張佳薇，李丹丹，張國成，王天琪，劉 暢

(東北林業(yè)大學 機電工程學院，哈爾濱 150040)

當前，“互聯(lián)網(wǎng)+”教育受到了社會的廣泛關(guān)注，與傳統(tǒng)的課堂教學相比，信息化教育依靠網(wǎng)絡(luò)的便捷性，突破了時間和空間的限制，大大提高了課堂教學效率，同時為個性化、智能化、多樣化的教育教學模式提供了更多可能[1]。特別是金課“兩性一度”的評選標準，激發(fā)了更多教師改進傳統(tǒng)教育方法的熱情，開始在教學過程中引入翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC(Massive Open Online Course，大規(guī)模在線開放課程)、線上線下混合式教學等新模式[2]。

雨課堂是學堂在線和清華大學在線教育辦公室聯(lián)合研發(fā)的一款新型智能教學模式[3]。學生無需下載軟件，只要有微信就可以進入雨課堂進行聽課、答題、發(fā)送彈幕，實現(xiàn)與教師的實時互動，課后還可以觀看回放。教師只需要在PPT中安裝一個小插件，就可以在課前發(fā)布預習視頻、語音、課件等資料到學生手機端，課堂上可以進行限時測試，課后還可以推送課堂個性化報告、討論等，為學生形成性評價提供更加準確、豐富的直觀量化數(shù)據(jù)。但雨課堂只是對傳統(tǒng)課堂的簡單升級，還不能解決當前基礎(chǔ)課學時短、內(nèi)容多的問題。SPOC(Small Private Online Course，小型限制性在線課程)是在MOOC之后出現(xiàn)的一種更有針對性的在線開放課程[4]，它是MOOC的延伸，和MOOC一樣具有資源豐富、形式多樣、時間靈活的優(yōu)點，同時又設(shè)置了準入條件并限制了學生的規(guī)模，可以與在校學生的學分和績點掛鉤，更適合作為課堂教學的補充[5-6]。將雨課堂和SPOC有機結(jié)合，課上利用雨課堂與學生互動，課下利用SPOC補充視頻、習題等資源，兩者相輔相成、有機結(jié)合，構(gòu)建混合式教學活動，實現(xiàn)了線上線下的聯(lián)動和統(tǒng)一[7]。以電工電子學課程為例，開展了基于雨課堂+SPOC的混合式教學改革探索與實踐，并取得了良好效果。

1 SPOC+雨課堂的教學組織方式

根據(jù)建構(gòu)主義的學習理論，學習應(yīng)該包括情景、協(xié)作、會話、意義建構(gòu)，學生學習的過程是根據(jù)自身的經(jīng)驗建立新的認知，學生是信息加工的主體，要在學習過程中發(fā)揮自身的主觀能動性。為了讓學生參與到學習的全過程，在各個環(huán)節(jié)都能夠發(fā)揮主觀能動性，基于雨課堂+SPOC的混合式教學改革探索與實踐采用“課前準備+課中討論+課后反饋”三位一體的組織方式，如圖1所示。

圖1 三位一體組織方式Fig.1 Trinity of organization

課前根據(jù)教學任務(wù)安排，學生通過SPOC學習了解課程的背景知識、學習目標，完成預習測試，并準備交流討論的內(nèi)容，學生在預習全過程都可以通過SPOC課程論壇交流討論。課中由各小組進行PPT匯報，之后各小組之間進行問答環(huán)節(jié)，讓學生既當學生又當老師，教師引導學生進行提問和回答，并進行總結(jié)點評，在課程結(jié)束時留一道開放型思考題。這種全程互動的教學環(huán)節(jié)可能會占用學生較多的課余時間，在實際操作過程中近一半內(nèi)容采用這種方式，另一半內(nèi)容采用雨課堂授課。課后學生在SPOC中完成作業(yè)并進行作業(yè)互批，提出存在的問題，教師答疑解惑，最后學生通過SPOC提交思考題，教師點評開放型思考題。

在課堂上各小組進行匯報討論時，教師要把控全局，適時引導學生進行深入思考。當學生互相提問時，要把握問題的難易程度，防止學生偏題跑題，加深學生對知識點的記憶和理解。教師在進行課堂總結(jié)時一定要及時關(guān)注學生通過雨課堂發(fā)布的彈幕和答題情況，對于學生不懂和不理解的內(nèi)容，應(yīng)及時講解和反饋，增強學生在課堂中的主體意識。

2 基于SPOC和雨課堂的教學實施路徑

2.1 建設(shè)SPOC開放課程

從2015年開始在超星學習通平臺進行電工電子學SPOC課程建設(shè)，主要包括：A.完善課程知識體系。每一章節(jié)都畫出知識拓撲圖，分解知識點，共錄制微課短視頻60多個。B.建設(shè)并完善資料庫。建立了3000多道試題的題庫資源，建立了完備的試卷庫、作業(yè)庫、PPT庫、補充資料庫。C.建設(shè)交流平臺。搭建了師生間暢通無阻的交流平臺，交流方式包括討論組、發(fā)起討論、發(fā)起投票、發(fā)布問卷調(diào)查等多種形式。

2.2 建立雨課堂資料庫

完善雨課堂資料可基于教師原有的PPT，簡單改造就可變成雨課堂資料庫。比如課前預習課件，只需加入原有視頻或從學堂在線共享的視頻就可直接推送到學生手機上，還可以添加語音內(nèi)容。課堂PPT也只需加入計時測試題目，就可直接使用。還可借助雨課堂平臺進行翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計，由學生自學、學生自講、學生自測，將有限的課堂時間變成匯報+討論+測試+總結(jié)的互動課堂，這種方式增強了學生的學習積極性和參與意識。

2.3 構(gòu)建在線虛擬實驗室

電工電子學作為一門工科基礎(chǔ)課程，實踐教學是其中的一個重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學生動手能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的重要組成部分，但是部分學校還未全面開放實驗場地和實驗儀器的使用，不能滿足學生隨時做實驗的需求。新冠疫情期間由于不能到校上課，本校采用了東南大學虛實一體遠程實驗平臺，這是一種底層為真實的實驗儀器和實驗電路、上層為虛擬仿真界面的遠程虛擬實驗系統(tǒng)，學生可以通過網(wǎng)絡(luò)模擬真實的實驗環(huán)境，進行連接導線、構(gòu)建電路、設(shè)置儀器工作狀態(tài)、測量實驗數(shù)據(jù)并完成分析處理、撰寫實驗報告、完成驗證實驗、分析實驗及設(shè)計實驗等操作。

3 課程評價與實施效果

3.1 提升了學生的自學能力和思維能力

通過雨課堂+SPOC的教學模式，課堂上將教師講轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生提問、大家討論，學生的思維能力、組織能力都得到了一定程度的鍛煉，提問有深度有難度、討論有自己的見解。例如，在交流接觸器控制系統(tǒng)中，在學習了電氣互鎖和機械互鎖后，就有學生提問：在加入了機械互鎖以后感覺電氣互鎖的作用可以被機械互鎖替代，可不可以只用機械互鎖，不用電氣互鎖？能夠提出這樣的問題，充分說明了學生思考的深度，在教師的一步步引導下，學生會對電氣互鎖和機械互鎖的安全性具有更全面的理解，對后期繼電接觸器控制系統(tǒng)的設(shè)計具有更深刻全面的認識，思維也更貼近現(xiàn)實。又如，在講解固定偏置的共發(fā)射極放大電路原理時，又有學生提問：為什么靜態(tài)工作點會隨溫度的升高而上移？溫度升高時Ube會減小，根據(jù)輸入特性曲線，當Ube減小時Ib、Ic不是也減小嗎？為什么要用Ib=(UCC-Ube)/RB來分析？這些問題都是學生在預習時思考后提出的，通過自己的思考來分析提問，雖然在這個過程中可能會存在思維的誤區(qū)、理解的錯誤，但是通過提問鍛煉了學生的思考能力。將這類問題作為開放型問題拿到課堂上進行討論，能夠調(diào)動學生的學習積極性，通過不斷的反思和總結(jié)，使學生在學習過程中認識到自身的不足、思考自己的學習方式，以一個人帶動一群人，形成良性輻射效應(yīng)，促進學生的全面發(fā)展。

3.2 實現(xiàn)了以問題為導向、以任務(wù)為驅(qū)動的授課模式

學生是學習的主體，如何調(diào)動學生的學習積極性是重中之重。電工電子學課程采用了以問題為導向、以任務(wù)為驅(qū)動的授課模式。學生在SPOC+雨課堂的模式下既需要講授，又需要設(shè)計問題、回答問題，體現(xiàn)了對學生綜合能力的考查。每節(jié)課都有明確的學習任務(wù)，學習過程呈現(xiàn)出階梯型、漸進式的特點，有效提高了學生的學習體驗感和學習熱情。

3.3 提高了學生滿意度和教學效果

通過一個學期的SPOC+雨課堂教學實踐，學生普遍反映通過這種混合式教學方式，其對于知識的學習更加扎實、深入，自學能力得到了提升，與傳統(tǒng)課堂相比，與教師溝通交流的機會大大增加，能夠更好地展現(xiàn)出學生的個性化需求。學生滿意度調(diào)查情況如圖2所示，2019-2020年兩學期的學生學習成績對比情況如表1所示。

圖2 學生滿意度調(diào)查情況Fig.2 Survey of students’ satisfaction

表1 2019-2020年兩學期的學生學習成績對比Tab.1 Comparison of students’ academic performance of two semesters from 2019 to 2020

4 結(jié)語

SPOC+雨課堂的混合式教學模式改革與實踐使學生的學習積極性大大增強，同時也鍛煉了學生的思辨能力、溝通能力，真正實現(xiàn)了以學生為中心。SPOC+雨課堂的混合式教學模式對學生的自主學習能力有了更高的要求，學生應(yīng)積極利用課余時間進行預習，積極參與到課堂討論環(huán)節(jié)中，提高參與意識和參與熱情。教師也要采取鼓勵式的評價方法，鼓勵學生主動發(fā)言、以小組為單位進行課下學習。教師應(yīng)樹立以學生為中心的理念，投入更多時間、精力去關(guān)注每一個學生的學習狀況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行針對性指導。