SPOC线上线下混合式教学模式在“无机化学”课程中的应用

李领川,王利平,周晓莉,刘 洁,脱碗君,刘艳丽,来文雯

(郑州工程技术学院,河南 郑州 450044)

2019年10月24日,教育部关于一流本科课程建设的实施意见教高〔2019〕8号中,要求全面开展一流本科课程建设,树立课程建设新理念,推进课程改革创新,形成多类型、多样化的教学内容与课程体系[1]。我校响应号召,大力倡导充分利用线上“金课”(国家级精品在线开放课程)进行本地化改造,结合线下面授课堂教学,打造适合本校学生特点和培养需要的混合式“金课”。

在应用型本科教育培养目标的要求下,我校食品类本科专业无机化学课程的理论教学仅设置了32学时,这就导致在传统教学模式下,无机化学课程一直存在着教学学时偏少与教学内容繁多的矛盾。同时也存在教师单方面枯燥的快速讲解很难调动学生的主动性,不利于开展师生之间的讨论、不利于了解学生的学习动态等问题。因此本校无机化学课程引进国家级精品课程天津大学-无机化学(上),对我校食品类无机化学课程进行了4轮异步SPOC线上线下混合式教学模式的改革,并取得了较为明显的效果。

一、“SPOC”的含义

SPOC线上线下混合式课程即小规模限制性在线课程(Small Private Online Course)[2-3],最早提出和使用异步SPOC这个概念的是加州大学伯克利分校的阿曼德·福克斯教授[4]。SPOC可简单理解为将线上MOOC学习与线下面授课堂相结合的一种混合式教学模式,即采用MOOC资源实施翻转的课堂教学[4-7]。线上课程,教师选取合适的在线教学资源(如MOOC视频材料或互动课件)当做作业布置给学生,学生在线学习,系统会记录学生学习情况,教师根据系统记录的数据在线督促、评价、管理,了解学生具体的学习情况和面临的问题,做到心中有数。线下面授课堂重在沟通解惑,在面授教学中通过专题答疑,课上习题,技能实操,案例研讨,小组讨论等模式实施课堂教学,重点讲解关键知识点和难点,有针对性地解决学生的问题,并引导学生总结归纳形成知识网络。(图1)SPOC模式下,网络教学平台只是知识传授的载体,课堂授课才是巩固教学效果和掌握教学节奏的关键。SPOC是对MOOC和传统教学的发展和补充,不仅弥补MOOC在教学中无人监管的不足,又弥补了传统教育中学生差异性被忽视的不足[8]。SPOC模式下的课程评价采用线上评价,课堂评价,期末考试三元一体的方式来评价学生该课程的总体成绩,真正使学生忙起来。SPOC模式从在线基础学习→线下课堂解惑→线上课后拓展,经历了从低阶思维(了解,记忆)→进阶思维(分析,应用)→高阶思维(创造,拓展)的发展。让学生对知识从基础了解→理解→掌握应用。

图1 SPOC线上线下混合式教学模式

二、 “SPOC”的具体内容

(一)线上课程的开展

本校无机化学课程引进的国家精品课程天津大学-无机化学(上),MOOC设计学时为40学时。课程于2020年1月1日开课。教授对象为2019～2022级食品科学与工程和食品质量与安全专业本科一年级学生。教研组结合本校实际,对线上课程进行整合,发布上网。混合式课程线上构成元素包括传统教材(或教学案例、期刊试验材料等)、网上教学视频、作业、测验、考试、答疑、讨论、教学日历、学习任务单、学习活动、通知公告等,见图2中混合式课程线上构成元素。

图2 SPOC混合式课程线上构成元素

无机化学安排约30～40%的教学时间让学生线上通过看视频,同步测试,做作业,讨论等方式自主学习。教师使用引入课程之前,需对课程做全面的了解。从专业和课程目标以及学生情况,对课程进行整合设计,安排好哪些知识点放在线上,哪些放在线下面授讨论,完成线上线下混合式教学大纲,线上知识点选取,参考教学日历,合理分配线上线下教学学时,这样有些介绍性的简单的基础知识就可以在线上完成,可以节省一部分面授学时。比如化学反应速率和化学平衡部分,学生在高中学习得比较扎实,这部分就还可以采取主要网上学习,把学时节省下来。整合时可以根据需要去除本专业一些不需要的知识点,加入另一些需要的知识点,习题,互动、讨论,等等。然后设置章节内容,视频,作业,习题,讨论等发布的时间节点,设计学习任务单,发布公告,提醒学生学习,让学习者清晰地了解学习的目的,内容,过程及要求。最后,确定课程考核方式,分数占比等。以上完成后,发布网上,学生开始线上自学,系统自动记录学生学习情况,生成学习,讨论,习题完成等等相关记录,为教师了解学情,成绩评价积累资料。

混合式课程教学设计需考虑的内容见图3。

图3 SPOC混合式课程教学设计

下面是我们根据应用型本科人才培养方案和我校学时要求,对无机化学课程教学进行设计具体学习内容分配见表1。

表1 SPOC线上线下无机化学课程学习内容分配表

(二)线下课堂教学的实施

根据线上教学系统记录的数据,教师已经了解到学生具体的学习情况和面临的问题,做到了心中有数。面授课堂在线上学习的基础上重在沟通解惑。在面授教学中,教师运用适当的数字化教学工具,比如雨课堂,慕课堂等,开展的“翻转式”的混合式教学模式。通过专题答疑,课上习题,技能实操,案例研讨,小组讨论等模式实施课堂教学,重点讲解关键知识点和难点,有针对性地解决学生的问题,并引导学生总结归纳形成知识网络。接下来学生线上完成作业和测试,再一次线下通过讨论讲解,与学生一起有针对性的处理作业或其他任务中存在的问题。SPOC是对MOOC和传统教学的发展和补充,它除了可以通过使用在线视频、习题测试、章节作业进行学习外,还由于课堂人数少,可以有线下面授解惑的机会,不仅弥补MOOC在教学中无人监管的不足,又弥补了传统教育中学生差异性被忽视的不足[5]。SPOC模式下网络教学平台只是知识传授的载体,课堂授课才是巩固教学效果和掌握教学节奏的关键。所以,线上线下混合式教学模式不是“线上”与“线下”的简单机械相加,不是把课堂简单迁移到网上彻底解放教师,也不是只在课堂上满堂灌。教师在过程中承担着组织管理,讲解,引导,评价等角色,比传统课堂更有挑战性,对教师的专业知识,组织能力要求更高。SPOC面授课堂是以学生面临的问题为中心展开的教学设计,可有针对性地解决学生的问题,提高学生的参与度,培养学生的自主学习能力,进而提高学生分析问题解决问题的能力。

(三)SPOC模式下课程的评价体系

线上线下混合式教学模式完全打破了传统课堂教授的方法,评价方式也随机改变。基于SPOC模式下的无机化学课程如何评价,见图4。

图4 无机化学课程评价

线上线下混合式教学模式采用线上评价,课堂评价,期末考试三元一体的方式来评价学生该课程的总体成绩,真正使学生忙起来。线上评价,每章视频的学习,课后作业,章节测试,讨论等,处处有记录(例见图5中无机化学课程视频学习人数统计),有成绩;面授课堂,有习题,小组讨论,课堂表现等评价方式;期末考试有成绩。

图5 无机化学课程视频学习人数统计

三、“SPOC”的作用和意义

SPOC混合式教学分为课前导学,自主学习线上基础内容;线下课堂对线上学生遇见的重点难点进行面对面解惑;线上课后拓展学习。从在线基础学习线下课堂解惑线上课后拓展,经历了从低阶思维(了解,记忆)进阶思维(分析,应用)高阶思维(创造,拓展)的发展。让学生对知识从基础了解理解掌握应用,实现了思维的进阶。从而培养了学生具备独立自主获取新知识、新技能、新方法的能力,提高深度分析、大胆质疑、勇于创新的精神和能力。

SPOC线上线下混合式教学改变教学模式的同时,也改变了传统的评价方法。实际上,是教学评价的方式变了,促使教学模式发生了改变。建立科学的评价体系,才可以使学生忙起来。线上线下混合式教学评价体系,是以激发学习动力和专业志趣为着力点的比较完善的过程评价制度,此评价方式有标准,数据可记录,可回溯。课堂模式变了,评价方式随之而变!

四、“SPOC”的优缺点

第一,课程引进了现代化信息技术,学生使用电脑端或手机APP即可在线学习,反复观看,自己决定学习速度,不受时间和地点的限制,还可以在老师的督促下和辅导下通过在线作业、在线测试、讨论区和现场课堂讨论以及团队方式学习,高度参与学习过程,使师生互动、生生互动不受时间和地点的约束。

第二,本课程使用了国家精品课程资源,既享受到了天津大学好的师资,又因其规模小,面授课堂针对性强,有利于教师进行全程主导和以讨论为主的课堂对话顺利开展,比传统教学更有针对性,效率高,可满足不同层次学生的个性化需求,也显著克服了远程教育严重缺乏教师的主导与无人监督的MOOC课程学习弊端(简单化、形式化、低阶性)。因此,将传统课堂教学模式与MOOC教学模式实现优势互补,使得线上(网络教学)+线下(面授教学)有机融合起来的SPOC混合式教学模式应运而生。

第三,SPOC混合式教学从在线基础学习线下课堂解惑线上课后拓展,经历了从低阶思维(了解,记忆)进阶思维(分析,应用)高阶思维(创造,拓展)的发展,从而提升了课程的高阶性,突出了课程的创新性,增加了课程的挑战性,让学生对知识从基础了解理解掌握应用,实现了思维的进阶。

第四,本课程无需付出高额的费用和教师大量的精力用于拍摄MOOC课程,只需引进已经完成上线的优秀MOOC资源加以利用即可,也为MOOC的发展提供了一种可持续发展模式。

SPOC线上线下混合式教学模式兼具MOOC和传统教学优势,但同样也存在很多问题。引进的线上精品慕课MOOC不一定完全适合使用学校的实际需要,教学设计规模比较大,涉及线上和线下教学大纲的调整,学时和内容的重新分配,改造后的课程怎样与线下课堂的融合,总体成绩评价比例的确立等,都是新模式,完善起来,比较麻烦,都是挑战。线上线下混合式教学模式完全打破了传统课堂教授的方法,教师也有个适应过程。

该课程在以后的建设中需要进一步改革完善:第一,进一步完善教学设计;第二,调整线上线下教学大纲内容;第三,修订人才培养方案,调整线上线下学时;第四,根据学校定位和学生特点进一步整合补充线上课程内容,改革线下面授方式,让线上和线下课程有机融合,无缝衔接;第五,参与教师继续加强培训,进一步完善教学方法,提升教学能力。

五、“SPOC”教学模式下无机化学课程思政

在无机化学课程中,教研组还依托SPOC教学模式,对无机化学课程思政元素进行了梳理和提炼,将思政元素融入SPOC教学的过程中。“SPOC”模式下的无机化学课程思政实施主要体现在以下几个方面:

第一,在课程设计中就融入思政教育元素。要求教师在设计课程内容时,就加入符合化学学科特点和课程目标的思想政治教育内容,如工程伦理、社会责任、国家法律法规等。

第二,利用在线教学平台开展思政教育。通过SPOC在线教学平台,为学生提供相关的思政课程资源,包括视频、课件、文章等,让学生在自主学习的过程中自然接受思政教育,不占用面授课堂时间。

第三,利用SPOC线上互动方式加强课程思政实践。通过线上讨论、问答、投票等方式,让学生参与到课程思政的实践中来,可随时了解学生动态。

第四,利用线下课堂面授,面对面与学生交流,恰当、适量的引入思政元素。教师可以通过线下面授课堂,把言传和身教结合起来,以身作则,行为示范,用自己良好的思想、道德、作风和行为为学生树立好榜样,恰当、适量的引入思政元素,帮助学生树立正确的价值观和世界观。

六、结语

与传统课堂教学和大规模的MOOC线上课程相比,SPOC线上线下混合式教学模式改革优势明显,可实现即时学习,反复学习,使师生互动、生生互动不受时间和地点的约束,更易操作;既享受到好的师资,又克服了传统教学模式的满堂灌和无人监督的MOOC课程学习弊端,提升了课程的高阶性,增加了课程的挑战性。相比MOOC的拍摄,SPOC成本较低,为MOOC的发展提供了一种可持续发展模式,也为课程思政的自然融入增加了更多的可能。