劉 蓉 侯宏錄 董 威 劉王云 惠迎雪

（西安工業(yè)大學(xué)光電工程學(xué)院，陜西 西安 710021）

1　SPOC的產(chǎn)生

追溯國內(nèi)外在線課程的發(fā)展，從1989年美國鳳凰城大學(xué)最先推行在線學(xué)位計劃，成為美國第一批被認(rèn)可的提供網(wǎng)絡(luò)學(xué)位教育的學(xué)校開始，直至2001年美國麻省理工學(xué)院 OCW（Open Course Ware）項目啟動，再到 2008年 MOOC（Massive Open Online Course）概念首次提出[1]，并在全球范圍內(nèi)以迅猛之勢推廣應(yīng)用，稱為現(xiàn)代教育改革的新興產(chǎn)物。為了順應(yīng)新世紀(jì)的兩大發(fā)展趨勢，即全球化和信息化，中國高等教育也迎來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。2011年教育部出臺了《教育部關(guān)于國家精品開放課程建設(shè)的實施意見》（教高 [2011]8號）、《精品資源共享課建設(shè)工作實施辦法》（教高廳[2012]2號）文件，全面啟動精品視頻公開課和精品資源共享課建設(shè)。2014年“中國大學(xué)MOOC”平臺全面運營。國內(nèi)在線開放課程平臺日趨成熟，有效支持在線開放課程的建設(shè)與運行。大規(guī)模在線開放課程等新型在線開放課程和學(xué)習(xí)平臺在世界范圍迅速興起，不僅拓展了教學(xué)時空，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享，為學(xué)習(xí)者提供終身學(xué)習(xí)條件，而且增強(qiáng)了教學(xué)吸引力，激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和自主性。然而，MOOC缺乏教師的深度參與，脫離實體學(xué)校的小班教學(xué)，難以完全取代傳統(tǒng)的課堂教學(xué)。與此同時，一種將MOOC資源服務(wù)于校園內(nèi)學(xué)習(xí)者的在線教育形式——SPOC（Small Private Online Course）應(yīng)運而生。SPOC是一種將MOOC資源用于小規(guī)模、特定學(xué)習(xí)者的教學(xué)解決方案，賦予學(xué)生更完整、有針對性的學(xué)習(xí)體驗。采用混合式教學(xué)模式，既發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又能體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性，真正體現(xiàn)“以學(xué)生為核心”的教育理念[2]。

致力于建設(shè)面向工科專業(yè)學(xué)生的量子力學(xué)在線開放課程，結(jié)合我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，以及量子力學(xué)課程特點，立足于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神及創(chuàng)新能力，以“微課程”為載體，實現(xiàn)從“傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式”向“SPOC教學(xué)模式”轉(zhuǎn)變，研究和構(gòu)建以學(xué)生為核心的基于SPOC的量子力學(xué)課程教學(xué)模式，采取線上視頻教學(xué)和線下課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合的混合式教學(xué)方法，實現(xiàn)改善課堂教學(xué)效果及質(zhì)量的目標(biāo)。

2　SPOC教學(xué)模式設(shè)計

SPOC是線上和線下相結(jié)合，采用校內(nèi)教師的在線資源與校外相關(guān)MOOC資源相結(jié)合，通過線上教學(xué)視頻、教學(xué)課間、在線作業(yè)、測驗等教學(xué)資源，讓學(xué)生先自行在線學(xué)習(xí)，然后在課堂上進(jìn)行面對面的討論、答疑、實驗等，最后進(jìn)行線下期末考試環(huán)節(jié)，至此，整個課程完成。SPOC的核心是教學(xué)流程變革所帶來的知識傳授的提前和知識內(nèi)化的優(yōu)化[3]。SPOC的教學(xué)模式全過程一般由三個環(huán)節(jié)構(gòu)成：問題導(dǎo)入環(huán)節(jié)、線上學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和互動跟蹤環(huán)節(jié)。具體細(xì)化過程還包括：微視頻制作與上傳、設(shè)置任務(wù)單、提供資料庫、組織線上視頻學(xué)習(xí)、開展在線討論、線下互動教學(xué)、跟蹤監(jiān)測等流程，SPOC教學(xué)模式設(shè)計流程如圖1所示。

圖1　SPOC教學(xué)模式設(shè)計流程圖

在具體實踐中，結(jié)合量子力學(xué)的課程特點，做到以下幾方面：

（1）基于SPOC的量子力學(xué)課程建設(shè)采用以知識點碎片化視頻（10分鐘左右）與交互式練習(xí)為基本教學(xué)方式的知識點組織模式和學(xué)習(xí)模式，采取線上視頻教學(xué)和線下課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合的混合式教學(xué)方法，實現(xiàn)教與學(xué)的“翻轉(zhuǎn)”。

（2）基于SPOC的量子力學(xué)課程建設(shè)預(yù)期形成6-8小時的在線視頻課程，分為10周進(jìn)行授課，每周授課時數(shù)為4節(jié)，每節(jié)10分鐘左右（即為一個視頻課程單元）。此外，還包含6-8小時的線下教師面授課程，分3-4周進(jìn)行授課，每周授課時數(shù)為2節(jié)，每節(jié)50分鐘.在線視頻兼顧“快、高效、有趣”的特點。

（3）構(gòu)建以知識點為單元的視頻課程模塊單元。結(jié)合量子力學(xué)的課程與內(nèi)容特點，分解知識單元，構(gòu)建以知識點為節(jié)點的知識架構(gòu)。通過課程知識點的拆解、遴選和重組形成涵蓋課程基本知識點、基本概念、基本原理、前沿專題和熱點問題的課程體系課程內(nèi)容。

（4）配備教學(xué)大綱、教案或演示文稿、重點難點、作業(yè)、試題庫、參考資料、資源庫等完整的課程支撐資源庫。

（5）基于學(xué)情分析，預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)、設(shè)置單元作業(yè)、在線討論、在線考試等線上教學(xué)任務(wù)和線下教室討論、交流、答疑等教學(xué)活動，以幫助學(xué)習(xí)者有效進(jìn)行學(xué)習(xí)并實現(xiàn)課程制定的目標(biāo)。教學(xué)團(tuán)隊每周會引領(lǐng)4個知識點的學(xué)習(xí)，漸進(jìn)式的推進(jìn)，配以豐富的案例與實操貼士，大家可以選擇適合的時間來學(xué)習(xí)、交流與練習(xí)。

（6）考核方式：視頻學(xué)習(xí)完成度+課內(nèi)表現(xiàn)+期末考試成績。

3　SPOC教學(xué)實踐

SPOC采用線上視頻教學(xué)和線下課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合的混合式教學(xué)方法，以學(xué)生為核心，將學(xué)習(xí)置于復(fù)雜的有意義的問題情境中，通過視頻觀看和互動討論，激勵學(xué)生積極探索隱含于問題背后的科學(xué)知識，實現(xiàn)知識體系的建構(gòu)和轉(zhuǎn)化，同時鼓勵學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容展開討論、反思，教師則以提問的方式推進(jìn)這一過程，最終使學(xué)生在一個螺旋式上升的良性循環(huán)過程中理解知識，實現(xiàn)學(xué)習(xí)的不斷延續(xù)，以促進(jìn)學(xué)生解決問題、自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展，以及創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的提高，實現(xiàn)改善課堂教學(xué)效果及質(zhì)量的目標(biāo)。

與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，基于SPOC的混合式教學(xué)模式中，教師與學(xué)生的角色和任務(wù)發(fā)生巨大改變。教師從傳統(tǒng)課堂中的知識傳授者變成了學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和指導(dǎo)者，這意味著教師不再是知識交互和應(yīng)用的中心，而是學(xué)生應(yīng)用知識到真實情景的推動者。

教師的主要任務(wù)是：

（1）創(chuàng)設(shè)問題情境、呈現(xiàn)問題。提出問題是SPOC的起點和焦點。布朗、科林斯等學(xué)者認(rèn)為，認(rèn)知是以情境為基礎(chǔ)的，發(fā)生在認(rèn)知過程中的活動是學(xué)習(xí)的組成部分之一，通過創(chuàng)設(shè)問題情境可吸引學(xué)習(xí)者。問題的產(chǎn)生可以是學(xué)生自己在生活中發(fā)現(xiàn)的有意義、需要解決的實際問題，也可以是在教師的幫助指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)的問題，還可以是教師根據(jù)實際生活問題、學(xué)生認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)內(nèi)容等相關(guān)方面提出的問題。

（2）提供豐富的教學(xué)資源。教學(xué)資源是實施SPOC的根本保障。教師可以利用網(wǎng)絡(luò)課程為學(xué)生解決問題提供多種媒體形式和豐富的教學(xué)資源。

（3）對學(xué)習(xí)成果提出要求，給學(xué)生提供一個明確的目標(biāo)和必須達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。

（4）部分教學(xué)內(nèi)容、難點問題講授。

（5）答疑，論壇主持，實驗，考試組織等。

學(xué)生的主要任務(wù)是：

（1）通過觀看視頻（任意時間）自主學(xué)習(xí)；

（2）在線完成作業(yè)和測試；

（3）線上論壇討論并相互回答問題；

（4）參與課堂討論和組間辯論。

例如，在講到微觀粒子的波函數(shù)時，有學(xué)生認(rèn)為波函數(shù)是經(jīng)典物理學(xué)的波，也有學(xué)生認(rèn)為波函數(shù)由全部粒子組成。這些問題的討論激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，可以通過線上視頻學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)資源共享，再組織在線討論，最后線下教學(xué)互動和老師疑難解答，對各小組討論和辯論的觀點進(jìn)行評述和指正，實現(xiàn)學(xué)生對一些不易理解的量子概念和原理的深入理解[4-6]。

4　SPOC教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵問題

（1）明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容。通常任課教師以整門課程為一個體系進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，但是這個體系過于龐大，學(xué)生往往看這個體系如“盲人摸象”，很難完整理解，甚至使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，很難“留住”學(xué)生參與線上學(xué)習(xí)。所以，建議在設(shè)計學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)時以周為單位，定期發(fā)布視頻學(xué)習(xí)任務(wù)書，該任務(wù)書一定是具體的、可量化的，使學(xué)生可以在短時間內(nèi)明確本周的學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容。

（2）教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計與教學(xué)環(huán)節(jié)的組織安排。基于SPOC的混合式教學(xué)不等同于傳統(tǒng)教學(xué)+在線學(xué)習(xí)，需要詳細(xì)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，例如哪些內(nèi)容適合學(xué)生在線學(xué)習(xí)？哪些內(nèi)容需要課堂講授？設(shè)計哪些討論主題既緊密結(jié)合課程知識點又能夠激發(fā)學(xué)生的“好奇心”，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神及創(chuàng)新能力？等等。此外，還需要細(xì)化各個教學(xué)環(huán)節(jié)的組織安排，確保各環(huán)節(jié)能夠有機(jī)結(jié)合。

5　結(jié)束語

近幾年，針對量子力學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)的實際問題，結(jié)合量子力學(xué)的課程特點，我們提出了以學(xué)生為核心的基于SPOC的量子力學(xué)課程教學(xué)模式改革的研究和實踐，取得了一些成效，對于理論性較強(qiáng)的其他課程也具有較強(qiáng)的理論指導(dǎo)意義和推廣應(yīng)用價值。

【參考文獻(xiàn)】

［1］呂靜靜.開放大學(xué)混合式教學(xué)新內(nèi)涵探究——基于SPOC的啟示.遠(yuǎn)程教育雜志,2015(3)：72-81.

［2］鄭奇,楊竹筠.SPOC：結(jié)合高校教學(xué)的融合創(chuàng)新[J].物理與 工 程 ,2014,24(1)：15.

［3］趙興龍.翻轉(zhuǎn)教學(xué)的先進(jìn)性與局限性[J].中國教育學(xué)刊,2013(4)：65-68.

［4］鄒艷.淺談量子力學(xué)的教學(xué)改革[J].物理與工程,2009,19(4)：40-41.

［5］趙凱華,歲蔚茜.量子物理[M].北京：高等教育出版社,2001：30-45.

［6］范洪義.從量子力學(xué)到量子光學(xué)—數(shù)理進(jìn)展[M].上海：上海交通人學(xué)出版社，2005：50-55.