◆張爽

新工科背景下公安院校SPOC教學(xué)模式改革的實踐研究——以《Python程序設(shè)計》課程為例

◆張爽

（遼寧警察學(xué)院公安信息系 遼寧 116036）

在新工科戰(zhàn)略指導(dǎo)下，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、團隊協(xié)作、融合創(chuàng)新等能力已經(jīng)成為衡量工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。本文構(gòu)建SPOC教學(xué)模式，并以“Python 程序設(shè)計”課程為例進行改革實踐，最后結(jié)合教學(xué)改革實踐提出改革中要注意的問題，以期對新工科背景下公安院校學(xué)生能力的培養(yǎng)提供一定的借鑒。

SPOC；教學(xué)模式改革；Python；公安教學(xué)

自2017年2月國家提出“新工科”發(fā)展戰(zhàn)略，如何培養(yǎng)適應(yīng)未來挑戰(zhàn)的多元化、創(chuàng)新型未來工程人才，成了業(yè)界普遍關(guān)注的話題。教育主管部門、教育界和企業(yè)界等指出，“自主學(xué)習(xí)、團隊協(xié)作、融合創(chuàng)新”等不僅成為衡量工程人才綜合素養(yǎng)的重要指標(biāo)，也是學(xué)生運用專業(yè)知識解決問題，跨界融合追求創(chuàng)新的核心能力[1-2]。作為公安院校教師，在“新工科”理念的指引下，對標(biāo)“新工科”的要求，在教學(xué)內(nèi)容上不斷優(yōu)化更新，在教學(xué)模式上不斷改革創(chuàng)新，在教學(xué)關(guān)注點上向?qū)W生“學(xué)什么、怎么學(xué)、學(xué)得怎么樣”進行轉(zhuǎn)變，讓課堂教學(xué)更加符合新型公安人才的培養(yǎng)要求[3]。

1 SPOC教學(xué)模式的內(nèi)涵

SPOC（Small Private Online Course），即小規(guī)模的在線課程，它實質(zhì)上是MOOC的延續(xù)和發(fā)展，主要針對小規(guī)模學(xué)生開展線上自主學(xué)習(xí)和線下課堂教學(xué)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式[4]。有如下特點：（1）以項目為中心，采用任務(wù)驅(qū)動、案例教學(xué)法，通過小組協(xié)作學(xué)習(xí)，實現(xiàn)對知識點的鞏固和提升。（2）以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，教師負責(zé)課程資源的設(shè)計、制作、作業(yè)批改、答疑解惑，學(xué)生是學(xué)習(xí)過程的主體，通過預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)新知識、完成作業(yè)、構(gòu)建章節(jié)思維導(dǎo)圖、課后積極反思、以信息化手段形成教學(xué)評價。（3）以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向，以實踐能力鍛煉為目標(biāo)，提倡團隊協(xié)作學(xué)習(xí)，突出創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)。

2 公安院校SPOC教學(xué)模式構(gòu)建

結(jié)合SPOC的特點及公安院校學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，本文從課前、課中和課后三個階段構(gòu)建教學(xué)模型，通過泛雅學(xué)習(xí)平臺、學(xué)習(xí)通APP以及課上教師的答疑解惑，讓學(xué)生完成知識的認知、內(nèi)化以及升華。

2.1 課前的教學(xué)準(zhǔn)備

這一階段教師的工作至關(guān)重要，首先，要對公安院校學(xué)生的學(xué)情進行仔細全面的分析，包括學(xué)習(xí)特點、學(xué)科基礎(chǔ)知識以及使用泛雅平臺和學(xué)習(xí)通的熟練程度等，根據(jù)具體的學(xué)情制定教學(xué)目標(biāo)。其次，組建教師團隊，對課程學(xué)習(xí)資源進行項目式開發(fā)，凸顯公安特色，包括課程學(xué)習(xí)視頻、文本材料、練習(xí)題、作業(yè)、拓展材料、課件，以及形式各樣的調(diào)動學(xué)生參與互動的學(xué)習(xí)活動。最后，教師的適當(dāng)指導(dǎo)，通過微信群解答同學(xué)們在課前學(xué)習(xí)階段遇到的問題。

在本階段，教師是課程學(xué)習(xí)內(nèi)容及進度的設(shè)計者，教師后續(xù)可以根據(jù)學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況，進行相關(guān)作業(yè)的設(shè)計、在線交流討論活動的組織；學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，根據(jù)教師的進度安排，自主完成學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，參與到老師的互動中來，學(xué)生是真正的“主角”。

2.2 課中的教學(xué)組織

學(xué)生通過課前學(xué)習(xí)資源的學(xué)習(xí)，對于所學(xué)內(nèi)容已經(jīng)有了一定程度上的認知。在課堂教學(xué)中，教師主要是對重點知識點、學(xué)生易錯、易混淆知識點以及學(xué)生普遍存在的問題進行強調(diào)，對作業(yè)進行點評，進行答疑解惑，讓學(xué)生對知識的認知實現(xiàn)內(nèi)化。并且通過具體的公安實戰(zhàn)項目進行導(dǎo)學(xué)，讓學(xué)生進一步實踐，小組協(xié)作共同完成。讓學(xué)生加深認知，提高協(xié)作能力，提升公安實戰(zhàn)能力。

在本階段，教師是主導(dǎo)，通過對泛雅平臺后臺數(shù)據(jù)的分析，了解到學(xué)生們課前的學(xué)習(xí)情況，對知識點進行總結(jié)；學(xué)生通過進一步的項目實戰(zhàn)操作，完成知識的內(nèi)化。教師重在夯實基礎(chǔ)、提高能力、拓展知識、實戰(zhàn)演練。學(xué)生重在查缺補漏、知識內(nèi)化、能力提升，讓學(xué)習(xí)更有針對性，更有效率。

2.3 課后的反思評價

通過課上的學(xué)習(xí)情況，教師布置每一章節(jié)的綜合性作業(yè)，要求同學(xué)們繪制每一章的思維導(dǎo)圖，有利于學(xué)生對于知識點的整體梳理和把握。通過學(xué)生的作業(yè)情況，鼓勵進行小組協(xié)作，互幫互學(xué)，讓那些掌握速度較慢的同學(xué)真正能夠跟上整體的步調(diào)。這也符合新工科戰(zhàn)略要求的“培養(yǎng)學(xué)生們的協(xié)作能力”要求。教師課后要不斷對教學(xué)整個過程進行反思，不斷完善調(diào)整后續(xù)課程的內(nèi)容安排；學(xué)生要在課后積極對本章節(jié)內(nèi)容進行總結(jié)，查找自己的不足，積極和老師同學(xué)探討，爭取做到知識無盲區(qū)。

3 《Python程序設(shè)計》課程改革的具體案例

Python語言憑借其自身開源、豐富的第三方庫、容易上手等特點，在人工智能、大數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域都發(fā)揮著越來越重要的作用，在網(wǎng)絡(luò)攻防、計算機取證、圖像分析處理、視音頻分析等方面都在使用Python語言，因此《Python程序設(shè)計》課程成為公安司法專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。本文以《Python程序設(shè)計》課程為例進行SPOC教學(xué)模式改革。

3.1 課前的教學(xué)準(zhǔn)備

在我校，該門課程是在網(wǎng)絡(luò)安全與執(zhí)法、公安視聽技術(shù)專業(yè)大一下學(xué)期開設(shè)。這是他們接觸到的第一門編程語言，是后續(xù)JAVA、大數(shù)據(jù)課程的先導(dǎo)課，務(wù)必將基礎(chǔ)打牢，因此對教師和學(xué)生的要求都比較高。我校Python教學(xué)團隊在仔細分析學(xué)情的基礎(chǔ)上，重在對學(xué)習(xí)資源的開發(fā)、設(shè)計。圍繞身份證號碼驗證、網(wǎng)站入侵檢測、卡口車輛圖像處理、驗證碼圖片的生成、水印制作（字符和logo）、二維碼的生成、網(wǎng)站數(shù)據(jù)的爬取七個貼近公安實戰(zhàn)的實訓(xùn)項目，我們精心設(shè)計了十二章的學(xué)習(xí)內(nèi)容，其中包括課程內(nèi)容的自制微視頻、匹配的文本資料、課件、在線練習(xí)題、章節(jié)檢測以及課程學(xué)習(xí)所需軟件等。教師可以通過討論區(qū)與學(xué)生進行充分的互動，并且可以通過查看后臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)，實時掌握學(xué)生們的學(xué)習(xí)情況，如學(xué)習(xí)進度、習(xí)題作答情況、易錯知識點統(tǒng)計情況等，方便教師課堂教學(xué)活動安排。學(xué)生利用老師事先提供的學(xué)習(xí)資源進行充分自主學(xué)習(xí)，便于課堂教學(xué)活動展開時帶著問題學(xué)習(xí)，更有針對性。

3.2 課堂教學(xué)活動組織

該門課程共64學(xué)時，重在項目操作過程中，培養(yǎng)學(xué)生的實戰(zhàn)能力以及自主學(xué)習(xí)能力。具體展開過程如下：

（1）隨機選人互動提問

每節(jié)課程開始，用十分鐘左右時間進行學(xué)生課后主學(xué)習(xí)情況的檢測。通過平臺隨機選人的方式，選擇同學(xué)回答問題，回答正確加分，更好地激勵學(xué)生們的參與。問題來源于課前預(yù)習(xí)內(nèi)容中的重難點、學(xué)生課后練習(xí)中易出錯的知識點，通過答題環(huán)節(jié)夯實學(xué)生對知識點的掌握、加深印象。

（2）重點難點著重講解

在課堂教學(xué)中，對學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)章節(jié)內(nèi)容的知識重點難點進行著重強調(diào)，并通過將知識點貫通于具體案例中的方法，讓學(xué)生在具體案例的操作中將重點難點掌握。這樣更方便同學(xué)對知識的把握，同時也能夠?qū)⑺鶎W(xué)理論與實戰(zhàn)結(jié)合，通過實踐驗證，此法很有效。

（3）作業(yè)點評

對學(xué)生前一次作業(yè)情況進行點評，通過對正確作業(yè)的點評，激勵學(xué)生更加努力并鼓勵學(xué)生拓展思路、尋求不同的解決方式，加強對知識點的深入理解和遷移；通過對錯誤作業(yè)的點評，讓學(xué)生能夠正視自己存在的問題，并且通過對易錯知識點的強調(diào)，讓學(xué)生能夠在以后的學(xué)習(xí)中規(guī)避錯誤，引起重視。通過三輪教學(xué)實踐的驗證，這種方法非常有效。

（4）課堂總結(jié)匯報

以小組為單位，對前一次的實訓(xùn)作業(yè)進行總結(jié)。這個過程對學(xué)生能力的培養(yǎng)和鍛煉至關(guān)重要，讓小組的每個同學(xué)都有機會進行展示，總結(jié)的過程更是一個能力提升的過程。

3.3 課后的反思評價

對于教師而言，課后要根據(jù)課堂上的情況以及學(xué)生作業(yè)情況對內(nèi)容進行調(diào)整。對于學(xué)生而言，要學(xué)會對易錯知識點進行總結(jié)歸納，繪制本章的思維導(dǎo)圖，對錯題仔細修改，完成教師布置的項目作業(yè)，積極反思總結(jié)，小組協(xié)作。并對自我進行評價，以便于調(diào)整后續(xù)學(xué)習(xí)節(jié)奏。

4 SPOC教學(xué)模式改革的實施要點

4.1 課前豐富的學(xué)習(xí)資源是基礎(chǔ)

由于SPOC教學(xué)模式強調(diào)課程翻轉(zhuǎn)，所以課前學(xué)習(xí)資源準(zhǔn)備是非常重要的，包括視頻、文本、課件等，這也需要耗費教師大量的時間和精力。因此要求打造教師團隊，合理安排進度并分工協(xié)作。

4.2 課上的知識點撥是關(guān)鍵

教師在課堂上對重點難點知識、對學(xué)生存在共性問題進行反復(fù)強調(diào)，并通過具體案例進行分析講解，能起到事半功倍的效果。

4.3 學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力是重點

學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，是新工科戰(zhàn)略的一個重要方面，在本課程的教學(xué)模式改革中，學(xué)生在課前對知識的學(xué)習(xí)、課后對內(nèi)容的總結(jié)反思，無不強調(diào)了自主學(xué)習(xí)能力的重要性。

4.4 課后的形成性評價是保障

基于SPOC教學(xué)模式強調(diào)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，需要學(xué)生較高的參與性。但是也存在有一部分學(xué)生學(xué)習(xí)動力不足，效果不盡如人意的狀況。因此，對學(xué)生展開多種形式的評價尤為重要，也是學(xué)生能夠順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)的保障。它不僅可以讓學(xué)生學(xué)有所依，而且能夠讓教師評有所據(jù)。同時教師也可以有效地、有針對性地幫助學(xué)習(xí)有困難的同學(xué)，完成課程的學(xué)習(xí)。

5 結(jié)語

新工科戰(zhàn)略要求工科人才要具備“自主學(xué)習(xí)、團隊協(xié)作、融合創(chuàng)新”的能力，顯然傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足學(xué)生能力的培養(yǎng)要求。作為公安院校教師，也要努力轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，積極進行教學(xué)模式改革。通過在《Python程序設(shè)計》課程中進行SPOC教學(xué)模式改革，教師由主導(dǎo)變引導(dǎo)，學(xué)生由被動變主動，經(jīng)過三輪的改革實踐頗見成效。未來我們將會繼續(xù)研究、不斷完善，以實現(xiàn)學(xué)習(xí)效果最優(yōu)化。

[1]高松．實施“新工科 F 計劃”，培養(yǎng)工科領(lǐng)軍人才[J]．高等工程教育研究，2019（4）：19-25．

[2]李瑾，張寧，云霄．新工科背景下工科生自主學(xué)習(xí)力的深度構(gòu)建———以 X 大學(xué)“現(xiàn)代密碼學(xué)”SPOC 翻轉(zhuǎn)課堂為例[J]．高等工程教育研究，2018（5）：71-77．

[3]盛蒙蒙.新工科背景下 SPOC 項目教學(xué)模式的實踐與思考———以“Python 程序設(shè)計”課程為例[J]公安學(xué)刊———浙江警察學(xué)院學(xué)報，2020（6）：99.

[4]賀斌，曹陽.SPOC基于MOOC的教學(xué)流程創(chuàng)新[J].中國電化教育，2015（03）：22-23.