也为翻转课堂教学模式的实施提供了条件。

传统的计算机应用软件类课程教学通常都是教师边讲授边示范新知识点，接着轮到学生实操，就会发现老师讲得再好再生动，学生听进去的并不多，尽管之前再三提醒，该犯的错误照犯不误，导致教学效率不高。针对学生普遍存在抽象概念理解难的情况，在课程中以形象化的项目分解任务，取代抽象的理论说教，让学生先根据教师给的任务自己去探索解决，在遇到困难的时候，教师再适时的点拨，在完成基本任务的基础上再进一步的延伸拓展，最后总结巩固本课的学习内容。这种“翻转式课堂”的教学模式，让学生在体验——理解——提高中不断重复巩固，充分调动学生的积极性，找到适应他们的学习方法。

4 单元教学内容分析

以“刚体与碰撞器”教学单元为例。添加了刚体的物体可以模拟真实世界中物体的运动、碰撞等属性，碰撞器是游戏逻辑中最基本的物理功能，在游戏开发和虚拟现实项目中都是必不可少的[5]。本单元是围绕设计、实现并发布一个叫做“滚珠游戏”的项目展开。主要包括了设计游戏的界面，实现让游戏镜头跟随小球，并给小球施加力来控制物体的位移，最后用Unity物理系统中的碰撞机制实现两个物体之间产生碰撞的判断，实现碰撞后产生的效果，并在手机和PC端发布该应用程序。本单元内容前面承接Unity UI界面开发基础、Unity 脚本程序基础以及常用API，后面是射线技术、动画系统与寻路系统等内容，学好本单元内容为后续项目的开发打下牢固的基础。

5 单元教学实施

(1) 课前准备阶段

本单元所涉及的知识点通过制作好的PPT课件、视频微课、电子教材、课程任务书等教学资源上传到SPOC平台，让学生根据自己的接受能力和时间，自主安排完成预习任务。有了这样一个预习的基础，到了实际上课的时候让学生根据已学的知识去完成教师设定的小任务，通过任务来激发起学生的求知欲望。学生课前充分利用资源自主学习，师生互动，资源共享，检验学生课前的准备，获得新知的情况。

(2) 课堂实施阶段

在课堂教学过程中，教师在安排各项活动时要注重互动、交流，重点突出，条理清晰，节奏紧凑，要能最大限度地调动学生课堂参与的积极性、主动性。

1) 复习旧知，引入新课。

教师根据课前在移动终端上传的课程学习任务书，让学生对物理系统的基本作用有所了解，展示分享部分预习成果——游戏UI的设计，根据游戏项目，请学生分析游戏逻辑，画出分析图纸，引出本单元要完成的重要任务：碰撞检测。为游戏项目的开发做好充分的准备，也引出了新课内容。

2) 小组合作，自我探索。

由于已经通过SPOC平台的资料复习了需要用到的知识点，学生小组一般都能完成游戏项目的大多数任务，对于如何实现碰撞检测的任务，请学生根据老师提供的资源以及互联网平台，分小组寻找解决的办法。在学生完成任务的过程中，教师在教室内巡视各小组完成的过程，了解他们完成的情况和出错的地方。翻转式课堂，让学生在“做”中学习。

3) 教师点拨，完成项目。

以小组为单位分享遇到的问题以及自己想到的可能的解决办法。结合学生完成任务的情况，教师综合应用数字化资源将抽象的知识具体化，讲授刚体与碰撞体的基本概念和作用，以及碰撞检测事件函数的语法，并演示本项目中该任务的解决办法。让学生不仅知其然，更知其所以然。学生在自主探索中会遇到很多问题，带着问题来听课会格外认真，学生可能在教师讲解之前就能自己完成项目，可是对新知识点依然一知半解，依然需要老师的讲授。

4) 变式练习，举一反三。

为加强学生对该知识点的理解，教师要求学生不仅要完成该游戏项目，并在完成过程中做个测试实验，并将实验的结果填写到SPOC平台的课堂小测试中。测验中给定了6种两个物体发生碰撞的情况，请学生通过实验找到答案。小测试的试题在课前导入，需要进行的时候点击开始，测试结果即时反馈给教师。通过本次测试实验，加深理解刚体与碰撞器的关系，总结出碰撞检测发生的条件，帮助学生对知识进行串联、加工。

5) 总结巩固，学以致用。

根据学生课堂学习情况和测试结果，教师对教学内容进行简单扼要的课堂小结，并启发学生思考如何利用本单元学习的知识改进“滚珠游戏”以及制作类似的游戏项目。学生回顾自己任务完成和测试的情况，思考并尝试利用所学知识给“滚珠游戏”设置障碍物等，考虑制作一款类似游戏，如捡金币游戏等。

(3) 课后拓展阶段

给师生提供一个突破时空限制的互动机会，让课堂无限延伸。学生根据个人情况利用有效资源，修改并调试、实现改进后的“滚珠游戏”项目，并上传到SPOC平台。学有余力的同学可以开发类似的小游戏发布到平台，并在互动平台上帮助他人解决相关问题。

6 总结

在教学中，教师从学生的特征出发，依托SPOC平台采用翻转课堂模式教学，充分利用在线教学平台、在线教学资源将知识点分解、碎化，打破了传统教学的时空限制，依托SPOC平台能够很便捷的实现班级的教学管理，准确记录、反映学生的学习过程。教师将教学内容融入到一个完整的，即做即玩的小游戏项目，大大提高了学生学习的兴趣，通过将项目分解成一个个小任务，化繁为简，让学生不仅不会望而生畏，还会主动去开发探索，成为教学的主体，在自己尝试、检查错误、纠正错误、巩固知识、拓展的过程中体验到学习的成就感，获得了更好的学习效果。不足之处就是SPOC平台存在蓄意刷经验值的现象，需要教师仔细甄别有效的经验值，结合过程性表现来综合考查一个学生的学习过程。

教育观念决定教育行为，实施翻转课堂的教学，必然要打破原有的教学范式和习惯，也需要不断地学习相关的信息化技能。比视频制作更重要的是如何通过课堂观察、对话、讨论、测试等来分析把握学生学习的进展，并适时地给予答疑和帮助，真正实现学生对知识点的内化吸收，这对教师的职业素养有了更高的要求。在进行基于SPOC的翻转课堂教学过程中，在线课程平台始终只是知识传授的载体，对于学校教学来说，教学节奏的把握和巩固教学效果的关键还在于教师本身。