基于SPOC和雨课堂混合式教学研究与探索

张佳薇，李丹丹，张国成，王天琪，刘 畅

(东北林业大学 机电工程学院，哈尔滨 150040)

当前，“互联网+”教育受到了社会的广泛关注，与传统的课堂教学相比，信息化教育依靠网络的便捷性，突破了时间和空间的限制，大大提高了课堂教学效率，同时为个性化、智能化、多样化的教育教学模式提供了更多可能[1]。特别是金课“两性一度”的评选标准，激发了更多教师改进传统教育方法的热情，开始在教学过程中引入翻转课堂、MOOC(Massive Open Online Course，大规模在线开放课程)、线上线下混合式教学等新模式[2]。

雨课堂是学堂在线和清华大学在线教育办公室联合研发的一款新型智能教学模式[3]。学生无需下载软件，只要有微信就可以进入雨课堂进行听课、答题、发送弹幕，实现与教师的实时互动，课后还可以观看回放。教师只需要在PPT中安装一个小插件，就可以在课前发布预习视频、语音、课件等资料到学生手机端，课堂上可以进行限时测试，课后还可以推送课堂个性化报告、讨论等，为学生形成性评价提供更加准确、丰富的直观量化数据。但雨课堂只是对传统课堂的简单升级，还不能解决当前基础课学时短、内容多的问题。SPOC(Small Private Online Course，小型限制性在线课程)是在MOOC之后出现的一种更有针对性的在线开放课程[4]，它是MOOC的延伸，和MOOC一样具有资源丰富、形式多样、时间灵活的优点，同时又设置了准入条件并限制了学生的规模，可以与在校学生的学分和绩点挂钩，更适合作为课堂教学的补充[5-6]。将雨课堂和SPOC有机结合，课上利用雨课堂与学生互动，课下利用SPOC补充视频、习题等资源，两者相辅相成、有机结合，构建混合式教学活动，实现了线上线下的联动和统一[7]。以电工电子学课程为例，开展了基于雨课堂+SPOC的混合式教学改革探索与实践，并取得了良好效果。

1 SPOC+雨课堂的教学组织方式

根据建构主义的学习理论，学习应该包括情景、协作、会话、意义建构，学生学习的过程是根据自身的经验建立新的认知，学生是信息加工的主体，要在学习过程中发挥自身的主观能动性。为了让学生参与到学习的全过程，在各个环节都能够发挥主观能动性，基于雨课堂+SPOC的混合式教学改革探索与实践采用“课前准备+课中讨论+课后反馈”三位一体的组织方式，如图1所示。

图1 三位一体组织方式Fig.1 Trinity of organization

课前根据教学任务安排，学生通过SPOC学习了解课程的背景知识、学习目标，完成预习测试，并准备交流讨论的内容，学生在预习全过程都可以通过SPOC课程论坛交流讨论。课中由各小组进行PPT汇报，之后各小组之间进行问答环节，让学生既当学生又当老师，教师引导学生进行提问和回答，并进行总结点评，在课程结束时留一道开放型思考题。这种全程互动的教学环节可能会占用学生较多的课余时间，在实际操作过程中近一半内容采用这种方式，另一半内容采用雨课堂授课。课后学生在SPOC中完成作业并进行作业互批，提出存在的问题，教师答疑解惑，最后学生通过SPOC提交思考题，教师点评开放型思考题。

在课堂上各小组进行汇报讨论时，教师要把控全局，适时引导学生进行深入思考。当学生互相提问时，要把握问题的难易程度，防止学生偏题跑题，加深学生对知识点的记忆和理解。教师在进行课堂总结时一定要及时关注学生通过雨课堂发布的弹幕和答题情况，对于学生不懂和不理解的内容，应及时讲解和反馈，增强学生在课堂中的主体意识。

2 基于SPOC和雨课堂的教学实施路径

2.1 建设SPOC开放课程

从2015年开始在超星学习通平台进行电工电子学SPOC课程建设，主要包括：A.完善课程知识体系。每一章节都画出知识拓扑图，分解知识点，共录制微课短视频60多个。B.建设并完善资料库。建立了3000多道试题的题库资源，建立了完备的试卷库、作业库、PPT库、补充资料库。C.建设交流平台。搭建了师生间畅通无阻的交流平台，交流方式包括讨论组、发起讨论、发起投票、发布问卷调查等多种形式。

2.2 建立雨课堂资料库

完善雨课堂资料可基于教师原有的PPT，简单改造就可变成雨课堂资料库。比如课前预习课件，只需加入原有视频或从学堂在线共享的视频就可直接推送到学生手机上，还可以添加语音内容。课堂PPT也只需加入计时测试题目，就可直接使用。还可借助雨课堂平台进行翻转课堂设计，由学生自学、学生自讲、学生自测，将有限的课堂时间变成汇报+讨论+测试+总结的互动课堂，这种方式增强了学生的学习积极性和参与意识。

2.3 构建在线虚拟实验室

电工电子学作为一门工科基础课程，实践教学是其中的一个重要环节，也是培养学生动手能力、实践能力和创新能力的重要组成部分，但是部分学校还未全面开放实验场地和实验仪器的使用，不能满足学生随时做实验的需求。新冠疫情期间由于不能到校上课，本校采用了东南大学虚实一体远程实验平台，这是一种底层为真实的实验仪器和实验电路、上层为虚拟仿真界面的远程虚拟实验系统，学生可以通过网络模拟真实的实验环境，进行连接导线、构建电路、设置仪器工作状态、测量实验数据并完成分析处理、撰写实验报告、完成验证实验、分析实验及设计实验等操作。

3 课程评价与实施效果

3.1 提升了学生的自学能力和思维能力

通过雨课堂+SPOC的教学模式，课堂上将教师讲转变为学生提问、大家讨论，学生的思维能力、组织能力都得到了一定程度的锻炼，提问有深度有难度、讨论有自己的见解。例如，在交流接触器控制系统中，在学习了电气互锁和机械互锁后，就有学生提问：在加入了机械互锁以后感觉电气互锁的作用可以被机械互锁替代，可不可以只用机械互锁，不用电气互锁？能够提出这样的问题，充分说明了学生思考的深度，在教师的一步步引导下，学生会对电气互锁和机械互锁的安全性具有更全面的理解，对后期继电接触器控制系统的设计具有更深刻全面的认识，思维也更贴近现实。又如，在讲解固定偏置的共发射极放大电路原理时，又有学生提问：为什么静态工作点会随温度的升高而上移？温度升高时Ube会减小，根据输入特性曲线，当Ube减小时Ib、Ic不是也减小吗？为什么要用Ib=(UCC-Ube)/RB来分析？这些问题都是学生在预习时思考后提出的，通过自己的思考来分析提问，虽然在这个过程中可能会存在思维的误区、理解的错误，但是通过提问锻炼了学生的思考能力。将这类问题作为开放型问题拿到课堂上进行讨论，能够调动学生的学习积极性，通过不断的反思和总结，使学生在学习过程中认识到自身的不足、思考自己的学习方式，以一个人带动一群人，形成良性辐射效应，促进学生的全面发展。

3.2 实现了以问题为导向、以任务为驱动的授课模式

学生是学习的主体，如何调动学生的学习积极性是重中之重。电工电子学课程采用了以问题为导向、以任务为驱动的授课模式。学生在SPOC+雨课堂的模式下既需要讲授，又需要设计问题、回答问题，体现了对学生综合能力的考查。每节课都有明确的学习任务，学习过程呈现出阶梯型、渐进式的特点，有效提高了学生的学习体验感和学习热情。

3.3 提高了学生满意度和教学效果

通过一个学期的SPOC+雨课堂教学实践，学生普遍反映通过这种混合式教学方式，其对于知识的学习更加扎实、深入，自学能力得到了提升，与传统课堂相比，与教师沟通交流的机会大大增加，能够更好地展现出学生的个性化需求。学生满意度调查情况如图2所示，2019-2020年两学期的学生学习成绩对比情况如表1所示。

图2 学生满意度调查情况Fig.2 Survey of students’ satisfaction

表1 2019-2020年两学期的学生学习成绩对比Tab.1 Comparison of students’ academic performance of two semesters from 2019 to 2020

4 结语

SPOC+雨课堂的混合式教学模式改革与实践使学生的学习积极性大大增强，同时也锻炼了学生的思辨能力、沟通能力，真正实现了以学生为中心。SPOC+雨课堂的混合式教学模式对学生的自主学习能力有了更高的要求，学生应积极利用课余时间进行预习，积极参与到课堂讨论环节中，提高参与意识和参与热情。教师也要采取鼓励式的评价方法，鼓励学生主动发言、以小组为单位进行课下学习。教师应树立以学生为中心的理念，投入更多时间、精力去关注每一个学生的学习状况，及时发现问题并进行针对性指导。