基于异步SPOC的微波电子线路课程混合式教学改革实践

彭芳 马健 向建军

摘  要 随着信息技术的快速发展，以学员为中心的混合式教学成为高等教育的新常态。SPOC作为传统实体课堂与MOOC融合的一种典型课程教学模式，具有独特的优越性。将SPOC应用于微波电子线路课程教学模式改革，构建基于异步SPOC平台的混合式教学模式，充分利用线上线下的交互特性，设计个性化实施策略，优化考核评价过程，达到提升学员自主学习能力、显著提高教学效率的目的。最后，对如何进一步提高混合式教学模式的教学质量进行思考与展望。

关键词 混合式教学；微波电子线路课程；MOOC；异步SPOC；教学改革；电子教材；微课

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）14-0018-05

Abstract With the rapid development of information technology， student-centered blended teaching is becoming the new normal of higher education. SPOC， as a typical course mode of the integration of traditional physical classroom and MOOC， has its unique advan-tages. It is applied to the reform of teaching mode of Microwave Elec-tronic Circuit Course， and a hybrid teaching mode based on asynchro-nous SPOC platform is constructed. It makes full use of the online and offline interactive characteristics， designs personalized imple-mentation strategies， optimizes the assessment process， and im-proves the students autonomous learning ability The purpose of im-proving teaching efficiency. At last， the author thinks and looks for-ward to how to further improve the quality of hybrid teaching.

Key words hybrid teaching; microwave electronic circuit course; MOOC; asynchronous SPOC; teaching reform; electronic textbook; micro lecture

0  引言

隨着“互联网+”信息时代的到来，以线上线下相结合的教与学为显著特征的混合式教学成为高等院校教育的主流方向，混合式教学的内涵由“在线教学与面授教学的混合”，正式演变为“基于移动通信设备、网络学习环境与课堂讨论相结合的教学情境”[1]。混合式教学在增强学员学习动机和自我效能感、提高学习满意度和教学效率等方面具有显著优势。MOOC平台作为远程开放混合式教学的主要媒介，可以为辅助教师开展教学活动以及实现教学互动提供有力支持。SPOC（Small Private Online Course）又名小规模限制性在线课程，吸收和传承MOOC的先进思想，但是在教学模式、学习模式、评价形式、内容定制程度、学习者群体等方面与MOOC存在一定差异[2]，将SPOC引入传统课堂的混合式教学模式符合高等教育改革发展理念，为本科课程教学改革带来新思路。

1  基于SPOC的混合式教学模式内涵与优势分析

SPOC是后MOOC时代被较多采用的在线学习模式。区别于MOOC的完全开放性，SPOC对学员设置准入条件，学员规模远小于MOOC的选课人数。SPOC将MOOC中课件、视频、资料等教学资源和讨论、评价等在线教学交互功能应用到小规模注册学生班级的在线课程中，同时开展传统的校园课程教学，是一种结合在线教学和线下面对面教学的混合式教学模式。SPOC有同步SPOC和异步SPOC两种形式：异步SPOC指的是如果他校已结束的课程资源符合本课程的教学计划，则可以引用该课程资源，根据实际教学情况进行内容定制，如删减原有内容、新增补充内容、调整内容讲授顺序等，在教学实施过程中，单元作业批改、单元测试、交流答疑等环节均依托SPOC平台由课程组自主筹划与在线实施；同步SPOC指的是使用他校同步开设的课程资源，通常平台上课程资源的更新是按照他校的课程进度来进行的。选择哪种SPOC形式，要根据课程实际开课时间和课程进度安排等具体情况而定。一般而言，使用他校资源时采用异步SPOC形式更为灵活，便于根据课程教学目标来重组相关的课程资源。

在传统模式的本科课程教学中，教员作为系统知识的传授者，基本沿用向学员灌输知识的方式，“学为主体，教为主导”的角色定位不清晰，学员自主学习的能动性不强。另外，课程可获得资源不多，种类偏少，名师名校的网络课程资源引入少，使得学员课前预习效率较低，对课程的前沿领域了解不深，教员在学员自主学习过程中的导引作用不强，学员自主学习的方向感不强，学员课堂讨论交流的参与度不够，影响课堂研讨内容的深度和课程教学质量。而在信息化条件下，基于SPOC的混合式教学模式充分运用名师名校的课程资源、有效拓展线上学习时间、线上实时交互和学习数据综合分析的特性，具备以下优势。

1.1  资源丰富，内容针对性强

根据教学计划和课程体系，可以选用与教学需求相匹配的优质MOOC平台优质课程资源作为SPOC的主体资源，同时可以以自制、其他媒体渠道获取资源的形式在线补充课程资源，如微课、电子教材、课件、动画、视频等。课程内容可以定制，满足课程的个性化和目标性。丰富的资源和定制的内容有利于学员开展聚焦式线上自主学习，提高学员参与教学的积极性，从而保证课前预习与课后复习的质量。

1.2  小班学习，课程完成率高

SPOC主要针对受限制小班教学，授课对象为满足一定条件的学员或校内相关专业或班级的学员。因此，学员的专业基础知识和学术水平相差不远，便于课程进度的稳步推进。学员之间可以形成学习小组，借助讨论交流、作业互评等方式互帮互助，使课程完成率保持较高水平。

1.3  线上线下，信息融合度深

混合式教学将线上的网络学习与线下的实体课堂教学有机结合，为学员提供良好的学习体验。教员通过SPOC平台的学习数据实时了解学员的课前学习动态，根据课堂小测验的完成情况及时对课程教学内容进行调整，线下学习可以采用课堂讲授、翻转课堂、任务驱动等多种教学方法聚焦重难点内容的剖析。学员可以通过网络、面对面的形式进行互动交流，交流具有针对性，教学效果评价可以依托平台开展单元测验或阶段性测试。线上线下有机融合的方式可以有效提升学员吸收内化的学习过程效益，提高课程的教学质量。

2  基于异步SPOC的混合式教学应用实践

以2017级航空雷达与电子对抗两个专业合班开设的微波电子线路课程教学为对象展开实践，课程学时为50学时（其中理论44学时，实践6学时），学员人数约30人，实行小班教学。在理论授课中紧紧围绕课程教学目标，充分利用异步SPOC平台线上自学、线下授课（腾讯会议平台直播）和移动终端，借助信息化教学手段，开展基于异步SPOC的混合式教学活动，使学员达成相应的知识、能力与素质目标，增强教学效果。

2.1  异步SPOC的构建及课程教学准备

微波电子线路课程是学习电子装备原理、了解装备应用的先导必修课程，主要介绍微波有源器件及微波电路的基本理论和基本分析方法，器件分为微波半导体器件和微波电真空器件两大类。MOOC资源选择中国大学MOOC平台电子科技大学开设的微波固态电路课程，原因有以下两点：

1）电子科技大学在微波固态器件与固态电路的理論研究和工程实现方面在国内处于领先位置，学员通过学习可以了解该领域的最新动态和理论研究成果；

2）课程资源虽然只支撑微波固态器件与电路部分内容，但其微课知识点与第1～5章的教学知识点贴合度高。

因此，依托学校云，在微波固态电路第三期MOOC基础上构建异步SPOC，根据教学计划对已有课程资源进行适度删减，新增微波电真空器件原理部分课程资源，以满足教学内容的完备性。同时，根据课程进度合理设置教学视频资源的发布时间，与分课时计划同步。异步SPOC应按照中国大学MOOC平台提供的流程进行构建，包括设置课程团队、发布课程介绍页以及发布课程学习页。课程学习页是学员学习的主要场所，构建步骤主要包括发布公告、发布评分方式、发布教学单元内容、设置讨论区结构等。课程构建完成后即可在平台上发布开课公告，让选课学员知晓。

混合式教学的效果在很大程度上取决于教员的态度和能力准备。King等[3]构建混合式教学的教师能力框架，提出课程准备、课程设计、交流讨论、动机激发等四个方面的能力要求。教师首先必须清醒地认识混合式教学不是简单复制传统课堂教学的教学法，而是需要具备混合式教学专门的教学法知识和能力，才能成功地开展混合式教学。此外，教师必须参加在线课程设计、制作与工具软件应用的相关培训，以先进的现代教学理念指导线上与线下教学活动设计、教学反馈设计和课程评价设计[4]，精确定位教学资源，优化教学方法，采取灵活多样的考核方式，实现对课程的宏观布局。学生在混合式教学中能够取得怎样的学习成效和满意度，与其自主学习能力、实践管理能力、成熟度与责任感、应用信息技术能力等[5]息息相关。在课程准备阶段，教员应采取多种方式及方法充分调动学员参与学习的积极性，提升学员自主学习效率。

因此，课程采用“知识体系化，课程模块化”的总体设计思路，针对不同教学内容，采用问题情境式、启发式、探究式、研讨式等多种教学方法实现对重难点内容的突破，以求达到最佳教学效果。同时注重教学过程的管理和考核，重视实践环节，将课内与课外、理论与实验、线上与线下充分结合起来，使学员的学习过程成为在教员引导下的再创造过程，鼓励学员在学习过程中养成独立思考、团结协作、积极探索的良好习惯。基于异步SPOC的混合式教学组织流程设计如图1所示。

2.2  混合式教学的个性化实施策略

2.2.1  课前、课中、课后一体化设计  遵循混合式教学原则，课前，教员通过微信群将章节电子教材和微课预习任务清单发送给学员，学员在线上登录SPOC平台，根据所提供的电子教材观看微课视频，聚焦知识要点，依据自学能力水平合理规划学习进度，创造个性化的学习体验，了解行业动态，拓宽专业视野。课中，教员以现场实地教学为主，实施交互/协作式教学，即针对不同的专业应用背景，重点瞄准与雷达和对抗专业密切相关的装备应用案例，创设恰当的学习情境，支持学员与同伴的交流与协作，与基于通信领域应用的SPOC内容互为补充；搜集学员反馈的自学中遇到的重难点问题，在课堂上重点讲解，举一反三。MOOC

视频中某些泛讲的一般知识点，如微波混频器变频性能与噪声性能的分析，是该章节的关键知识点，因此需要重点规划课件内容，因材施教。课后，将课件发布到微信群方便学员复习，利用SPOC平台发布作业，在线批改和反馈，定期开展在线单元测试，试题库的建设要满足支持随机组卷操作的题量要求。

2.2.2  基于SPOC、课堂讨论与移动终端相结合的交互式过程  Bliuc等[6]认为混合式教学构建在线学习与课堂面授相结合的混合式学习环境，这是一种新的学习方式，可以实现生生、师生、生机交互与在线交互的结合。互动交流体现以学员为中心的学习环境下教学与辅导方式的结合，针对性地解决学生的疑问和思考，是理论教学中必不可少的环节。课程教学中开展的互动形式主要有以下三种。

1）学员在自学过程中，利用SPOC平臺将问题发布到课程讨论区进行讨论交流。

2）在课中内容讲授完成后设置答疑时间段，教员统一解答；或教员在课前设计若干问题链，随机抽点学员回答。

3）在课后通过微信等工具进行交流。

通过多种互动方式的开展，课程学习时间得到有效延展，学员及早对所学知识查缺补漏，不断巩固每一个知识模块。基于移动终端的互动如图2所示。

2.2.3  建立教与学的互评通道反馈教学效果  为及时掌握学员对重难点知识点的理解情况，通过设置课后作业与单元测试来实现对学员学习过程的评价。作业发布、提交（设置截止日期）、批阅、点评、成绩发布均依托SPOC平台进行，作业批改界面如图3所示。SPOC平台的作业批改不仅设置教员批改方式，还设置有学员之间的互评方式，两种方式灵活运用，以提高学员参与的积极性。将每次作业完成正确度高且书写工整的作业范本发至专业期班微信群中，形成一种典型示范与良性竞争并存的激励机制。每个章节的内容讲授后，在SPOC平台上进行单元测试，所有章节的单元测试成绩累加，自动计入课程数据中。因此，通过查看课程各次测验、作业、阶段性考试的总体提交人数和得分情况，可以了解学员的总体掌握程度。课程数据可以导出，便于后续的课程分析与评价。课程数据查看界面如图4所示。

在整个教学计划实施阶段，教员要及时与学员沟通，充分收集学员在学习过程中对教学的反馈意见与建议，不断改进教学方式与手段，实现既定的教学目标。教员在每一次课前把课程教学意见反馈表发给课代表，由课代表在授课结束后搜集并填写反馈意见，便于后续进一步进行教学改进并实施针对性的辅导答疑。

2.2.4  细化形成性考核+终结性考核的综合评价体系  对实施混合式教学改革的考核形式进行完善，考核方式为形成性考核+终结性考核。其中，形成性考核包括在线微课学习、平时作业、讨论交流、单元测验、课程实验等要素；终结性考核为闭卷笔试。开课之初，在SPOC平台上发布课程评分方式，包括评分标准、题型设置、总分及成绩设置。评分标准是对课程考评标准的详细描述，是学员了解本课程成绩评定的主要途径，该标准会显示在学员的学习页面。各项权重设置为：在线微课学习、平时作业、讨论交流与单元测验占20%，利用平台软件可自动把线上学习各环节的考评纳入综合评价体系；课程实验占10%；闭卷笔试占70%。后两部分可作为域外成绩手动导入课程数据统计表中，获得最终的综合总分及位次排名。

3  提升异步SPOC混合式教学质量的思考

3.1  重视微课资源的扩展建设

在线学习校外SPOC资源虽然是混合式教学的有效教学辅助手段，但是由于不同专业教学内容的差异性，以及不同院校对课时及课程重难点内容设置的细微差别，使得SPOC资源尚不能完全满足课程教学的需要。因此，在可获得的开源课程资源不多的情况下，必须开展微视频制作以充实课程资源，使微课内容能够完全覆盖所有知识点，形成与课程相适应的框架体系结构。例如：后期可利用AT-RF3030射频实训系统拍摄一些实验现象的相关视频来辅助原理教学；在介绍微波混频器功能时，可先将射频信号通过混频器下变频后，借助示波器等专用测试仪器直观显示混频前后的波形对比，将实验过程做成微视频，使学员首先对混频的输入、过程与结果具备直观认识和了解，再进一步激发其对该现象背后的工作机理进行探究的求知欲。

3.2  加强自学过程的教学引导

在线学习的效果直接关系到课堂教学中能否展开师生间的深度讨论与交流，这是与传统课堂教学在教学形式和手段上的区别之处。要想获得较好的学习效果，避免流于表面形式，不仅对学员自学能力和自律能力的要求较高，也需要教员有更强的责任心，在学习引导上科学设计任务清单，尽量明确微课学习的教学目标与知识重难点的学习要求，设置较为简单的测试题检验预习效果，避免出现因预习内容生涩难懂或内容较多而针对性不强，导致出现学生学习积极性下降的现象。

3.3  夯实线下实践的操作环节

课程设置6学时的实践课时，主要依托射频信息系统实验室开展常用微波功能模块的性能测试、发射/接收系统集成的参数测试、功能模块的软件仿真设计等实践项目。实践环节可以帮助学员深刻了解系统工作原理，打牢系统测试操作及故障排查的动手实践能力，是不可取代的重要环节。虽然实践操作因受实践场所和设备专用且昂贵的限制，只能在线下开展，但是部分实践教学可以依托SPOC平台进行，如把示波器、频谱仪、矢量分析仪等常用微波测量仪器的操作使用过程，每个实验项目的实验内容与演示流程等制作成微视频，让学员在线学习，熟悉仪器的操作使用和实验流程。这样可以大幅缩短课时内的验证性实验完成时间，利用节省下来的时间，学员可以自主开展一些具有探究性和综合性的实验项目。

4  结束语

基于异步SPOC的混合式教学方式严格遵循学校制定的教学计划，将SPOC课程学习作为课堂教学的适当补充，充分发挥SPOC在视频回放复习、在线讨论、在线作业、自动测评、学习过程动态评价等方面的优势，弥补传统课堂教学的不足，再结合本地课程资源的持续建设与补充，使教学活动更具针对性和有效性，显著提高教学质量与效益。传统教育受限于时空，在线教育受限于互动，两者各有特点，需要相互融合[7]。今后，混合式教学方法和手段将越来越多样化，重要的是帮助教员发展混合式教学能力，积极参与教学改革，以混合式教学的形式促进信息技术与课程全面深度融合。师生关系亦成为新型互惠式教学关系，在课堂内外彼此碰撞、彼此启迪、彼此成长。

参考文献

[1]冯晓英，王瑞雪，吴怡君.国内外混合式教学研究现状述评：基于混合式教学的分析框架[J].远程教育杂志，2015（3）：13-24.

[2]康叶钦.在线教育的“后MOOC时代”：SPOC解析[J].清华大学教育研究，2014（1）：85-93.

[3]King S E，Arnold，Cerrone K. Blended Learning En-vironments in Higher Education：A Case Study of How Professors Make It Happen[J].Mid-Western Educational Researche，2012（1）：44-59.

[4]张彦琦，易东，刘岭，等.基于SPOC的混合式教学模式的构建与实践[J].重庆医学，2019（21）：3766-3769.

[5]陈鹏宇，冯晓英，孙洪涛，等.在线学习环境中学习行为对知识建构的影响[J].中国电化教育，2015（8）：59-63，84.

[6]Bliuc A M，Goodyear P，Ellis R A. Research Focus and Methodological Choices in Studies into StudentsExperiences of Blended Learning in Higher Education[J].The Internet and Higher Education，2007（4）：231-244

[7]吕静静.开放大学混合式教学新内涵探究：基于SPOC的启示[J].远程教育杂志，2015（3）：72-81.