基于SPOC的普通高?！哆\(yùn)籌學(xué)》課程教學(xué)研究

洪宗友 謝彥紅 張成 李揚(yáng) 王江 徐濤 趙文丹

摘要：本文首先介紹了SPOC教學(xué)模式的概念和特點(diǎn)，說(shuō)明了這些特點(diǎn)與大學(xué)課堂的適應(yīng)性;其次，總結(jié)和分析了傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的突出問(wèn)題，這些問(wèn)題對(duì)課程的教學(xué)改革提出了迫切需求;最后，提出了基于SPOC模式的課程教學(xué)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)分別從課堂內(nèi)、課堂外和課程考核三方面對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)進(jìn)行改變，目標(biāo)是提高學(xué)生在課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)的效率。

關(guān)鍵詞：SPOC;MOOC;運(yùn)籌學(xué);教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G434 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）42-0191-03

互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和信息通信技術(shù)的應(yīng)用與普及快速地改變著傳統(tǒng)的生產(chǎn)和生活方式。隨著MOOC等融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和教育資源的概念的提出，高等學(xué)校課堂的傳統(tǒng)授課和學(xué)習(xí)模式也在不斷改變和進(jìn)步。

一、SPOC教學(xué)模式的概念和特點(diǎn)

SPOC（Small Private Online Course）概念產(chǎn)生于2013年，是大規(guī)模在線開放課程MOOC一種新的發(fā)展形式[1]。它對(duì)傳統(tǒng)課堂“課上聽課，課后答疑”的教學(xué)模式進(jìn)行了變革，采用課堂教學(xué)與在線教學(xué)相結(jié)合的混合教學(xué)模式。與MOOC模式的大規(guī)模、對(duì)參與學(xué)習(xí)人員的寬松限制條件相比較，SPOC模式的規(guī)模較小，學(xué)生規(guī)?？梢栽趲资綆装偃耍瑢?duì)參與學(xué)習(xí)的學(xué)生的限制條件也更嚴(yán)格[2]，因此這些特點(diǎn)更加適用于高校課堂的教學(xué)規(guī)模和教學(xué)環(huán)境。它的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：第一，與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的課程資源應(yīng)用模式，能夠促進(jìn)MOOC優(yōu)秀的資源在高校的教學(xué)得到更好地應(yīng)用，有利于高校對(duì)內(nèi)實(shí)施教學(xué)改革。第二，更加強(qiáng)調(diào)賦予學(xué)生個(gè)性化、完整、深度的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行更嚴(yán)格的認(rèn)證和評(píng)估使課程證書更具效力，提高了課程完成率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。第三，成本較低，小規(guī)模以及限制性準(zhǔn)入的特點(diǎn)利于挖掘潛在商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，更能保證在線教育的可持續(xù)發(fā)展[3]。

SPOC通過(guò)將優(yōu)秀的網(wǎng)上在線MOOC平臺(tái)教學(xué)資源與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，促進(jìn)和推動(dòng)了高等學(xué)校教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式的變革，因此受到國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的高校和教師的重視。目前，清華大學(xué)、南京大學(xué)和上海交通大學(xué)等都建設(shè)有在線教學(xué)資源平臺(tái)。

二、運(yùn)籌學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題

運(yùn)籌學(xué)作為現(xiàn)代管理科學(xué)的理論基礎(chǔ)之一，在經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、管理等領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛[4]。它是一門集系統(tǒng)分析、數(shù)學(xué)分析為分析方法的多分枝、多學(xué)科交叉的實(shí)踐型和應(yīng)用型課程。從傳統(tǒng)教學(xué)的實(shí)際教學(xué)效果和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)中，我們發(fā)現(xiàn)了一些存在的突出問(wèn)題，其中包括：

1.教材和教學(xué)內(nèi)容：目前運(yùn)籌學(xué)教材主要還是以運(yùn)籌學(xué)教材編寫組編寫的《運(yùn)籌學(xué)》教材為藍(lán)本，教學(xué)內(nèi)容偏重基礎(chǔ)知識(shí)和基本模型，教材中的例題和習(xí)題更多地聯(lián)系當(dāng)時(shí)的社會(huì)生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的問(wèn)題，而結(jié)合新時(shí)期現(xiàn)實(shí)情況的案例內(nèi)容很少，題材過(guò)時(shí)且內(nèi)容過(guò)于陳舊，不能很好地激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，在運(yùn)籌學(xué)教材中刪減和修改過(guò)時(shí)的素材，適時(shí)增補(bǔ)結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容成為課堂教學(xué)的實(shí)際需要。

2.課時(shí)安排：運(yùn)籌學(xué)課程的實(shí)踐性特點(diǎn)突出，在教學(xué)中布置豐富充足的實(shí)踐內(nèi)容對(duì)達(dá)到教學(xué)目的大有裨益，而教學(xué)中實(shí)際安排的課時(shí)往往很有限。授課教師要在有限的課時(shí)安排中完成教學(xué)規(guī)劃制定的理論內(nèi)容，課堂教學(xué)成為學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的主要場(chǎng)所。另一方面，傳統(tǒng)課堂教學(xué)中普遍存在“重理論，輕實(shí)踐”的現(xiàn)象，教學(xué)內(nèi)容中基本的、適合學(xué)生自學(xué)的部分占用了課上的寶貴時(shí)間，導(dǎo)致了運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)中實(shí)踐內(nèi)容的缺乏，使教學(xué)目的不能很好地實(shí)現(xiàn)，學(xué)生的實(shí)踐能力得不到提高。如何調(diào)整實(shí)踐內(nèi)容在授課課時(shí)的比重，合理安排理論學(xué)習(xí)的時(shí)間，強(qiáng)化課程的實(shí)踐訓(xùn)練是運(yùn)籌學(xué)教學(xué)要解決的問(wèn)題。

3.教師教學(xué)思維：傳統(tǒng)課堂中教師對(duì)教學(xué)活動(dòng)的支配地位突出，教師的教學(xué)思維是在有限的課時(shí)內(nèi)完成自己設(shè)計(jì)的教案，學(xué)生的主體地位經(jīng)常被習(xí)慣性地忽視。運(yùn)籌學(xué)課程的多學(xué)科交叉的特點(diǎn)往往能夠帶來(lái)各種不同思維和方法的碰撞和交流，使學(xué)生能夠從不同的視角去分析和思考問(wèn)題，但是在這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，課堂教學(xué)往往過(guò)于死板，教師“填鴨式”的教學(xué)使學(xué)生的學(xué)習(xí)地位得不到充分的體現(xiàn)和尊重，限制了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中拓展思路、開闊視野的學(xué)習(xí)需求。此外，存在于普通高等學(xué)校教師中的“重科研，輕教學(xué)”的環(huán)境，使得教師把大量的時(shí)間投放到科研工作中，抑制了教師對(duì)于教學(xué)的重視和投入，進(jìn)一步導(dǎo)致教學(xué)效果達(dá)不到教學(xué)規(guī)劃所期望達(dá)到的目標(biāo)。

4.學(xué)生學(xué)習(xí)方式：我校學(xué)生對(duì)于課堂學(xué)習(xí)普遍缺乏主動(dòng)性，對(duì)于所學(xué)知識(shí)內(nèi)容更多的是被動(dòng)地理解和記憶，這種學(xué)習(xí)的被動(dòng)狀態(tài)嚴(yán)重影響了學(xué)生創(chuàng)造性思維和能力的培養(yǎng)。學(xué)生上課更多的是紀(jì)律的約束，缺乏深入學(xué)習(xí)的熱情，學(xué)習(xí)內(nèi)容容易局限在課本所學(xué)和教師布置的內(nèi)容，課后的自學(xué)時(shí)間也得不到充分和有效地利用。運(yùn)籌學(xué)課程是一門強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性的課程，要求學(xué)生不僅能夠?qū)碚撝R(shí)有深入地理解和掌握，而且能夠利用所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和生活中所面臨的實(shí)際問(wèn)題。如何使學(xué)生改變被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)、激發(fā)對(duì)知識(shí)主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣、開拓知識(shí)視野和培養(yǎng)實(shí)踐和應(yīng)用能力是運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)，也是教學(xué)內(nèi)容中最重要的環(huán)節(jié)。

這些問(wèn)題在很多普通高等學(xué)校的實(shí)際教學(xué)環(huán)境中是普遍存在的，提高教師的教學(xué)熱情，把教學(xué)和科研有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生把理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合在一起的能力是把SPOC教學(xué)模式引入課堂期望達(dá)到的目標(biāo)。

三、基于SPOC的運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)

針對(duì)傳統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中存在的這些問(wèn)題，我們引入SPOC模式對(duì)教學(xué)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。結(jié)合我校教學(xué)環(huán)境的實(shí)際情況和SPOC模式的特點(diǎn)，把教學(xué)環(huán)節(jié)分為課堂內(nèi)教學(xué)、課堂外學(xué)習(xí)及課程考核部分，具體教學(xué)模式如圖1所示：

我們以《運(yùn)籌學(xué)》教材中線性規(guī)劃與單純形法教學(xué)內(nèi)容為例說(shuō)明具體的教學(xué)設(shè)計(jì)：

1.課堂外：（1）教師在課前布置學(xué)習(xí)任務(wù)單，任務(wù)單中可以包括課程的預(yù)備知識(shí)、熟悉和理解的部分以及掌握和熟練的知識(shí)要點(diǎn)等。學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計(jì)目的是為了讓學(xué)生在課堂外的學(xué)習(xí)能夠由淺入深，明確課程的重點(diǎn)難點(diǎn)以及要達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)等。例如在任務(wù)單中可以包括線性規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)型、基變量和非基變量以及可行域和最優(yōu)解這些基本概念，也可以包括有大量應(yīng)用且需熟練掌握的矩陣初等行變換方法、編程語(yǔ)言函數(shù)等知識(shí)要點(diǎn)。（2）教師在課前根據(jù)教學(xué)方案和學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)調(diào)查問(wèn)卷。問(wèn)卷中的內(nèi)容包含學(xué)習(xí)任務(wù)單中要求學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn)的完成情況，及學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題和想法。問(wèn)卷形式可以結(jié)合列表選項(xiàng)和課后總結(jié)的形式。（3）學(xué)生按照任務(wù)單的要求，登陸進(jìn)入教師指定的在線課程資源學(xué)習(xí)，并完成教師設(shè)計(jì)好的學(xué)習(xí)調(diào)查問(wèn)卷。教師在課前選定MOOC中國(guó)在線平臺(tái)北京理工大學(xué)開設(shè)的《管理運(yùn)籌學(xué)》課程，把鏈接地址同教師自己編寫的教學(xué)課件提供給學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生也可以結(jié)合教材，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)掘其他與課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資料，并在按照學(xué)習(xí)任務(wù)單的要求完成學(xué)習(xí)后，認(rèn)真填寫學(xué)習(xí)調(diào)查問(wèn)卷。（4）教師根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷反饋情況掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，為課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)和討論做好準(zhǔn)備。通過(guò)學(xué)習(xí)調(diào)查問(wèn)卷的反饋，教師可以了解和掌握學(xué)生對(duì)課程預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)的程度和效果，例如在問(wèn)卷調(diào)查表中如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于單純形法的大M法和兩階段法存在理解問(wèn)題，則在課堂內(nèi)講解過(guò)程中會(huì)突出這兩種方法的相同點(diǎn)和區(qū)別。

通過(guò)課前準(zhǔn)備，能夠使教師和學(xué)生不在局限在指定教材的有限范圍內(nèi)，充分發(fā)掘在線資源的優(yōu)勢(shì)。教師通過(guò)課前準(zhǔn)備學(xué)習(xí)任務(wù)單和整理學(xué)生學(xué)習(xí)的視頻資料和教案的過(guò)程，能夠?qū)φn程內(nèi)容有更加深刻的認(rèn)識(shí)，結(jié)合教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)的積累，能夠不斷地提高教學(xué)效率。此外，相比較于傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生在課前的在線理論學(xué)習(xí)有著突出優(yōu)點(diǎn)：知識(shí)的即時(shí)重復(fù)學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)課堂受時(shí)間和空間的限制，一旦學(xué)生就知識(shí)學(xué)習(xí)出現(xiàn)困難，就會(huì)對(duì)于課堂教學(xué)中的后面的部分造成很大影響。因此，課前的在線學(xué)習(xí)在促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的同時(shí)提高了課程學(xué)習(xí)的效率。

2.課堂內(nèi)：（1）通過(guò)課前在線學(xué)習(xí)和調(diào)查問(wèn)卷的方式，教師能夠提前獲得學(xué)生對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握程度，在課堂內(nèi)可以有針對(duì)性地處理學(xué)生提出和反映的問(wèn)題，而不必把課堂內(nèi)的學(xué)時(shí)浪費(fèi)在一些學(xué)生很容易理解和掌握的基本概念和理論上。例如在單純形法的講解中，教師可以對(duì)學(xué)生提前預(yù)習(xí)且容易掌握的單純形的標(biāo)準(zhǔn)型的變換略講，而對(duì)于單純形方法的樞軸變換細(xì)講，從而使有限的課堂內(nèi)的時(shí)間得到高效利用。（2）在課堂內(nèi)，教師和學(xué)生共同對(duì)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行討論，學(xué)生可以把在線學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題充分地在課堂內(nèi)表達(dá)出來(lái)。例如在課前學(xué)習(xí)中學(xué)生對(duì)于大M法中的“M”的理解和應(yīng)用、兩階段方法中第一階段的作用等知識(shí)點(diǎn)，教師可以有充足的課內(nèi)教學(xué)時(shí)間進(jìn)行講解，從而使教師對(duì)于課堂內(nèi)對(duì)知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)的時(shí)間安排更加合理充分。（3）課堂內(nèi)節(jié)省下的大量時(shí)間可以安排在課程的實(shí)踐部分，學(xué)生可以在教師的安排下分組討論完成課程的時(shí)間設(shè)計(jì)任務(wù)，因此使課程的實(shí)踐教學(xué)部分得以充分實(shí)現(xiàn)。例如在課內(nèi)教師可以引用數(shù)學(xué)建模中線性規(guī)劃的建模、求解及編程問(wèn)題把學(xué)生進(jìn)行分組，不同組別的學(xué)生先在組內(nèi)共同完成目標(biāo)，并于完成后共同討論。

在SPOC教學(xué)模式中，學(xué)生的主體地位在課堂內(nèi)能夠得到充分地體現(xiàn)，教師的作用更多地表現(xiàn)為管理和引導(dǎo)的形式，“導(dǎo)師”的身份更加突出。在這種教學(xué)環(huán)境下，教師和學(xué)生之間的教學(xué)互動(dòng)行為更加活躍，不同思想的碰撞與交流更加頻繁，不僅更加有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的思考和表達(dá)及實(shí)踐能力的提高，也能夠激發(fā)教師的教學(xué)熱情，把教學(xué)研究當(dāng)作科學(xué)研究來(lái)進(jìn)行，從根本上推動(dòng)和提高整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的水平。

3.課程考核：（1）不同于傳統(tǒng)的考核方式，在SPOC模式下我們把課程的考核分為兩部分：線上考核和線下考核。線上考核部分是學(xué)生在完成課程的每一章的內(nèi)容后，完成教師在線布置的作業(yè)，完成情況的評(píng)分由在線平臺(tái)自動(dòng)完成，結(jié)果可以作為課程平時(shí)作業(yè)的考核。結(jié)合我校教學(xué)的實(shí)際情況，學(xué)期的期末考試形式是由學(xué)校統(tǒng)一規(guī)定的，期末考試是線下考核部分。（2）考核的方式從教師對(duì)學(xué)生的單獨(dú)考核，調(diào)整為教師考核加學(xué)生間的互評(píng)的形式，考核的權(quán)重由任課教師視具體情況確定。學(xué)生間的互評(píng)部分，主要考查同學(xué)間在以團(tuán)隊(duì)合作的形式完成實(shí)踐內(nèi)容時(shí)的共同完成情況。

改變單一的課程考核形式是運(yùn)籌學(xué)教學(xué)改革的重要方面，SPOC自動(dòng)評(píng)分模式為這一轉(zhuǎn)變提供了依托。首先，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)的考核方式往往僅憑期末的試卷成績(jī)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行評(píng)價(jià)，這種評(píng)價(jià)方式的弊端在于，一方面，期末試卷的有限版面不能完整地表達(dá)出任課教師對(duì)于教學(xué)內(nèi)容考核的全部要求，另一方面，學(xué)生在整個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)行為得不到充分體現(xiàn)，單一的試卷成績(jī)不能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和能力做出全面評(píng)價(jià)。其次，教師對(duì)學(xué)生的單向評(píng)價(jià)往往具有很大的主觀性，在考核方式中加入學(xué)生間互評(píng)的形式能夠在提高評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性的同時(shí)，起到促進(jìn)和鼓勵(lì)學(xué)生課后學(xué)習(xí)行為的主動(dòng)性的作用，尤其對(duì)于需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的評(píng)價(jià)，學(xué)生間的互評(píng)結(jié)果顯得更加重要。

四、結(jié)語(yǔ)

SPOC教學(xué)模式的作用能夠使教師從課堂內(nèi)的支配地位中擺脫出來(lái)，使教學(xué)內(nèi)容不再局限于固定教材范圍內(nèi)，能夠充分調(diào)動(dòng)教師“教”的積極性，愿意投入更大的熱情和更多的精力在教學(xué)的研究中。同時(shí)，學(xué)生在SPOC模式下的學(xué)習(xí)過(guò)程中的參與度更高，主體意識(shí)會(huì)更加強(qiáng)烈，在課堂學(xué)習(xí)時(shí)間得到了充分利用后，“學(xué)”的熱情和主動(dòng)性會(huì)得到不斷加強(qiáng)。因此，SPOC模式能夠使教學(xué)活動(dòng)在不斷的良性互動(dòng)過(guò)程中得以高效率地進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]康葉欽在線教育的“后MOOC時(shí)代”——SPOC解析[J].清華大學(xué)教育研究，2014，（1）：85-93.

[2]曾明星，李桂平，等.從MOOC到SPOC：一種深度學(xué)習(xí)模式建構(gòu)[J].中國(guó)電化教育，2015，（11）：28-33.

[3]陳然，楊成.SPOC支持下的高?；旌蠈W(xué)習(xí)新模式[J].江蘇開放大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，26（2）：44-48.

[4]《運(yùn)籌學(xué)》教材編寫組.運(yùn)籌學(xué)[M].第四版.北京：清華大學(xué)出版社，2012.

A Study of the Operation Research Course Teaching Based on SPOC in College

HONG Zong-you，XIE Yan-hong，ZHANG Cheng，LI Yang，WANG Jiang，XU Tao，ZHAO Wen-dan

（Department of Science，Shenyang University of Chemical Technology，Shenyang，Liaoning 110142，China）

Abstract：In this paper we firstly introduce the conception and the features of SPOC teaching mode，and illustrate the suitability of these features for the college curriculum.Secondly，we sum up and analyze the problems existed in the traditional school curriculum which need to be highlighted and solved during the process of course teaching reformation.Finally，we raise a new design of course teaching mode based on SPOC which involved three aspects：inside classroom，outside classroom and course assessment to improve the efficiency of the students studying.

Key words：SPOC;MOOC;Operation Research;Teaching