建构主义视角下研究生微班课程SPOC混合教学模式改革

发布时间: 2022-11-04 13:00:04 来源：网友投稿

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[摘要]为了更好实现SPOC教学模式中线上学习和课堂学习的有效衔接，切实提高研究生微班课程的教学质量，项目组在教学实践中，引入了基于建构主义理论的项目式教学方法。在分析当前研究生专业课程教学存在问题的基础上，构建了基于建构主义项目式教学的SPOC混合教学模式，阐述了该模式下的教学思路、项目制定、线上学习、课堂学习、课程考核及效果评价等内容的设计方法，综合分析了教学实践中的优缺点。实践表明，在SPOC教学模式中以项目实现作为课程学习的中心目标，能使学生在线上线下、课堂内外的学习中更具主动性和目的性，且能够将SPOC教学模式在理论知识学习中的优势和项目式学习注重知识应用的特点有机结合，从而在课程教学中有效提高研究生分析问题和解决问题的能力，对于促进以创新能力培养为重要目标的研究生课堂教学改革具有重要借鉴意义。

[关键词]SPOC;微班课程;建构主义;教学模式

[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2019）08-0178-05

改进我国研究生课程教学，提高课程课堂教学质量，是研究生培养过程中的重要课题[1]。在研究生专业课程教学中，一些生源数量较少的学科，学生人数普遍为3～10人，属于微班课程教学。长期以来，研究生微班课堂教学在教学设计上与其他人数相对较多的课堂相比并没有明显不同，依然以课堂讲授为主。现有研究认为，学生对知识的简单复制和全盘接受，不利于研究生创新能力的培养[2]。随着互联网时代的到来，信息交流方式逐渐变得多元化，如何有效利用这些手段提高研究生微班课程的教学效果，迫切需要进行深入的教学改革探索及研究。

MOOC课程的出现，改变了由传统课堂教学主导的大学课程教学的授课方式[3]。然而MOOC由于退课率高、完成率较低，教学碎片不连贯，以及学习者缺少与教师交流等缺点[4]，其教学效果一直颇受争议。阿曼多·福克斯（Armando Fox）和戴维·帕特森（David Patterson）在MOOC的基础上提出了SPOC教学模式，即小规模私有在线课程（Small Private Online Course，SPOC），这有效弥补了MOOC的一些不足[5]。SPOC在针对在校学生时，将课程教学和线上学习相结合，构成了一种全新的混合教学模式。近年来，国内众多高校在推动MOOC建设的同时，也开始基于SPOC开展课程的教学改革与探索[6-8]。由于SPOC教学模式對在线课程部分建设需要投入大量精力，而研究生课程授课教师一般科研任务繁重，在教学中的时间和精力往往投入不足，因此，在教学改革中，SPOC教学模式推进较为缓慢。然而，SPOC教学模式作为未来课程教学的主要方式之一，可能成为未来推动我国高等教育信息化发展的核心趋势[9]。研究生课堂教学的创新，对于深化研究生教育改革，不断完善以提高创新能力为目标的研究生培养模式，具有重要的现实意义。SPOC能够有效促进学生在课堂内外的自主学习和思考，更加强调学生完整深入的学习体验，同时促使教师在授课之前对课程教学有着更为深入、全面，且充满个性的课程认识与教学安排[10]。这样的课堂教学背景对研究生创新能力的提高是有较大帮助的。现有研究表明，翻转课堂能够很好地实现线上学习和课堂学习，其中心思想是将学习知识的过程转移到课外，而知识的内化在课堂上完成[11-12]。因此，在SPOC教学模式的推广应用中，过程控制是获得成功的关键。

建构主义强调学生对知识的主动探索和对所学知识的主动构建，这与SPOC强调以学生为主体的学习方式是契合的[13]。近年来，部分高校在研究生教育中推广项目式教学，并在建构主义理论指导下，构建项目式教学模式，这有利于研究生创新能力的培养[14-15]。教师在基于SPOC教学模式的课程设计中，融入建构主义理论的基本思想，能够更好地指导学生在线上的学习活动，课堂讨论不再局限于理论知识，还包括知识的应用与实践[16]。研究生上课人数较少，则为开展项目式教学提供了可能。因此，在研究生课程教学中，探讨基于SPOC理念的教学模式改革，并融入建构主义理论的基本思想，构建更为优质的课堂教学，对于推动研究生微课堂教学改革具有重要的现实意义。

一、课程选择与问题分析

相对于科罗拉多州立大学—全球校园微型SPOC实验17～20人的规模，研究生微课堂的学生规模通常更小，以我校防灾减灾及防护工程专业为例，招生人数年均仅3～5人，专业课程教学属于微班教学。现以该专业模糊信息技术及应用课程为例，探讨SPOC教学模式在研究生课程教学中的应用。该课程是一门重要的方法学课程，教学中着重强调模糊数学知识在相关领域的应用，其核心教学问题在于让学生掌握模糊数学的基本理论知识和方法，并将这些理论方法应用到各自的研究领域中。要求通过该课程的学习，使学生在从事研究工作中，具备掌握先进数学工具解决实际问题的创新思维及能力。在以往的教学中，教师主要以课堂讲授为主，虽然增加了课堂讨论，但由于学生在上课前缺少对所学知识的了解，问题讨论往往流于表面，深入程度不够，教学效果并不理想。为了解决以上问题，过去的做法通常是课前布置课程预习，以提高学生上课前对课程基础知识的掌握程度。然而，对学生预习行为的监督，在教学实践中实施起来非常困难，因此以上问题没有得到有效解决，这也成为目前研究生课堂教学中的主要难题之一。SPOC教学模式在于打破传统课堂教学效果欠佳的教学方式，实现课堂内外对教师教学行为和学生学习行为的把握，同时促使学生提高学习的自觉性。

二、基于建构主义的SPOC教学模式设计

以建构主义理论为指导，将项目式教学方法融入SPOC教学模式中，并将其贯穿于线上学习和课堂讨论的整个过程之中，能够更好地整合教学资源，实现线上线下、课堂内外的有机结合。

（一）教学模式构建的基本思路

SPOC教学模式设计首先将课程教学分为两大模块——线上学习和课堂学习，以项目研究作为连接二者的桥梁。如何在这两大模块中进行教学内容划分，是教学设计中首先要考虑的问题。为了提高SPOC教学模式的教学效果，在课堂教学设计中融入建构主义的思维，无论是线上学习还是课堂学习，始终强调学生对知识的主动探索和对所学知识的主动构建[17-18]。根据研究生专业课程教学特点及要求，结合SPOC教学理念，课程教学设计流程如图1所示。

在实施教学之前，教师首先应根据学生的研究方向，为每一位学生拟定项目题目和研究内容，指出拟解决的关键科学问题，指导学生制定具体的学习和项目研究方案。项目研究内容不宜过多，难度应适中，且与课程内容紧密相关。同时，教师应根据实际情况，进一步完善教学计划。开课后，学生在每一次课堂学习前，首先要在互联网平台完成线上学习，包括微课视频学习、线上答疑和在线评估三个部分。在通过在线评估考核后，再进入课堂教学环节。课堂教学环节包括三个部分，分别是知识疑难解答、项目进展汇报以及研究问题讨论。课程理论知识学习和项目实施均要求学生在课外完成，项目研究成果的形式以研究报告和小论文为主。在课程结束时，教师要通过学生的平时表现和最终成果对其学习成绩进行综合评定，并在课程结束时对教学效果进行评估。

（二）教学模式的构建过程及实施

由于我校防灾减灾及防护工程专业的SPOC课程教学改革目前处于初步阶段，尚不能覆盖所有专业课程。因此本次研究以单门课程为例，诠释建构主义视角下SPOC教学模式的构建过程，为SPOC教学模式的全面实施提供一种示范性和试验性的设计。

1.项目与教学计划设计

项目式教学是建构主义与SPOC教学模式结合的桥梁，其核心是为学生设计合适的研究项目，要求在课程教学正式开始前完成该工作。基本要求是项目的实施既基于学生已有的知识背景，同时也要保证项目的实施过程与课程所能提供的理论与方法密切相关，这对于教学模式的构建至关重要。

研究方向及项目的确定，需要从两个方面入手：一是学生主动与硕士生导师进行沟通交流，了解在硕士论文阶段可能从事的研究方向或课题;二是学生在了解研究方向后与授课教师进行讨论，并基于专业课程特点确定具体的研究项目。在项目确定过程中，始终要以学生为中心，结合学生的知识背景、特长及兴趣，设计真正适合学生的项目。项目一旦设计完成，教师要根据教学模式总体设计思路，指导学生制订相应的学习计划，同时进一步完善教学计划。

本次选修模糊信息技术及应用课程的有4名研究生，基于以上方法，我们在尊重学生的意愿下，分别结合模糊信息技术中的综合评判、模式识别、动态聚类和线性规划等方法为每位学生设计了一个研究项目，每位学生均负责其中一个项目，同时参与其余项目。研究内容则结合学生各自的研究方向加以确定，分别涉及滑坡灾害评价、泥石流灾害预测分区、岩体质量分类等内容。由于研究内容与学生将来的硕士论文工作相关，因此极大激发了他们的学习兴趣。研究题目及内容基本确定后，教师和学生从教学的宏观框架上，对课题研究与课程学习之间的关系进行了深入探讨。并在此基础上，详细制定线上学习、课外研究和课堂讨论的基本任务。针对本课程的特点，教师向学生阐述课程内容的基本框架，以及学习的基本方法。

2.线上资源构建与线上学习

教师可通过网站、云平台、移动网络等互联网平台为学习者提供线上资源，通常包括与课程相关的视频、课件、练习及测试题等。本次课程教学设计中，首先要构建一个课程学习网站，作为线上学习的主要平台，同时与百度云、微信平台紧密结合，综合提供线上学习资源。线上资源的核心是微课视频，其他资源均围绕微课视频展开。

（1）微课视频资源构建

研究生与本科生相比，通常具有更强的学习能力，因此在構建课程视频资源时，课程内容不必面面俱到，视频主要针对每堂课最基本和最核心的内容即可，余下的内容则要求学生通过看书来完成。因为课程视频过长，会给学生带来较大的学习压力，毕竟研究生在理论学习阶段的学习任务非常繁重，实施起来较为困难。因此，微课视频的时长一般应控制在10～15分钟，目的在于减少学生在课前观看学习视频的时间，同时减轻学生抵触情绪。在正式授课前，授课教师将根据课程的主要内容，为每一次课录制完成相关的视频。所有的微课视频资源通过课程网站链接到百度云盘，学生可以通过百度云盘自行下载，或直接在网站观看视频。以模糊信息技术及应用课程为例，共录制完成12个课程教学视频，内容主要涉及模糊理论的基本概念和基本方法，每个视频长约15分钟;同时针对学生所承担的小型项目，分别制作了3个与项目相关的专题视频，每个项目时长约45分钟，主要讲解完成项目所需要的理论知识、方法及工程范例等。为了增强学生学习视频的效果，同时还为学生提供了每堂课完整的PPT课件，以帮助学生全面掌握课程要求的理论知识和方法。要求学生在每次课堂学习之前，必须学习视频课程，并完成在线考核。

（2）在线考核与评估

在线考核与评估主要针对学生对理论知识学习情况的评价，并以考核结果作为能否进入课堂学习的准入条件。研究生专业课程学生人数较少，学生学习自律能力较强，一般都能够按照教师的要求完成课前的视频学习，但仍需要通过在线测试来评估其学习效果。授课前教师为每一个教学视频制作了相应的测试题，题型包括填空题、选择题、判断正误和计算题等，其中前三种题型可通过在线平台自动完成考核，计算题则需要教师上线评阅。在教学实践中，测试考核除了可以在网站上完成外，还有微信考试的形式，考试题型以选择题和判断正误为主。从实施效果看，学生似乎更愿意通过微信平台而不是网站来完成在线考核。微信测试系统的制作通常包括两部分：一是录入考题，二是配置测试。首先要建立一个课程视频学习的公众号，然后将测试系统与公众号进行绑定。学生完成测试后，教师在上课前可通过公众号获得测试结果，以确认学生学习微视频的学习效果。如果学生的测试结果不太理想，应要求学生重新观看教学视频和查阅相关资料，直到获得进入课堂教学的基本要求为止。

（3）线上答疑

线上答疑环节，主要是为了解决学生在课前学习中遇到的问题和困难。通过教师的线上答疑，学生能更好地完成课程视频学习，并顺利通过线上考核。由于智能手机的广泛使用，学生在学习过程中存在疑问，可通过课程微信公众号或者微信直接与教师进行交流，这对于师生来说均更加便利。线上答疑可以帮助教师掌握教学内容中的学习难点和知识欠缺，以便在课堂教学中加以关注。

3.课堂教学

SPOC教学模式中，课堂学习与传统教学有所不同。通过前期的微视频学习、线上测试与答疑，学生已基本掌握主要的知识点，因此在课堂上免去了知识的讲解过程。学生不再是单纯的知识接受者，而是课程学习的参与者。课堂教学主要包括知识疑难解答、项目进展汇报和研究问题讨论等三个环节，在模糊信息技术及应用课程教学中，课堂教学的顺序也是基本按照以上三个环节来展开。每次课堂教学均包含以上三个环节，授课时间设定为2学时，约90分钟。

（1）知识疑难解答

在知识疑难解答环节中，知识疑难问题的确定来源于两个方面：一是由学生在上课前做好准备，以PPT或口头方式汇报线上学习中遇到的困难和问题;二是教师根据线上考核和交流的情况，对线上学习中出现的问题进行梳理。教师可以采取相对个性化的指导，以一对一的方式对各自学生遇到的问题进行解答，使课堂教学具有非常高的教学效率和针对性。在知识疑难解答中，以教师的讲解为主，学生可以与教师对具有争议性的问题进行深入讨论。因此，课堂上知识疑难解答，不是单纯的知识学习，而是促使学生在基本知识和技能学习中，以问題为依托，向更深层次的理论学习推进，从而实现知识的内化。该部分教学时长通常设置为1学时，约45分钟。

（2）项目进展汇报

项目实施过程由项目组成员在课堂之外完成，学生应按照课程开始前制定的进程，完成每个阶段的研究任务。在课堂教学阶段，要求学生按时在课堂上以幻灯片方式进行汇报，汇报时长一般控制在5～15分钟。为保证教师和学生的讨论时间，通常一次课只安排1～2个项目，具体数量则视项目进展情况及问题多少而定。项目进展汇报通常包括方案讨论、分步实施、项目总结和结题答辩等阶段。要求学生不仅只关注自己负责的项目，还要对每一个项目都有所了解，并积极参与。因研究方向上的差异，在项目实施过程中学生的关注点往往不同，在不断的交流讨论中，学生们相互督促、相互学习，有利于学生在理论知识和技术方法层面上的交叉融合，从而提高创新思维能力和解决实际问题的能力。

（3）研究问题讨论

课堂学习的第三个阶段是研究问题讨论，其建立在学生的项目进展汇报基础之上，讨论时间一般控制在30分钟左右。讨论焦点集中在项目实施过程中存在的主要问题，通过教师与学生之间的交流讨论，提出解决问题的方法，指出今后的工作方向，为进一步的研究工作奠定基础。例如，教学实践中，某学生在基于模糊识别构建滑坡稳定性评价模型的过程中，不知指标权重确定从何下手，相关方法从未接触过，本课程也没有对应的学习内容;于是任课教师在课堂上对权重确定的几种常用方法进行了简要讲解，结合学生的知识背景，建议学生采用相对容易掌握的层次分析法来确定权重，并给出了参考文献，供学生学习。通过这样的讨论和交流，解决了学生在项目实施过程中遇到的困难，扩展了学生学习内容，开阔了学生研究视野，增强了学生学习信心。

4.课程考核与教学效果评估

课程考核是对学生学习效果的一种评判，对于督促学生学习具有不可替代的作用。本次课程考核与传统课程教学的考核有着比较大的差别，学生的最终学习成绩将根据在线评价结果、课堂表现、项目完成情况等加以确定，更加注重对学生学习过程的评判。在项目完成情况评价的基础上，学生要根据自己的项目研究成果，分别撰写研究报告和科研小论文各1份，作为课程成绩评定的重要依据。实践中，以上各评价部分在成绩评定方面的占比稍有差异，在线评价结果在总成绩中的占比约为30%，课堂表现约占30%，项目研究报告及小论文约占40%。从课程考核的构成可以看出，教师要在课前、课中和课后分别对学生的学习表现进行评判，包括定量和定性的考核，相对于传统考核方式，其更为客观。

三、讨论

将项目式教学方法与SPOC教学模式融合，是SPOC教学模式在应用实践中的重要尝试。教学实践表明，学生对教学模式的接受程度较高，通过本课程的学习，学生对理论知识的理解更为深入，自主学习能力、团队协作能力和工程实践能力均有明显提高。

项目式教学作为建构主义学派的一种方法，其优点在于能够将某个领域的理论知识和实践有机结合起来，让学生带着问题去学习课程中的相关知识和方法，从而实现学生对知识和方法的内化与重构。研究生在专业课程的学习过程中，比较注重专业知识的应用与实践，项目式教学由于具有明确的拟解决问题目标，往往能够激发学生的学习热情。但是，由于学生所承担的项目往往只针对某一特定问题，因此在项目实施过程中，很难涉及课程中的所有理论知识。SPOC在课堂教学前提供了相对全面的理论知识学习，这有效弥补了项目式教学在理论知识学习方面的不足。在教学实践中，二者并非截然分开的，而是相互交融的，其实质都是要求改变课堂单一知识传授的传统教学模式，使教学贯穿于课内和课外两个环节，只是侧重点有所不同而已。

然而，这种混合教学模式虽然取得了不错的教学效果，在教学实践中仍然有很多问题需要进行更加深入的探讨。SPOC教学模式首先要构建在线课程资源，这对教师提出了相当高的要求，尤其是在教学视频制作方面。研究生专业课程与本科生课程不同，由于专业研究领域或方向的特殊性，与其他高校共用在线视频资源仍然面临诸多困难。因此，教学视频通常需要任课教师自行制作，这与传统的课堂教学相比无疑有着更高的要求。学生在观看教学视频时，缺少与教师的情感交流，使其对教学视频质量有着更高的要求。如果教师在视频教学中表现不佳，容易使学生产生学习抵触情绪，反而降低其学习积极性和学习效果。其次，由于在课堂之外布置了相当数量的教学任务，无疑加大了师生的工作量，如何合理安排线上、线下教学任务，需要进行更加严谨的思考。实践中，由于模糊信息技术及应用课程被安排在研究生一年级的下学期，学生学习任务不是很重，在教学实施过程中相对较顺利，若安排在课程任务较重的学期，则势必影响其教学效果。因此，SPOC教学模式的应用应是人才培养的系统工程改革，应统筹规划，合理安排。

四、结语

基于建构主义指导下的项目式教学与SPOC教学模式的混合，能够有效弥补彼此的不足。尝试将这种混合教学模式引入研究生微班课程教学中，对于改变传统的课堂教学模式具有重要启示。该教学模式不仅改变了研究生传统课程的教学方式，也改变了研究生的学习方式。SPOC教学模式线上和线下的混合式教学活动，极大提高了教师和学生在整个教学过程中的参与度，而项目式教学优势在于能够使学生在课外学习过程中始终带着问题，从而使线上理论知识学习和课外知识应用得到有机融合。该教学模式的应用实践表明，对学生人数相对较少的研究生微班课程教学而言，其具有较好的适应性和教学效果，对于研究生专业课程教学改革具有重要的参考价值和借鑒意义。

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