任 凱, 高 正, 唐 銳

(南京大學(xué) 金陵學(xué)院， 南京 210089)

0 引 言

2012年后MOOC(Massive Open Online Courses，大規(guī)模在線(xiàn)開(kāi)放課程)在全球升溫，但經(jīng)過(guò)幾年后MOOC的弊端凸顯。經(jīng)研究[1-3]SPOC(Small Private Online Course，小規(guī)模限制性在線(xiàn)課程)將成為一種更受歡迎的學(xué)習(xí)模式。SPOC主要針對(duì)在校大學(xué)生和在線(xiàn)學(xué)生2類(lèi)學(xué)習(xí)者，既有MOOC在線(xiàn)教育的“教師盡得天下英才而教之，學(xué)生得天下名師而從之”的優(yōu)勢(shì)[1]，同時(shí)又改善了傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式。教師利用平臺(tái)整合課程資料實(shí)現(xiàn)真正意義的翻轉(zhuǎn)課堂；教師通過(guò)評(píng)分系統(tǒng)從重復(fù)性勞動(dòng)中解放，讓教師回歸實(shí)體課堂，成為真正的課堂掌控者；學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣導(dǎo)向和接受能力，自由地控制學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)；SPOC對(duì)于學(xué)校的品牌推廣、開(kāi)創(chuàng)全新的教學(xué)模式、教學(xué)資源的重用和提高學(xué)生自身的學(xué)習(xí)積極性都有著極大推動(dòng)作用。目前很多高校，如南京大學(xué)、重慶大學(xué)等，都在各自嘗試SPOC教學(xué)模式，愛(ài)課程也接入的SPOC功能。本項(xiàng)目旨在打造一個(gè)通用的高校SPOC平臺(tái)，節(jié)省絕大部分高校SPOC平臺(tái)開(kāi)發(fā)維護(hù)成本，通過(guò)移動(dòng)終端和WEB平臺(tái)的整合，真正實(shí)現(xiàn)SPOC = Classroom + MOOC[1]。

1 項(xiàng)目背景

MOOC是以互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)，在線(xiàn)發(fā)布視頻教學(xué)課程，中間選擇性的嵌入課程小測(cè)試，還可以布置課后作業(yè)，學(xué)生完成的作業(yè)通過(guò)自動(dòng)批改、學(xué)生互評(píng)等方式完成。國(guó)外著名的MOOC平臺(tái)有Udacity、Cooursera、edX等，國(guó)內(nèi)著名的有愛(ài)課程、網(wǎng)易云平臺(tái)、MOOC學(xué)院等，這些平臺(tái)在過(guò)去的幾年內(nèi)風(fēng)生水起，眾多國(guó)內(nèi)外著名高校借助這些MOOC平臺(tái)充分發(fā)揮了名校效應(yīng)，從一定程度上解決了教育公平的問(wèn)題，并且給一些知名高校帶來(lái)了收益。但是，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，MOOC平臺(tái)也帶來(lái)了一些新問(wèn)題，如：有些學(xué)校投入和產(chǎn)出不對(duì)稱(chēng)、視頻質(zhì)量良莠不齊、注冊(cè)率高完成率低等問(wèn)題[1]。

在這種背景下，SPOC應(yīng)運(yùn)而生。SPOC平臺(tái)主要使用對(duì)象是在校大學(xué)生、在線(xiàn)學(xué)習(xí)的學(xué)生和在校教師[2]。與MOOC相比，SPOC這種教學(xué)模式具有自身的特點(diǎn)。首先，服務(wù)對(duì)象主要為選修課程的在校學(xué)生。SPOC主要針對(duì)在實(shí)體學(xué)校中學(xué)習(xí)的學(xué)生，并且該生選修了本校的課程，非在校生可以根據(jù)權(quán)限付費(fèi)或者免費(fèi)的方式選修在線(xiàn)課程。其次，教師上課前可以通過(guò)SPOC在線(xiàn)系統(tǒng)發(fā)布視頻資料或?qū)W習(xí)資料給學(xué)生預(yù)習(xí)。再次，在學(xué)生預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)、討論，這種方式可以使教學(xué)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)的講授上來(lái)。最后，教師可以通過(guò)移動(dòng)端實(shí)時(shí)發(fā)布課堂練習(xí)，并在學(xué)生答題完畢后，由系統(tǒng)自動(dòng)批改，批改結(jié)果以報(bào)表形式在教師服務(wù)器端進(jìn)行發(fā)布。教師可以實(shí)時(shí)查看學(xué)生做題的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并且相應(yīng)地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，將重點(diǎn)放到學(xué)習(xí)的薄弱知識(shí)點(diǎn)。通過(guò)這種方式，將教學(xué)重點(diǎn)重新轉(zhuǎn)移到傳統(tǒng)的課堂，促進(jìn)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。

綜上，通過(guò)對(duì)眾多MOOC網(wǎng)站的深入了解[3-4]，將SPOC和MOOC的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了歸納，見(jiàn)表1。

表1MOOC平臺(tái)和SPOC平臺(tái)優(yōu)缺點(diǎn)比較

Tab.1ComparisonofadvantagesanddisadvantagesbetweenMOOCandSPOC

MOOC平臺(tái)SPOC平臺(tái)學(xué)生沒(méi)有規(guī)模限制;注冊(cè)率高完成率低;在線(xiàn)的課程良莠不齊,且知識(shí)結(jié)構(gòu)不成體系在線(xiàn)教育和傳統(tǒng)課堂相結(jié)合;減少在校學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān);與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相結(jié)合,能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性教師平臺(tái)有淪為視頻的集合的趨勢(shì);師生互動(dòng)有限;在線(xiàn)測(cè)試缺乏學(xué)術(shù)誠(chéng)信教師根據(jù)教學(xué)計(jì)劃控制進(jìn)度;課堂實(shí)時(shí)測(cè)試、系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分,實(shí)時(shí)反饋結(jié)果,根據(jù)結(jié)果教師調(diào)整教學(xué)內(nèi)容;線(xiàn)上線(xiàn)下提問(wèn)和答疑相結(jié)合學(xué)校只能以視頻方式發(fā)放,成本高、投入多、收益小;部分功能受平臺(tái)限制。實(shí)現(xiàn)方式靈活,授課老師利用課余時(shí)間完成,成本低;收益較大,至少本校師生使用;通過(guò)平臺(tái)打造更多精品課程,推動(dòng)教學(xué)改革。

2 項(xiàng)目創(chuàng)意描述

通過(guò)對(duì)MOOC平臺(tái)和SPOC平臺(tái)優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比和發(fā)展現(xiàn)狀的詳細(xì)分析，為此開(kāi)發(fā)了一個(gè)通用的SPOC平臺(tái)，該平臺(tái)的創(chuàng)意描述為以下幾點(diǎn)：

(1)結(jié)合了在線(xiàn)教育和傳統(tǒng)課堂的優(yōu)點(diǎn)。SPOC將部分教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)移到線(xiàn)上進(jìn)行，以視頻形式展示出來(lái)，并輔以配套練習(xí)資料，提問(wèn)、團(tuán)隊(duì)討論等方式傾斜，通過(guò)實(shí)時(shí)批改作業(yè)，教師得到直觀(guān)的學(xué)習(xí)效果反饋。重點(diǎn)問(wèn)題重點(diǎn)分析，通過(guò)這種方式增強(qiáng)教學(xué)效果，調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性。

(2)學(xué)生教師的負(fù)擔(dān)均會(huì)減輕。學(xué)生課前由SPOC獲取課堂的基礎(chǔ)或背景知識(shí)，并可自主選擇學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)，使學(xué)習(xí)變得輕松；教師將基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容制作成規(guī)范的學(xué)習(xí)資料上傳。根據(jù)南京大學(xué)的經(jīng)驗(yàn)顯示，雖然教師前期的工作量變大，但后期大大減少重復(fù)性勞動(dòng)。

(3)提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。教師可實(shí)時(shí)的根據(jù)學(xué)生線(xiàn)上作業(yè)的提交結(jié)果、課堂的實(shí)際反饋、課堂作業(yè)等狀態(tài)調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)。通過(guò)w-SPOC對(duì)學(xué)生知識(shí)的掌握程度有較全面的了解，方便調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。其次，學(xué)生經(jīng)過(guò)線(xiàn)上學(xué)習(xí)、課堂互動(dòng)、課堂作業(yè)之后，對(duì)于知識(shí)的理解程度會(huì)更好，記憶更加深刻。

(4)為高校節(jié)約成本。SPOC是更有效的教學(xué)方式，很多高校已經(jīng)關(guān)注到這個(gè)問(wèn)題。但目前還沒(méi)有一個(gè)通用的SPOC平臺(tái)，通過(guò)w-SPOC可以幫助高校節(jié)約平臺(tái)建設(shè)維護(hù)成本，研究表明SPOC模式成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于MOOC。其次，對(duì)于平臺(tái)的購(gòu)買(mǎi)者、平臺(tái)使用的推廣者，可實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的重復(fù)利用節(jié)約人力成本，使教師投入更多的時(shí)間到教學(xué)和科研中。再次，SPOC平臺(tái)支持將課程通過(guò)有償授權(quán)的方式供給其它學(xué)?；蛐〔糠钟脩?hù)使用，或提供教師培訓(xùn)指導(dǎo)。加州伯克利分校已驗(yàn)證了該方法的可操作性，并獲取了部分收益。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)功能與架構(gòu)

該平臺(tái)由Web客戶(hù)端和Android客戶(hù)端2個(gè)終端登錄，功能上2個(gè)客戶(hù)端大致相同。系統(tǒng)主要功能如圖1所示。

其中，在Web客戶(hù)端前端部分使用AngularJs框架，路由機(jī)制通過(guò)UI-Router框架，同時(shí)使用HTML5、CSS3、JQuery等前端技術(shù)；后端使用Spring MVC框架管理；數(shù)據(jù)庫(kù)Web部分主要采用MySql，數(shù)據(jù)庫(kù)框架采用MyBatis；前后端數(shù)據(jù)交互采用自定義封裝的JSON字符串格式，通過(guò)Ajax傳遞數(shù)據(jù)。其中文件類(lèi)型的數(shù)據(jù)通過(guò)字節(jié)流形式傳遞，其它類(lèi)型數(shù)據(jù)則是JSON字符串，如圖2所示。

圖1 系統(tǒng)主要功能圖

圖2 Web客戶(hù)端界面

移動(dòng)客戶(hù)端主要基于A(yíng)ndorid平臺(tái)開(kāi)發(fā)。移動(dòng)客戶(hù)端和Web客戶(hù)端采用同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，Web服務(wù)器采用Python+Flask是典型的服務(wù)器架構(gòu)組合。Flask是一個(gè)使用 Python 編寫(xiě)的輕量級(jí) Web 應(yīng)用框架。其WSGI 工具箱采用 Werkzeug ，模板引擎則使用 Jinja2進(jìn)行渲染，是一個(gè)輕型框架，通過(guò)基礎(chǔ)的配置就可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能。豐富的插件功能以及低門(mén)檻的使用方法是本項(xiàng)目選擇其作為服務(wù)器框架的主要原因。Web客戶(hù)端系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。Android客戶(hù)端主要界面如圖4所示。

3.2 核心模塊的實(shí)現(xiàn)

視頻播放是Web端的核心功能，該功能使用了國(guó)外開(kāi)源播放器JWPlayer，因?yàn)槟K化的原因不能直接將控件集成到項(xiàng)目中，所以利用集成播放器的指令，在頁(yè)面上通過(guò)屬性、元素、DOM節(jié)點(diǎn)的方式都可以調(diào)用，具體代碼如下：

圖3 Web客戶(hù)端系統(tǒng)架構(gòu)

圖4 Android客戶(hù)端主要界面

myModule.directive('mjwplayer',function ($rootScope) {

return {

restrict: 'ECMA',

replace: false,

template: '',

link: function (scope, element, attr) {

jwplayer('mjwplayer').setup({

width: '100%',

height: '100%',

"skin": "vapor",

playlist: rootScope.rootItemArray

});

jwplayer('mjwplayer').on('ready', function () {

jwplayer('mjwplayer').playlistItem($rootScope.rootItemIndex);

});

}

};

});

本平臺(tái)的關(guān)鍵特色是作業(yè)的自動(dòng)評(píng)分功能，作業(yè)以Excel表格進(jìn)行存儲(chǔ)，如圖5所示。該文件通過(guò)Web端上傳，Web服務(wù)器通過(guò)Apache的POI的系列包以及xmlbeans包進(jìn)行解析，該包的優(yōu)點(diǎn)在于可以支持Excel2003和2007版本的Excel表格，然后封裝出解析Excel文件的類(lèi)，將解析完的題目存入數(shù)據(jù)中，評(píng)分的依據(jù)就是數(shù)據(jù)中存儲(chǔ)的答案。

圖5 上傳的習(xí)題模板

移動(dòng)平臺(tái)前后端使用JSON對(duì)象作為數(shù)據(jù)傳輸格式，通過(guò)Flask可輕松實(shí)現(xiàn)。其內(nèi)置了對(duì)象JSON的方法，一步調(diào)用即實(shí)現(xiàn)。以登錄界面為例，F(xiàn)lask通過(guò)簡(jiǎn)單的注冊(cè)路由app.route(url)的方法，即可實(shí)現(xiàn)路由攔截。

@api_app.route('/user/login ')

def login()

phone = requets.args['phone']

password= requests.args['password']

user = model.User.objects(phone=phone, password =password)

if user:

user_id = str(user[0].id)

return jsonify({'msg ': “1”, 'user': user_id })

else:

return jsonify({'msg ': “0”})

4 結(jié)束語(yǔ)

從MOOC走向SPOC，象征著傳統(tǒng)教育方式和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的融合，這種方式可以有效地解決傳統(tǒng)課堂普遍存在的有效性等問(wèn)題，同時(shí)也對(duì)學(xué)校和教師提出了更大的要求。而本項(xiàng)目可以作為學(xué)校推行SPOC的一個(gè)得力助手，促進(jìn)目前的教育進(jìn)行SPOC這種“必不可免的進(jìn)化”。