基于MOOC背景下的大學物理SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學與實踐

李會山+張衛(wèi)華+鄭曙東+王彬

【摘要】隨著MOOC的飛速發(fā)展，各級各類學校都在開展基于MOOC背景下的教學嘗試。大學物理課程是理工科院校的一門公共基礎課，開課學生人數(shù)眾多，學習難度較大。如何利用MOOC這種全新的互聯(lián)網(wǎng)授課方式結(jié)合SPOC翻轉(zhuǎn)課堂來緩解這些不足，為此我們在我校水電系2015級選取了部分同學組建新的授課班，采用SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式講授大學物理，取得了良好的教學效果。

【關(guān)鍵詞】MOOC SPOC 翻轉(zhuǎn)課堂 大學物理

【基金項目】青海大學教育教學研究項目（JY151608）。

【中圖分類號】H319.3；G434 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）47-0164-02

1.引言

MOOC（Massive Open Online Course）即大規(guī)模在線公開課程，是一種基于互聯(lián)網(wǎng)，沒有入門限制，自由參與，自主學習的在線課程。學習內(nèi)容除了傳統(tǒng)的學習素材如視頻，閱讀，練習，此外還有交互式學習題材，如在線測試，在線討論，在線答疑等。早在2006年，斯坦福大學最早發(fā)布了他們的在線課程，隨著MOOC的飛速發(fā)展，2012年美國紐約時報定義該年為全球MOOC年。截至2014年全球的主要大學都相繼發(fā)布了自己的MOOC課程，中國高校已經(jīng)發(fā)布了200余門的MOOC課程。

2.大規(guī)模在線公開課程的發(fā)展

目前全世界數(shù)以千計的大學都在公開各自的網(wǎng)絡教學課程。對于渴望知識的年輕一代，可以利用這前所未有的機會來學習各類課程。這種學習不受時間地點的限制，沒有學校的限制，不用去教室聽課，學生完全按照自己的時間安排學習。教學內(nèi)容有簡單易懂的初學者課程，也有講解比較深入的高級專業(yè)課程，學生可以根據(jù)自己的基礎安排學習合適的課程。由于是世界范圍的大學公開課，課程講授的語言也多種多樣。以大學物理課程為例，學生可以在線學習耶魯大學的物理公開課，講授語言是英語，你可以學習東京大學的公開課，講授語言是日語或英語。當然，國內(nèi)高校的公開課講授語言大部分是漢語。人們足不出戶就能學習如此多頂尖大學的網(wǎng)絡公開課這在過去是無法想象的。在網(wǎng)絡在線課程發(fā)展的初期，這些課程大都在各自學校的網(wǎng)站發(fā)布，授課大多以課堂錄像的形成出現(xiàn)，每個課時的長度大約為45-50分鐘，授課形式比較單一。較為典型的有耶魯大學，麻省理工學院等院校的網(wǎng)絡公開課，我們暫且把這些早期的網(wǎng)絡公開課簡稱為公開課。

2012年美國的一些頂尖大學相繼開設了專門的網(wǎng)絡公開課平臺，這也是現(xiàn)代意義上的MOOC，比較知名的有Coursera、Udacity、edX MOOC平臺。在國內(nèi)有學堂在線，好大學在線等MOOC平臺。以學堂在線為例，他們聯(lián)合國內(nèi)諸多知名高校，如清華大學，北京大學等發(fā)布這些學校的MOOC課程。這些課程與先前網(wǎng)絡公開課相比做很多人性化的設計。首先考慮到人們在觀看視頻時不可能長時間集中注意力，對教學內(nèi)容進行分解，每個教學單元由諸多知識點組成，每個知識點由一個或多個小視頻組成，每個小視頻長度基本小于10分鐘。這種碎片化的設計有助于學習者在觀看視頻時集中注意力，同時也可以充分利用閑暇時間組織學習，分散學習時間。此外對于每個知識點設計有在線測試，學習者可以通過在線測試及時了解自己對于這些知識點的掌握情況。在每個教學單元也有相應的單元測試。MOOC網(wǎng)絡平臺還設計有討論區(qū)域，可以在線提出問題，這些問題有專門的教師在線解答，也可以由在線的學生解答，教師可以對解答的內(nèi)容進行補充指正。這種教學方式有教師在授課，有師生間的交流，有同學間的交流，有作業(yè)，有考試，對于學習者來說這種學習體驗和傳統(tǒng)教學基本相當。

雖然MOOC有著諸多優(yōu)點，但也有很多不足，比如高注冊率與低完成率。一門課程的注冊人數(shù)很多，但能堅持完成學業(yè)的人數(shù)很少，學生沒有先修課程條件限制，此外還存在學生基礎參差不齊、學術(shù)誠信、管理困難等問題。鑒于MOOC諸多的不足，Armando Fox最早提出了SPOC（Small Private Online Course）小規(guī)模限制性在線課程。相對于MOOC，SPOC首先對注冊人數(shù)做了限制，一般是幾十人到幾百人，其次對注冊人的先修課程做了限制，只有滿足要求的學生才能被納入SPOC教學。SPOC注重對學生學習過程的監(jiān)控，比如觀看視頻的時長，在線測試，在線作業(yè)等都會有相應的分值評定，這樣對于參加SPOC學習的學生就有了相應的約束，促進學生按時按量完成在線學習內(nèi)容。目前開設的SPOC課程基本只針對各自學校的在校學生。由于SPOC即避免了MOOC的不利因素，又能有效的利用MOOC資源，使之成為傳統(tǒng)課堂教學的有意補充，在國內(nèi)已有很多高校正在嘗試這種新型教學模式。

3.基于SPOC的大學物理翻轉(zhuǎn)課堂教學實踐

大學物理作為理工科院校的一門必修基礎課程，由于其理論抽象，邏輯嚴密，數(shù)學推理相對復雜，對于在校大學生來說是一門學起來比較吃力的課程。如何使學生熟練掌握該課程主要知識點，提高學生的學習積極性，達到教學大綱的基本要求，是大學物理教學的現(xiàn)實問題。2016年3月—2017年1月我們在水電學院的部分學生中實施基于SPOC的大學物理翻轉(zhuǎn)課堂教學實踐。學生的選取采取自愿報名+隨機抽取的形式，從水電2015級的4個自然班中每個班選取6名同學，共24名同學組成。物理教研室指派兩名教師作為2015級大學物理翻轉(zhuǎn)課堂班的主講教師，兩名年輕教師作為輔導教師。網(wǎng)絡教學資源依托學堂在線提供的由清華大學安宇老師主講《大學物理》MOOC課程。教學內(nèi)容設置依據(jù)青海大學《大學物理教學大綱Ⅱ》，為了適應我校教學大綱的教學內(nèi)容及學時安排，在征得安宇老師的同意，我對他講授的MOOC資源中課程的開設時間，講授次序做了調(diào)整，有些內(nèi)容做了刪減。

課堂授課過程。在學期的第一節(jié)課，對學生講解基于MOOC背景下翻轉(zhuǎn)課堂的授課方式即要求，并發(fā)放本學期的教學進程計劃，網(wǎng)站地址，注冊方法等材料。學生在青海大學MOOC平臺注冊帳號，加入2015大學物理翻轉(zhuǎn)課堂班。課堂教學流程如圖1所示。每次課前要求學生必須觀看MOOC平臺上的特定教學視頻并在線完成該有關(guān)的小測試，這些視頻已經(jīng)由任課教師編輯并在每一次課前一周在平臺上發(fā)布，在學習過程中，對于難度較大的知識點可以重復觀看，加深理解。課堂授課的第一小節(jié)，任課教師發(fā)放問題材料，內(nèi)容針對網(wǎng)絡視頻中的知識點，多為概念性問題，學生分組討論，每組學生派出代表講解，其他各組也可以在此過程中提出異議或糾正錯誤，最后由老師總結(jié)。對于難點問題，各組輪流進行講解。我們也注意到有些同學積極性比較高，爭先恐后，對于比較內(nèi)向的同學，還需要教師隨機指定的辦法，力爭使每一位同學全身心的投入到課堂的學習之中。在每次課的第二小節(jié)，教師發(fā)放的材料一般是一些比較綜合的問題，要用到第一節(jié)課所討論的那些知識點，重點強化對知識點綜合應用的能力。教學方法與第一節(jié)課類似，學生分組討論，指派代表講解。課后要求學生完成相應的作業(yè)，對本次課鞏固學習，觀看下一次課的視頻，完成一次課的學習周期。可以看出，這種教學模式的進程與傳統(tǒng)課堂顛倒，在傳統(tǒng)課堂中教師講解內(nèi)容由學生在課前觀看視頻學習完成，教師在課堂主要組織學生討論，解題，歸納總結(jié)，在此過程中教師是課堂教學的組織者，主體參與者是學生，這種全新的教學方式有利于學生在課堂上深入學習。

以第一學期第7次課為例。課堂組織進程如表1所示，整個課堂的設計突顯了學生在課堂中主動參與的思想。在開課的初期學生還不適應這種授課方式，討論不積極，回答問題也不主動。我們采取了課堂表現(xiàn)作為平時成績的加分項，調(diào)動學生參與的積極性。隨著學生對這種授課模式的認可，同學們都能表現(xiàn)出前所未有的主動性，積極參與解答問題，對有些有難度問題能提出各自的觀點。由此我們看到基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂的意義所在，這里的翻轉(zhuǎn)是讓學生稱為課堂的主角，教師是課堂的配角，讓學生主動發(fā)現(xiàn)問題，討論問題，解決問題，教師的作用由原來傳統(tǒng)課堂的主導者，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€引導者和一個評判者。

在整個學期的教學過程中，教學進程與學校其他同類班級同步，由于翻轉(zhuǎn)課堂班的同學在每次課前都要學習相關(guān)視頻材料，對基本概念基本理論有了初步認識，對知識難點可通過反復觀看教學視頻，線上答疑、同學討論等方法破解，這樣在課堂教學上有充足的時間進行較為深入的學習，課后如還有疑問還可繼續(xù)通過教學視頻，線上答疑、同學討論加深理解和掌握。經(jīng)過兩個學期的實踐，大學物理翻轉(zhuǎn)課堂班的同學參加了學校統(tǒng)一命題的期末考試，我們對翻轉(zhuǎn)課堂班同學的期末成績與其原來所在班同學的成績進行比較，翻轉(zhuǎn)課堂班的同學在第一學期的期末卷面平均成績68.3，高出原班同學平均成績21.4分，卷面及格率65.1%，比原來班級高出42.2個百分點，優(yōu)秀率高出32.5個百分點，在第二學期同樣也有較好的表現(xiàn)。從期末卷面成績分析可以看出翻轉(zhuǎn)課堂的教學取得了比較滿意的效果。

期末的調(diào)查反饋中96%的同學認為翻轉(zhuǎn)課堂模式有助于課堂教學，69%的同學認為自己在課堂中能夠全身心的投入學習，43%的同學能夠做到了每次課前觀看視頻，69%認為通過翻轉(zhuǎn)課堂讓他們對物理這門學科產(chǎn)生濃厚的興趣。在調(diào)查問卷中學習體會一欄里，有同學寫到“通過一年的學習，讓我們體驗到不同以往的教學模式和方法，與以往的灌輸式教學方法相比，在這種教學模式使我們能全身心的投入學習之中，能更加積極參與課堂學習，更加突顯的一點是學會主動去思考問題，提出問題，與同學老師一起學習，相互進步，視頻講課更便于學生隨時隨地學習。”這位同學的反饋給了我們這一年翻轉(zhuǎn)課堂教學一個比較客觀的評價。我們認為大學教學不僅僅是教授學生科學知識，培養(yǎng)學生科學素質(zhì)，更重要的是培養(yǎng)學生良好的學習習慣，積極主動的學習態(tài)度。依托互聯(lián)網(wǎng)MOOC的大環(huán)境，養(yǎng)成學生終身學習的習慣。

4.結(jié)束語

信息技術(shù)與高等教育深度融合是高等教育信息化的本質(zhì)所在，MOOC是信息技術(shù)與高等教育深度融合的突出代表，高等院校更應該站在教育信息化改革的前列。青海大學作為一所西部高校，地理位置偏遠，教學資源有限，互聯(lián)網(wǎng)MOOC這一種全新教學手段對于西部高校教育教學質(zhì)量的提升具有現(xiàn)實意義。通過一年基于MOOC的SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學實踐，使我們看到這種教學模式優(yōu)越性。尤其是對于理論性較強的課程，如何調(diào)動學生的思維顯得尤為重要，翻轉(zhuǎn)課堂很好的解決了這一難題。此外翻轉(zhuǎn)課堂節(jié)省了寶貴的課堂教學時間，使得學生能在課堂上通過講解與討論，對主要知識點有了比較透徹的領(lǐng)會。由于我們僅僅選了24名同學組班教學，距離正規(guī)的課堂教學規(guī)模還有一定的差距，如何擴大規(guī)模，擴大學生的受益面，還有待進一步的嘗試。

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