基于MOOC平台的SPOC翻转课堂教学研究

[摘 要] 以《机器人控制技术》课程为例，研究基于MOOC平台的SPOC翻转课堂教学。为解决该课程存在的主要问题，提出从课前自学、课中内化、课后拓展三个环节进行翻转课堂教学设计。最后对学生出勤率、项目完成进度、期末考试得分等多方面进行分析，发现SPOC翻转课堂教学模式在培养学生的工程实践能力、分析及解决问题能力、创新能力等方面具有显著优势，同时也激发了学生的学习兴趣。

[关 键 词] MOOC；SPOC；翻转课程；机器人控制技术

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）22-0052-02

大规模在线开放课程（MOOC）的出现给传统高等教育带来了巨大影响[1]。自2012年美国各顶尖高校陆续开始提供免费开放在线课程后，MOOC得到了迅猛发展，到2016年底，国内MOOC注册用户规模超过1000万。MOOC的优质教育资源和学习过程为学习者带来了全新学习体验。SPOC（Small Private Online Courses），即小规模限制性在线课程，是针对MOOC的某些不足而创建的新模式，它将优质丰富的MOOC资源与传统的课堂教学优势深度融合，形成一种混合式教学模式，对教学流程实现重构和创新。目前，国内外许多高校提倡基于MOOC的SPOC教学。美国哈佛大学、加州大学伯克利分校等都已开展MOOC环境下的SPOC教学改革，要求学生在线上观看视频教学资料，并完成定量作业，参加课堂教学中的主题讨论[2]。清华大学、南京大学、西南交通大学、中国地质大学等也已进行MOOC背景下的SPOC教学模式改革，学生要在课堂教学之前自行学习课程视频，并完成相应作业，课堂教学以翻转课堂的形式，师生交互讨论网络学习中遇到的问题[3]。

高职教育作为高等教育的重要组成部分，肩负着培养工程实践能力强，创新能力突出的技术技能型人才的重任。高职院校学生由于其自身知识基础与接受能力较薄弱，不适合采用纯MOOC教学方式。利用MOOC资源，开展SPOC教学将是一种有效的解决方法。至今为止，高职院校中开展MOOC环境下的SPOC教学实例不多。本文借鉴国内外高校SPOC教育模式经验，以《机器人控制技术》课程为例，致力探索高职工学专业课程基于MOOC平台的SPOC翻转课堂教学研究，以期有效提高教学效果和教学质量。

一、《机器人控制技术》课程存在的主要问题

《机器人控制技术》是电子信息专业的核心课程，经过多年实践，形成了以智能电子产品行业需求为导向，以硬件设计、软件设计、产品测试等职业岗位能力为培养重点，以角色扮演为实施手段，以项目教学为主线，基于工作过程“教学做评”一体化教学模式。从近几年的教学效果来看，该课程在专业课程中的排名都位于前列。但是，MOOC的出现对该课程的教学又提出了更高要求和更大挑战。实践表明，基于工作过程一体化的教学模式仍存在一些弊端。

（1）理论知识教学仍采用PPT+板书、教师口头讲授的方式，占用学生实践操作的大量时间，不利于学生工程实践能力的培养。

（2）由于全班学生能力参差不齐，接受能力快的学生“吃不饱”，接受能力慢的学生学起来太吃力。

（3）过程性考核覆盖面太窄，考核细则仍需完善。

（4）教学资源不够充实，学生获取知识的方式过于单一。

（5）教学场地、时间过于固定，不利于学生个性化学习。

二、SPOC翻转课程教学设计

针对《机器人控制技术》课程综合性强、学时有限、实践性强等特点，对基于MOOC平台的SPOC翻转课堂教学模式进行研究。借鉴国内外高校SPOC教学经验，结合课程目标、目前教学出现的问题及SPOC特点，将翻转课堂分为课前自学、课中内化、课后拓展三部分。自学部分主要是学生在线学习，了解工作任务涉及的基础内容；内化部分主要是学生实践完成工作任务，完成工作任务的过程就是运用知识解决问题的过程，真正做到知识的消化、吸收；拓展部分主要是对学生创新能力的培养。

（一）课前自学

教师根据项目教学要求，在“智慧职教”MOOC平台上挑选需要的碎片知识点微视频，作为项目部分教学资源；学生根据教师的要求在“智慧职教”平台上提前学习项目知识点微视频，完成微视频中穿插的作业或提问，熟悉项目相关的基础知识与基本原理，还可以针对疑问或话题与线上的教师、同学互相讨论沟通。同时，教师可以直接在MOOC平台上監控学生的学习进程，查看学生登录次数、在线时长、发帖回帖情况等，有效监督学生学习状况。课前自学情况都会在MOOC平台上自动统计，作为过程性考核的依据。

（二）课中内化

以基础知识与基本原理为铺垫，两人一组，互相讨论完成项目学习单的一系列引导性问题，确定设计方案。各组详细汇报项目设计方案，经过组内自评、组间互评、教师点评确定设计方案的可行性。对于可行的方案进入项目实施环节，不可行的方案重新修订直至方案通过。在方案实施环节，组内成员分别担任硬件设计工程师和软件设计工程师角色，分工协作完成项目。最后每组展示各自的作品，分享实施过程中的心得感想及经验总结，经过组内自评、组间互评、教师点评，完善作品并提交，作为过程性考核的依据。每一步产生的阶段性成果都需要在项目工作单中详细记录，作为过程性考核的依据。

对于实践环节遇到的任何问题、疑问都可以通过现场求助同学或教师解决。教师在整个过程中担任多重角色、引导学生方案实施的方向，把控课堂现场的秩序，解决学生提出的疑问，保障项目所需物料、设备的供给，记录学生实践环节的表现，作为过程性考核的依据。完成项目的过程就是对基础知识与基本原理吸收、消化的过程，同时，还锻炼了学生的工程实践能力与创新能力。

（三）课后拓展

因材施教，对于能力优秀的学生，根据他们自己的意愿，课后鼓励他们积极参与创新创业活动，如大学生创新创业训练项目、大学生挑战杯竞赛、大学生技能竞赛、大学生电子设计竞赛、专业教师的横向项目等。为参与创新创业活动设计的作品制作视频或图片文件，上传至“智慧职教”MOOC平台与学生分享，营造万众创新的学习氛围，激发学生的创新兴趣。参与课后拓展活动将获得课程考核额外加分。

三、教学研究数据分析

通过一轮SPOC翻转课堂教学实验，对学生出勤率、项目完成进度、期末考试得分、课程满意度、各类竞赛获奖情况、申请或参与项目情况这六项数据进行详细分析，希望能进一步提升该门课程的教学效果和教学质量，也为其他工学专业创新实践综合课程的教学组织提供参考。

（一）学生出勤率

在“智慧职教”MOOC平台上，采用手机APP电子签到方式考查学生的课堂出勤情况，也作为过程性考核的依据。学生在规定时间内（一般5S）未完成签到，视为旷课。

（二）项目完成进度

《机器人控制技术》课程综合性和应用性较强，安排在第4学期，学生已学完《C51单片机技术》《电子技术基础》《元器件识别与检测》《传感器技术》等基础课堂，共计64学时8周，每周2次8学时。学生要严格按照自己设定的项目计划表执行实施，教师也要时刻注意把控每组的项目进度。

（三）期末考试得分

《机器人控制技术》课程期末考核采用结构化试卷，要求学生根据给定任务进行任务分析、系统硬件设计、软件设计及撰写设计报告。

（四）课程满意度

对2014级、2013级、2012级学生的课程满意度调查问卷进行统计发现，2014级学生认为该课程容易理解的比例占65%，而2013级和2012级仅占40%和30%，通过进一步分析发现，SPOC翻转教学提高了2014级学生学习该课程的学习兴趣，对于不能理解的知识点，可以反复在MOOC平台上观看，在线讨论和求助对他们帮助也很大，现场课堂有了更多时间自己动手做机器人。另外，针对2013级，基于工作过程“教学做评”一体化教学模式也对教学效果产生了一定影响，因此，2013级学生的课程满意度比2012级高出10%。

（五）各類竞赛获奖情况

与往年相比，2015年、2016年这两年，2014级学生在大学生电子设计大赛、大学生职业技能竞赛、大学生挑战杯竞赛中表现优秀，硕果累累，荣获多项殊荣。这些很大程度上得益于基于MOOC平台的SPOC翻转课堂教学方式的实践，大大提高了学生的工程实践能力和创新能力。

（六）申请或参与项目情况

与往年相比，2015年至今，2014级学生在教师的引导、鼓励下，积极申请或参与各类课题项目，其中申请大学生创业创新训练项目8项，参与教师横向项目6项，有效地锻炼了创新能力。在“大众创业，万众创新”社会导向下，SPOC翻转课堂教学模式有利于把创业创新教育贯穿到课堂教学中，激发学生的创新意识。

基于“智慧职教”MOOC平台的SPOC翻转课堂教学模式，实现了线上与线下的融合，汲取MOOC与传统教学的优势，真正实现“以学生为中心”，受到大多数学生的欢迎，教学效果卓越，该教学方式可以在高职工学专业课程中推广。但也应该看到，SPOC翻转教学需要学生具有较强的自我约束能力，同时对教师也提出了更高要求。

参考文献：

[1]谢毓湘，栾悉道，魏迎梅，等.基于MOOC平台的学习数据分析：以《多媒体设计与制作入门》SPOC课程为例[J].职业技术教育，2016（37）：27-31.

[2]黄存良，僧文莉.高职课堂翻转学习的概念、作用及设计[J].教育与职业，2017（3）：109-112.

[3]毕经美.SPOC：MOOC与高职教学有机融合的新模式[J].职教通讯，2016（15）：59-60.