基于MOOC+SPOC+翻转课堂的“微机原理与接口技术”混合教学模式研究

摘要：随着互联网的快速发展和广泛应用，网络平台、智能技术等先进的信息技术将融入未来的教育教学中，结合各种优质的教学资源，从而提高学生自主探索知识的学习能力。该文以“MOOC+SPOC+翻转课堂”为基础，探究了微机原理与接口技术课程线上、线下混合教学改革的过程。MOOC为基础学习平台，SPOC为不同专业、不同年级学生的异步辅助教学管理平台，教师可以在离线课堂上解释重要的知识点，实现基于讨论和探索性的教学模式。这种教学模式以学生为中心，有助于提高他们解决实际工程问题的能力。学生通过MOOC和SPOC在线学习，然后进行翻转课堂。实践证明，这种混合教学模式在教学过程中发挥了积极的作用，有效地激发了学生的学习兴趣，提高了学生的自学、展示和团队合作能力，提升了教学质量。

关键词：MOOC;SPOC;翻转课堂;在线和离线混合教学模式

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）11-0167-02

1 介绍

以可持续竞争力为导向的大规模个性化、创新人才的培养是未来教育的发展趋势，也将成为高等教育的最基本形式。这需要用新的思想、模式和方法培养创新工程人才，加强师生在教学过程中的互动，通过快速灵活地组织教学资源，促进教学内容的快速交替、链接迭代和精准的协作优化，从而实现个性化的创新人才培养。网络平台、智能技术等先进的信息技术将被用于整合各种高质量的跨领域、跨区域和跨校园教学资源，通过校园教学团队的互动合作、高校学生合作教育以及大学与社会的深度融合，优化合作教学和培训过程，最终提高学生的主动探索、循序渐进的过程学习能力[1-2]。在相关概念的指导下，本文以“MOOC+SPOC+翻转课堂”为基础，运用当前信息技术与教育的深度集成技术，应用“互联网+教育”“智能+教育”探究微机原理与接口技术课程的教学改革，通过分析教学过程，探索出适合特定课程的线上线下混合教学模式，为高校培养创新人才提供一定的参考。

2 MOOC+SPOC+翻转课堂

随着信息时代的到来，新思想和新技术的引入对传统的课堂教学模式产生了很大的影响，并带来了一系列创新的教学模式。MOOC对高等教育在线学习产生了巨大的影响，MOOC（大规模开放在线课程） 是对社会所有参与者开放的课程，SPOC（小型私人在线课程） 是指只对某一学校某一课程的学生开放的课程。一般来说， MOOC课程是选择国家质量课程或多数学校共同批准，是符合课程基准内容的网络教学资源[3-4]。而SPOC课程是不同学校和班级的特色课程，反映了不同学校不同专业的网络教学个性化。SPOC内部的个性化教学资源由学校独自建设和使用，课程教师进行管理维护，当然 SPOC课程所依赖的MOOC教学资源由所有学校共享。

MOOC具有传统教学模式所没有的一系列优势：MOOC平台上有大量知名大学的高质量课程;同时，MOOC平台上的资源以短片视频、微观课程等形式呈现出重要的知识点。学生可以利用碎片时间随时随地重复学习，这有助于他们的理解、记忆和吸收[5]。此外，MOOC还为学生和教师提供互动空间，可以不限制时间和空间地交流和讨论，及时解决学习过程中的问题，提高学生的学习兴趣。MOOC作为一种新的教学模式，学生在学习过程中拥有学习自主权，可以根据自己的学习情况来确定学习的时间和内容，但需要学生在学习中有更多的主动性。另外，MOOC的受众非常广泛，需要考虑到不同学习者在内容上的要求，学习内容难以达到专业水平，很难在知识专业化和严谨性等方面满足高校课程教学的要求。

SPOC是MOOC的一种衍生形式，是一个基于学校的学习平台，它利用MOOC的高质量资源，将在线课程与学校课程相结合。SPOC是一种更高质量、更专业但规模较小的在线课程，MOOC针对的是该平台上所有选择课程的学生，而SPOC针对的是大学某一班级的学生。学生全程参与教学过程并及时将问题反映给教师，同时教师可以根据反馈优化教学过程，形成一种循环、螺旋推广的机制，相互受益[6]。教师可以根据课程的学习内容和要求选择同步SPOC和异步SPOC。同步SPOC完全基于MOOC平台上提供的课程，教师可以补充内容，但不能改变MOOC平台上的课程内容。对于异步SPOC，教师可以在MOOC平台上使用现有的课程内容，并为学生上传其教学资源。在教师的指导下，学生可以更有效地利用MOOC平台上的学习资源，更好地提高学习质量。

翻转课堂或翻转教学是一种混合学习形式，学生通过观看视频、讲座在线学习新内容，教师提供更个性化的指导以及与学生互动，而不是讲课。具体来说，翻转课堂要求学生理解课程内容，并通过观看教学视频、阅读教科书或在线搜索课堂内容，将问题和想法带入课堂。在课堂上，老师默认学生对课程内容有一定的理解，因此不需要一开始就讲授课程内容，而是先关注学生的主要问题，如明确相关概念，深化、扩展相关知识，建立课堂讨论，引导学生进行深入思考。翻转课堂是将教师教授的部分放在 MOOC和SPOC平台上，在课堂上更关注面对面、教师主导、学生独立参与、探究和协作学习[6]。“MOOC+SPOC+翻转课堂”是一种结合在线教学模式，允许学生自己完成普通课程，让教师有更多的离线教学时间讲授课程突出内容，引导学生积极学习和协作学习能力的培养。学习能力强的学生可以提高综合学习能力，基础薄弱的学生可以扎实地学习基础内容。

3 具体混合式教学模式

混合教学是一种将在线学习平台与线下课堂相结合的教学模式，根据课程和混合教学模式的特点，该混合教学模式是教学准备、在线平台学习、课堂学习和评价，整个教学过程要突出学生的主动作用和教师的主导作用[7]。在混合教学模式的指导下，基于SPOC在线学习平台进行微机原理与接口技术课程知识的构建。首先，教师应引导学生参与对教学过程和效果的评价。在此过程中，学生可以提高自己的学习效果，并将学习行为从被动学习转变为主动探索。评价的目的是促进教学，学生参与评价和教师自我评价可以有效地提高教师教学质量。其次，教师应指导学生反思，它包括对教学过程、教学内容和目标的反思。反思的目的是指导学生分析问题并解决问题。

3.1 教学内容

文章选择西安交通大学微机原理与接口技术作为MOOC课程，在此基础上，通过整合相关专业教学资源，建立异步SPOC课程，SPOC课程包含学生需要学习的内容，课程教学日历，包括在线和离线教学顺序的安排，并规定了成绩统计、课程评估方法等。根据教学日历，定期发布课程作业和讨论问题，引导学生进行讨论和探索性学习。教师通过测试、作业和在线讨论来了解学生的学习进程和掌握情况，线下课程则注重课程的重点和难点。

3.2 教学过程

在“MOOC+SPOC+翻转课堂”的教学模式下，学生需要在课前观看“MOOC+SPOC”的视频，学习每一个章节的内容，并完成在线测试、单元测试、讨论和作业。教师强调和阐述重要的知识点，组织讨论和展示结果，帮助学生在讨论中解决问题，培养学生的合作能力和团队合作，分析和解决问题。学生在课前学习，在课堂上进行展示和评价，可以加强学生自学能力、表达能力、组织归纳能力、团队能力的培养合作等。此外，翻转课堂还可以通过部分问答环节来促进学生对课程内容的深入学习。翻转课堂可在学期初部分使用，教师根据学生的测试、讨论和作业进行分析，然后组织不同主题内容的讨论鼓励学生进行评价，通过“相互”的深度学习，提高学生的自学、表达、逻辑组织和归纳的能力。学期中后期，可以采用完整的“翻转课堂”。每个班的学生可以分为6-8组，每一组都可以完成任务。老师至少提前一周分配话题进行讨论，每个组都必须就一个特定的主题展示。课前，学生需要提供PPT或报告，老师检查完成情况和存在的问题，在老师修改了选定的作品后，学生们将在课堂上呈现和讨论。翻转式课堂主要包括三个部分：发现问题、挖掘成果和提高本质。为了让每个学生充分准备，老师随机选择一名学生主发言，小组内的其他学生可以补充内容。然后，小组成员继续进行自我评估，并回答来自其他小组的问题。根据发言和问题回答情况，其他组的学生将进行相互评价和成绩测定，老师们会做出最终评论和总结，并解决较困难的问题。

3.3 课程评价

“微机原理与接口技术”的课程目标是使学生从理论与实践上掌握微型计算机的组成与工作原理，了解微型计算机的新技术和新理论，为从事微型计算机硬件技术工作和科学研究工作奠定基础。本课程的评估重点是评估学生的实践能力，最终得分包括常规分数（40%）  和翻转课堂（60%） 。常规分数包括：出勤率、在线考试、论坛发帖、在课堂上回答问题和完成课后作业。这部分分数通常相对较高，主要是因为看视频后立即测试的效果较好。翻转课堂结果包括自我评价（15%） 、相互评价（25%） 和教师评价（60%） 。这部分分数反映了学生的实践知识和分析解决问题的能力，占了较高比例，因为本课程的目的是培养学生的实践能力、团队合作等能力。表1为两个班73名学生的统计情况

3.4 课程总结

“MOOC+SPOC+翻转课堂”的教学模式充分利用高质量的教学资源：学生对MOOC资源的内容有很高的评价，认为课程中知识解释全面、易于理解。SPOC课程实现了对不同专业学生的差异教学和课堂管理，翻转课堂提高了学生参与课堂学习的兴趣，并将传统的“被动学习”转变为“主动学习”，如讨论、练习和演示。微机原理与接口技术课程在教学内容、教学模式和评估方法等方面进行了改革，有效提升了教学质量，提高了学生分析解决问题能力、自学能力、表达能力、组织能力和团队合作能力。

从教学内容、教学过程和课程评估方法的角度来看，教师要设计好线上和线下的混合教学模式，这包括两部分内容：一是组织基于MOOC的SPOC在线课程，另一部分是组织基于翻转课堂的线下教学部分。这就要求教师准确地掌握学生学习进度和学习情况，然后教师在线下翻转课堂上处理在线学习的重点和难点，形成一个完美的闭环。学生在翻转课堂中发挥主导作用，教师妥善组织翻转课堂，确保学生有效地参与学习过程。翻转课堂的本质是，学生有机会解释知识，做演讲并与老师和其他学生讨论。它不仅能激发学生的学习兴趣，而且能提高他们的自学能力，同时培养他们的创新能力。教师实施线上线下混合教学模式，重新设计教学内容，组织教学过程需要大量的精力。因此，为了指导教师开展教学改革，提高教学质量，高校应制订相关鼓励政策，促进教学改革。

4 结论

本文结合MOOC、SPOC和翻转课堂，开展了微机原理与接口技术课程的线上线下混合教学模式。通过实践，这种混合教学模式在教学过程中发挥了积极的作用，有效地激发了学生的学习兴趣，提高了学生的自学、展示和团队合作能力，提高了教学质量。它积累了创新人才培养的经验，但仍有一定的局限性。由于环境、实践和课程时间的限制，对教学改革的研究还不够。因此，以后将进一步研究不同学科内容之间教学方法的差异、师生之间如何更有效的互动和协作。

参考文献：

[1] 吴帆.基于SPOC的混合式教学模式研究及应用——以“电路分析”课程为例[J].科技与创新，2021（16）：175-178.

[2] 黄丽莲，席志红，项建弘，等.基于“电路基础”课程混合式教学的探索研究[J].课程教育研究，2020（8）：157-158.

[3] 秦婧，周静红.SPOC混合式教学模式效果的调查研究[J].河北农机，2019（6）：58，62.

[4] Knox J.Beyond the “c” and the “x”：learning with algorithms in massive open online courses （MOOCs）[J].International Review of Education，2018，64（2）：161-178.

[5] 陈逸菲，马辰来，翟慧茹，等.SPOC课程学习行为数据分析——以微机原理及单片机技术课程为例[J].软件导刊，2021，20（9）：248-252.

[6] Carl Reidsema，Lydia Kavanagh，Roger Hadgraft，et al. The Flipped Classroom：Practice and Practices in Higher Education[Z].Springer Nature Singapore Pte Ltd，2007。

[7] DeLozier S J，Rhodes M G.Flipped classrooms：a review of key ideas and recommendations for practice[J].Educational Psychology Review，2017，29（1）：141-151.

收稿日期：2021-10-11

基金项目：高等教育教学改革研究项目：基于MOOC的《微机原理与接口技术》教学模式研究（项目编号：2021J047）