基于異步SPOC的微波電子線路課程混合式教學改革實踐

彭芳 馬健 向建軍

摘? 要 隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，以學員為中心的混合式教學成為高等教育的新常態(tài)。SPOC作為傳統(tǒng)實體課堂與MOOC融合的一種典型課程教學模式，具有獨特的優(yōu)越性。將SPOC應(yīng)用于微波電子線路課程教學模式改革，構(gòu)建基于異步SPOC平臺的混合式教學模式，充分利用線上線下的交互特性，設(shè)計個性化實施策略，優(yōu)化考核評價過程，達到提升學員自主學習能力、顯著提高教學效率的目的。最后，對如何進一步提高混合式教學模式的教學質(zhì)量進行思考與展望。

關(guān)鍵詞 混合式教學；微波電子線路課程；MOOC；異步SPOC；教學改革；電子教材；微課

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）14-0018-05

Abstract With the rapid development of information technology， student-centered blended teaching is becoming the new normal of?higher education. SPOC， as a typical course mode of the integration of traditional physical classroom and MOOC， has its unique advan-tages. It is applied to the reform of teaching mode of Microwave Elec-tronic Circuit Course， and a hybrid teaching mode based on asynchro-nous SPOC platform is constructed. It makes full use of the online?and offline interactive characteristics， designs personalized imple-mentation strategies， optimizes the assessment process， and im-proves the students autonomous learning ability The purpose of im-proving teaching efficiency. At last， the author thinks and looks for-ward to how to further improve the quality of hybrid teaching.

Key words hybrid teaching; microwave electronic circuit course; MOOC; asynchronous SPOC; teaching reform; electronic textbook; micro lecture

0? 引言

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”信息時代的到來，以線上線下相結(jié)合的教與學為顯著特征的混合式教學成為高等院校教育的主流方向，混合式教學的內(nèi)涵由“在線教學與面授教學的混合”，正式演變?yōu)椤盎谝苿油ㄐ旁O(shè)備、網(wǎng)絡(luò)學習環(huán)境與課堂討論相結(jié)合的教學情境”[1]?；旌鲜浇虒W在增強學員學習動機和自我效能感、提高學習滿意度和教學效率等方面具有顯著優(yōu)勢。MOOC平臺作為遠程開放混合式教學的主要媒介，可以為輔助教師開展教學活動以及實現(xiàn)教學互動提供有力支持。SPOC（Small Private Online Course）又名小規(guī)模限制性在線課程，吸收和傳承MOOC的先進思想，但是在教學模式、學習模式、評價形式、內(nèi)容定制程度、學習者群體等方面與MOOC存在一定差異[2]，將SPOC引入傳統(tǒng)課堂的混合式教學模式符合高等教育改革發(fā)展理念，為本科課程教學改革帶來新思路。

1? 基于SPOC的混合式教學模式內(nèi)涵與優(yōu)勢分析

SPOC是后MOOC時代被較多采用的在線學習模式。區(qū)別于MOOC的完全開放性，SPOC對學員設(shè)置準入條件，學員規(guī)模遠小于MOOC的選課人數(shù)。SPOC將MOOC中課件、視頻、資料等教學資源和討論、評價等在線教學交互功能應(yīng)用到小規(guī)模注冊學生班級的在線課程中，同時開展傳統(tǒng)的校園課程教學，是一種結(jié)合在線教學和線下面對面教學的混合式教學模式。SPOC有同步SPOC和異步SPOC兩種形式：異步SPOC指的是如果他校已結(jié)束的課程資源符合本課程的教學計劃，則可以引用該課程資源，根據(jù)實際教學情況進行內(nèi)容定制，如刪減原有內(nèi)容、新增補充內(nèi)容、調(diào)整內(nèi)容講授順序等，在教學實施過程中，單元作業(yè)批改、單元測試、交流答疑等環(huán)節(jié)均依托SPOC平臺由課程組自主籌劃與在線實施；同步SPOC指的是使用他校同步開設(shè)的課程資源，通常平臺上課程資源的更新是按照他校的課程進度來進行的。選擇哪種SPOC形式，要根據(jù)課程實際開課時間和課程進度安排等具體情況而定。一般而言，使用他校資源時采用異步SPOC形式更為靈活，便于根據(jù)課程教學目標來重組相關(guān)的課程資源。

在傳統(tǒng)模式的本科課程教學中，教員作為系統(tǒng)知識的傳授者，基本沿用向?qū)W員灌輸知識的方式，“學為主體，教為主導”的角色定位不清晰，學員自主學習的能動性不強。另外，課程可獲得資源不多，種類偏少，名師名校的網(wǎng)絡(luò)課程資源引入少，使得學員課前預(yù)習效率較低，對課程的前沿領(lǐng)域了解不深，教員在學員自主學習過程中的導引作用不強，學員自主學習的方向感不強，學員課堂討論交流的參與度不夠，影響課堂研討內(nèi)容的深度和課程教學質(zhì)量。而在信息化條件下，基于SPOC的混合式教學模式充分運用名師名校的課程資源、有效拓展線上學習時間、線上實時交互和學習數(shù)據(jù)綜合分析的特性，具備以下優(yōu)勢。

1.1? 資源豐富，內(nèi)容針對性強

根據(jù)教學計劃和課程體系，可以選用與教學需求相匹配的優(yōu)質(zhì)MOOC平臺優(yōu)質(zhì)課程資源作為SPOC的主體資源，同時可以以自制、其他媒體渠道獲取資源的形式在線補充課程資源，如微課、電子教材、課件、動畫、視頻等。課程內(nèi)容可以定制，滿足課程的個性化和目標性。豐富的資源和定制的內(nèi)容有利于學員開展聚焦式線上自主學習，提高學員參與教學的積極性，從而保證課前預(yù)習與課后復(fù)習的質(zhì)量。

1.2? 小班學習，課程完成率高

SPOC主要針對受限制小班教學，授課對象為滿足一定條件的學員或校內(nèi)相關(guān)專業(yè)或班級的學員。因此，學員的專業(yè)基礎(chǔ)知識和學術(shù)水平相差不遠，便于課程進度的穩(wěn)步推進。學員之間可以形成學習小組，借助討論交流、作業(yè)互評等方式互幫互助，使課程完成率保持較高水平。

1.3? 線上線下，信息融合度深

混合式教學將線上的網(wǎng)絡(luò)學習與線下的實體課堂教學有機結(jié)合，為學員提供良好的學習體驗。教員通過SPOC平臺的學習數(shù)據(jù)實時了解學員的課前學習動態(tài)，根據(jù)課堂小測驗的完成情況及時對課程教學內(nèi)容進行調(diào)整，線下學習可以采用課堂講授、翻轉(zhuǎn)課堂、任務(wù)驅(qū)動等多種教學方法聚焦重難點內(nèi)容的剖析。學員可以通過網(wǎng)絡(luò)、面對面的形式進行互動交流，交流具有針對性，教學效果評價可以依托平臺開展單元測驗或階段性測試。線上線下有機融合的方式可以有效提升學員吸收內(nèi)化的學習過程效益，提高課程的教學質(zhì)量。

2? 基于異步SPOC的混合式教學應(yīng)用實踐

以2017級航空雷達與電子對抗兩個專業(yè)合班開設(shè)的微波電子線路課程教學為對象展開實踐，課程學時為50學時（其中理論44學時，實踐6學時），學員人數(shù)約30人，實行小班教學。在理論授課中緊緊圍繞課程教學目標，充分利用異步SPOC平臺線上自學、線下授課（騰訊會議平臺直播）和移動終端，借助信息化教學手段，開展基于異步SPOC的混合式教學活動，使學員達成相應(yīng)的知識、能力與素質(zhì)目標，增強教學效果。

2.1? 異步SPOC的構(gòu)建及課程教學準備

微波電子線路課程是學習電子裝備原理、了解裝備應(yīng)用的先導必修課程，主要介紹微波有源器件及微波電路的基本理論和基本分析方法，器件分為微波半導體器件和微波電真空器件兩大類。MOOC資源選擇中國大學MOOC平臺電子科技大學開設(shè)的微波固態(tài)電路課程，原因有以下兩點：

1）電子科技大學在微波固態(tài)器件與固態(tài)電路的理論研究和工程實現(xiàn)方面在國內(nèi)處于領(lǐng)先位置，學員通過學習可以了解該領(lǐng)域的最新動態(tài)和理論研究成果；

2）課程資源雖然只支撐微波固態(tài)器件與電路部分內(nèi)容，但其微課知識點與第1～5章的教學知識點貼合度高。

因此，依托學校云，在微波固態(tài)電路第三期MOOC基礎(chǔ)上構(gòu)建異步SPOC，根據(jù)教學計劃對已有課程資源進行適度刪減，新增微波電真空器件原理部分課程資源，以滿足教學內(nèi)容的完備性。同時，根據(jù)課程進度合理設(shè)置教學視頻資源的發(fā)布時間，與分課時計劃同步。異步SPOC應(yīng)按照中國大學MOOC平臺提供的流程進行構(gòu)建，包括設(shè)置課程團隊、發(fā)布課程介紹頁以及發(fā)布課程學習頁。課程學習頁是學員學習的主要場所，構(gòu)建步驟主要包括發(fā)布公告、發(fā)布評分方式、發(fā)布教學單元內(nèi)容、設(shè)置討論區(qū)結(jié)構(gòu)等。課程構(gòu)建完成后即可在平臺上發(fā)布開課公告，讓選課學員知曉。

混合式教學的效果在很大程度上取決于教員的態(tài)度和能力準備。King等[3]構(gòu)建混合式教學的教師能力框架，提出課程準備、課程設(shè)計、交流討論、動機激發(fā)等四個方面的能力要求。教師首先必須清醒地認識混合式教學不是簡單復(fù)制傳統(tǒng)課堂教學的教學法，而是需要具備混合式教學專門的教學法知識和能力，才能成功地開展混合式教學。此外，教師必須參加在線課程設(shè)計、制作與工具軟件應(yīng)用的相關(guān)培訓，以先進的現(xiàn)代教學理念指導線上與線下教學活動設(shè)計、教學反饋設(shè)計和課程評價設(shè)計[4]，精確定位教學資源，優(yōu)化教學方法，采取靈活多樣的考核方式，實現(xiàn)對課程的宏觀布局。學生在混合式教學中能夠取得怎樣的學習成效和滿意度，與其自主學習能力、實踐管理能力、成熟度與責任感、應(yīng)用信息技術(shù)能力等[5]息息相關(guān)。在課程準備階段，教員應(yīng)采取多種方式及方法充分調(diào)動學員參與學習的積極性，提升學員自主學習效率。

因此，課程采用“知識體系化，課程模塊化”的總體設(shè)計思路，針對不同教學內(nèi)容，采用問題情境式、啟發(fā)式、探究式、研討式等多種教學方法實現(xiàn)對重難點內(nèi)容的突破，以求達到最佳教學效果。同時注重教學過程的管理和考核，重視實踐環(huán)節(jié)，將課內(nèi)與課外、理論與實驗、線上與線下充分結(jié)合起來，使學員的學習過程成為在教員引導下的再創(chuàng)造過程，鼓勵學員在學習過程中養(yǎng)成獨立思考、團結(jié)協(xié)作、積極探索的良好習慣。基于異步SPOC的混合式教學組織流程設(shè)計如圖1所示。

2.2? 混合式教學的個性化實施策略

2.2.1? 課前、課中、課后一體化設(shè)計? 遵循混合式教學原則，課前，教員通過微信群將章節(jié)電子教材和微課預(yù)習任務(wù)清單發(fā)送給學員，學員在線上登錄SPOC平臺，根據(jù)所提供的電子教材觀看微課視頻，聚焦知識要點，依據(jù)自學能力水平合理規(guī)劃學習進度，創(chuàng)造個性化的學習體驗，了解行業(yè)動態(tài)，拓寬專業(yè)視野。課中，教員以現(xiàn)場實地教學為主，實施交互/協(xié)作式教學，即針對不同的專業(yè)應(yīng)用背景，重點瞄準與雷達和對抗專業(yè)密切相關(guān)的裝備應(yīng)用案例，創(chuàng)設(shè)恰當?shù)膶W習情境，支持學員與同伴的交流與協(xié)作，與基于通信領(lǐng)域應(yīng)用的SPOC內(nèi)容互為補充；搜集學員反饋的自學中遇到的重難點問題，在課堂上重點講解，舉一反三。MOOC

視頻中某些泛講的一般知識點，如微波混頻器變頻性能與噪聲性能的分析，是該章節(jié)的關(guān)鍵知識點，因此需要重點規(guī)劃課件內(nèi)容，因材施教。課后，將課件發(fā)布到微信群方便學員復(fù)習，利用SPOC平臺發(fā)布作業(yè)，在線批改和反饋，定期開展在線單元測試，試題庫的建設(shè)要滿足支持隨機組卷操作的題量要求。

2.2.2? 基于SPOC、課堂討論與移動終端相結(jié)合的交互式過程? Bliuc等[6]認為混合式教學構(gòu)建在線學習與課堂面授相結(jié)合的混合式學習環(huán)境，這是一種新的學習方式，可以實現(xiàn)生生、師生、生機交互與在線交互的結(jié)合?；咏涣黧w現(xiàn)以學員為中心的學習環(huán)境下教學與輔導方式的結(jié)合，針對性地解決學生的疑問和思考，是理論教學中必不可少的環(huán)節(jié)。課程教學中開展的互動形式主要有以下三種。

1）學員在自學過程中，利用SPOC平臺將問題發(fā)布到課程討論區(qū)進行討論交流。

2）在課中內(nèi)容講授完成后設(shè)置答疑時間段，教員統(tǒng)一解答；或教員在課前設(shè)計若干問題鏈，隨機抽點學員回答。

3）在課后通過微信等工具進行交流。

通過多種互動方式的開展，課程學習時間得到有效延展，學員及早對所學知識查缺補漏，不斷鞏固每一個知識模塊?；谝苿咏K端的互動如圖2所示。

2.2.3? 建立教與學的互評通道反饋教學效果? 為及時掌握學員對重難點知識點的理解情況，通過設(shè)置課后作業(yè)與單元測試來實現(xiàn)對學員學習過程的評價。作業(yè)發(fā)布、提交（設(shè)置截止日期）、批閱、點評、成績發(fā)布均依托SPOC平臺進行，作業(yè)批改界面如圖3所示。SPOC平臺的作業(yè)批改不僅設(shè)置教員批改方式，還設(shè)置有學員之間的互評方式，兩種方式靈活運用，以提高學員參與的積極性。將每次作業(yè)完成正確度高且書寫工整的作業(yè)范本發(fā)至專業(yè)期班微信群中，形成一種典型示范與良性競爭并存的激勵機制。每個章節(jié)的內(nèi)容講授后，在SPOC平臺上進行單元測試，所有章節(jié)的單元測試成績累加，自動計入課程數(shù)據(jù)中。因此，通過查看課程各次測驗、作業(yè)、階段性考試的總體提交人數(shù)和得分情況，可以了解學員的總體掌握程度。課程數(shù)據(jù)可以導出，便于后續(xù)的課程分析與評價。課程數(shù)據(jù)查看界面如圖4所示。

在整個教學計劃實施階段，教員要及時與學員溝通，充分收集學員在學習過程中對教學的反饋意見與建議，不斷改進教學方式與手段，實現(xiàn)既定的教學目標。教員在每一次課前把課程教學意見反饋表發(fā)給課代表，由課代表在授課結(jié)束后搜集并填寫反饋意見，便于后續(xù)進一步進行教學改進并實施針對性的輔導答疑。

2.2.4? 細化形成性考核+終結(jié)性考核的綜合評價體系? 對實施混合式教學改革的考核形式進行完善，考核方式為形成性考核+終結(jié)性考核。其中，形成性考核包括在線微課學習、平時作業(yè)、討論交流、單元測驗、課程實驗等要素；終結(jié)性考核為閉卷筆試。開課之初，在SPOC平臺上發(fā)布課程評分方式，包括評分標準、題型設(shè)置、總分及成績設(shè)置。評分標準是對課程考評標準的詳細描述，是學員了解本課程成績評定的主要途徑，該標準會顯示在學員的學習頁面。各項權(quán)重設(shè)置為：在線微課學習、平時作業(yè)、討論交流與單元測驗占20%，利用平臺軟件可自動把線上學習各環(huán)節(jié)的考評納入綜合評價體系；課程實驗占10%；閉卷筆試占70%。后兩部分可作為域外成績手動導入課程數(shù)據(jù)統(tǒng)計表中，獲得最終的綜合總分及位次排名。

3? 提升異步SPOC混合式教學質(zhì)量的思考

3.1? 重視微課資源的擴展建設(shè)

在線學習校外SPOC資源雖然是混合式教學的有效教學輔助手段，但是由于不同專業(yè)教學內(nèi)容的差異性，以及不同院校對課時及課程重難點內(nèi)容設(shè)置的細微差別，使得SPOC資源尚不能完全滿足課程教學的需要。因此，在可獲得的開源課程資源不多的情況下，必須開展微視頻制作以充實課程資源，使微課內(nèi)容能夠完全覆蓋所有知識點，形成與課程相適應(yīng)的框架體系結(jié)構(gòu)。例如：后期可利用AT-RF3030射頻實訓系統(tǒng)拍攝一些實驗現(xiàn)象的相關(guān)視頻來輔助原理教學；在介紹微波混頻器功能時，可先將射頻信號通過混頻器下變頻后，借助示波器等專用測試儀器直觀顯示混頻前后的波形對比，將實驗過程做成微視頻，使學員首先對混頻的輸入、過程與結(jié)果具備直觀認識和了解，再進一步激發(fā)其對該現(xiàn)象背后的工作機理進行探究的求知欲。

3.2? 加強自學過程的教學引導

在線學習的效果直接關(guān)系到課堂教學中能否展開師生間的深度討論與交流，這是與傳統(tǒng)課堂教學在教學形式和手段上的區(qū)別之處。要想獲得較好的學習效果，避免流于表面形式，不僅對學員自學能力和自律能力的要求較高，也需要教員有更強的責任心，在學習引導上科學設(shè)計任務(wù)清單，盡量明確微課學習的教學目標與知識重難點的學習要求，設(shè)置較為簡單的測試題檢驗預(yù)習效果，避免出現(xiàn)因預(yù)習內(nèi)容生澀難懂或內(nèi)容較多而針對性不強，導致出現(xiàn)學生學習積極性下降的現(xiàn)象。

3.3? 夯實線下實踐的操作環(huán)節(jié)

課程設(shè)置6學時的實踐課時，主要依托射頻信息系統(tǒng)實驗室開展常用微波功能模塊的性能測試、發(fā)射/接收系統(tǒng)集成的參數(shù)測試、功能模塊的軟件仿真設(shè)計等實踐項目。實踐環(huán)節(jié)可以幫助學員深刻了解系統(tǒng)工作原理，打牢系統(tǒng)測試操作及故障排查的動手實踐能力，是不可取代的重要環(huán)節(jié)。雖然實踐操作因受實踐場所和設(shè)備專用且昂貴的限制，只能在線下開展，但是部分實踐教學可以依托SPOC平臺進行，如把示波器、頻譜儀、矢量分析儀等常用微波測量儀器的操作使用過程，每個實驗項目的實驗內(nèi)容與演示流程等制作成微視頻，讓學員在線學習，熟悉儀器的操作使用和實驗流程。這樣可以大幅縮短課時內(nèi)的驗證性實驗完成時間，利用節(jié)省下來的時間，學員可以自主開展一些具有探究性和綜合性的實驗項目。

4? 結(jié)束語

基于異步SPOC的混合式教學方式嚴格遵循學校制定的教學計劃，將SPOC課程學習作為課堂教學的適當補充，充分發(fā)揮SPOC在視頻回放復(fù)習、在線討論、在線作業(yè)、自動測評、學習過程動態(tài)評價等方面的優(yōu)勢，彌補傳統(tǒng)課堂教學的不足，再結(jié)合本地課程資源的持續(xù)建設(shè)與補充，使教學活動更具針對性和有效性，顯著提高教學質(zhì)量與效益。傳統(tǒng)教育受限于時空，在線教育受限于互動，兩者各有特點，需要相互融合[7]。今后，混合式教學方法和手段將越來越多樣化，重要的是幫助教員發(fā)展混合式教學能力，積極參與教學改革，以混合式教學的形式促進信息技術(shù)與課程全面深度融合。師生關(guān)系亦成為新型互惠式教學關(guān)系，在課堂內(nèi)外彼此碰撞、彼此啟迪、彼此成長。

參考文獻

[1]馮曉英，王瑞雪，吳怡君.國內(nèi)外混合式教學研究現(xiàn)狀述評：基于混合式教學的分析框架[J].遠程教育雜志，2015（3）：13-24.

[2]康葉欽.在線教育的“后MOOC時代”：SPOC解析[J].清華大學教育研究，2014（1）：85-93.

[3]King S E，Arnold，Cerrone K. Blended Learning En-vironments in Higher Education：A Case Study of How Professors Make It Happen[J].Mid-Western Educational?Researche，2012（1）：44-59.

[4]張彥琦，易東，劉嶺，等.基于SPOC的混合式教學模式的構(gòu)建與實踐[J].重慶醫(yī)學，2019（21）：3766-3769.

[5]陳鵬宇，馮曉英，孫洪濤，等.在線學習環(huán)境中學習行為對知識建構(gòu)的影響[J].中國電化教育，2015（8）：59-63，84.

[6]Bliuc A M，Goodyear P，Ellis R A. Research Focus?and Methodological Choices in Studies into StudentsExperiences of Blended Learning in Higher Education[J].The Internet and Higher Education，2007（4）：231-244

[7]呂靜靜.開放大學混合式教學新內(nèi)涵探究：基于SPOC的啟示[J].遠程教育雜志，2015（3）：72-81.