随着以互联网为代表的数字技术的快速发展,高校的课堂教学手段出现了很大的变化。数字技术将传统的课堂教学空间延伸到互联网,与此同时,手机APP等教学软件进入课堂,从而诞生了数字课堂。因此,在数字化环境下,传统的教学思想与教学方法必须进行相应的改变^[1-6]。2013年美国加州大学伯克利分校的阿曼多·福克斯教授提出小规模私有在线课程(small private online course, SPOC)概念,其基本形式是在传统校园课堂采用MOOC教学视频或在线学习与评价等功能辅助课堂教学^[7]。SPOC教学法的优势是能将课堂教学和网络教学进行融合,将课前、课堂、课后贯穿一体,形成一种混合式的教学体系^[8-9]。无机及分析化学课程是化学工程与工艺、材料科学与工程、制药工程、生物工程、食品工程、轻化工程等专业在本科阶段开设的第一门学科必修课程,对培养近化类专业技术人才的基本专业知识与基本能力有着重要的作用,同时也是人才培养方案体系中所有后续专业课程的基础。因为无机及分析化学是一门基础课程,知识点多而且散杂,教师在教学过程中往往比较重视基础理论、基本原理、基本技术的讲授与分析,用传统的教学模式使得无机及分析化学的课堂教学变得细碎与枯燥,经常出现学生感觉上课无趣、专注力下降等情况,从而导致课堂教学达不到理想的效果; 而采用SPOC混合式教学,则可为学生提供针对性更强、力度更大的专业支持^[10],对提高学生的自主学习能力与拓展知识能力具有明显的作用,进而可以提升课堂教学效果。

SPOC-无机及分析化学教学平台的特点是将课前、课堂、课后形成一个循环的教学体系。平台主要由三个部分组成,分别是建立课程数字资源体系、实施教学过程与学习综合评价^[11-12]。

首先针对数字化环境下学生高频率使用手机的学习特点,将无机及分析化学课程的教学内容细分到知识点,以知识点为单位拍摄教学视频,一般是10～15 min,这样的教学视频对学生的自主学习更为有利,效果更好。在此基础上构建一个“理论+实验”的数字资源体系(表1)。理论教学内容由“课堂教学实况+微课”构成; 实验教学内容由“系列实验+技术”构成。然后,将课程视频、课件、测验与作业等上传至浙江省精品在线开放课程共享平台,建立无机及分析化学SPOC教学平台(图1)。

表1 课程数字资源建设情况
Table 1 Construction situation of curriculum digital resources

图1 SPOC-无机及分析化学教学平台
Fig.1 Teaching platform of SPOC-inorganic and analytical chemistry

根据课程的教学大纲,结合课堂教学进度,系统地为学生设计课外在线学习的计划与内容。按照教学内容及学生学习时间,一般提前一周将相关的教学资源推送给学生,布置其进行课外自主学习。图2为课程教学资源推送示例。

图2 教学资源推送示例
Fig.2 Examples of teaching resources pushing

以SPOC教学平台为基础展开教学^[13-15]。学生通过观看教学视频,回答视频点问等进行自主学习,通过在线测验、问题讨论、完成作业进行复习巩固。教师则根据SPOC平台上学生的学习状况,及时发现与解决学生的问题,在平台上进行在线教学互动与答疑解惑,在此基础上调整教学内容,提炼出有共性的问题,进行课堂讲解,从而使课堂教学更有针对性,效果更好。

根据SPOC混合式教学的特点,针对目前学生广泛使用手机学习的特点,对课程的教学内容进行逻辑划分,细化知识点,重新进行组合,构成以知识点为核心的逻辑教学结构。图3为配位平衡稳定性的逻辑结构。

图3 配位平衡稳定性的逻辑结构
Fig.3 Hierarchical structure of coordinate equilibrium stability

在互联网+环境下,由于网络与移动通信技术的不断发展,学生已经处在数字化的学习环境中,因此,需要构建一个数字化环境下的课堂。通过SPOC平台将课前、课堂、课后融为一体,同时在教学的全过程对学生的学习进行评价,监督并保证学生课外在线学习的质量与效果,形成一种SPOC混合式课堂教学模式。

首先教师在开课前根据教学日历,为学生建立自主学习计划,在SPOC平台上设计课程教学内容的推送方案。在教学进行过程中,提前一周发布教学视频,根据学生的学习情况,设置教学点问,要求学生在课前完成自主学习。同时,让学生记录在视频学习中产生的疑问并发布到SPOC平台的讨论版,供师生一起进行分析与思考。在这个过程中,其核心是培养学生的自主学习能力。

在每次课堂讲授中,都围绕一个或者几个问题进行教学,主要解决学生课前自主学习后产生的问题,通过课堂讲解与启发讨论,解决学习的疑点并帮助学生建立逻辑完整的知识体系。SPOC混合式课堂教学的普适性路线为:设问→提出知识结构→启发与讲授→应用点→网络切入→讨论与启发→解决问题→归纳与总结→提出课外拓展问题。同时在课堂教学中引入手机APP软件进行实时互动,及时了解学生对知识点的掌握情况,根据反馈实时进行教学调整。

课堂教学的成果需要在课后学习中进行巩固与延续。由于SPOC平台可以在手机上使用,因此,给了课后学习广阔的空间。学生可以在平台上完成在线作业、在线测验,同时可以将在课堂学习后还存在的疑问通过SPOC讨论平台与教师进行在线互动,对于一些疑难问题,则可以由教师进行面授辅导答疑。经过课后拓展教学,使得学生对课程知识掌握得更为扎实。表2为学生在SPOC平台上的学习情况。

表2 SPOC教学平台学生学习情况
Table 2 Students learning situation in SPOC teaching platform

图4 课堂表现实时评价示意
Fig.4 Sketch map of real-time evaluation of classroom performance

以课前(自主学习)—课堂(问题)—课后(拓展)构建课程教学的总体框架,建立起覆盖学生学习全过程的教学网络。全面合理设计学习评价体系,细化观测点,使权重更为科学,将学习评价贯穿教学的全过程。

将成绩分成平时成绩和期末成绩两部分,各占50%。平时成绩分成六部分,包括自主学习、在线参与、课堂表现、平时作业、在线测试、课后笔记。

自主学习情况主要包括在线教学视频观看时间、讨论版的提问与回答; 在线参与情况包括点问回答成绩、在线作业、测验完成情况等; 课堂表现采用“APP蓝墨云班课”进行课堂实时评价(图4); 课后笔记要求学生以手写稿制成pdf文件,上传平台由教师进行评分。

在SPOC混合式教学中,学习评价贯穿在整个教学过程中,这样的评价方式可以促进学生的平时学习,反映出课堂的听课表现,也能看出学生总结归纳知识的能力,使得对学生的学习评价更为全面与客观。

随着数字技术的快速发展,在互联网+环境下高校的课堂教学已经发生了革命性变化,如何应对数字化环境下的课堂,已经成为高等学校教学改革的一个重要部分。SPOC混合式教学的最大特点是能将传统课堂优势和互联网教学优势很好地结合起来,为学生提供专业性更强、更具自由度的学习支持,从而得到更加灵活有效的学习效果。