基于SPOC的實驗課程混合式學習平臺研究

摘 要： 針對開放性創(chuàng)新實驗課程的特點以及在傳統(tǒng)教學中存在的問題，結合實驗課程選修人員的跨學科特性，利用SPOC的優(yōu)勢，通過研究設計混合式學習平臺，將線上學線下做相結合，實現(xiàn)了學習資源共享、教學內容導學、實驗設計演示、學習效果評價等功能，形成學生與指導教師自助互動交流、學與教的深度融合模式。

關鍵詞： SPOC； 混合教學； 微課； 實驗課程

中圖分類號：TP311 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2018）07-97-03

Abstract： In view of the characteristics of the open innovation experiment course and the existing problems in the traditional teaching， combined with the interdisciplinary characteristics of the participants of elective courses in the experiment course， using the advantages of the SPOC， the blended learning platform is studied and designed to combine the on-line learning with the off-line doing to realize the sharing of learning resources， the guidance of the teaching content and the demonstration of the experiment design， and the evaluation of learning effects and other functions， which forms a deep integration mode between students and instructors in self-help interaction， learning and teaching.

Key words： SPOC； blended teaching； micro-class； experimental course

0 引言

SPOC（Small Private Online Course）即小規(guī)模限制性在線課程，是MOOC的一種典型課程范式，在融合了MOOC教育模式的同時，把微課、集約化教育、小眾教學等融合在一起，形成了獨特的SPOC教育模式[1-2]。其中，SPOC主要是以小規(guī)模與限制性準入的特點著稱，能夠顯著提升在線學習效果，是目前國內外各大高校都在嘗試開創(chuàng)的一種在線課程類型。

混合學習（Blended Learning）對傳統(tǒng)教學模式的改革提供了新思路和新方法。混合學習在形式上是線上學習與線下探討式學習的混合，更深層次上則是不同教學模式、學習環(huán)境、學習方式等的混合。當前國內外高校的SPOC教學模式應用解決方案，多是采用與實體課堂相結合的形式，提高了課程學習效果，這種模式為本項目的SPOC混合學習平臺構建及實踐提供了借鑒與指導。

1 開放性創(chuàng)新實驗課程發(fā)展現(xiàn)狀

開放性創(chuàng)新實驗課程是以問題為基礎的研究性實驗，旨在推進以問題為核心的課外探究性、實踐性、學科交叉性的學習，激發(fā)學生學習興趣及研究問題的主動性，擴展學科的知識面。自從我校2013年春季學期啟動開放性創(chuàng)新實驗課程以來，共有4700名學生申請實驗，其中跨學院申請實驗課程的學生占比為42%?？梢?，開放性創(chuàng)新實驗課程得到了廣大師生的高度認可和積極的反饋，即提高了實驗實踐的時效性，又帶動了學生的創(chuàng)新積極性[3-5]。

本研究依托吉林大學教務處實創(chuàng)平臺，依靠公共計算機教學與研究中心的私有云計算MOOC實驗環(huán)境數(shù)據(jù)中心，進行項目開發(fā)設計。該研究平臺為開放性創(chuàng)新實驗課程提供線上學習空間，教學資源得到最優(yōu)化傳播；實現(xiàn)線上自主學習、線下動手實踐，互動式線上學與探討式線下教的混合學習模式。

2 基于SPOC的實驗課程混合學習平臺設計

基于SPOC的開放性創(chuàng)新實驗課程混合學習平臺提供教師與學生間互動式的線上線下教學交流。學生利用SPOC平臺的課程資源，主動參與學習并提出問題、發(fā)表觀點、共同解決問題，打破了時空的約束，由被動的知識灌輸轉為主動學習的活動主體。SPOC平臺各功能模塊及各邏輯環(huán)節(jié)的構建以充分調動學生的學習主動性為準則，采用虛擬的實驗場景創(chuàng)設模式，促進和提高學生對開放性創(chuàng)新實驗課程的技能訓練水平。SPOC學習平臺模型結構如圖1所示。

通過圖1可知，SPOC學習平臺主要角色以學生、教師為主體，基于開放性創(chuàng)新實驗內容與實驗任務為教與學的主線導向。學生通過平臺可以提前獲取到課程資源并進行自主學習，通過線上互相交流、自由組隊、協(xié)同完成學習任務。教師通過SPOC學習平臺實現(xiàn)線上與學生的互動，保證了答疑解惑的實時性，同時，可以快速創(chuàng)建虛擬實驗任務場景及部署環(huán)境、布置實驗任務等。

由于選擇開放性創(chuàng)新實驗課程的學生掌握的知識水平相近，且以學習目的針對性強的小組形式開課，充分的提高了教務處實創(chuàng)平臺的資源利用率。

⑴ 新穎的創(chuàng)新實驗教學模式。在SPOC學習平臺上，教師更多地回歸到小而精的在線課堂，在課前準備上，教師將學習資料進行整合并發(fā)布到SPOC學習平臺。

⑵ 提升了開放性創(chuàng)新實驗課程的教學效率與學習質量。學生能夠自主學習理論知識，再結合線下的動手實踐，通過SPOC學習平臺提供的資源進行混合學習，達到所學即所用的效果。

⑶ 跨多學科的專業(yè)支持。通過SPOC混合學習平臺，可以提供有針對性的專業(yè)知識學習支撐，提高創(chuàng)新實驗課程的混合教學實驗效果。

基于SPOC的混合學習平臺有助于實現(xiàn)教學效果的最優(yōu)化以及學生地傳統(tǒng)學習方式的轉變，通過完整的SPOC混合學習平臺設計，提高實踐學習興趣與實驗技能。

3 平臺系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 平臺系統(tǒng)框架結構

基于SPOC實驗課程混合學習平臺系統(tǒng)采用B/S架構、Python技術語言、Pycharm開發(fā)環(huán)境、Django開發(fā)框架、mySQL數(shù)據(jù)庫、實現(xiàn)跨平臺的設計，系統(tǒng)結構及功能模塊設計如圖2所示，主要包括前臺功能模塊和后臺管理系統(tǒng)兩個部分。

前臺功能模塊主要實現(xiàn)基本功能里的用戶注冊、登錄、個人中心的設置；課程功能里的課程、講師、相關課程推薦機制的實現(xiàn)；操作功能的課程評論、內容收藏的實現(xiàn)[6-7]。后臺管理系統(tǒng)模塊實現(xiàn)課程管理的審核上傳、輪播、評論；認證授權的用戶組管理、權限設置等；資源管理的課程分類、評價等功能。

3.2 平臺系統(tǒng)的建設

課程資源是SPOC混合式學習平臺建設與運行的核心部分，SPOC學習平臺以微視頻、微語音內容為主線，整合了PPT、PDF、Flash、圖表、文檔等各種相關的課程教學素材，形成了獨特的SPOC教學資源生態(tài)環(huán)境[8-10]。平臺的教師用戶主要是以教學團隊為主，根據(jù)開放性創(chuàng)新實驗課程教學要求設置課程內容的重點與難點，為學生提供豐富的自主學習資源。

⑴ 課前導學

教師利用SPOC開放性創(chuàng)新實驗課程混合學習平臺進行課前內容的導學功能操作，將實驗課程資源素材上傳到SPOC學習資源平臺。學生通過登錄到系統(tǒng)后進行線上自學習，理解實驗內容知識點、把握重點步驟、提出疑問、線上互助等[11-12]。在學習過程中產生知識的思維碰撞，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，鍛煉創(chuàng)新思維。課程資源開發(fā)采取引進、自建、改造的方式，即引進優(yōu)質MOOC課程資源和建設自有SPOC課程資源。

⑵ 課中實踐

實驗過程采取學習小組協(xié)作的模式，主要任務是集中并解決遇到的實際問題，協(xié)作完成布置的實驗任務?？梢酝ㄟ^SPOC學習平臺配置應用程序，創(chuàng)建及快速生成虛擬實驗環(huán)境，學生可以反復提交實驗指令，探究實驗結果，不斷完善實驗課程內容的設計。教師根據(jù)SPOC學習平臺記錄學生提出的疑問及在線學習情況進行數(shù)據(jù)分析，對實驗任務的重點、難點加以闡述和說明[13-14]。學生根據(jù)實驗任務，在實驗過程中采用分工協(xié)作、數(shù)據(jù)共享、互動探究的模式，拓展創(chuàng)新實驗課程內學習的深度，幫助學生拓寬學習視野。

⑶ 課后總結

總結交流實驗過程及實踐經(jīng)驗，鞏固所學的課程內容。實驗操作完成后進行相關的實驗數(shù)據(jù)與思考討論，通過SPOC學習平臺提交實驗報告、實驗數(shù)據(jù)分享、為后期的畢業(yè)設計積累數(shù)據(jù)[15-16]。通過分析實驗結果，教師通過線上監(jiān)督并給予反饋及評價。

4 結束語

互聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展帶動了社會的各個產業(yè)，同時催生教育工作者的思維、理念和教學方式的變革。通過平臺提供的混合式教學為傳統(tǒng)實驗教學改變提供了新的思路和方法，能夠提高實驗教學效果以及培養(yǎng)學生的基本操作能力、團隊協(xié)作精神，營造多層次的創(chuàng)新實驗氛圍[17]。多種教學方式的應用也對教師提出了更高的要求，教師需要不斷思考、轉變教學理念，并在實踐中不斷總結。基于SPOC的開放性創(chuàng)新實驗課程混合學習平臺的運行與實踐，對教務的管理工作實現(xiàn)了線上管理與教學監(jiān)督，對師生的教與學打破了時空的約束。平臺在功能設計上還有待進一步完善，并實現(xiàn)基于移動端的應用。

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