淺談基于SPOC平臺(tái)的混合式教學(xué)模式探索與實(shí)踐

張婷，馬鵬飛，魏聞博，張建立

（陸軍炮兵防空兵學(xué)院機(jī)械工程系指揮信息系統(tǒng)工程教研室，安徽 合肥 230001）

小規(guī)模私有在線課程SPOC（Small Private Online Course），是基于MOOC的教學(xué)流程創(chuàng)新，其在融合MOOC教育思想的同時(shí)，也把微課、小眾教學(xué)、集約化教育等融合在一起，形成了SPOC特有的教育模式。在SPOC平臺(tái)上，教員構(gòu)建優(yōu)化后的碎片資源，供學(xué)員進(jìn)行課前導(dǎo)學(xué)和課后練習(xí)，教員根據(jù)SPOC平臺(tái)分析的課前導(dǎo)學(xué)結(jié)果，確定課堂需要解決的問(wèn)題以及重難點(diǎn)內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)。SPOC智能化的學(xué)習(xí)行為管理及準(zhǔn)確的大數(shù)據(jù)分析，可保證混合教學(xué)順利展開(kāi)，彌補(bǔ)MOOC和傳統(tǒng)課堂教學(xué)的局限。SPOC通過(guò)設(shè)定限制條件，對(duì)少數(shù)學(xué)生實(shí)施在線教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂，更加注重校園本土化設(shè)計(jì)，更能從物理范圍上保證軍隊(duì)安全保密，是軍隊(duì)院校開(kāi)展信息化教學(xué)的最佳選擇。因此，本文提出基于SPOC平臺(tái)的混合教學(xué)模式，并在《信息系統(tǒng)工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)中進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

1 《信息系統(tǒng)工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)特點(diǎn)

《信息系統(tǒng)工程基礎(chǔ)》是指揮信息系統(tǒng)工程專業(yè)的主干課程，在前期教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，課程在具體講授中還存在著如下一些不足和困難：（1）課程內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少，學(xué)員普遍感覺(jué)課上教員傳授的信息量太多；（2）課程部分理論內(nèi)容過(guò)于抽象，本科學(xué)員理解困難；（3）有關(guān)軍事的應(yīng)用舉例偏少，針對(duì)性不強(qiáng)。針對(duì)出現(xiàn)的以上問(wèn)題，我們?cè)趯?shí)際教學(xué)中對(duì)課程進(jìn)行了不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，多方面改進(jìn)教學(xué)方法和手段，通過(guò)學(xué)院引進(jìn)的泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，構(gòu)建《信息系統(tǒng)工程基礎(chǔ)》教學(xué)資源，探索基于SPOC平臺(tái)的線上線下混合式教學(xué)模式。

2 基于SPOC平臺(tái)的混合式教學(xué)模式構(gòu)建

課程教學(xué)對(duì)象為指揮信息系統(tǒng)工程專業(yè)的生長(zhǎng)干部學(xué)員。他們高考入學(xué)分?jǐn)?shù)高、理論基礎(chǔ)好、學(xué)習(xí)興趣濃厚、但工程意思有待強(qiáng)化，實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng)新能力有待增強(qiáng)。因此，我們?cè)谶M(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)，以創(chuàng)新人才能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，充分利用SPOC在線教學(xué)和評(píng)測(cè)這樣的信息化技術(shù)，幫他們整合零散時(shí)間、創(chuàng)造學(xué)員自主學(xué)習(xí)空間；

混合式教學(xué)中（教學(xué)組織如圖1所示），學(xué)習(xí)包括“信息傳遞”和“吸收內(nèi)化”兩個(gè)過(guò)程。在傳統(tǒng)教學(xué)方法中，“信息傳遞”是在課堂上由教員通過(guò)傳承講授（通常易流于“滿堂灌”）來(lái)完成的，學(xué)員們通過(guò)課后復(fù)習(xí)和練習(xí)來(lái)進(jìn)行知識(shí)的“吸收內(nèi)化”。在混合式課堂教學(xué)中，“信息傳遞”是學(xué)員們?cè)谡n前，基于課程的在線開(kāi)放平臺(tái)，通過(guò)自主學(xué)習(xí)、參閱資料、練習(xí)自測(cè)等方式來(lái)完成的，教員可以查閱學(xué)員的自測(cè)成績(jī)，了解學(xué)習(xí)情況和個(gè)體差異，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，并進(jìn)行課上分組，實(shí)現(xiàn)學(xué)員間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；在課堂上，教員有針對(duì)性地開(kāi)展導(dǎo)學(xué)，可以集中精力進(jìn)行答疑解惑、研討交流、實(shí)踐探索，從而有效地完成對(duì)知識(shí)點(diǎn)的“吸收內(nèi)化”過(guò)程。這種教學(xué)方法不僅創(chuàng)設(shè)了良好的研討型學(xué)習(xí)環(huán)境，而且轉(zhuǎn)換了教員與學(xué)員的角色，教員成為課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)師、引導(dǎo)者，而學(xué)員才是學(xué)習(xí)真正的實(shí)施者、執(zhí)行者，從而改進(jìn)了師生間的教與學(xué)方式，很好地提升了課堂教學(xué)的質(zhì)量。

圖1 “混合式”教學(xué)組織示意圖

3 基于SPOC平臺(tái)的混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

以其中一個(gè)課題“專家系統(tǒng)的工作原理與構(gòu)造方法”展開(kāi)，本課題教學(xué)內(nèi)容是第六章“決策支持系統(tǒng)”的重點(diǎn)內(nèi)容之一，有10個(gè)知識(shí)點(diǎn)，內(nèi)容抽象，實(shí)踐性強(qiáng)，在傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)員感覺(jué)這部分教學(xué)內(nèi)容多，學(xué)得不透，應(yīng)用性不強(qiáng)，為了提高教學(xué)效果，我們利用SPOC平臺(tái)的信息資源來(lái)開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)，通過(guò)課前自學(xué)、課上內(nèi)化和課后拓展“三階段”混合式教學(xué)（如圖1），充分激發(fā)學(xué)員作為學(xué)習(xí)過(guò)程主體的主動(dòng)性和積極性。

3.1 課前：資源構(gòu)建、學(xué)員自學(xué)、師生互動(dòng)

課前，教員依托SPOC網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，開(kāi)發(fā)制作教學(xué)視頻、微課、動(dòng)畫等多種數(shù)字資源，同時(shí)，針對(duì)專家系統(tǒng)的工作原理與構(gòu)造方法教學(xué)單元制訂課前學(xué)習(xí)任務(wù)單，將單元知識(shí)碎片化為10個(gè)知識(shí)點(diǎn)，明確課前學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容和評(píng)價(jià)，便于學(xué)員自主學(xué)習(xí)。學(xué)員通過(guò)教學(xué)視頻、電子教材、多媒體課件進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，對(duì)于專家系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)、基本工作過(guò)程等重難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容可以通過(guò)微課反復(fù)學(xué)習(xí)。學(xué)員完成課前測(cè)試題，根據(jù)學(xué)習(xí)情況提出生成性問(wèn)題，教員在線評(píng)閱，提供個(gè)性化指導(dǎo)，學(xué)習(xí)過(guò)程中還可通過(guò)論壇討論區(qū)交流討論和互動(dòng)評(píng)價(jià)。課前自主學(xué)習(xí)使學(xué)員初步理解了專家系統(tǒng)的工作原理與構(gòu)造方法碎片化的知識(shí)點(diǎn)，知道了知識(shí)點(diǎn)的基本概念，但仍未掌握各知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)和實(shí)踐意義，需要課上通過(guò)教員引導(dǎo)和學(xué)員探究來(lái)完成。

3.2 課上：創(chuàng)設(shè)情境、學(xué)員探究、師生同伴

采用拋錨式教學(xué)方法，將課堂教學(xué)過(guò)程分為創(chuàng)設(shè)情境、確定問(wèn)題、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)四個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）創(chuàng)設(shè)情境。創(chuàng)設(shè)的情境為：“我紅軍一個(gè)合成旅對(duì)藍(lán)軍一個(gè)營(yíng)特遣隊(duì)進(jìn)攻戰(zhàn)斗，炮兵群奉命參加對(duì)敵炮火準(zhǔn)備。作戰(zhàn)時(shí)間：9時(shí)30分。群參謀長(zhǎng)組織計(jì)劃火力。給出炮兵群（團(tuán)）指揮信息系統(tǒng)生成的火力運(yùn)用方案，該方案計(jì)劃了三個(gè)目標(biāo)，并建議：用3營(yíng)打擊105號(hào)目標(biāo)。但是，指揮員對(duì)該方案進(jìn)行了干預(yù)和調(diào)整，用3營(yíng)打擊101號(hào)目標(biāo)，請(qǐng)同學(xué)們思考：指揮員為什么要做這樣的調(diào)整？因?yàn)樵谙到y(tǒng)提出的火力運(yùn)用方案中，并沒(méi)有體現(xiàn)出對(duì)相關(guān)戰(zhàn)術(shù)原則的考慮，所以，指揮員對(duì)這一火力運(yùn)用方案進(jìn)行了人工干預(yù)。那么，在炮兵指揮信息系統(tǒng)中，能否在計(jì)劃火力時(shí)充分考慮相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)原則呢？近年來(lái)，利用專家系統(tǒng)計(jì)劃火力在炮兵指揮信息系統(tǒng)中逐漸增多?！蓖ㄟ^(guò)這樣的情境，使抽象的知識(shí)點(diǎn)具有生動(dòng)的載體，激發(fā)學(xué)員求知欲。

（2）確定問(wèn)題。那么，如何利用專家系統(tǒng)法實(shí)現(xiàn)計(jì)劃火力？專家系統(tǒng)又是如何工作的？如何去構(gòu)造一個(gè)專家系統(tǒng)呢？

通過(guò)創(chuàng)設(shè)的情境，讓學(xué)員沉浸其中，一步步思考和解決四個(gè)問(wèn)題：目標(biāo)要不要打？目標(biāo)如何排序？目標(biāo)誰(shuí)可以打？目標(biāo)誰(shuí)打最好，接著，教員點(diǎn)出計(jì)劃火力的兩個(gè)主要因素：一是大量的專門知識(shí)，二是良好的邏輯推理能力，啟發(fā)學(xué)員進(jìn)一步思考，如果我們能夠讓指揮信息系統(tǒng)同指揮員一樣擁有大量可利用的專門知識(shí)，并具備根據(jù)一定條件進(jìn)行合理分析推理的能力，那么指揮信息系統(tǒng)就可以像一名優(yōu)秀的指揮員一樣提出較好的火力計(jì)劃方案，這也正是專家系統(tǒng)法最初的設(shè)計(jì)思想。將具體的軍事案例與本次課的內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)，激發(fā)學(xué)員的學(xué)員熱情，讓學(xué)員感受到學(xué)有所用。

（3）自主學(xué)習(xí)。在“確定問(wèn)題”的基礎(chǔ)上，學(xué)員利用自研的動(dòng)畫、CLIPS軟件等信息化教學(xué)手段，結(jié)合已有知識(shí)自主探究情境問(wèn)題。針對(duì)教學(xué)難點(diǎn)中專家系統(tǒng)的工作流程抽象、專家系統(tǒng)的構(gòu)造方法與實(shí)踐結(jié)合不緊密等問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)員利用自研的專家系統(tǒng)流程動(dòng)畫、自錄的專家系統(tǒng)構(gòu)造方法視頻、自主探究專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，構(gòu)造一個(gè)簡(jiǎn)易的專家系統(tǒng)，踐行“做中學(xué)，做中教”，實(shí)現(xiàn)抽象概念形象化、復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，突破教學(xué)難點(diǎn)。特別注意的是，這一環(huán)節(jié)不是由教員直接告訴學(xué)員如何解決問(wèn)題，而是提供問(wèn)題解決的有關(guān)線索和手段（即不是授魚而是授漁），引出重難點(diǎn)問(wèn)題解決思路，突出學(xué)員主體地位，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)員“主動(dòng)探究、學(xué)以致用”的能力。

（4）協(xié)作學(xué)習(xí)。將48名學(xué)員混合編成8個(gè)小組，組內(nèi)學(xué)員通過(guò)對(duì)話、商討、爭(zhēng)論，對(duì)火力計(jì)劃專家系統(tǒng)構(gòu)造方案進(jìn)行充分研討，通過(guò)不同觀點(diǎn)的交鋒、思想碰撞，補(bǔ)充、修正、加深對(duì)重難點(diǎn)問(wèn)題的理解，各組選出代表走上講臺(tái)，講解方案思路。教員參與討論，以同伴角色引導(dǎo)學(xué)員規(guī)范問(wèn)題解決方法。教學(xué)過(guò)程中，學(xué)員運(yùn)用思維導(dǎo)引圖實(shí)時(shí)記錄觀點(diǎn)思路，教員注重突出小組作用，培養(yǎng)學(xué)員團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

經(jīng)過(guò)課堂階段的學(xué)習(xí)，學(xué)員完成了創(chuàng)設(shè)的目標(biāo)任務(wù)，對(duì)專家系統(tǒng)的原理和構(gòu)造方法有了一個(gè)深刻的剖析，較好地掌握了各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

3.3 課后：鞏固知識(shí)、實(shí)踐拓展、學(xué)用一致

課后，學(xué)員登陸SPOC平臺(tái)，完成相應(yīng)章節(jié)的在線測(cè)試，就存在的疑問(wèn)與教員進(jìn)行在線交流和論壇討論；同時(shí)，反思所學(xué)教學(xué)內(nèi)容，利用軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)字圖書館、學(xué)員電子信息閱覽室等信息化平臺(tái)針對(duì)性查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，引導(dǎo)學(xué)員開(kāi)展知識(shí)拓展學(xué)習(xí)。

3.4 考核評(píng)價(jià)

本堂課的考核評(píng)價(jià)方式采用網(wǎng)絡(luò)記錄、學(xué)員自評(píng)、小組互評(píng)和教員點(diǎn)評(píng)的方式(如圖2)。課前評(píng)價(jià)由自測(cè)結(jié)果和提問(wèn)情況等組成。課堂評(píng)價(jià)由學(xué)習(xí)效果自評(píng)、小組學(xué)習(xí)互評(píng)和課堂活動(dòng)評(píng)價(jià)組成。課后評(píng)價(jià)通過(guò)實(shí)踐參與度、課程論壇活躍度和在線測(cè)試結(jié)果等進(jìn)行評(píng)估。實(shí)現(xiàn)考核方式多樣化，評(píng)價(jià)過(guò)程系統(tǒng)化，最終形成能夠反映學(xué)員知識(shí)、能力和素質(zhì)表現(xiàn)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

圖2 采用的多樣化考核、系統(tǒng)化評(píng)價(jià)方法

4 基于SPOC平臺(tái)的混合式教學(xué)模式實(shí)施效果

為了有效評(píng)價(jià)基于SPOC的混合式教學(xué)模式實(shí)施效果，我們將混合式教學(xué)模式和傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行了橫向和縱向?qū)Ρ冉虒W(xué)，如表1所示為混合式教學(xué)模式教學(xué)班和傳統(tǒng)模式教學(xué)班的考試平均成績(jī)、掛科率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：混合式模式教學(xué)班成績(jī)明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)班；經(jīng)過(guò)一年混合式教學(xué)模式的探索，學(xué)員的期末平均成績(jī)比往年有所提高，學(xué)員的掛科率明顯下降。

表1 混合式模式教學(xué)班和傳統(tǒng)教學(xué)班成績(jī)比較

在利用平臺(tái)完成課程的教學(xué)任務(wù)后，對(duì)48名混合式教學(xué)模式教學(xué)班的學(xué)員進(jìn)行了不記名問(wèn)卷調(diào)查，讓他們談?wù)剬?duì)“基于SPOC平臺(tái)混合式教學(xué)模式”的看法，其中95%的學(xué)員對(duì)此教學(xué)模式給予了肯定的評(píng)價(jià)，他們認(rèn)為比傳統(tǒng)課堂教學(xué)效果好，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，提高了互動(dòng)性，學(xué)習(xí)效率更好，在有限的課堂時(shí)間內(nèi)可以學(xué)到更多的知識(shí)。

5 結(jié)語(yǔ)

基于SPOC平臺(tái)的混合式教學(xué)模式，將課前、課中、課后無(wú)縫連接、線上線下有機(jī)融合，把理論課堂延伸到硝煙戰(zhàn)場(chǎng)，凸顯以戰(zhàn)領(lǐng)教，為戰(zhàn)教戰(zhàn)導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)做中學(xué)，做中教，形成了“以學(xué)員學(xué)習(xí)為中心，以任務(wù)案例為牽引”的作戰(zhàn)指揮理論教學(xué)新范式。