黃文秀，楊雅芳，蘭勝坤

（福州工商學院 工學院，福州350715）

新工科背景下，為進一步適應新技術、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟、新時代的發(fā)展，培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才，進行計算機類課程教學改革勢在必行[1]。隨著MOOC（massive open online courses）課程的大規(guī)模開放，利用碎片化時間進行線上學習得到廣泛推廣，但因其缺乏教師面對面互動引導和跟蹤評價，并不能充分發(fā)揮MOOC資源的作用。SPOC（Small Private Online Course）即有選擇、有組織的小規(guī)模在線學習課程[2]，它把本校自然班傳統(tǒng)課堂教學與線上MOOC教學結合起來，不僅促進了MOOC資源的可持續(xù)發(fā)展，也為課程教學改革提供了新的思路，有利于培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新能力。本文將以數(shù)據(jù)庫原理及應用課程為例，進行基于SPOC的混合教學模式研究與實踐。

一、SPOC混合教學條件分析

數(shù)據(jù)庫原理及應用是一門實踐性較強的綜合性課程。傳統(tǒng)的教學模式下，教師主要通過課堂講授對學生進行填鴨式灌輸。學生單向接受數(shù)據(jù)庫基本理論及數(shù)據(jù)庫操作編程語法，實驗操作時往往缺乏自主設計和創(chuàng)新，不能綜合應用所學知識解決實際問題。因此，運用SPOC混合教學模式，引導學生自主學習，增強感性認識，進而提高其創(chuàng)新實踐能力。

數(shù)據(jù)庫原理及應用課程安排在大學第五學期，此時開展SPOC混合教學的條件已較成熟：第一，目前，大三學生多為“00后”，一般都擁有個人電腦或智能手機，且具有自主學習能力，能夠充分利用碎片時間完成教師布置的線上學習任務，積極思考并參與討論；第二，MOOC資源越來越豐富，不僅包括課程PPT、學習視頻、單元測試、討論、實驗平臺等環(huán)節(jié)，而且越來越多的國內(nèi)外知名大學都推出了優(yōu)質的MOOC資源，為學生進行高質量線上學習提供可能；第三，學校智慧教室、虛擬仿真實驗教學中心（實驗室）及慕課堂、學習通、雨課堂等多樣化的教學平臺，為SPOC混合教學模式實施提供了技術支持。

二、SPOC混合教學模式的構建

（一）明確課程目標

數(shù)據(jù)庫原理及應用課程是計算機科學與技術專業(yè)的核心課程，在學習理論的同時，更強調(diào)實踐應用。通過這門課程的學習，學生應掌握數(shù)據(jù)庫原理及基本理論；能夠熟練使用SQL語句、視圖、存儲過程、觸發(fā)器等進行應用開發(fā)；能夠對數(shù)據(jù)庫進行管理和維護，包括數(shù)據(jù)庫完整性管理、安全性管理、并發(fā)控制、備份及恢復操作；具有良好的文檔編寫和系統(tǒng)分析能力、團隊協(xié)作和人際溝通能力。此外，該課程根據(jù)崗位需求，培養(yǎng)不同層次學生具有相應的崗位技能，一是系統(tǒng)維護員，能夠對系統(tǒng)進行日常維護；二是系統(tǒng)設計員，能夠根據(jù)需求分析，按規(guī)范化理論進行數(shù)據(jù)庫設計；三是系統(tǒng)分析師，能夠根據(jù)需求分析進行項目規(guī)劃、方案設計；四是系統(tǒng)架構師，能夠搭建基礎架構，給出解決方案并進行項目實施。

（二）引入CDIO思想，分析設計課程內(nèi)容

以崗位需求為導向，結合國際工程教育的通用模式CDIO優(yōu)化整合課程內(nèi)容，將課程知識整合成“理論基礎知識（數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的設計理論）、操作應用能力（數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的實現(xiàn)）、數(shù)據(jù)庫高級應用（數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)編程及管理維護）”三大模塊組織教學。

CDIO即構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）、運作（Operate）[3]。教學組織以學籍管理系統(tǒng)開發(fā)為主線，先從需求分析開始（構思），然后進行概念結構設計、邏輯結構設計和物理結構設計（設計），再到數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)及具體實現(xiàn)（實現(xiàn)），最后是數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、實施、運行及維護（運作）。具體的CDIO模式教學內(nèi)容、教師、學生的地位如表1所示。

表1 CDIO教學模式表

（三）SPOC混合教學過程設計與實施

根據(jù)SPOC混合教學特點，數(shù)據(jù)庫原理及應用課程的教學設計圍繞線上教學、線下課堂教學和多元化教學評價三方面進行，具體實施過程如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)庫原理及應用課程SPOC混合教學模式實施過程

1.線上教學

線上教學分為課前準備和課后鞏固學習，將課程內(nèi)容按周組織教學，教師設計并維護每周教學內(nèi)容。

課前準備具體包括：教師發(fā)布本周學習任務、上傳（或指定）教學視頻、在線習題、操作素材及在線作業(yè)；學生進入課前學習模塊，根據(jù)本周學習任務，通過觀看視頻、在線測試、學生討論等形式進行自主學習。

課后鞏固學習包括：教師批改作業(yè)、發(fā)布討論題、回答學生問題，最后對學生各個環(huán)節(jié)的學習情況進行統(tǒng)計匯總，形成過程評價；學生對重難點進行鞏固復習，通過重復觀看視頻，與同學、教師討論等形式完成學習任務。

2.線下課堂教學

線下課堂分為理論授課和實踐教學兩部分。

理論授課主要以學生課前準備情況分析、剖析重點難點、深化講解易混易錯知識點、組織學生討論及最后進行總結點評為主。首先進行案例內(nèi)容設計，將視頻里的知識點穿插到案例中，再以問題探究式方法，跟學生一起回顧網(wǎng)上視頻內(nèi)容。比如，在學習SQL的查詢命令時，線上自學視頻內(nèi)容主要是講解Select的相關語法，包括字段查詢、條件查詢、聚合分組、排序、連接查詢、嵌套查詢等。而在進行翻轉課堂[4]時，讓學生在學籍管理系統(tǒng)中，提出自己的應用需求，如根據(jù)學號和課程名稱查詢自己的成績，或是查詢與自己分數(shù)相同的其他學生信息等，引導學生運用線上自學知識來解決案例問題。同時，借助超星學習通平臺進行點名、出題、選人、搶答、在線測試等來活躍課堂氛圍，提高探究式學習效果。

實踐教學以培養(yǎng)應用型人才為主線，以應用為目的，注重學生實踐能力與創(chuàng)新能力的提升。本課程實踐教學分為課內(nèi)實驗和課程設計。其中，課內(nèi)實驗主要包括驗證型實驗和設計型實驗，這些實驗涉及數(shù)據(jù)庫基本知識，要求學生獨立完成，并提交完整的實驗報告。課內(nèi)實驗以學生操作為主、教師進行現(xiàn)場指導和答疑為輔。課程設計為期兩周，要求每個學生選擇一個小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行開發(fā)，做到一人一題。教師根據(jù)軟件工程規(guī)范，對數(shù)據(jù)庫涉及的每個階段進行現(xiàn)場輔導。最后學生對課程設計成果進行演示和答辯，教師進行點評及評分。

3.多元化的教學評價設計

采用SPOC教學后，需要采用多元化評價方式對學生進行全方位考核[5]。對學生的評價主要包括過程評價和結果評價。過程評價貫穿于整個學習過程，由線上和線下學習平時成績綜合確定。評價主體包括教師和學生，以教師評價為主，學生互評為輔；評價形式分為定性評價和定量評價，定性評價主要用于線下傳統(tǒng)課堂及結果評價，包括考勤、課堂提問、課程考試、課程設計等；對于線上平臺提供的學生學習情況，如學習視頻時長、作業(yè)提交情況、參與討論頻次等，則以定量評價為主。結果評價主要用于期末考試和課程設計作品。在多元化的評價中，過程評價尤其重要，因此，我們采用“過程評價50%（課堂情況10%+線上情況20%+實驗報告20%）+結果評價50%”的形式對學生進行全面考核，轉變原有單一的重結果輕過程的考核形式，使教學評價更全面客觀。

三、SPOC混合教學模式效果分析

經(jīng)過一輪的SPOC混合教學后，通過與沒有采用混合教學的學生考核成績對比，結合SPOC混合教學模式下學生對自我學習滿意度、學生成果的調(diào)查及督導組聽課反饋情況，檢驗混合模式教學效果，結果如下所述。

首先，自2019年起，從計算機科學與技術專業(yè)中隨機選擇一個班實施SPOC混合教學模式，并與另外一個普通班進行對比，得出采用SPOC混合教學模式取得了一定成效的結論。表2、表3為試點班和普通班在期末考試和課程設計作品成績的數(shù)據(jù)對比情況。

表2 期末考試成績對比

表3 課程設計作品成績對比

其次，通過定期與學生交流，發(fā)現(xiàn)大部分學生能夠接受SPOC混合教學模式，認為該模式提升了自己的學習能力及分析問題、解決問題的能力，希望在今后的學習中能有更多的課程采用這種模式。引入混合教學模式后，學生的實踐能力得到了明顯提升，在全國“藍橋杯”軟件設計大賽、“銳智杯”智能設計大賽等競賽中筆者所在學院獲團隊特等獎1項、一等獎3項，并獲批大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目8項。

此外，院級督導、校級督導一致認為：通過采用SPOC混合教學模式，課程組教師在線上線下教學設計、教學方法、教學手段和教學技巧等方面達到了較高水平，能夠通過案例設置和提出問題，并引導學生發(fā)現(xiàn)、思考、解決問題，教學效果得到顯著提高。

構建“SPOC+翻轉課堂”的混合教學模式，既順應了新時代發(fā)展潮流，又彌補了傳統(tǒng)課堂教學缺陷，取得了較好的教學效果。在今后的混合教學實踐中，還需進一步以學生為中心，對于基礎薄弱、學習自主性不高的學生，量身定制學習計劃進行幫扶。同時堅持立德樹人根本任務[6]，充分挖掘課程思政元素，使專業(yè)知識傳授與思想政治教育有機結合，努力打造更多“金課”[7]，促進教育教學的高質量發(fā)展。