基于“SPOC+直播”的在线翻转课堂教学模式设计与实践
王银 王俊森 杨昆 赵建华
摘 要：文章选取中国大学MOOC和钉钉作为平台工具，设计了以学生为主体的异步SPOC自主学习+同步直播授课相结合的在线翻转课堂教学模式，针对学生做好学情分析，选取适合线上完成的教学内容，对网络教学资源和自建教学资源进行整合，构建SPOC课程，学生通过SPOC课程进行自主学习。教师根据对自主学习的数据反馈，设计出更有针对性的问题，组织学生通过钉钉视频会议开展讨论，实现新型在线翻转课堂，以保证疫情防控期间的课程教学进度和教学质量，实现“停课不停教，停课不停学”的目标。作者以轮机工程专业主干专业课程《内燃机》为例，完成了教学实践，取得了较好的教学效果，为在线教学提供了一种可行且有效的教学模式。
关键词：在线教学;SPOC;在线翻转课堂;《内燃机》课程
中图分类号：G642.4? ? ? ? ?文献标志码：A? ? ? ? ? ?文章编号：1673-8454（2021）06-0061-04
一、引言
在新冠肺炎疫情爆发的背景下，为贯彻落实疫情防控工作部署要求，同时落实人才培养要求，海军工程大学提出依托信息化互联网手段保障疫情防控期间的教学活动有序开展，充分发挥“互联网+教学”的作用，积极开展网上教学活动，达到“停课不停教，停课不停学”的目标，从而最大程度降低疫情防控对教学工作的影响。我校师生主要采取了智慧课堂工具、视频直播与互动交流工具相结合的方式开展基于互联网的线上教学，其中智慧课堂工具主要有中国大学MOOC、雨课堂、学堂在线等，直播授课的工具平台主要有钉钉、腾讯课堂、ZOOM、腾讯会议等，交流互动主要采用微信、QQ以及钉钉班级群等。本文以面向轮机工程专业的《内燃机》课程为对象，采用“SPOC+直播”的在线翻转课堂模式进行在线教学实践。
二、在线翻转课堂教学模式设计
根据课程特点和学情分析，为保证教学效果，选择合适的教学模式，尽可能达到线上教学与线下课堂教学同质等效的目标。在线教学模式主要有线上异步自主学习、同步直播授课、异步自主学习+同步直播授课三种。仅通过线上异步自主学习，对教学资源和学员自主学习能力要求较高，难以保证学习质量。全部采用同步直播授课，相当于通过网络将传统课堂搬到了直播间，不仅对网络要求高，不能充分利用线上教学资源，也没有给予学生自主学习的空间。
因此，我们采用异步SPOC自主学习+同步直播授课相结合的在线翻转课堂教学模式：①以中国大学MOOC平台和钉钉班级群为载体，为学员提供MOOC、授课课件、Flash示教课件、微课、电子教材等学习资料，保证学员可以开展自主学习，并且每一章都会进行线上测试，反馈学生的自主学习效果。②针对学生自主学习反馈的问题，通过直播结合PPT对知识点进行串讲，结合实例进行知识拓展，并对反馈问题较为集中的知识点重点讲授。③提前布置讨论题，在直播、视频会议时进行讨论，促进学生对知识的进一步消化，实现在线翻转课堂。
三、在线翻转课堂教学模式的实践应用
笔者将“SPOC+直播”的在线翻转课堂模式应用于轮机工程专业主干专业课程《内燃机》的教学中，从前期准备、教学策略、教学实施、教学效果等几个方面展开了实践探讨。
1.前期准备
《内燃机》课程开展大规模在线教学属于首次，存在诸多不确定因素，需要做好充分的准备工作才能保证在线教学的顺利开展，笔者将在线教学准备工作分为备学生、备内容和备资源三个方面。
（1）备学生
学习者始终是教学的根本，教師需做好学前学情分析，通过建立微信群对学生的情况展开调研，调研内容分为四个方面：一是在线学习条件，主要包括网络环境和设备情况;二是在线学习技术掌握情况，包括对SPOC课程、钉钉等在线教学App的熟悉程度;三是课程相关基础知识掌握情况，《内燃机》课程是综合运用工程力学和工程热力学等专业基础理论，来讲授内燃机中热功转换的基本原理和实现途径的轮机工程专业的主干专业课，需了解学生是否具备与课程相关的专业基础知识;四是时间安排情况，陆续有其他课程已开展在线教学，需要提前了解本班次学生其他课程的教学任务安排情况。通过对这四个方面的调研，确保学生具备在线学习条件。
（2）备内容
统筹做好开学后与课堂授课的衔接，基于现有资源，选取适合在线教学的课程内容，《内燃机》课程以舰船柴油机为对象，内容涵盖内燃机工作原理、实现结构、操纵管理，既有理论知识又有实践内容，教师需结合本专业人才培养方案、教学计划和教材，对课程内容进行重新梳理，如图1所示。
根据课程内容特点，可以将课程内容分为基础概念、性能规律、实践性内容、综合性能分析内容几类，其中实践性内容不具备线上教学的条件，综合性能分析内容难度较大，且与装备实际结合较为紧密，不适合在线教学，故在线教学内容主要针对基础概念和性能规律这两部分内容开展。
（3）备资源
教学资源是开展在线教学的基础，按照在线教学过程中应用教学资源的过程和功能的不同，在线教学需要准备的资源可分为三类：①引导性资源，是对在线教学实施起引导性作用的资源。教师需依托现行的引导性资源如教学方案、教学计划、教材、教学设计、教案等，结合课程的应用性特点及学生的实际水平，明确教学目标。②内容性资源，为在线课堂的教学内容，是在线教学中建设比重最大的资源。内容性资源建设不好，将直接影响学生的自主学习。内容性资源的表现形式主要有多媒体教学课件、微课、MOOC、直播授课、电子教材、习题库、网络拓展性资源等。③反馈性资源，与在线教学实践联系最紧密，反馈性资源是在线教学过程中产生的，是教学活动效果和学生自主学习的反馈。本课程的反馈性资源主要形式有学员的学习反馈问题记录、学员的课后作业、讨论区的问题解答等。
2.教学实施
（1）计划安排
《内燃机》课程一共有70学时，课程教学分为两个阶段：第一阶段，线上教学（42学时），包括线上自学（SPOC）+视频会议/直播14次;第二阶段，返校后，28学时，4个专题讲授+5次实践。教师针对课程内容列出详细的实施进度安排，按照实施进度安排提前发布学习任务和学习要求，学生通过线上平台自主学习并讨论交流，再通过在线测试检测学习效果，并主动反馈学习中存在的疑难点，教师通过直播进行答疑和点评分析，并提前布置讨论题，通过视频会议组织学生按小组进行讨论。
（2）资源推送
疫情期间，大量免费网络课程资源可以利用，教师需要对海量资源进行遴选，并积极思考如何有效地整合教学资源。
①SPOC课程。通过在各大在线课程平台对相关课程进行遴选，拟选定中国大学MOOC中的《船舶柴油机》课程为基础开展异步SPOC课程，在该MOOC课程资源的基础上，结合其他自建课程的资源如Flash示教课件、微课、试题库，做必要的补充，形成内容完整、功能全面的《内燃机》SPOC课程。
②钉钉班级群。除SPOC课程外，结合时下学生较多关注的知识问答平台如知乎、视频平台哔哩哔哩等，从趣味性、实践性、前沿性的角度选取相关素材发送至钉钉班级群（见图2），并引导学生结合专业知识进行思考和讨论，激发学生的学习兴趣。
③直播授课。直播授课不是对传统课堂授课的简单照搬，异步SPOC自主学习+同步直播授课相结合的在线翻转课堂教学模式，是在学生已经完成教师发布的异步SPOC课程内容自主学习的基础上，教师针对学生自主学习数据反馈（见图3），以问题为牵引，对每节课的教学内容进行了重新整理，形成授课脉絡，设计出更有针对性的教学内容，组织学生分组讨论共性的综合性问题（见图4）。
（3）互动交流
在线教学是师生基于互联网平台发生的时空分离、教学分离的教学方式，如何进行线上有效互动，是实现教学效果最大化的关键。
①充分利用线上教学平台工具功能，如SPOC里的讨论区开展讨论、在钉钉班级群在线抢答、抢红包答题、视频会议分组讨论、直播突袭连线互动和随机提问等（见图5、图6），开展实时、高频、多样、有趣的互动交流。
②在线教学中，学生除了不能和教师见面，也不能和同学见面，所以教师需尽可能营造社群学习的氛围，形成学员们互相你追我赶、互相激励监督的气氛，增加学习群体的粘性。如提前布置讨论题，通过视频会议在线分组讨论;充分利用班级学习圈功能，举办形式多样的教学活动，如“动力之星视频选拔赛”“学习笔记PK”“秀出你认真学习的样子”等，要求学员分享到学习圈，通过互评选出优秀作品。
（4）反馈评价
与传统线下教学相比，在线教学具备强大的统计功能与数据资源，通过大数据反馈的学生行为，教师可以利用线上数据的可沉淀性来进行更高效的教学设计，并且通过合理的评价体系来强化对学习过程的有效监控和督促，达到以评促学的效果。
①学情反馈
将学情反馈分为学习过程反馈和学习结果反馈两个方面，学习过程反馈主要包括学习资源的使用、学习行为的投入以及课堂互动参与情况，利用中国大学MOOC平台的数据分析功能，可以得到学生参与SPOC学习观看视频个数、次数、时长以及参与讨论互动的次数等学习数据。通过钉钉班级群，对学生每次参与直播的出勤情况、互动情况、问题反馈情况、作业提交及教学活动参与情况进行统计，基于以上的数据基础，展开多维度分析，对成绩较低的学生进行学习预警。
学习结果反馈包括在线评测、作业、考试等，通过SPOC单元测试，组织同步在线考试等方式，检验学员知识点的掌握情况，对阶段性学习情况的综合反馈。通过精心设计探究性的作业和讨论题，促进学员知识的内化，由学员通过钉钉作业功能提交作业，对于上交的作业，认真批改，根据学生作业情况，再进行相应的答疑和讲解，综合反馈学生的认知能力。
②评价体系
考核评价分为在线考核评价和返校后考核评价两个模块，其中在线考核评价模块占比40%，包括SPOC学习占比20%;在线学习投入程度占比10%，主要针对学生每次参与直播的出勤情况、互动情况、问题反馈情况、作业提交及教学活动参与情况进行综合评分等;在线考核成绩占比10%，包括期中和期末考核。返校后考核评价模块占比60%，包括返校后实践课程完成情况占比10%，终结性考试占比50%，与原考核评价系统相比，更加强调过程性考核，加大对学生学习投入度的考核比重，制定多元化的评价内容和细则化的评价方式，保证评价体系的客观性和可操作性，强化对学习过程的有效监控，实现以评促学的效果。
四、教学效果
通过钉钉对在线学习效果进行了调研，班级33名学生中，有27名学生表示在线教学能满足学习要求，因为不受空间时间限制，学习形式更为自由，而且针对较难的知识点，可以重复看视频学习，学习反馈更为及时，隔着网络更加畅所欲言，参与互动更为积极，而且活动形式更为多样有趣。也有少部分学生表示，由于自制力较差，学习效果欠佳。从考试成绩来看，SPOC成绩平均分为85分以上，在线考试成绩平均分80分以上，知识掌握情况较好。
在疫情防控期间，笔者采用“SPOC+直播”在线翻转课堂的教学模式完成了《内燃机》课程的在线教学。根据对课程内容进行重新梳理，确定在线教学内容，根据内容特点，结合网络资源和自建资源进行资源整合，建立了内容完整、功能全面的在线教学资源，保证了在线课程教学实施的基础。遵循“极简够用”的原则，选择中国大学MOOC平台和钉钉群作为线上教学平台，充分利用平台功能，开展实时、高频、多样、趣味的课堂互动，营造学习氛围，通过在线教学平台的数据可沉淀的特点，通过多维度数据分析，得到学生的学习过程和学习结果的反馈，反馈结果又可以促进教员开展更高效的教学设计，实现在线教学的闭环反馈。通过这次在线教学，拓展了教师的视野，让学生借助网络展现出教学关系中的主体地位，使后续大规模开展多样式多层次的教学模式成为可能。
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（编辑：鲁利瑞）
