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创新教育论文-以SPOC模式为基础对“接口设计”课程重新设计和实践研究

编者按：本篇创新教育论文从“接口设计”课程属性和课程建设的一般性要求出发，结合翻转课堂相关理论，通过分析课程属性与建设需求，提出了课程建设方法，并对实施后的结果进行了分析。结果表明，通过SPOC模式的改革，不但对“接口设计”课程进行了创新和改革，也让学生的学习体验更加完整、有效，对于提高学生的创新能力具有一定的促进作用。

关键词：翻转课堂;教学模式;SPOC;教学设计;MOOC

一、引言

随着我国市场经的发展和整体教育水平的不断提升， MOOC开始在全球范围内快速普及。但是我们必须认识到，信息技术的快速发展已经极大的改变了我们的生产生活环境[1]，但是在近年来对MOOC学习者的调查中我们却发现，这种学习方法在当前信息技术为核心的全新知识传播模式之下，却并没有表现出应有的优势。我们必须认识到，MOOC虽然具有学习不受时间、空间的限制，可以无偿享受优质教育资源的特点，但是在实际的教学过程中，由于教师和学生之间缺乏足够的沟通和交流等问题的客观存在，严重的影响其实际的教学效果和教学效率，导致了辍学率长期居高不下，同时也和信息技术环境显得格格不入。

2013年美国加州大学伯克利分校的Armando Fox教授提出了SPOC(小规模限制性在线课程)教学模式。这种教学模式相对于上文中我们所介绍的MOOC来说，更为强调学习者在课堂上的参与度和整体课堂利用效率，在校内教学过程中的积极应用，往往可以取得令人满意的教学效果[5]。某种程度上我们可以认为， SPOC模式让信息化的高等教育改革重新回归到了高校校园、回归到了课堂、回归到了师生之间，这种教学模式激发了每位任课教师的创造性，让参与学习的学习者能够在课堂学习过程中得到更为广泛的关注，从而为其学习积极性的有效提升提供了强有力的支持和帮助 。

接口设计课程是工科学生在学习完“微机原理”这一专业基础课程后，进一步强化计算机操作能力的重要课程，具有较强的理论性和实践性。而在传统教学方式方法之下，学生的整体学习效果不佳、学校效率偏低等问题长期存在，并且教师也同样难以为不同层次、不同接受能力的学生提供针对性的教学和指导。基于上述问题，笔者在经过教学组研究后尝试了SPOC教学模式，对课程进行有效翻转，将线上学习和线下教学相结合，取得了良好的教学效果。

二、课程分析

(一)课程定位

“接口设计”课程面向的主要已经顺利完成“数字电子技术”以及“常用接口芯片”等课程的工科学生。不过我们必须认识到，即使学生已经掌握了一定的先导知识，要学习这门课程还是具有一定的难度，不同学生掌握知识的能力和程度不同，所需要学习的时间和资料也不尽相同。“接口设计”课程是一门综合应用课程，以C语言或者汇编语言为基础，采用项目导向方法，以培养学生工程实践能力、团队沟通能力等综合能力为目标。

“接口设计”课程以实践引导课程教学，讲授为辅，实践为主，让学生在理论基础下动手实践，调动学习积极性。课程分为理论讲授、基础实验和课程设计三个部分，理论讲授主要就实验和设计的理论知识进行讲解，包括设计方法，设计所用芯片介绍等内容;基础实验是将设计所需要的接口芯片的基本功能用实验来进行进一步的学习;而课程设计则是用综合应用实例，让学生完成包括方案设计、芯片选择、线路设计、程序控制在内的一系列教学任务，从而提升其综合动手能力和实践能力的一门课程。

(二)课程中存在的问题

在以往的课程教学实践活动中，教师始终没有对学生在课堂上的主体地位给予应有的尊重和重视，因此学生学习积极心的调动非常困难，并且也难以激发学生的创造性和探索欲望。课堂讲授气氛沉闷，学生注意力容易分散，学习效率不高，加之学和做分开，学生往往难以在学习中建立学习目标、探索学习内容。而在教学过程中所采用的实验，也同样沿袭了传统实验室的教学方法，在有限的实践条件下要求学生完成一个既定的实验内容，内容限制性较强，并且趣味性基地。充分准备、基础较好的学生能够很快完成实验要求，但对课堂内容还没有熟悉，又没有准备的学生入手较慢，许多学生为追求快速完成实验，照猫画虎，不求甚解，缺乏思考，仅仅是简单的将书本上的实验复制了一遍，本身并不能从中获得知识，也无法感到成功的快感。加上实验只能在实验室完成，课后没有条件自己补做练习，无论学生是想进一步设计开发实验，还是对没有理解的部分进行补充练习，传统的实验课堂都不能满足学生的要求。实验不能有效完成会对后面的课程设计产生很大的影响，课程设计的培养目标也就很难实现。

本篇创新教育论文指出：课程考核也缺乏对学生学习能力的真实评估。传统考核以“笔试+实验+设计”的模式来进行考核，各部分所占总评比例为3:3:4，在学生众多的情况下，教师难以对每个学生的实验和设计进行准确评价，很难给出公正的成绩反应学生的课程学习能力。

(三)课程改革条件

“接口设计”课程可以根据实验室要求，按照SPOC模式的小班标准进行分班，以保证教学效果。对于学习课程的不同专业的学生来说，他们在学科基础、知识结构、培养目标等方面都有着一定的差异，因此我们应按照专业要求对课程培养目标进行二次细化，以此为基础提升课程的针对性和有效性。对于那些实践性很强的课程，可采用开放实验室和虚拟实验室相结合的方法，为学生提供更为宽松的实验环境，保证综合教学效果。

课程知识点专题性强，每一个知识点都相对独立，综合应用时又需考虑相互关系。从这一特点上来说，显然是非常符合SPOC在线课程制作要求的。学校当前已经建设完成的在线教学平台，可以用来发布在线教学内容，同时具有课程管理功能。同时我们也要看到，手机的普遍应用也为移动终端学习提供了良好的学习条件。因此我们的一线教师在开展课堂教学实践活动的过程中，应配合在线教学平台来充分的发挥手机等移动终端在教学过程中的积极作用，而不是影响课堂教学质量的杀手。

三、接口设计课程SPOC设计

应用SPOC教学模式设计课程应该考虑课程的教学内容、教学实施方法、教学效果评价等方面。

(一)教学资源建设

针对SPOC教学特点，对课程内容进行重新梳理，将知识点按照不同层次、不同难易程度进行划分，并以此为基础开展在线资源的建设。在线资源建设主要包括知识点和专题实验的课件、视频、资料、测试题目等内容[10]，如表1。

测试题目

理论讲解视频需要先根据梳理出来的知识点制作PPT课件，按照课程章节进行编号整理。根据每个知识点的具体内容，进行教学讲解视频的录制，视频的长度一般应控制在10-15分钟之间。同时还要针对知识点的实际情况，构建针对性的拓展资料，为学生的拓展性学习提供支持。除此之外，我们还要强化测试和评价作用，根据每个知识点经典题目的测试结果，了解学生知识掌握程度，为后续教学设计做基础。

理论教学部分与实验环节有机的整合起来是保证教学效果的必然选择。我们在开展课堂教学实践过程中，可通过实验视频在理论教学中穿插实验现象，将实验中所用到的知识点与理论教学知识点统一起来，为学生建立实践应用概念、树立学习目标提供必要的支持，同时这也是提升学生综合学习效率应有的题中之意。

专题实验需要提供实验题目、实验目的、实验设备、实验步骤等相关文字资料，作为学生学习实验的先导，从而让学生初步了解实验内容。教师要对所有实验进行精心设计，并将实验视频内容作为验证性实验，学生通过观察实验视频进行基础实验的学习，在掌握了一定的实验基础技巧之后，再进入实验室后完成验证性实验内容后，需要根据教师提出的设计性思考问题，深入探索实验的设计性内容，开展一系列更为具有深度的实验和研究。

(二) SPOC教学模式设计

“接口设计”课程的SPOC教学模式如图1所示，教师和学生可通过如下三个阶段实现知识的准备、教授和升华这一系统化目标。

课前：教师在课前先进行本节课程的教学设计，根据教学设计进行资源建设，包括课程授课视频和相关实验视频的制作和课程发布等方面的内容。学生根据教师发布的学习内容进行自主学习，将学习中的问题记录下来，可跟教师或同学之间进行学习交流，解决部分问题。

课堂：教师要做的重点不再是知识点的讲解，而是针对学生通过课前学习而提出的问题开展讲解。在课堂教学过程中，教师还要组织不同的课堂活动，从而推动相关知识点的进一步深化，然后从学生在课堂上的实际表现情况出发，开展课堂总结和课堂评价。学生在课堂上主要是以小组协作的方式参与课堂活动，通过教师引导进行自主学习，与同伴之间进行交流反思;专题实验环节学生则需根据教师发布的实验资料跟视频完成教师提出的任务，这些都是课堂教学中不可或缺的重要组成部分，值得我们给予应有的关注和重视。

课后：课堂教学的结束并不是课程真正的结束，学生需要完成课后作业，教师也需要对本堂课程进行教学效果评测。课后教学工作，可以通过在线测试进行，也可以通过学生的作业评估等方式开展。同时，针对部分学生需要通过课后动手实验补充学习、拓展学的需求，我们可开放实验室的管理，最大限度的满足学生的学习需求。

教师和学生的每一步都以学生为主体、以教师为主导，以促进学生的学习能力的提升为目标，在不断地实践探索中循环提升学生的整体学习效果，并帮助学生构建完整的知识体系结构。

四、实践效果分析

在2个专业、4个班进行了“接口设计”课程SPOC教学模式实践活动。在110名学生中，有79人从来没有进行过在线学习，31人使用过在线学习平台进行学习。在对学生进行SPOC模式介绍，并详细分析了该课程模式相对于传统课堂的区别之后，有72%的学生表示同意并喜欢这种教学方式，18%的学生表示愿意尝试，10%的学生表示无所谓。这表明学生对于SPOC模式的接受度还是比较高的。

在课堂反应上来看，开课的前4周，课前观看教学视频并能够提出问题的学生约占总人数的23%，经过教师观察，这些学生是学生中学习主动性较强，学习能力优秀的部分。将这25个学生任命为学生助教，让他们帮助其他学生进行问题的解答。同时在接下来的教学中，将引导性提问融入教学视频中来。加在后面的课程中，学生提问人数逐渐上升，最高可达到58%。在随后的信息反馈中，调查课前教学视频是否能够激发学习兴趣这一问题时，有95人认为能够激发学习兴趣，达到学生总人数的86.4%，可见本教学设计对于学生提高学习兴趣作用有着积极的促进作用。

在课堂活动中，通过个人活动(每个人将自己有问题的部分列出)，两人活动(两人一组，选择一个问题进行讨论)，小组活动(小组就某一问题进行讨论，汇总意见，其间也可轮换小组成员，不同组交换意见)，班级汇报(向全班同学汇报讨论的结果)等形式组织课堂活动，调动学生参与的积极性。前3周学生的参与度并不高，但是随着课程的进行，学生参与人数从17%上升到了59%，课堂活动的有效度也不断提升。

五、总结

本篇创新教育论文指出：随着信息技术的发展，利用新技术、新理论对传统课堂进行改革势在必行。如何对传统课堂进行有效改进、如何让新技术和新理论在课堂中发挥应有的效果是教师在当前教育环境下所必须重点考虑的问题之一。本文以SPOC模式为基础，对“接口设计”这门课程进行了重新设计和实践，得到了一些有效的反馈和实践经验。根据反馈结果，证明进一步完善课程规划、科学安排课堂教学实践活动，可为SPOC教学模式的成功应用提供有力的支持，也能够得到学生们的认可，并为其学习效果的提升提升奠定坚实的基础，有一定的推广价值。

参考文献

[1]徐苏燕.在线教育发展下的高校课程与教学改革[J].高教探索，2014(4) :97 - 102.

[2]贺斌，曹阳.SPOC：基于MOOC的教学流程创新[J].中国电划教育，2015.3:22-29.

[3]沈景凤，石云霞，吕方梅.SPOC背景下设计方法学教学改革与对策[J].教育教学论坛.2015.1:260-261.