基于SPOC平臺的鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革

高　磊,江克斌,邵　飛,金廣謙

(解放軍理工大學(xué)　野戰(zhàn)工程學(xué)院，江蘇　南京　210007)

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基于SPOC平臺的鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革

高磊,江克斌,邵飛,金廣謙

(解放軍理工大學(xué)野戰(zhàn)工程學(xué)院，江蘇南京210007)

摘要：SPOC是相對MOOC而出現(xiàn)的一種小規(guī)模的在線教育平臺，使用其開展教學(xué)能將傳統(tǒng)課堂教學(xué)面對面交流的優(yōu)勢與在線教學(xué)實(shí)時互動交流的優(yōu)勢相結(jié)合。以鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革為例，利用SPOC平臺，對課程建設(shè)、教學(xué)方法及考核方式三個方面的改革都進(jìn)行了積極探索。通過教學(xué)改革可以看出利用SPOC平臺教學(xué)實(shí)現(xiàn)了線上、線下教學(xué)的相互融合，利于混合式教學(xué)模式的展開。從教學(xué)效果看提高了學(xué)生成績，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。鋼結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革實(shí)踐為其他課程采用SPOC平臺進(jìn)行教學(xué)改革提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：SPOC平臺；混合式教學(xué)模式；自主學(xué)習(xí)能力

一、引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國高等教育先后采取了“質(zhì)量工程”、“教學(xué)評估”等措施來實(shí)施教學(xué)改革，從知識、素質(zhì)、能力綜合培養(yǎng)出發(fā)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[1-2]。近年來隨著以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，為世界各國的教學(xué)改革注入了新的力量，目前教育信息化、在線教育成為我國教育改革新的熱點(diǎn)[3-4]。信息技術(shù)的應(yīng)用不僅拓展了形象教學(xué)的演示時空，而且打破了傳統(tǒng)以課堂為主的教學(xué)時空的概念[5]，對課程建設(shè)[6]、教學(xué)方法革新[7]都提出了新的要求和挑戰(zhàn)，要求教學(xué)更加注重課外教學(xué)、關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。各個高校紛紛利用各種網(wǎng)絡(luò)平臺實(shí)踐在線教育[8-9]，MOOC(大規(guī)模在線開放課程)的出現(xiàn)為高校在線教育改革提供了一個突破口，各高校掀起了一股慕課建設(shè)的熱潮[10]，在發(fā)展慕課的同時也出現(xiàn)了一種與之相對的小規(guī)模的在線教學(xué)平臺稱為SPOC[11]。SPOC平臺設(shè)定一定的準(zhǔn)入要求，針對特殊的人群使用。這樣人數(shù)較少便于面對面交流，它把傳統(tǒng)課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來，特別適合混合式教學(xué)[12]的開展。“鋼結(jié)構(gòu)”課程是土木工程、橋梁工程等專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有一定的理論性和實(shí)踐性。選課學(xué)生多、基礎(chǔ)差別大，用傳統(tǒng)的教學(xué)模式經(jīng)常出現(xiàn)成績不均勻，學(xué)生學(xué)習(xí)效果差等缺點(diǎn)。利用各種手段進(jìn)行課程改革提高教學(xué)效果一直是課程組教學(xué)實(shí)踐的重點(diǎn)，為此在課程教學(xué)改革中嘗試了SPOC教學(xué)平臺，實(shí)現(xiàn)了線上、線下教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，取得了較好的教學(xué)效果。

二、SPOC平臺介紹

SPOC平臺是在MOOC基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其最大的特色是能融合傳統(tǒng)課堂優(yōu)勢和在線教學(xué)優(yōu)勢，便于采用混合式教學(xué)模式[12]。使用該平臺后可對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評價等都進(jìn)行一定的改革，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力為核心的綜合能力和素質(zhì)。其主要的功能由四大模塊實(shí)現(xiàn)，分別是資源建設(shè)、教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)實(shí)施和學(xué)習(xí)評價，如圖1所示。

圖1　SPOC平臺主要組成部分

其使用簡單、高效、覆蓋教學(xué)全過程。使用平臺第一步就是資源建設(shè)，其中包括知識點(diǎn)梳理、視頻課件等資源組成的教學(xué)素材、試題資源等，這是課程建設(shè)的重點(diǎn)部分，相當(dāng)于“做菜用的原料”；第二步就是教學(xué)準(zhǔn)備也可以稱為教學(xué)制作，就是根據(jù)教學(xué)素材、學(xué)生學(xué)習(xí)時間等，為學(xué)生制定在線學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)計劃和學(xué)習(xí)內(nèi)容，并將適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)資源推送給學(xué)生供其進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，這一過程相當(dāng)于“做菜的過程”；第三步就是教學(xué)的具體實(shí)施，整個教學(xué)過程都依賴平臺展開，主要有作業(yè)完成、答疑解惑、在線測試等具體教學(xué)活動?；谄脚_師生之間、生生之間能實(shí)時互動交流，及時解決學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中碰到的疑問。通過在線的教學(xué)互動，老師可以總結(jié)哪些問題是大家共性的、比較難理解的，進(jìn)行相應(yīng)的備課，使課堂教學(xué)更有針對性、效率更高；如何確保教學(xué)實(shí)施能順利開展，讓學(xué)生自覺利用平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)，主要依靠完整的評價體系，學(xué)習(xí)評價從六個方面覆蓋學(xué)生學(xué)習(xí)全過程，督促吸引學(xué)生進(jìn)行在線學(xué)習(xí)。

三、課程建設(shè)

課程建設(shè)緊緊圍繞教學(xué)內(nèi)容的改革而開展，分別針對學(xué)生線上和線下學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，優(yōu)化整合傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容，使其更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

(一)重新梳理課程的知識點(diǎn)

針對學(xué)生線上學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，對全課程的知識點(diǎn)進(jìn)行梳理，將知識點(diǎn)區(qū)分不同層次、不同難易程度。一共梳理一級知識點(diǎn)12個，二級知識點(diǎn)37個，三級等若干。如圖2所示某一知識點(diǎn)的層級結(jié)構(gòu)圖。

圖2　知識點(diǎn)層次結(jié)構(gòu)示意圖

(二)制作、收集了豐富的教學(xué)資源

根據(jù)學(xué)生線上學(xué)習(xí)需要，結(jié)合平臺特點(diǎn)圍繞知識點(diǎn)將積累多年的教學(xué)資源進(jìn)行重新編輯、梳理整合呈現(xiàn)在平臺中，供學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。主要的資源如表1所示。

表1　課程資源建設(shè)匯總

視頻資源以微課為主，每個時長10分鐘左右，70個視頻時長近800分鐘；課件把課程中主要知識點(diǎn)的講解呈現(xiàn)給學(xué)生；試題資源涵蓋所有知識點(diǎn)，區(qū)分不同難易程度，包含填空、選擇、判斷等題型共計187道題目；在試題資源基礎(chǔ)上按照章節(jié)布局組建了10套試卷庫用于在線測試和課堂競賽；其他資源包括一些名校的鋼結(jié)構(gòu)課件、相關(guān)軟件學(xué)習(xí)資料等。

(三)緊貼工程實(shí)踐優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容

隨著國家對應(yīng)用型人才的需求增多，如何讓學(xué)生將理論與實(shí)際工程緊密結(jié)合起來成為工科院校教學(xué)中要考慮的問題。使用SPOC平臺后，將一些實(shí)際工程案例的介紹、圖片等資料呈現(xiàn)在平臺中，學(xué)生課前可以觀看了解。課堂上老師引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)際工程中的構(gòu)造細(xì)節(jié)、桿件等抽象成鋼結(jié)構(gòu)理論課中要講的內(nèi)容，增加學(xué)習(xí)的直觀性和針對性。當(dāng)學(xué)完之后，結(jié)合實(shí)際工程讓學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計，提高學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實(shí)際工程的能力?；谄脚_對教學(xué)內(nèi)容工程化的優(yōu)化、組合，對提高學(xué)生應(yīng)用能力、分析問題及解決問題的能力有很大的幫助。

此刻的母親，就像他想著的一樣，滿臉帶笑。只要母親臉上有笑，阿里心里就很舒服。他也會呵呵地笑，仿佛夢里的享受一直在延續(xù)，一秒鐘也未中斷。有一回，母親滿臉憂傷，眼眶含淚。阿里醒時，嚇一大跳。他立即就難過，甚至哇哇大哭。一邊哭一邊伸出兩只手，去拉扯母親的嘴。母親的嘴巴必須是張開著笑的。這樣子阿里的心才會好受。

四、教學(xué)方法改革

使用SPOC平臺以后改變了傳統(tǒng)教學(xué)以課堂為主、滿堂灌的教學(xué)方式，延伸了傳統(tǒng)的教學(xué)時空，從課堂延伸到課前、課后，從教室延伸到網(wǎng)絡(luò)。建立起了覆蓋學(xué)生學(xué)習(xí)全過程、全時空的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)。無論是課前教學(xué)、課堂教學(xué)還是課后教學(xué)都依賴平臺開展，整個教學(xué)過程的每一個環(huán)節(jié)都是線上、線下教學(xué)的相互融合，學(xué)習(xí)評價貫穿教學(xué)的全過程，吸引監(jiān)督學(xué)生進(jìn)行在線學(xué)習(xí)。使用平臺后基本的教學(xué)流程如圖3所示。

圖3　基于SPOC平臺的教學(xué)流程

(一)課前教學(xué)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主

如圖3所示三個教學(xué)過程中最關(guān)鍵的是課前教學(xué)，學(xué)生課前學(xué)習(xí)的好壞直接關(guān)系到課堂教學(xué)及課后教學(xué)。課前通常老師布置任務(wù)，在平臺推送教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，完成課前測試，讓學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)中碰到的疑問并發(fā)布到網(wǎng)上或帶到課堂討論。核心的是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，而自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)是高等教育最重要的本質(zhì)之一。傳統(tǒng)教學(xué)很難保證學(xué)生能課前完成自主學(xué)習(xí)，這也是長期困擾老師們的一個難題，無法監(jiān)控學(xué)生是否自主學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)的效果怎么樣更不得而知。SPOC平臺的出現(xiàn)為解決這一問題提供了一些辦法，基于SPOC平臺可以通過壓力、吸引力、動力組成的合力促進(jìn)學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)。壓力一方面來自于老師布置的任務(wù)，一方面學(xué)生在線學(xué)習(xí)時間老師可以實(shí)時監(jiān)控，這樣發(fā)現(xiàn)學(xué)生沒有學(xué)習(xí)時可以及時督促，同時隔一段時間將學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況公布以促進(jìn)學(xué)生利用平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí)；吸引力是指平臺上豐富的視頻、課件等教學(xué)資源，能讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率；動力來源于平時成績和老師的獎勵。一方面將自主學(xué)習(xí)情況納入到平時成績的評定中，并加大比例到15%，學(xué)生只有自主學(xué)習(xí)了才能得到這一部分成績，這樣就為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了動力。另一方面老師結(jié)合學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況和課堂表現(xiàn)情況，每周評選學(xué)習(xí)之星，老師給予表揚(yáng)并相應(yīng)增加平時成績。

(二)課堂教學(xué)重在提高學(xué)生綜合能力

基于SPOC平臺，探索線上、線下混合式教學(xué)模式中課堂教學(xué)的方法。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)學(xué)生線上通過自主學(xué)習(xí)對知識有了基本的掌握，課堂教學(xué)可以采用啟發(fā)式、研討式及翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學(xué)方法。課堂教學(xué)主要解決學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)后存在的疑問，幫助學(xué)生將碎片化知識點(diǎn)構(gòu)建成完整的知識體系。課堂教學(xué)的展開更容易，師生之間更容易出現(xiàn)深層次的互動和交流。

采用研討式教學(xué)時，以問題(主要是一些探討為什么？怎么用的問題)為牽引，重點(diǎn)解決學(xué)生課前學(xué)習(xí)后存在的疑難問題。如通過對一些“為什么規(guī)定焊縫最大、最小長度”“影響壓桿穩(wěn)定性的因素有哪些”等問題的研討，培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的邏輯思維、發(fā)散思維等能力。

采用SPOC平臺開展教學(xué)后，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)更加容易。25次課有16次課20個知識點(diǎn)進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)。學(xué)生匯報，然后接受其他學(xué)生或老師的質(zhì)疑，通過學(xué)生自己的講解更易被學(xué)生接受，借助質(zhì)疑讓學(xué)生加深對知識的理解。通過翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)極大地提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、質(zhì)疑等能力。

課后教學(xué)是課堂教學(xué)的延續(xù)，傳統(tǒng)的教學(xué)課后主要是完成作業(yè)，而基于SPOC平臺的課后教學(xué)方法手段多樣，同時師生之間、學(xué)生之間可以互動交流。比如學(xué)生可以學(xué)習(xí)一個階段之后進(jìn)行在線測試鞏固所學(xué)的知識，教學(xué)實(shí)踐中一共進(jìn)行了9次測試，對鞏固知識起到了很好的效果。學(xué)生課堂學(xué)習(xí)后仍然存在的疑問或在拓展學(xué)習(xí)中碰到的疑問均可以在網(wǎng)上發(fā)帖，供其他學(xué)生和老師一起研討。但是對于一些如計算、作圖等實(shí)踐性強(qiáng)的問題，需要老師進(jìn)行一些面對面的輔導(dǎo)答疑。

(四)學(xué)習(xí)全過程的評價方法

改變傳統(tǒng)一張試卷定最終成績的做法，將成績分成平時成績和卷面成績兩部分，各占50%。將平時成績細(xì)化、量化成六個部分如圖4所示。

圖4　平時成績組成及比例

課堂表現(xiàn)，每次課后對每一名學(xué)生在網(wǎng)上進(jìn)行打分記錄；作業(yè)都在網(wǎng)上批改并給出成績進(jìn)行記錄，針對計算題采用線上線下結(jié)合的方式，學(xué)生線上提交答案，老師結(jié)合線下步驟檢查綜合給出成績并進(jìn)行記錄；在線測試和課堂競賽成績都根據(jù)學(xué)生考試情況實(shí)時記錄；在線參與情況包括發(fā)帖情況、回帖情況、參加考試次數(shù)等，平臺會實(shí)時記錄并給出相應(yīng)的成績；自主學(xué)習(xí)情況包括在線學(xué)習(xí)時間、課前完成在線測試情況、筆記等情況都實(shí)時記錄進(jìn)行綜合評定。所有的成績記錄和評定都在平臺展開，學(xué)生可隨時查看，還可以對不合理的成績提出疑問，老師與學(xué)生代表一起討論共同給出公正的評定。通過平時成績的量化、細(xì)化評定促進(jìn)了學(xué)生成績的提高，也有力提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

五、課程改革成效及建議

(一)課程改革成效

1.學(xué)生學(xué)習(xí)成績得以提高

在課程教學(xué)中，對兩個教學(xué)班的教學(xué)成績進(jìn)行了對比。一個班(A班)學(xué)生53名采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，一個班學(xué)生(B班)52名采用SPOC平臺進(jìn)行教學(xué)。最后A班平均成績82.7，優(yōu)秀率16.98%。B班平均成績87.8，優(yōu)秀率30.77%。從成績來看采用SPOC平臺的教學(xué)班優(yōu)秀率比普通班高13.79%，平均成績高5.1分，采用平臺進(jìn)行教學(xué)對提高學(xué)生成績的確有很大幫助。

2.學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有效提升

為了了解學(xué)生對平臺使用后學(xué)習(xí)效果的影響，對52名學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如表2所示。

表2　SPOC平臺使用效果問卷調(diào)查表

從表2中的調(diào)查結(jié)果看，使用平臺后對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高有很大幫助，如在“調(diào)動學(xué)習(xí)積極性”、“預(yù)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)”中使用平臺后感覺幫助較大的比例在90%以上；平臺的使用也對學(xué)生交流能力、提高學(xué)習(xí)效率等也有較大的幫助，取得了預(yù)期的效果。

3.有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

創(chuàng)新思維核心的就是學(xué)生要有質(zhì)疑的精神，多問一些如“為什么？怎么用？”的問題。這一點(diǎn)從學(xué)生不同時間段發(fā)帖質(zhì)量和數(shù)量就可以看出，在學(xué)習(xí)的前半段時間學(xué)生問的問題多是“是什么”，而到了學(xué)習(xí)的后半段時間，問的問題更多的是“為什么？怎么用”。發(fā)帖數(shù)量從課程學(xué)習(xí)前半段的72條，到后半段的156條。這都說明平臺的使用對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維有很大的幫助。

雖然本課程利用SPOC平臺進(jìn)行的課程教學(xué)改革取得了一些成效，但需要進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，采用更加靈活的教學(xué)方法。特別是要針對學(xué)員線上、線下學(xué)習(xí)不同的特點(diǎn)精細(xì)化區(qū)分線上、線下教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化線上教學(xué)資源，提高平臺的使用效率。

(二)SPOC平臺的改進(jìn)及使用建議

一是SPOC平臺與word、圖形處理等軟件兼容性不好，導(dǎo)致在平臺中使用公式、圖片等不方便，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

二是SPOC平臺目前依賴于有線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，只能在有網(wǎng)絡(luò)端口接入的地方使用，限制了其使用的方便性。隨著手機(jī)等移動終端的發(fā)展，可以探索開發(fā)基于局部無線網(wǎng)絡(luò)的平臺使用終端，方便學(xué)生利用碎片化的時間學(xué)習(xí)。

三是目前我校已經(jīng)先后有大學(xué)語文、程序設(shè)計基礎(chǔ)、海洋數(shù)值預(yù)報等20余門課程試點(diǎn)平臺的使用，但是否適合所有課程使用還需要進(jìn)一步研究和實(shí)踐，特別是針對實(shí)踐性強(qiáng)、邏輯性思維強(qiáng)的課程。

四是平臺使用效率問題。在平臺中瀏覽課件、觀看視頻、提問交流等都需要學(xué)生花費(fèi)較多的時間。當(dāng)同一時間段許多課程都采用該平臺開展教學(xué)時，學(xué)生的時間分配、平臺使用效率等都還需要進(jìn)行深入研究。

六、結(jié)束語

SPOC平臺作為一種在線教育平臺，能融合傳統(tǒng)課堂教學(xué)和在線教學(xué)的優(yōu)勢，適合高校采用并利用其進(jìn)行教學(xué)改革。通過鋼結(jié)構(gòu)課程的實(shí)踐表明，使用該平臺能方便進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革，能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)全過程進(jìn)行監(jiān)督并量化平時成績的評定。平臺的使用提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)成績，同時對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維等能力的培養(yǎng)具有很好的作用。

在平臺使用過程中也發(fā)現(xiàn)了一些不足，比如與word等軟件的融合，平臺使用的便捷性等問題，需要進(jìn)一步改進(jìn)。本平臺適合大部分課程使用，但對于實(shí)踐性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)的課程是否適用還需要進(jìn)一步研究和實(shí)踐。對于平臺使用效率、學(xué)生學(xué)習(xí)時間分配等問題還需要深入研究。

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(責(zé)任編輯：陳勇)

Teaching Reform of Steel Structure Curriculum Basing on SPOC Platform

GAO Lei，JIANG Ke-bin，SHAO Fei，JIN Guang-qian

(CollegeofFieldEngineering，PLAUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210007，China)

Abstract:SPOC(small private online course ) is a kind of small online education platform which corresponds to MOOC. It can combine the advantage of face-to-face communication in traditional class with the advantage of on-line communication on an online education platform. Taking the Steel Structure curriculum teaching reform as an example，the reform of curriculum construction，teaching method and examination mode are put in practice basing on SPOC platform. According to the practice of teaching combination of on-line and off-line teaching can be carried out，and the blending-teaching mode is easily performed. According to the teaching effect，the students’ study grades were heightened，the self-studying ability and innovation ability were also cultivated well. The reform practice of the course of Steel Structure can provide some reference for other curricula reform basing on SPOC platform.

Key words：SPOC (small private online course)；blending-teaching mode；self-study ability

中圖分類號：G642.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1672-8874 (2016) 01-0101-05

收稿日期：2015-09-10基金項(xiàng)目：解放軍理工大學(xué)教育研究課題(GJ1504030)

作者簡介：高磊(1981-)，男，山東新泰人。解放軍理工大學(xué)野戰(zhàn)工程學(xué)院講師，博士，主要從事軍用橋梁設(shè)計理論與方法研究。