基于異步SPOC 的Java 課程混合式教學(xué)實(shí)踐

殷偉鳳

（浙江傳媒學(xué)院媒體工程學(xué)院，杭州310018）

0 引言

大規(guī)模在線開放課程（Massive Open Online Course，MOOC）的應(yīng)用創(chuàng)造了一個全新的、更公平的教育模式，國家精品MOOC 課程為所有的學(xué)習(xí)者和教師提供了優(yōu)質(zhì)資源。但是，伴隨著MOOC 平臺、上線課程和學(xué)生注冊數(shù)的巨量增長，數(shù)量的急劇加速引發(fā)了質(zhì)量危機(jī)，MOOC 存在著一些亟待解決的問題[1]。MOOC課程也有一定的局限性，存在教學(xué)形式單一、課程內(nèi)容更新少、評價(jià)學(xué)生機(jī)制過于單一，對學(xué)習(xí)者的個性化考慮不夠等問題[2]。針對MOOC 存在的問題，加州大學(xué)伯克利分校的阿曼德·?？怂菇淌谔岢隽诵》秶接性诰€課程（Small Private Online Course，SPOC）概念[3]，即面向某學(xué)校某課程班學(xué)員開放的課程。SPOC 通過將混合學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)教室結(jié)合起來，成為傳統(tǒng)教學(xué)的補(bǔ)充[4]。目前基于MOOC+SPOCs 的混合式教學(xué)模式已被認(rèn)為是未來大學(xué)教學(xué)改革的方向[5]。

但如何充分利用MOOC 的優(yōu)質(zhì)資源，又能針對本校學(xué)生的個性化教學(xué)，具體如何實(shí)施混合式教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量，需要進(jìn)行探索和實(shí)踐，基于此，筆者針對Java 課程，進(jìn)行了基于MOOCS+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)實(shí)踐，并根據(jù)程序設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)，引入程序設(shè)計(jì)類網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)輔助平臺。

1 平臺資源構(gòu)建

1.1 課程總體設(shè)計(jì)

Java 語言程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，主要講授面向?qū)ο蠡靖拍詈途幊趟枷?，主要?nèi)容包括程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)和GUI 程序設(shè)計(jì)三大部分。該課程以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[6]為準(zhǔn)則，將專業(yè)認(rèn)證OBE 理念，即“產(chǎn)出導(dǎo)向”“學(xué)生中心”“持續(xù)改進(jìn)”貫徹到課程教學(xué)層面，建立一種以培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)習(xí)者為中心，能夠切實(shí)支撐畢業(yè)要求達(dá)成的課程教學(xué)模式與體系[7]。課程的目標(biāo)是培養(yǎng)和提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力，以能力為導(dǎo)向，其課程目標(biāo)、教學(xué)方式、考核、評價(jià)指標(biāo)均圍繞產(chǎn)出導(dǎo)向這個根本原則，遵循OBE 的理念，根據(jù)課程內(nèi)容和支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)設(shè)置課程目標(biāo)，并根據(jù)課程目標(biāo)確定課程內(nèi)容和課程知識點(diǎn)。以筆者所在學(xué)校Java 課程為例，課程總學(xué)時(shí)是48 學(xué)時(shí)，課堂教學(xué)安排每周一次3 學(xué)時(shí)，由12 講內(nèi)容組成。根據(jù)所采用的線上線下混合式教學(xué)模式，一學(xué)期課程總體任務(wù)設(shè)計(jì)如表1 所示。

表1 課程總體設(shè)計(jì)表

1.2 異步SPOC的資源構(gòu)建

混合式教學(xué)其中很重要的一個環(huán)節(jié)是線上平臺的應(yīng)用和線上資源的建設(shè)。SPOC 學(xué)習(xí)資源的構(gòu)建有多種方式，可以引入現(xiàn)有資源或自建資源。目前SPOC的類型主要有三類：同步SPOC、異步SPOC 和獨(dú)立SPOC。同步SPOC 是完全跟隨一門正在開課的MOOC源課程學(xué)期，教師僅可補(bǔ)充內(nèi)容，不能修改源課程原有內(nèi)容；異步SPOC 是拷貝一門已結(jié)課的源課程學(xué)期內(nèi)容，教師可刪減原有MOOC 的內(nèi)容，也可增補(bǔ)內(nèi)容。獨(dú)立SPOC 單獨(dú)創(chuàng)建一門SPOC 課程，教師可根據(jù)自己的教學(xué)安排發(fā)布一門專有課程。為了充分利用國家精品課程的優(yōu)質(zhì)資源，給學(xué)生最好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，并結(jié)合本校的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)情，同步學(xué)校的教學(xué)進(jìn)程，我們使用中國大學(xué)MOOC 的愛課程平臺，并基于MOOC 平臺上國家精品課程中現(xiàn)有的高質(zhì)量課程資源建立異步

SPOC。

根據(jù)課程的教學(xué)大綱要求，本課程的內(nèi)容涉及程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、GUI 程序設(shè)計(jì)三大部分，課程總共由12 講組成，其中面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)部分，包括類和對象、繼承與多態(tài)、接口與抽象、異常機(jī)制處理、文件輸入輸出，即第6、7、8、9、10 講直接復(fù)制MOOC 平臺上浙江大學(xué)翁凱老師的《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)——Java》的課程資源，個別知識點(diǎn)進(jìn)行增刪。另外兩部分都是自建資源。每一講都由多個短視頻和短文檔組成，每個視頻一般在5 到25 分鐘之間，平均10 分鐘，這樣可以將知識點(diǎn)進(jìn)行細(xì)粒度分解，也使學(xué)生在觀看視頻時(shí)注意力更加集中。

基于SPOC 的線上教學(xué)，為教師的教學(xué)資源建設(shè)提供了更靈活的方式，整個資源的建設(shè)是一個循環(huán)迭代的過程，包括預(yù)分析、計(jì)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和評估的過程[8]。

1.3 實(shí)踐資源建設(shè)

程序設(shè)計(jì)類課程的主要實(shí)踐活動是編寫程序，自動化評判系統(tǒng)可以對學(xué)生提交的作業(yè)和程序進(jìn)行快速的反饋，非常有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，也提高了教師檢查作業(yè)的效率。程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)輔助平臺為程序設(shè)計(jì)課程效果的明確性和可衡量性提供了技術(shù)支撐[9]。PTA 是程序設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)輔助平臺，該平臺可提供單選題、多選題、填空題、程序填空題、主觀題、多文件題、函數(shù)題、編程題等多種題型，并有自動判卷功能，完全滿足了該課程的學(xué)生的作業(yè)和編程需求。

根據(jù)課程的總體設(shè)計(jì)，我們在PTA 上共創(chuàng)建了12個小測驗(yàn)、3 個階段測驗(yàn)、1 個期中考試、1 個期末考試、8 組編程訓(xùn)練題。其中小測驗(yàn)主要以單選題為主，題目一般為5-10 個，作為每次課的課外視頻觀看檢測和基礎(chǔ)理論知識自查，階段測驗(yàn)、期中考試和期末考試有選擇、填空、程序填空、編程等多種題型，主要對階段性的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考核。編程題是學(xué)生平時(shí)的主要作業(yè)，編程題按主題進(jìn)行設(shè)置，共有8 組，覆蓋了課程的所有知識單元。每組中的每一題都與課程目標(biāo)中的某個目標(biāo)點(diǎn)相對應(yīng)。

除此之外，特別設(shè)計(jì)了5 個小項(xiàng)目案例，案例的設(shè)計(jì)考慮可理解性、趣味性、生活性和綜合性，每個案例與課程階段性的知識密切相關(guān)，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)過的知識來分析問題、解決問題，除了提供程序?qū)崿F(xiàn)外，還要求按照規(guī)范編寫文檔。每個案例之間相互有關(guān)聯(lián)，并且后一個案例在前一個案例的基礎(chǔ)上再應(yīng)用新學(xué)的知識理論進(jìn)行修改、擴(kuò)充、實(shí)現(xiàn)。同時(shí)這5 個案例也貫穿了課程的所有課程目標(biāo)。

2 混合式教學(xué)模式

混合式教學(xué)模式指的是線上線下混合式+半翻轉(zhuǎn)課堂形式，是將傳統(tǒng)課堂的一部分內(nèi)容，主要是知識講解部分放在MOOC 平臺上供學(xué)生們自主觀看學(xué)習(xí)，而線下課堂可以做一些交互活動。但無論是線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)還是線下課堂教學(xué)，所有活動均以學(xué)生為中心，以學(xué)為主。本課程實(shí)施的教學(xué)模式基于線上異步SPOC、PTA 平臺和線下實(shí)體課堂實(shí)施，以學(xué)生學(xué)習(xí)活動為中心，教師承擔(dān)學(xué)生的學(xué)習(xí)引領(lǐng)者。教學(xué)模式總體架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 基于異步SPOC+PTA的混合式教學(xué)模式架構(gòu)

一個學(xué)習(xí)活動按照學(xué)習(xí)單元來劃分，一個學(xué)習(xí)單元對應(yīng)一個學(xué)習(xí)活動，一個學(xué)習(xí)活動由一個或多個學(xué)習(xí)任務(wù)構(gòu)成。本課程設(shè)計(jì)了觀看視頻、課堂聽講、測驗(yàn)考試、編程作業(yè)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)5 個學(xué)習(xí)任務(wù)，安排每周一個學(xué)習(xí)活動。

通過觀看視頻學(xué)習(xí)和掌握課程的理論基礎(chǔ)知識；測驗(yàn)考試考核學(xué)習(xí)的掌握程度；編程訓(xùn)練進(jìn)行程序設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)能力，訓(xùn)練簡單的問題解決能力。這些任務(wù)都要求獨(dú)立完成，都在線上進(jìn)行和完成。項(xiàng)目設(shè)計(jì)分小組進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生間的相互協(xié)作、運(yùn)用所學(xué)知識的綜合設(shè)計(jì)能力，解決復(fù)雜問題的能力，并訓(xùn)練文檔寫作能力及規(guī)范性。

針對每個學(xué)習(xí)活動，教師給出明確的學(xué)習(xí)任務(wù)，明確所要達(dá)成的目標(biāo)、任務(wù)、學(xué)習(xí)方式、考核評價(jià)方式。教師每周明確布置學(xué)習(xí)任務(wù)要求，要求觀看的視頻、所要完成的作業(yè)，并分享在線學(xué)習(xí)導(dǎo)引單，在導(dǎo)引單中包括本講的教學(xué)目標(biāo)、每個知識點(diǎn)所對應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)點(diǎn)、視頻觀看導(dǎo)學(xué)、編程作業(yè)要求及達(dá)成的目標(biāo)等，指導(dǎo)學(xué)生有序有效的學(xué)習(xí)。

學(xué)生課外在MOOC 平臺上自行觀看教學(xué)視頻，完成平臺上的任務(wù)要求，并在PTA 上完成編程訓(xùn)練作業(yè)。PTA 可以在線自動判題，學(xué)生完成作業(yè)提交后就會有即時(shí)反饋。課程的基礎(chǔ)知識也即課程的理論教學(xué)已經(jīng)在MOOC 平臺上完成，因此課堂活動就不再重復(fù)講解知識點(diǎn)，課堂的目標(biāo)主要是解決學(xué)生自主學(xué)習(xí)中遇到的問題，對線上學(xué)習(xí)的達(dá)成目標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，補(bǔ)充講解視頻上缺失的內(nèi)容。因此，在每次課前形成本次教學(xué)活動預(yù)案，包括組織哪些教學(xué)活動、測驗(yàn)、提問、討論、講評、講解等活動的內(nèi)容、順序、時(shí)長等。

3 數(shù)據(jù)收集和分析

傳統(tǒng)的教學(xué)，教師依靠紙上批改作業(yè)，人工給出成績來判定和了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。本課程學(xué)生所有的學(xué)習(xí)活動都在平臺上進(jìn)行，MOOC 上視頻觀看記錄可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和態(tài)度。在PTA 上，學(xué)生的所有實(shí)踐活動，包括測驗(yàn)、編程、考試等，都可以導(dǎo)出完整的答卷、成績單、得分代碼、正答率和試卷分析。答卷存放了每個學(xué)生本題目集的所有答題數(shù)據(jù)，包括題目詳情、得分點(diǎn)、總得分?jǐn)?shù)、源代碼。成績單根據(jù)學(xué)生排名，有學(xué)生的完成題數(shù)，所用時(shí)長以及每題的完成情況。得分代碼中存放了所有學(xué)生提交的每一題的源代碼。正答率中給出了每組題中每一題的統(tǒng)計(jì)情況。試卷分析中以表格和圖表展示了各分?jǐn)?shù)檔的人數(shù)分布和每個知識點(diǎn)的得分率分布。根據(jù)學(xué)生的所有學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)的分析，可以跟蹤、了解、掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，分析其學(xué)習(xí)行為，這樣可以有針對性的進(jìn)行輔導(dǎo)、督促，并為課堂教學(xué)活動設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

PTA 上實(shí)踐活動的數(shù)據(jù)分析，是當(dāng)前教學(xué)狀態(tài)下一種非常有效的學(xué)習(xí)反饋方式，根據(jù)數(shù)據(jù)分析，可以較科學(xué)地掌握學(xué)情，隨時(shí)動態(tài)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)效果，根據(jù)完成和正確率、知識點(diǎn)的掌握情況可以在課堂上有針對性的進(jìn)行答疑、講解。

4 結(jié)語

混合式教學(xué)模式使課程的教學(xué)模式從“以教為主”向“以學(xué)為主”進(jìn)行了轉(zhuǎn)變。線上平臺的使用，利用可獲得和可供使用的最好資源，可將教師的關(guān)注點(diǎn)更多轉(zhuǎn)移到課程設(shè)計(jì)上，之后更多的將主要精力集中在“以能力導(dǎo)向”的課程重構(gòu)上，探索目標(biāo)達(dá)成途徑，做好課程設(shè)計(jì)和課前準(zhǔn)備，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生自己學(xué)習(xí)的能力。

線上線下混合式教學(xué)可以更好的培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，通過線上資源和網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺，學(xué)生可靈活地“按需學(xué)習(xí)”。通過對平臺上所獲得的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析也可看出，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度對學(xué)習(xí)成效起著決定性作用，需要教師加強(qiáng)引導(dǎo)和管理。