張佳薇，李丹丹，張國(guó)成，王天琪，劉 暢

(東北林業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，哈爾濱 150040)

當(dāng)前，“互聯(lián)網(wǎng)+”教育受到了社會(huì)的廣泛關(guān)注，與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)相比，信息化教育依靠網(wǎng)絡(luò)的便捷性，突破了時(shí)間和空間的限制，大大提高了課堂教學(xué)效率，同時(shí)為個(gè)性化、智能化、多樣化的教育教學(xué)模式提供了更多可能[1]。特別是金課“兩性一度”的評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)，激發(fā)了更多教師改進(jìn)傳統(tǒng)教育方法的熱情，開始在教學(xué)過程中引入翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC(Massive Open Online Course，大規(guī)模在線開放課程)、線上線下混合式教學(xué)等新模式[2]。

雨課堂是學(xué)堂在線和清華大學(xué)在線教育辦公室聯(lián)合研發(fā)的一款新型智能教學(xué)模式[3]。學(xué)生無需下載軟件，只要有微信就可以進(jìn)入雨課堂進(jìn)行聽課、答題、發(fā)送彈幕，實(shí)現(xiàn)與教師的實(shí)時(shí)互動(dòng)，課后還可以觀看回放。教師只需要在PPT中安裝一個(gè)小插件，就可以在課前發(fā)布預(yù)習(xí)視頻、語音、課件等資料到學(xué)生手機(jī)端，課堂上可以進(jìn)行限時(shí)測(cè)試，課后還可以推送課堂個(gè)性化報(bào)告、討論等，為學(xué)生形成性評(píng)價(jià)提供更加準(zhǔn)確、豐富的直觀量化數(shù)據(jù)。但雨課堂只是對(duì)傳統(tǒng)課堂的簡(jiǎn)單升級(jí)，還不能解決當(dāng)前基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)短、內(nèi)容多的問題。SPOC(Small Private Online Course，小型限制性在線課程)是在MOOC之后出現(xiàn)的一種更有針對(duì)性的在線開放課程[4]，它是MOOC的延伸，和MOOC一樣具有資源豐富、形式多樣、時(shí)間靈活的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又設(shè)置了準(zhǔn)入條件并限制了學(xué)生的規(guī)模，可以與在校學(xué)生的學(xué)分和績(jī)點(diǎn)掛鉤，更適合作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充[5-6]。將雨課堂和SPOC有機(jī)結(jié)合，課上利用雨課堂與學(xué)生互動(dòng)，課下利用SPOC補(bǔ)充視頻、習(xí)題等資源，兩者相輔相成、有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建混合式教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了線上線下的聯(lián)動(dòng)和統(tǒng)一[7]。以電工電子學(xué)課程為例，開展了基于雨課堂+SPOC的混合式教學(xué)改革探索與實(shí)踐，并取得了良好效果。

1 SPOC+雨課堂的教學(xué)組織方式

根據(jù)建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論，學(xué)習(xí)應(yīng)該包括情景、協(xié)作、會(huì)話、意義建構(gòu)，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)建立新的認(rèn)知，學(xué)生是信息加工的主體，要在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性。為了讓學(xué)生參與到學(xué)習(xí)的全過程，在各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠發(fā)揮主觀能動(dòng)性，基于雨課堂+SPOC的混合式教學(xué)改革探索與實(shí)踐采用“課前準(zhǔn)備+課中討論+課后反饋”三位一體的組織方式，如圖1所示。

圖1 三位一體組織方式Fig.1 Trinity of organization

課前根據(jù)教學(xué)任務(wù)安排，學(xué)生通過SPOC學(xué)習(xí)了解課程的背景知識(shí)、學(xué)習(xí)目標(biāo)，完成預(yù)習(xí)測(cè)試，并準(zhǔn)備交流討論的內(nèi)容，學(xué)生在預(yù)習(xí)全過程都可以通過SPOC課程論壇交流討論。課中由各小組進(jìn)行PPT匯報(bào)，之后各小組之間進(jìn)行問答環(huán)節(jié)，讓學(xué)生既當(dāng)學(xué)生又當(dāng)老師，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行提問和回答，并進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)，在課程結(jié)束時(shí)留一道開放型思考題。這種全程互動(dòng)的教學(xué)環(huán)節(jié)可能會(huì)占用學(xué)生較多的課余時(shí)間，在實(shí)際操作過程中近一半內(nèi)容采用這種方式，另一半內(nèi)容采用雨課堂授課。課后學(xué)生在SPOC中完成作業(yè)并進(jìn)行作業(yè)互批，提出存在的問題，教師答疑解惑，最后學(xué)生通過SPOC提交思考題，教師點(diǎn)評(píng)開放型思考題。

在課堂上各小組進(jìn)行匯報(bào)討論時(shí)，教師要把控全局，適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考。當(dāng)學(xué)生互相提問時(shí)，要把握問題的難易程度，防止學(xué)生偏題跑題，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶和理解。教師在進(jìn)行課堂總結(jié)時(shí)一定要及時(shí)關(guān)注學(xué)生通過雨課堂發(fā)布的彈幕和答題情況，對(duì)于學(xué)生不懂和不理解的內(nèi)容，應(yīng)及時(shí)講解和反饋，增強(qiáng)學(xué)生在課堂中的主體意識(shí)。

2 基于SPOC和雨課堂的教學(xué)實(shí)施路徑

2.1 建設(shè)SPOC開放課程

從2015年開始在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行電工電子學(xué)SPOC課程建設(shè)，主要包括：A.完善課程知識(shí)體系。每一章節(jié)都畫出知識(shí)拓?fù)鋱D，分解知識(shí)點(diǎn)，共錄制微課短視頻60多個(gè)。B.建設(shè)并完善資料庫。建立了3000多道試題的題庫資源，建立了完備的試卷庫、作業(yè)庫、PPT庫、補(bǔ)充資料庫。C.建設(shè)交流平臺(tái)。搭建了師生間暢通無阻的交流平臺(tái)，交流方式包括討論組、發(fā)起討論、發(fā)起投票、發(fā)布問卷調(diào)查等多種形式。

2.2 建立雨課堂資料庫

完善雨課堂資料可基于教師原有的PPT，簡(jiǎn)單改造就可變成雨課堂資料庫。比如課前預(yù)習(xí)課件，只需加入原有視頻或從學(xué)堂在線共享的視頻就可直接推送到學(xué)生手機(jī)上，還可以添加語音內(nèi)容。課堂PPT也只需加入計(jì)時(shí)測(cè)試題目，就可直接使用。還可借助雨課堂平臺(tái)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)，由學(xué)生自學(xué)、學(xué)生自講、學(xué)生自測(cè)，將有限的課堂時(shí)間變成匯報(bào)+討論+測(cè)試+總結(jié)的互動(dòng)課堂，這種方式增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與意識(shí)。

2.3 構(gòu)建在線虛擬實(shí)驗(yàn)室

電工電子學(xué)作為一門工科基礎(chǔ)課程，實(shí)踐教學(xué)是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要組成部分，但是部分學(xué)校還未全面開放實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)儀器的使用，不能滿足學(xué)生隨時(shí)做實(shí)驗(yàn)的需求。新冠疫情期間由于不能到校上課，本校采用了東南大學(xué)虛實(shí)一體遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，這是一種底層為真實(shí)的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)電路、上層為虛擬仿真界面的遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，進(jìn)行連接導(dǎo)線、構(gòu)建電路、設(shè)置儀器工作狀態(tài)、測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并完成分析處理、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、完成驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等操作。

3 課程評(píng)價(jià)與實(shí)施效果

3.1 提升了學(xué)生的自學(xué)能力和思維能力

通過雨課堂+SPOC的教學(xué)模式，課堂上將教師講轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生提問、大家討論，學(xué)生的思維能力、組織能力都得到了一定程度的鍛煉，提問有深度有難度、討論有自己的見解。例如，在交流接觸器控制系統(tǒng)中，在學(xué)習(xí)了電氣互鎖和機(jī)械互鎖后，就有學(xué)生提問：在加入了機(jī)械互鎖以后感覺電氣互鎖的作用可以被機(jī)械互鎖替代，可不可以只用機(jī)械互鎖，不用電氣互鎖？能夠提出這樣的問題，充分說明了學(xué)生思考的深度，在教師的一步步引導(dǎo)下，學(xué)生會(huì)對(duì)電氣互鎖和機(jī)械互鎖的安全性具有更全面的理解，對(duì)后期繼電接觸器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有更深刻全面的認(rèn)識(shí)，思維也更貼近現(xiàn)實(shí)。又如，在講解固定偏置的共發(fā)射極放大電路原理時(shí)，又有學(xué)生提問：為什么靜態(tài)工作點(diǎn)會(huì)隨溫度的升高而上移？溫度升高時(shí)Ube會(huì)減小，根據(jù)輸入特性曲線，當(dāng)Ube減小時(shí)Ib、Ic不是也減小嗎？為什么要用Ib=(UCC-Ube)/RB來分析？這些問題都是學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)思考后提出的，通過自己的思考來分析提問，雖然在這個(gè)過程中可能會(huì)存在思維的誤區(qū)、理解的錯(cuò)誤，但是通過提問鍛煉了學(xué)生的思考能力。將這類問題作為開放型問題拿到課堂上進(jìn)行討論，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，通過不斷的反思和總結(jié)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中認(rèn)識(shí)到自身的不足、思考自己的學(xué)習(xí)方式，以一個(gè)人帶動(dòng)一群人，形成良性輻射效應(yīng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

3.2 實(shí)現(xiàn)了以問題為導(dǎo)向、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的授課模式

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性是重中之重。電工電子學(xué)課程采用了以問題為導(dǎo)向、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的授課模式。學(xué)生在SPOC+雨課堂的模式下既需要講授，又需要設(shè)計(jì)問題、回答問題，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生綜合能力的考查。每節(jié)課都有明確的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)過程呈現(xiàn)出階梯型、漸進(jìn)式的特點(diǎn)，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感和學(xué)習(xí)熱情。

3.3 提高了學(xué)生滿意度和教學(xué)效果

通過一個(gè)學(xué)期的SPOC+雨課堂教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生普遍反映通過這種混合式教學(xué)方式，其對(duì)于知識(shí)的學(xué)習(xí)更加扎實(shí)、深入，自學(xué)能力得到了提升，與傳統(tǒng)課堂相比，與教師溝通交流的機(jī)會(huì)大大增加，能夠更好地展現(xiàn)出學(xué)生的個(gè)性化需求。學(xué)生滿意度調(diào)查情況如圖2所示，2019-2020年兩學(xué)期的學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)對(duì)比情況如表1所示。

圖2 學(xué)生滿意度調(diào)查情況Fig.2 Survey of students’ satisfaction

表1 2019-2020年兩學(xué)期的學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)對(duì)比Tab.1 Comparison of students’ academic performance of two semesters from 2019 to 2020

4 結(jié)語

SPOC+雨課堂的混合式教學(xué)模式改革與實(shí)踐使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大增強(qiáng)，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的思辨能力、溝通能力，真正實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為中心。SPOC+雨課堂的混合式教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力有了更高的要求，學(xué)生應(yīng)積極利用課余時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)，積極參與到課堂討論環(huán)節(jié)中，提高參與意識(shí)和參與熱情。教師也要采取鼓勵(lì)式的評(píng)價(jià)方法，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)發(fā)言、以小組為單位進(jìn)行課下學(xué)習(xí)。教師應(yīng)樹立以學(xué)生為中心的理念，投入更多時(shí)間、精力去關(guān)注每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)。