基于异步SPOC 慕课堂的线上线下混合式教学研究与实践

摘  要：异步SPOC和慕课堂作为高校教学创新与改革的手段，提供最新的教育信息技术与优质的课程资源。文章以工程材料与成型技术基础课程为例，分析本课程传统教学模式存在的问题，以及实施线上线下混合式教学的意义和必要性。并以异步SPOC+慕课堂为平台，对课程线上线下混合式教学进行研究和实践，内容包括线上线下教学实施思路、课程教学内容重构、教学方案设计、教学评价和教学效果。结果表明，工程材料与成型技术基础课程的线上线下混合式教学弥补了传统教学空间、时间、资源、教学方式方法的不足，能够充分发挥学生的主体地位，打造个性化学习、促进学习的深度和广度，激发学生学习的兴趣和学习主动性，能够顺应时代发展提高课程教学质量。

关键词：SPOC;慕课堂;线上线下混合式教学;工程材料与成型技术基础

中图分类号：G642      文献标志码：A           文章编号：2096-000X（2022）23-0111-05

Abstract： Asynchronous SPOC and Mu Class， as a means of teaching innovation and reform in colleges and universities， provide the latest educational information technology and high-quality curriculum resources. This paper takes "Engineering Materials and Forming Technology Foundation" as an example to analyze the problems existing in the traditional teaching mode of this course and the significance of implementing online and offline hybrid teaching. And using asynchronous SPOC + Mu Class as a platform， the online and offline mixed teaching of courses has been researched and practiced. The content includes online and offline teaching implementation ideas， curriculum teaching content reconstruction， teaching plan design， teaching evaluation and teaching effect. The results show that the online and offline hybrid teaching of "Engineering Materials and Forming Technology Foundation" makes up for the shortcomings of traditional teaching space， time， resources， and teaching methods， and can give full play to students' dominant position， create personalized learning and promote learning depth and breadth which can stimulate students' interest and initiative in learning. It can adapt to the development of the times to improve the quality of course teaching.

Keywords： SPOC; Mu classroom; online and offline hybrid teaching; Engineering Materials and Forming Technology Foundation

工程材料与成型技术基础是一门专业性和实践性都非常强的核心课程。该课程在三江学院主要教学对象为机械设计制造及其自动化专业学生，课程内容是生产制造的核心环节。随着计算机、通信技术和各种移动终端的飞速发展及普及，以移动互联网、物联网、大数据和云计算为代表的先进信息技术颠覆了传统的教学方式和学习方式[1]，线上线下混合式教学也随着现代教育信息技术的发展得到了大力推进。在这样的背景下，工程材料与成型技术基础课程教学模式需要适应时代，将传统教学与在线学习相结合，推出全新的课程形态、教学模式和学习方式，提升教学质量。

中国大学MOOC平台开通SPOC服务至今已有7年历史，在此期间我国上百所学校参与了SPOC网络平台的课程建设，总计开设了千余门SPOC课程，课程类型包括同步SPOC和异步SPOC两类。异步SPOC（Small Private Online Course，小规模限制性在线课程）是使用已经结课的MOOC课程作为源课程的一种线上教学方式，它既能够借助已有的优质精品教学资源，又能够根据各高校实际课程教学进行灵活的调整与建设，深受各高校师生们的欢迎。SPOC在普通高等教育的教学过程中，有助于教师实行针对性更强的个性化教学活动，从而实现教学质量的显著提高。慕课堂微信小程序是中国大学MOOC平台研发的智慧教学工具，能够与SPOC平台在用户账号、管理后台、学习数据等方面结合，帮助教师统筹线上与线下课堂，提升教学效率[2]。基于在线网络平台+智慧课堂的教学应用，已经成为现在及未来高校教学研究与改革领域的热点之一。

一、课程特点与教学现状

工程材料与成型技术基础课程主要研究工程材料种类、应用及热处理工艺、机械零件毛坯制造方法等内容。该课程通常安排在制图、工程力学、机械设计等基础课程学习和工程训练之后，是后续专业课程的学习基础，也是机械工程人员必备的知识与技能。 通过多年的传统教学实践发现， 该课程线下教学存在以下亟待解决的问题。

1. 内容多课时少。该课程涉及的材料、成形工艺种类繁多，传统线下教学课堂时间是有限的，教师的知识教授过程无法回放，部分学生存在不能及时消化课堂知识的问题。

2. 课前预习不足。传统线下教学模式中，大部分学生在上课之前不会进行预习，上课时以教师的讲授为主，不利于培养学生自主学习能力和思考能力。

3. 师生互动交流不足。传统线下教学模式中，师生交流的时间和方式都受到很大限制，学生学习中的疑问得不到及时解答，学生学习该课程的积极性就会受挫。

4. 考核方式单一。传统线下教学的考核方式相对比较单一，成绩的构成主要包括课堂表现、作业完成情况和期末考试成绩，无法很好地注重过程性考核，无法建立全面的课程成绩评价[3]。

二、采用线上线下混合式教学的必要性

传统的线下教学模式以教师课堂讲授为主，学生个体的能力和基础存在差异，统一的课程学习进度无法兼顾每一位同学。基于SPOC+慕课堂的混合式教学拓展了教学的时间、空间、教学手段，正好弥补了这一缺陷。线上，学生可以反复观看SPOC在线学习视频，不受时间和空间的限制，教师可以通过SPOC平台分享丰富的教学资源（视频、文献、习题、课件等）。根据SPOC在线教学平台的统计数据，教师可以及时得到学生在线学习过程和学习结果的反馈，开展更高效的线下教学设计，提升教学质量。教师可以充分利用SPOC网络平台及慕课堂功能，开展实时、多样、趣味的线上线下相结合的教学互动，创造具有吸引力的课堂，激发学生学习的主动性，提升课程的教学质量。

三、基于异步SPOC的线上线下混合式教学设计与实施

（一）线上线下混合式教学设计思路

由于大部分SPOC 的研究及建设停留在为学习者提供课程资源的阶段， 缺少系统性、可操作性的SPOC 教学设计模式及教学活动设计模型、学习监控和评价方式[4]。为改善以上问题，本文对工程材料与成型技术基础课程混合式教学进行如下设计，如图1所示。教学分为前期准备、知识传递、知识运用、知识拓展、评价和反馈改进六个环节。

首先，教师根据课程内容及教学对象的特点，制定教学目标（包括知识能力目标、思政目标），根据线上侧重基础学习、线下注重能力培养的原则，重新构建线上和线下教学内容。在教学准备阶段，教师和学生学习熟悉SPOC平台操作功能以及慕课堂小程序的使用功能。教师要做好学习资源（课程导学、视频资源、线上测试、主题讨论、作业）的准备工作。课前，教师发布课程公告、推送学习资源，学生接受任务完成线上视频学习和相关测试题。教师根据SPOC平台线上学习数据反馈，了解学生学习状况、学习难点，调整线下教学。课上，教师采用翻转课堂组织课程项目化教学，利用慕课堂组织教学活动，学生作为主体自主完成项目方案，师生互动完成研讨。课后，教师通过SPOC平台发布单元测试或拓展作业，互动答疑。课程评价采用线上和线下相结合的评价机制进行，并将评价结果进行反思和反馈，进一步调整改进教学各环节，形成教学闭环。

（二）线上线下混合式教学实施

1. 线上重基础、线下重应用，重构线上线下教学内容

工程材料与成型技术基础课程既有理论知识又有实践内容，教师要结合本专业人才培养方案、教学计划和教材，对课程内容进行重新梳理。本次改革采用线上辅助教学模式（线上学习不影响线下教学学时），安排线上自学32学时、线下学习60学时、实践4学时。根据工程材料与成型技术基础课程内容特点， 可以将课程内容分为基础概念、性能规律、实践性内容、综合问题分析内容，其中基础概念和性能规律这两部分内容适合开展在线教学，而综合性能分析、实践难度较大，宜开展线上引导+线下项目化教学。

2. 创建优质的异步SPOC课程网，备好线上线下教学资源

教学资源是开展混合式教学的基础，根据工程材料与成型技术基础课程的教学大纲以及授课计划，课程教师团队通过多次研讨确定采用山东大学工程材料与机械制造基础课程作为异步SPOC配套课程资源。在SPOC平台复制源课程学期内容，并根据教学大纲对该线上资源进行删改、增补和整合。任课教师可以在SPOC平台进行学生管理、教学单元内容发布（公告、视频、文档、作业与练习、测验、讨论等）、成绩管理等操作[5]，在后台监控学生在线学习情况。在线教学需要准备的资源可分为以下三类：（1）引导性资源，如教学方案、教学计划、教材、教学设计、教案等;（2）内容性资源，如多媒体教学课件、微课、电子教材、习题、拓展性资源等;（3）反馈性资源，如学生的学习反馈问题记录、学员的课后作业、讨论区的问题解答等[6]。

3. 充分利用SPOC平台及慕课堂功能，高效组织线上线下混合式教学

（1）课前（线上），教师导学+学生自学。教师课前利用SPOC平台发布公告，明确课程学习要求，推送学习任务单以及辅助学习资源，引导学生进行自主学习。例如，在工程材料与成型技术基础课程中，钢的热处理部分，教师将知识点进行分解，为学生的线上学习设定问题清单，见表1。学生在接收到学习任务之后，随时可以登录SPOC平台，观看教学视频，并完成相应的测试题。SPOC平台会对学生测试题的回答情况进行统计处理，教师根据线上平台学生自主学习数据反馈情况，针对在线学习中存在的共性问题，调整线下学习的重点，更有针对性地设计教学内容。

（2）课中（线下），教师引导+学生研学。利用慕课堂教学辅助工具，根据学生掌握的知识点，在慕课堂中创建课堂练习、问卷、讨论等教学活动，起到双重检测学生学习的效果。以学生为主体，实施翻转课堂将课堂交还给学生，以问题为导向组织学生分组讨论共性的综合性问题。学生自由分组分工对问题进行探讨、分析和总结，教师对小组表现进行点评、答疑、拓展和评分，并作为过程性考核指标之一。最后，教师对本节课内容归纳总结，指出重点、难点。以铁碳合金相图学习为例，让学生从课前导学任务单的逐一解决到完整掌握铁碳相图的原理，最终能朝着铁碳合金“成分-组织-性能”的设计与实现发展。学生通过教师的协助和小组的合作，彻底解决了预先设定的学习问题，达成了学习目标，提高了研学能力，培养团队合作精神。