基于SPOC的翻转课堂教学模式设计研究

袁堂波 蔡大卫 魏子健 刘军 陈思春 江龙海 覃健

SPOC（small private online course）即“小规模的限制性在线课程”[1]，是一种结合传统课堂教学和在线教学的混合学习模式，它作为一种新兴的互联网概念，其主要特征是完善并重构MOOC（massive open online course），是对MOOC 课程的有效补充，为高校开创“互联网+”环境下的教育观念与教学模式的信息化变革提供新的可能。翻转课堂（flipped classroom）最初是在美国林地公园高中发起的，其中的两位教师乔纳森·伯格曼（Jonathan Bergmann）和亚伦·萨姆斯（Aaron Sams）的教学实践想出的方法是针对学生录制网络课程[2]。一开始进行录制视频课程是为了错过教室上课的学生而准备的。但是老师渐渐意识到，通过在线视频课程来帮助复习和改善课堂教学，可以达到让所有学生受益的目的，实践中发现这套方法能挤出更多的时间给予学生个别关注，建立更好、更紧密的师生关系。翻转课堂的主要特点是教师在课前将提前准备好的教学资料（如视频或音频以及电子版文档书籍等）提供给学生，学生自主完成知识点和各项任务的学习。在课堂教学时运用以问题为中心的教学方法，通过师生间的互动让学生充分参与讨论并在老师的引导下，将课前学习的知识进行内化吸收，真正强调以学生为主体的培养模式。目前越来越多的学校将翻转课堂应用到实践教学当中，与此同时，对翻转课堂的理论研究也越来越系统。此外，还有一些学校开展了与翻转课堂类似的相关探索。比如，江苏木渎高级中学的“问题导向自主学习模式”、江苏洋思中学的“先学后教，当堂训练”、山西新绛中学的“自学——展示模式”等。但是，真正在信息技术支持下的展开“翻转课堂”教学，还是2012 年后在重庆、北京、上海、广东等地的一些地方开始的——重庆市江津聚奎中学和广州市海珠区第五中学相继开始了翻转课堂的教学实验；普陀区曹杨实验小学充分运用“电子书包”这一新技术教学，为课堂带来了“翻转课堂”的创新革命；深圳市南山实验教育集团下的教师们凭借学校信息技术人员开发的平台，开始了教学方式的深刻转型。基于SPOC 的翻转课堂教育模式主要应用于文科的有关课程，将其应用到骨外科的临床教学中在国内鲜有报道，为了更好的提高医学生的理论知识和临床技能，本研究参考国内外相关教学经验，尝试构建基于SPOC 的翻转课堂骨外科教学模式，对传统的教学模式进行改革。

1 基于SPOC 与翻转课堂的骨外科教学模式的设计

结合骨外科专业课程的教学特点，借鉴其他兄弟院校的SPOC 教学模式，我院充分利用教学平台资源，将基于SPOC 的翻转课堂骨外科学的教学模式主要设计为线上课前教学和线下课内教学两个主要模块，各模块主要内容如图1。

图1 基于SPOC 的翻转课堂骨外科学教学模式示意图

1.1 线上课前教学模块

线上课前的教学内容主要包括4 个方面：教师精心设计总体的教学目标，要求学生提前进行自主学习发布的相关知识点。随后教师发布该章节的教学视频及电子版书籍或讲义等至平台，学生利用空闲时间在规定时间内观看视频并完成课前发布的测试题。学生根据自己所学内容及重点难点在平台进行发帖讨论，教师予以指导和解答。该模块的教学内容主要由学生在课堂教学前自主完成。

（1）教学设计和要求。课前一周，教师向学生介绍基于SPOC的翻转课堂的教学模式的主要流程和内容，包括线上课前教学和线下课内教学两个模块，建立QQ群，和学生建立良好的互动。线上课前教学基于超星平台，根据提前计划好的教学目标进行视频的设计，课前学习任务测试题和小组作业以及组织在线平台互相讨论问题。由于该模式是以学生为中心，根据教师的教学安排在规定时间内自主完成学习任务并积极展开讨论。

（2）线上课前教学微视频。教师采用Camtasia Studio Practice 录制视频，主题包括骨外科的临床技能检查及常见疾病等相关内容，考虑到学生的注意力问题，视频的时间不宜过长，控制在10 min 以内。可以发布一到两个教学视频，每个视频安排几个基础问题供学生学习思考讨论。老师在后台跟踪学生观看视频的情况并在QQ 群及时通知督促，学生观看完视频后也在平台提出自己在学习过程中遇到的难点，由老师对问题及时引导并适当解答。

（3）课前自测。包括两部分测试，个人测试题和小组测试题。学生在规定的时间看完视频并完成测试题作业的提交。个人测试题主要以选择题为主，提交后即自动批改，学生自主独立在线上完成并反馈评价。小组测试题主要以问答题的形式，由事先分配好的学习小组共同完成，再由教师进行检查评估。课前测试题主要是以基础理论知识为主，目的是考察学生自主学习效果并及时发现其中的问题以便为后面的教学内容服务。

（4）课前线上讨论。主要收集学生观看视频中遇见的问题以及在视频中提及的问题的讨论，鼓励学生积极参与，由教师指导和点评，更好的完成知识的内化。

1.2 线下课内教学模块

线下课内教学也主要包含4 个方面：组织鼓励学生讨论，开展随堂测验，经典病例讨论以及教师总结评价。学生以小组为单位，互相讨论并解决部分问题，积极参与随堂测试和病例讨论，小组之间互相评价，借助这些教学环节进一步巩固所学知识，培养学生自主学习能力。

（1）课内讨论。教师对于学生课前讨论的内容总结反馈，并根据前面测验的结果针对性的提出学习中存在的问题，通过理论知识教学，引导学生积极思考并互相讨论，逐渐加深对骨科疾病的理解，该部分时间控制在10 min 以内为宜。

（2）随堂测验。由授课老师根据本章节的重点知识以及在课前教学中发现的问题设计若干选择题，由小组为单位竞赛回答并阐述理由，对于意见不一致的问题，需要教师在其中充当引导者的角色，慢慢引导学生自己讨论出正确答案，该部分时间也尽量控制在10 min 以内。

（3）经典病例讨论。教师在课前精心设计一个难度适中且具有典型特征的完整临床病例，各小组围绕患者的临床表现、病史及手术方案等内容进行讨论，部分以角色扮演的形式让学生参与其中，每个小组随机抽取一个相关问题进行汇报，教师在学生汇报讨论过程中给予指导和答疑，进一步加深学生对骨科临床疾病的认知和理解，更好的培养临床实践技能。该部分是整个课堂教学的重点，故病例讨论的内容时间安排在20 min 左右，角色扮演及小组汇报时间控制在35 min 以内。

（4）课堂总结及评价。此环节需要师生共同完成，各组学生总结自己所在小组在本次学习中的收获以及不足，并按照老师的要求对其他小组进行评价，在此基础上教师进一步完善和总结，对各小组以及整体进行评价，布置课后练习作业和复习要求，该部分时间控制在15 min 左右，学生借助课上所学知识以及讨论内容自主完成课后学习任务。

2 基于SPOC 与翻转课堂的骨外科教学反馈

教学反馈采用理论知识测试题，分析学生参与度和完成度以及学生对此模式教学课堂的问卷评价三方面综合进行。本研究基于SPOC 的骨外科学翻转课堂开展了一学期的教学实践，结果表明新的教学模式受到了绝大部分学生和老师的好评并且取得了良好的教学效果。本次研究选取南京医科大学2016 级临床医学专业学位硕士研究生为研究对象。

2.1 理论知识测试题

期末理论考试由教学经验丰富的高年资教师设计出题，不论是实验组还是对照组均采用同一套试卷，考试结束后对成绩进行统计分析，发现参与翻转课堂的学生中，考试成绩获得优秀的人数占总实验组总人数的25%，高于对照组的11%，考试成绩获得良好的人数占实验组总人数的28%，高于对照组的19%，考试成绩获得中等的学生占实验班人数的15%，与对照组的17%相似，参与翻转课堂的学生获得不及格的比例要高于对照组，说明该教学模式的缺点是两极分化较为严重，学生的自觉性和接受能力差异较大，也一定程度上反映出基于SPOC 的骨外科翻转课堂的教学模式将自觉性高且态度认真的学生和注意力不集中接受力差的学生分化出来。

2.2 分析学生参与度和完成度

通过访谈以及后台学生参与度分析发现，学习的高峰期集中在每天的20:00-22:00，也有部分学生会利用自己的空闲零碎时间比如课间、午休和晚自习等，因为白天学生大部分时间都在上课或者参加各项学校活动。分析还发现大部分女生的学习时间比男生略长，因为女生的学习自觉性较男生更强，有较强的学习驱动力和自我管理能力，常常更愿意把时间用在学习视频上，并能够认真对待课前的测试讨论以及课后的作业等。但同时男生对于讨论的部分有更高的参与度，不管是平台上的发帖还是小组汇报讨论，男生表现出更高的讨论积极性。刚开课的时候和作业截止的时候参与度最高，可能是因为刚开课学生对于新的讲课方式的好奇心驱动，故活跃度高，而作业截止和期末考试前则是学生集中补全学习任务的时候，因此活跃度也很高。总体来说，实验组的学习参与度和教师互动程度大于传统教学的对照组。

2.3 学生问卷评价

问卷调查能够在短时间内获得大规模、大样本量的研究数据，通过回收实验组学生的问卷信息获得相关反馈数据。课程结束后，采用自行设计的SPOC+翻转课堂教学问卷对实验组学生进行调查。问卷包括四个维度：SPOC 教学资源评价、翻转课堂效果评价、课外交流效果评价和教学效果评价。问卷回收率为100%。结果表明：95%的学生认为SPOC+翻转课堂教学模式有助于骨外科的学习；他们普遍认为教学资源丰富，视频讲解清晰，翻转课堂教学活动安排合理，课程论坛和QQ 群有助于课外的交流和学习。从学生的建议中我们可以了解到翻转课堂有利于学生快速掌握本章节的学习重点，培养学生自主学习和独立思考的能力，不同的学生因为掌握能力不同因此有了更好的选择，学习能力强、基础好的学生往往会用倍速观看，节约宝贵的学习时间，而基础较差的学生则可以对自己不懂的地方反复观看查阅，达到和学习能力强的学生一样的知识掌握水平，更突出了教育个性化的要求，满足了不同层次学生的需求。翻转课堂由于可以反复观看，被认为可以更好的巩固知识，提高学习效率。对于控制能力差的学生则容易影响学习进度和效果，很难自觉独立的完成老师布置的学习任务。大部分学生对于课内讨论和反馈都抱有积极的态度，认为这样的学习是一个不断内化的过程，且使得教师和学生的互动更加密切，有助于建立更良好的师生关系。

3 讨论

传统的面对面课堂教学方式能够延续至今，有着其不可替代的优势。同时，互联网和科技的进步也带来了教学模式的革新。SPOC 作为后MOOC 时代的一种网络教育模式，整合了传统的教学方式和优质的网络资源，引导学生从初级学习走向高级学习，有更多的课堂时间进行深入的讨论，可以最大程度地发挥教师的专业特长，也极大地激发了学生的学习潜能，培养学生解决问题的能力[3-5]。

翻转课堂打破了传统的教学模式，拉近了师生之间的距离，提高了教师的教学积极性和学生的学习兴趣。总之，翻转课堂教学法是将传统的“课内吸收、课后内化”的教学模式转变为“课前吸收、课后内化”的教学模式，是一种以教学效果为导向的教育方法改革。目前，翻转课堂已在临床医学其他课程中得到应用，并取得了良好的教学效果[6-8]。

SPOC 正悄然掀起大学教育教学改革的热潮[9-10]。哈佛在线学习实验学术委员会主席罗伯特卢教授认为，在未来的教学中像SPOC 这样更灵活、更精细的课程是大势所趋。基于SPOC 的翻转课堂教学模式有利于培养学生独立自主的学习能力，在整个教学过程中，没有传统授课方式中教师一味的单方面的灌输知识，而是由学生在学习任务的驱使下一步步探索并理解知识[11-13]，真正实现了以学生为中心。教师能在后台观看学生学习进度和讨论的同时及时发现他们的问题并给予恰当的指导和答疑，节约了学生的学习时间，提高了学习效率。研究显示，翻转课堂教学模式充分调动学生的积极性和主动性，学生对教学的满意程度和对知识的掌握程度都较好[14-16]。由于教师全程督促并参与解答学生的讨论，使得学生和教师的联系更为紧密，营造了更为良好的师生关系。

同时，通过基于SPOC 的骨外科翻转课堂的实施，分别选取了实验组和对照组的学生作为研究对象，比较二者的成绩变化。结果表明实验组获得优秀和良好成绩的学生比例明显高于对照组，这说明基于SPOC 的骨外科翻转课堂的线上线下交互反馈的教学模式可以提高学生的学习成绩和效率，有利于学生主动学习，培养学生的临床思维能力和自学能力，取得了良好的效果，是未来值得推广和研究的一种教学模式。与此同时实验组不及格的学生也较对照组增加，说明部分学生的自制力有待提高，如何更好的督促并帮助这部分学生养成良好的学习习惯和约束力将是后期亟待解决的问题。未来需要进一步探索如何将翻转课堂更好的应用于骨外科教学中，争取进一步提高学生和老师的满意度，提高教学质量。