◆張爽

新工科背景下公安院校SPOC教學模式改革的實踐研究——以《Python程序設計》課程為例

◆張爽

（遼寧警察學院公安信息系 遼寧 116036）

在新工科戰(zhàn)略指導下，提升學生的自主學習、團隊協(xié)作、融合創(chuàng)新等能力已經(jīng)成為衡量工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標。本文構建SPOC教學模式，并以“Python 程序設計”課程為例進行改革實踐，最后結合教學改革實踐提出改革中要注意的問題，以期對新工科背景下公安院校學生能力的培養(yǎng)提供一定的借鑒。

SPOC；教學模式改革；Python；公安教學

自2017年2月國家提出“新工科”發(fā)展戰(zhàn)略，如何培養(yǎng)適應未來挑戰(zhàn)的多元化、創(chuàng)新型未來工程人才，成了業(yè)界普遍關注的話題。教育主管部門、教育界和企業(yè)界等指出，“自主學習、團隊協(xié)作、融合創(chuàng)新”等不僅成為衡量工程人才綜合素養(yǎng)的重要指標，也是學生運用專業(yè)知識解決問題，跨界融合追求創(chuàng)新的核心能力[1-2]。作為公安院校教師，在“新工科”理念的指引下，對標“新工科”的要求，在教學內(nèi)容上不斷優(yōu)化更新，在教學模式上不斷改革創(chuàng)新，在教學關注點上向?qū)W生“學什么、怎么學、學得怎么樣”進行轉(zhuǎn)變，讓課堂教學更加符合新型公安人才的培養(yǎng)要求[3]。

1 SPOC教學模式的內(nèi)涵

SPOC（Small Private Online Course），即小規(guī)模的在線課程，它實質(zhì)上是MOOC的延續(xù)和發(fā)展，主要針對小規(guī)模學生開展線上自主學習和線下課堂教學相結合的混合式教學模式[4]。有如下特點：（1）以項目為中心，采用任務驅(qū)動、案例教學法，通過小組協(xié)作學習，實現(xiàn)對知識點的鞏固和提升。（2）以教師為主導、學生為主體，教師負責課程資源的設計、制作、作業(yè)批改、答疑解惑，學生是學習過程的主體，通過預習學習新知識、完成作業(yè)、構建章節(jié)思維導圖、課后積極反思、以信息化手段形成教學評價。（3）以學習產(chǎn)出為導向，以實踐能力鍛煉為目標，提倡團隊協(xié)作學習，突出創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)。

2 公安院校SPOC教學模式構建

結合SPOC的特點及公安院校學生的學習特點，本文從課前、課中和課后三個階段構建教學模型，通過泛雅學習平臺、學習通APP以及課上教師的答疑解惑，讓學生完成知識的認知、內(nèi)化以及升華。

2.1 課前的教學準備

這一階段教師的工作至關重要，首先，要對公安院校學生的學情進行仔細全面的分析，包括學習特點、學科基礎知識以及使用泛雅平臺和學習通的熟練程度等，根據(jù)具體的學情制定教學目標。其次，組建教師團隊，對課程學習資源進行項目式開發(fā)，凸顯公安特色，包括課程學習視頻、文本材料、練習題、作業(yè)、拓展材料、課件，以及形式各樣的調(diào)動學生參與互動的學習活動。最后，教師的適當指導，通過微信群解答同學們在課前學習階段遇到的問題。

在本階段，教師是課程學習內(nèi)容及進度的設計者，教師后續(xù)可以根據(jù)學生的具體學習情況，進行相關作業(yè)的設計、在線交流討論活動的組織；學生是學習的主體，根據(jù)教師的進度安排，自主完成學習內(nèi)容的學習，參與到老師的互動中來，學生是真正的“主角”。

2.2 課中的教學組織

學生通過課前學習資源的學習，對于所學內(nèi)容已經(jīng)有了一定程度上的認知。在課堂教學中，教師主要是對重點知識點、學生易錯、易混淆知識點以及學生普遍存在的問題進行強調(diào)，對作業(yè)進行點評，進行答疑解惑，讓學生對知識的認知實現(xiàn)內(nèi)化。并且通過具體的公安實戰(zhàn)項目進行導學，讓學生進一步實踐，小組協(xié)作共同完成。讓學生加深認知，提高協(xié)作能力，提升公安實戰(zhàn)能力。

在本階段，教師是主導，通過對泛雅平臺后臺數(shù)據(jù)的分析，了解到學生們課前的學習情況，對知識點進行總結；學生通過進一步的項目實戰(zhàn)操作，完成知識的內(nèi)化。教師重在夯實基礎、提高能力、拓展知識、實戰(zhàn)演練。學生重在查缺補漏、知識內(nèi)化、能力提升，讓學習更有針對性，更有效率。

2.3 課后的反思評價

通過課上的學習情況，教師布置每一章節(jié)的綜合性作業(yè)，要求同學們繪制每一章的思維導圖，有利于學生對于知識點的整體梳理和把握。通過學生的作業(yè)情況，鼓勵進行小組協(xié)作，互幫互學，讓那些掌握速度較慢的同學真正能夠跟上整體的步調(diào)。這也符合新工科戰(zhàn)略要求的“培養(yǎng)學生們的協(xié)作能力”要求。教師課后要不斷對教學整個過程進行反思，不斷完善調(diào)整后續(xù)課程的內(nèi)容安排；學生要在課后積極對本章節(jié)內(nèi)容進行總結，查找自己的不足，積極和老師同學探討，爭取做到知識無盲區(qū)。

3 《Python程序設計》課程改革的具體案例

Python語言憑借其自身開源、豐富的第三方庫、容易上手等特點，在人工智能、大數(shù)據(jù)分析領域都發(fā)揮著越來越重要的作用，在網(wǎng)絡攻防、計算機取證、圖像分析處理、視音頻分析等方面都在使用Python語言，因此《Python程序設計》課程成為公安司法專業(yè)開設的一門專業(yè)基礎課程。本文以《Python程序設計》課程為例進行SPOC教學模式改革。

3.1 課前的教學準備

在我校，該門課程是在網(wǎng)絡安全與執(zhí)法、公安視聽技術專業(yè)大一下學期開設。這是他們接觸到的第一門編程語言，是后續(xù)JAVA、大數(shù)據(jù)課程的先導課，務必將基礎打牢，因此對教師和學生的要求都比較高。我校Python教學團隊在仔細分析學情的基礎上，重在對學習資源的開發(fā)、設計。圍繞身份證號碼驗證、網(wǎng)站入侵檢測、卡口車輛圖像處理、驗證碼圖片的生成、水印制作（字符和logo）、二維碼的生成、網(wǎng)站數(shù)據(jù)的爬取七個貼近公安實戰(zhàn)的實訓項目，我們精心設計了十二章的學習內(nèi)容，其中包括課程內(nèi)容的自制微視頻、匹配的文本資料、課件、在線練習題、章節(jié)檢測以及課程學習所需軟件等。教師可以通過討論區(qū)與學生進行充分的互動，并且可以通過查看后臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)，實時掌握學生們的學習情況，如學習進度、習題作答情況、易錯知識點統(tǒng)計情況等，方便教師課堂教學活動安排。學生利用老師事先提供的學習資源進行充分自主學習，便于課堂教學活動展開時帶著問題學習，更有針對性。

3.2 課堂教學活動組織

該門課程共64學時，重在項目操作過程中，培養(yǎng)學生的實戰(zhàn)能力以及自主學習能力。具體展開過程如下：

（1）隨機選人互動提問

每節(jié)課程開始，用十分鐘左右時間進行學生課后主學習情況的檢測。通過平臺隨機選人的方式，選擇同學回答問題，回答正確加分，更好地激勵學生們的參與。問題來源于課前預習內(nèi)容中的重難點、學生課后練習中易出錯的知識點，通過答題環(huán)節(jié)夯實學生對知識點的掌握、加深印象。

（2）重點難點著重講解

在課堂教學中，對學生課前自主學習章節(jié)內(nèi)容的知識重點難點進行著重強調(diào)，并通過將知識點貫通于具體案例中的方法，讓學生在具體案例的操作中將重點難點掌握。這樣更方便同學對知識的把握，同時也能夠?qū)⑺鶎W理論與實戰(zhàn)結合，通過實踐驗證，此法很有效。

（3）作業(yè)點評

對學生前一次作業(yè)情況進行點評，通過對正確作業(yè)的點評，激勵學生更加努力并鼓勵學生拓展思路、尋求不同的解決方式，加強對知識點的深入理解和遷移；通過對錯誤作業(yè)的點評，讓學生能夠正視自己存在的問題，并且通過對易錯知識點的強調(diào)，讓學生能夠在以后的學習中規(guī)避錯誤，引起重視。通過三輪教學實踐的驗證，這種方法非常有效。

（4）課堂總結匯報

以小組為單位，對前一次的實訓作業(yè)進行總結。這個過程對學生能力的培養(yǎng)和鍛煉至關重要，讓小組的每個同學都有機會進行展示，總結的過程更是一個能力提升的過程。

3.3 課后的反思評價

對于教師而言，課后要根據(jù)課堂上的情況以及學生作業(yè)情況對內(nèi)容進行調(diào)整。對于學生而言，要學會對易錯知識點進行總結歸納，繪制本章的思維導圖，對錯題仔細修改，完成教師布置的項目作業(yè)，積極反思總結，小組協(xié)作。并對自我進行評價，以便于調(diào)整后續(xù)學習節(jié)奏。

4 SPOC教學模式改革的實施要點

4.1 課前豐富的學習資源是基礎

由于SPOC教學模式強調(diào)課程翻轉(zhuǎn)，所以課前學習資源準備是非常重要的，包括視頻、文本、課件等，這也需要耗費教師大量的時間和精力。因此要求打造教師團隊，合理安排進度并分工協(xié)作。

4.2 課上的知識點撥是關鍵

教師在課堂上對重點難點知識、對學生存在共性問題進行反復強調(diào)，并通過具體案例進行分析講解，能起到事半功倍的效果。

4.3 學生的自主學習能力是重點

學生的自主學習能力，是新工科戰(zhàn)略的一個重要方面，在本課程的教學模式改革中，學生在課前對知識的學習、課后對內(nèi)容的總結反思，無不強調(diào)了自主學習能力的重要性。

4.4 課后的形成性評價是保障

基于SPOC教學模式強調(diào)以學生自主學習為中心，需要學生較高的參與性。但是也存在有一部分學生學習動力不足，效果不盡如人意的狀況。因此，對學生展開多種形式的評價尤為重要，也是學生能夠順利完成學習任務的保障。它不僅可以讓學生學有所依，而且能夠讓教師評有所據(jù)。同時教師也可以有效地、有針對性地幫助學習有困難的同學，完成課程的學習。

5 結語

新工科戰(zhàn)略要求工科人才要具備“自主學習、團隊協(xié)作、融合創(chuàng)新”的能力，顯然傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)無法滿足學生能力的培養(yǎng)要求。作為公安院校教師，也要努力轉(zhuǎn)變教學觀念，積極進行教學模式改革。通過在《Python程序設計》課程中進行SPOC教學模式改革，教師由主導變引導，學生由被動變主動，經(jīng)過三輪的改革實踐頗見成效。未來我們將會繼續(xù)研究、不斷完善，以實現(xiàn)學習效果最優(yōu)化。

[1]高松．實施“新工科 F 計劃”，培養(yǎng)工科領軍人才[J]．高等工程教育研究，2019（4）：19-25．

[2]李瑾，張寧，云霄．新工科背景下工科生自主學習力的深度構建———以 X 大學“現(xiàn)代密碼學”SPOC 翻轉(zhuǎn)課堂為例[J]．高等工程教育研究，2018（5）：71-77．

[3]盛蒙蒙.新工科背景下 SPOC 項目教學模式的實踐與思考———以“Python 程序設計”課程為例[J]公安學刊———浙江警察學院學報，2020（6）：99.

[4]賀斌，曹陽.SPOC基于MOOC的教學流程創(chuàng)新[J].中國電化教育，2015（03）：22-23.