MOOC+SPOC+翻转课堂混合式教学模式的实践研究

郭双冰 陈振坤 陈玉珍

摘 要：本研究针对地方应用型本科高校微分方程数值解课程的教学现状及存在的问题，提出MOOC+SPOC+翻转课堂的混合式教学模式，设计了线上线下教学活动，实行了多元化教学评价方式。实践表明，该模式能充分调动学生学习主动性，提高学生自主学习成效。

关键词：MOOC;SPOC;翻转课堂;混合式教学;微分方程数值解

微分方程数值解课程作为地方应用型本科高校信息与计算科学专业的一门专业核心课程，在教学过程中存在内容理论性强、难度大、学时少，学生基础水平参差不齐，学生缺乏学习积极性等问题。信息与计算科学专业是河南科技学院的省级一流本科专业，教师应汲取各种新教育理念，积极探索“互联网+教育”模式。近年，针对混合式教学模式设计的应用和实证研究很多，归纳起来，主要是针对MOOC及SPOC学习资源研究、混合式教學策略的实施等。基于上述问题和研究基础，笔者探索出MOOC+SPOC+翻转课堂的混合式教学模式。

一、MOOC+SPOC+翻转课堂混合式教学模式

MOOC（Massive Open Online Courses，大规模在线开放课程）和SPOC（Small Private Online Course，小规模限制性在线课程）作为“互联网+教育”的产物，给学生学习带来了多样性和便利性，它们虽然改变了传统的教育形态和教育方式，但容易导致学习过程停留在浅层学习层面，学生的学习效果难以得到提升。翻转课堂是指重新调整课堂内外的时间，让学生主动学习，在课堂宝贵的时间内师生共同研究解决问题，从而使学生获得更深层次的理解。笔者根据MOOC+SPOC+翻转课堂的混合式教学模式，结合微分方程数值解课程的特点，设计了线上线下教学活动，实行了多元化教学评价方式。

二、线上线下教学活动设计

线上线下教学活动设计是混合式教学模式的关键环节。在线教学活动包括学生自学和教师导学两个环节，同时结合本专业的人才培养定位、课程教学目标和教学计划等，采用多平台协作模式开展的教学活动。教师借助中国大学MOOC平台，选取大连理工大学微分方程数值解法课程资源，并结合学习通平台自建SPOC资源，每次课前发布在线学习资源（视频、PPT等）。网络平台随时监测学生学习情况，将学生在线学习过程中遇到的问题作为翻转课堂资料，引导学生进行讨论。这种方式既方便学生利用碎片化时间学习，又可以加强师生、生生间的互动交流，保障线上线下教学效果。

学生经历在线学习、在线检测和课前实践练习的过程，并即时与教师讨论交流，教师通过指导学生学习、监督学生学习进度、收集学习问题等环节，随时调整课堂教学活动。这种方式完成的在线教学，不仅可以增强学生的学习成就感，而且能培养学生的自主学习能力和创新意识。混合式教学模式下的课程的特色之处在于教师可以根据学生在网络学习平台讨论区中提出的学习难点进行有针对性的授课，采用翻转课堂模式引导学生思考、讨论，加深学生对这些内容的理解。以抛物型方程有限差分法内容的教学设计为例，抛物型方程的交替方向隐格式的导出是教学的重点和难点，传统教学方法采用演算的方式，教师在推导公式时要占用大量课堂时间，学生普遍反映理解困难。在MOOC+SPOC+翻转课堂的教学模式下，学生可根据自己的情况调整学习进度，教师针对学生线上学习的疑难问题进行重点讲解，采用直观教学方式，利用MATLAB软件编程求解相应的数学模型，将其结果可视化，并在此基础上引导学生进行总结，加深学生对知识点的理解。针对少数难度较大的内容，如Peaceman-Rachford格式、Douglas格式等，教师可以安排小组互动讨论，教师进行引导补充，直到学生完全理解为止。

三、教学评价设计

教学评价指教师在教学过程中对学生学习行为和学习效果的监测评估。传统的教学评价多以考试结果来评价学生的学习活动，往往会忽略学生学习过程中的动态表现，如课前自主学习、课堂互动和课后反思等。而线上教学平台可以统计分析学生的学习进度、学习习惯、课间练习等数据，生成个性化数据资源，教师和学生可以清晰地看到目标是否完成、知识技能是否真正掌握。由于线上、线下教学相融合，教师可从学生的学习过程、单元测试、学习反馈等方面进行评价。基于学者李逢庆构建的混合式教学评价框架，本研究初步厘定各个评价指标要素的占比，得到以下混合式模式教学质量评价指标（如表1所示）。

笔者将该混合式教学模式应用于2017级信息与计算科学专业学生的课程教学，并将其与2016级同专业学生的传统课堂教学实践进行对比分析。按照表1的框架，统计两种教学模式的各项指标数据，其中，2017级混合式数据来自学习通SPOC平台和教师手中实时成绩记录表，2016级学生的指标数据来自教师手中的学生综合成绩表，对比分析如下：

学习成效对比分析——在课前学习评价4个指标方面，传统教学模式分别为4.65分、2.67分、1.48分、2.03分，混合式教学模式为4.48分、4.63分、2.47分、4.31分，后者学生的成绩显著提升;课堂活动评价中，传统教学模式与混合式教学模式的2项指标分数分别为8.79分、9.51分和9.86分、7.64分，需要注意的是协作学习成果指标则是传统教学模式分数高;在课后学习评价2个指标方面，传统教学为7.64分、9.26分，均低于混合式教学模式的8.14分、9.50分;在期末评价方面两种模式差距不明显。总分方面，混合式教学模式分数的73.56分比传统教学模式的70.60分要高2.96分。总之，混合式教学模式有效提升了学生的自主学习能力和学习效率。

学习行为对比分析——学生的课前在线学习时间、线上和课堂表现、课后练习等与期末成绩正相关。统计数据显示，混合式教学模式的学生课前学习评价分数明显高于传统模式，说明混合式教学模式有助于提高学生的自主学习能力，在提高成绩方面起到积极作用。一方面，传统课堂教学的课前预习和课后练习环节缺乏教师的监督，学生完成效率不高;另一方面，混合式教学模式借助网络优质资源弥补了课前学习的不足，同时提高了学生的探索兴趣。值得注意的是，协作学习评价指标方面混合式教学模式低于传统教学模式，说明混合式教学模式在促进学生的课堂协作学习方面略显不足。

笔者探索并实践了MOOC+SPOC+翻转课堂的混合式教学模式。实践表明，该模式对提高学生学习成效和培养学生学习自主性具有积极作用。MOOC+SPOC+翻转课堂的混合式教学模式为信息与计算科学专业教学提供了新的手段，但也存在一些问题，如教学环节互动质量难以保证，个别学生的交流需求不能完全得到满足等。此外，如何指导学生合理利用MOOC平台资源进行学习，教师如何更好地在线辅导学生，如何监督学生在线讨论、协作学习等问题，不是单靠平台的技术支持就能实现的，还需要教师在以后的教学工作中深入研究，对该模式进行持续改进与完善，从而为地方应用型本科高校混合式教学模式的推进提供更好的参考。

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责编：初 心