基于SPOC的混合式教学在隧道工程试验检测课程中的应用研究

王运周 安芃芃 雷娟娟 李铁根 靳伟东

摘  要  隧道工程试验检测课程的传统教学模式已经不能适应新时期学生全面发展的需要，教学中存在的问题也日益显现，因而提出基于SPOC的混合教学模式，界定SPOC混合式教学模式的核心概念，阐述SPOC混合式教学模式的设计原则和设计要素，进而构建SPOC混合式教学模式。SPOC混合教学模式的教学环节主要分为三部分，分别是课前、课中、课后。该模式弥补了传统教学模式的不足，促进了学生的自主学习能力、动手实践能力、团队创新协作能力及解决实际问题能力的培养。

关键词  SPOC；混合式教学；隧道工程试验检测；高职院校

中图分类号：G712    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2023）05-0136-04

1  混合式教学模式的设计与构建

1.1  SPOC核心概念

SPOC（Small Private Online Course）的中文名为“小规模私有在线课程”，其中Small和Pri-

vate是相对于MOOC（Massive Open Online Course）

中的Massive和Open而言，Small是指学生规模一般在几十人到几百人，Private是指对学生设置限制性准入条件，达到要求的申请者才能被纳入SPOC课程。SPOC在实际教学中的主要应用形式之一为混合式教学模式。本文提出SPOC混合教学模式的目的在于能够将网络教学与课堂教学、实践教学有效地衔接和结合起来，采用多种教学方法，进而提高教学效果[1-2]。

1.2  SPOC设计原则

针对高职院校的学生大多数缺乏自我管控自我约束能力，缺乏学习主动性，对具体问题不能深入思考，学习兴趣普遍较低等特点，高职院校SPOC混合式教学设计主要从以下原则出发。

1.2.1  借助互联网，提高学生的积极性

快速发展的互联网技术为SPOC混合式教学提供了坚实的基础，教师通过网络学习平台上传录制视频，制作教学动画、课件、工程实际案例、习题等教学资源，将多种教学资源有效结合起来，对学生进行多维度教学，从而引导学生参与，提高教学效果[3-4]。

1.2.2  利用课外时间，提升学习效率

引导学生善于利用日常零碎时间，对已学知识进行复习，对未学知识进行预习，做到温故而知新，形成良好的学习氛围，提高课堂教学效果。理解能力差、学习能力差的后进生，可在课后通过网上学习平台反复学习，还可以和教师进行在线互动，真正达到弄懂学透的效果。

1.2.3  注重教学互动，提高学生参与度

可以在超星学习平台设置抢答、主题讨论等环节提高学生课堂参与度，在线下课堂教学环节将学生分成若干小组，以组为单位完成相应的实践教学环节，增强学习临场感和交流有效性[5]。

1.2.4  强化团队建设，提升师资水平

充分发挥团队合作意识，对团队内每一位成员进行合理分工，引导教师开展高水平教学研究，挖掘有价值的教学素材，合理设计教学过程，提高教师的专业知识技能[6]。

1.3  SPOC设计要素

SPOC混合式教学模式以待解决问题为导向，确定教学目标，分析学情，构建学习任务，搭建学习资源，设计自学策略和介入策略，制定评价机制。

1.3.1  学生特征分析

高职院校学生自律能力较差，学习主动性不強，基础知识不扎实。教学中应设计符合学生特征的教学目标、教学资源、教学环节，掌握学生个人及群体的线上线下情绪状态、学习状态，以帮助授课教师及时发现授课环节中学生存在的问题，适时对授课内容进行调整。

1.3.2  教学目标设计

国家鼓励职业教育高质量发展，培养技术技能型应用人才及能工巧匠。因此教学目标的设计要重视学生动手实践能力、技术技能的培养。同时，教学目标的制定要考虑学生特征及教学内容，设计所有学生都能达到的共同教学目标，此外还要考虑个体的差异，针对不同个体制定分层次的教学目标。

1.3.3  学习任务设计

学习任务包括两部分，一部分是核心概念、基础知识的学习，这一部分学生主要通过线上自学完成。另一部分是掌握仪器的操作使用、完成检测项目、进行数据分析，这一部分是在掌握基础知识的基础上，分组在实训基地完成。

1.3.4  学习资源设计

根据SPOC混合式教学模式的设计，教学资源分为线上资源、线下资源、教师资源三部分。

1）线上资源建设要在保证丰富有效的教学资源基础上，增加资源的趣味性，增强学生的好奇心，激发学生的求知欲。

2）线下资源的建设要考虑对课堂实训基地的信息化、智慧化改造，以满足混合式教学的要求。

3）教师团队的建设关键是发挥教师的主观能动性，让教师从传统的教学模式中走出来，改变思路和方法，结合学生实际合理完成教学设计、教学资源建设等工作[7]。

1.3.5  自学策略设计

在SPOC混合式教学模式中，学生自学为教学过程主要活动。线上学习环境干扰因素较多，缺少课堂的约束，导致学习效果不佳。因此自学策略设计需要考虑两方面因素，一方面要从教学内容的难易程度和学生的接受程度及学习环境等因素去考虑，另一方面需要考虑学生已有的基础知识、认知能力、理解能力、自我约束与自我管理能力。

1.3.6  介入策略设计

介入策略是指学生在学习过程中教师介入的方式。这一环节直接影响着SPOC混合式教学模式的教学成效。针对高职院校学生对新知识的接受能力有限，在课堂中解决实际问题的能力较差，教师适当介入显得尤为重要。介入的方式表现为与学生互动、控制学习进度、对学习成果的检验，确保实现教学目标。介入策略的设计要注意线上介入避免教学管理松懈、线下介入避免教师满堂灌，合理结合线上线下、统筹设计介入策略[8]。

1.3.7  评价体系制定

制定评价体系是教学设计中不可或缺的重要环节，能够有效地检验教学成果。评价体系的制定分为三个方面，分别是评价方法制定、评价实施与评价数据分析。制定评价体系主要起到三方面的作用：检验学生的学习成果、激励学生学习积极性、帮助教师对教学效果进行反思与改进[9-10]。

1.4  SPOC教学模式构建

基于前面提出的设计原则和设计要素，本文构建如图1所示的SPOC教学模式图。由图1可知，SPOC混合式教学模式包括三个环节，即个人自主学习、小组合作学习、合作探究学习。

1.4.1  个人自主学习

个人自主学习环节是课前教师通过超星网络教学平台发送电子学习任务单、核心知识讲解视频、检测仪器设备操作过程展示视频。学生登录超星平台自主学习并完成小测试。主要培养学生自学能力、发现问题分析问题的能力。

1.4.2  小组合作学习

小组合作学习环节是教师针对学生在自主学习阶段的学习难点、欠缺知识、错误概念，在线下课堂中组织集体讨论、重点讲解，对部分重点知识进行拓展，在与学生互动中发现问题解决问题。

1.4.3  合作探究学习

合作探究学习环节是组织学生分组轮流实施拟定的具体检测项目，例如锚杆长度检测、锚杆拉拔检测、激光断面检测等，熟练操作相关检测仪器，进行数据分析处理，培养学生团队协作能力、动手实践能力。

2  基于SPOC的混合式教学实践：以隧道工

程试验检测课程为例

传统的教学模式是所有教学活动都放在线下实体课堂进行，线上网络教学模式是所有的教学活动都在网上进行，两种教学模式都有其弊端和不足。本文提出基于SPOC的混合式教学模式，该模式将线下课堂教学与线上网络教学有机结合起来。基于SPOC的混合教学模式共分为三个环节即课前、课中、课后，课前和课后环节在线上进行，而课中环节在线下课堂中完成。

2.1  课前环节

课前环节包括开课前准备工作和课前预习新课两个环节。

2.1.1  开课前准备工作

开课前授课教师首先要创建相关班级群，让辅导员通知学生以实名制的方式在超星学习通平台注册，学生扫码加入班级群。授课教师通过该平台向学生发布授课信息，让学生提前了解本节课的培养目标、学习内容、考核方式。

2.1.2  课前预习新课的设计与实施

课前预习环节主要是让学生课前通过超星平台自主完成在线学习，此阶段包括五个环节。

1）教师将提前制作好的隧道工程试验检测课程相关教学资源上传到超星网络平台，并且按照授课计划完成相关内容的发送。

2）学生按照要求完成相关知识点的学习。为保证学生高效地完成学习内容，教师可以在学生学习过程中设置一些障碍，例如在观看视频过程中设置一些测试题目，控制视频播放配速等。

3）为检验学生课前学习效果，更好地引出本节课的学习内容，教师可以在超星平台发布一些测试题，题型主要为单选、多选、判断等，方便系统自动批阅及分析结果。测试题难度适中，以便反映学生的真实水平。学生完成测试之后平台会自动给出答案及解析。对于计算题，教师可以手写计算过程拍成图片上传至答案区。教师通过测试结果可掌握学生课前学习状况。

4）針对测试结果，通过超星平台开展师生讨论、生生讨论。学生遇到难以解决的问题可以和教师交流探讨。教师还可进行线上答疑，引导探讨、改进学习策略。

5）通过超星平台查看学生的学习进度，对未按时完成的学生进行提醒。此外教师还需统计分析学生的测试情况，整理大多数学生遇到的问题，线下集中讲解。

2.2  课中环节

课中环节在线下课堂中进行，可以利用线下课堂面对面交流的优势，主要解决学生线上自主学习中存在的疑难问题，引导学生对该课程进行深入探究和学习。同时，部分线下课堂可以在实训基地进行，目的是培养学生的实践动手能力。课中环节主要包括以下四个方面的内容。

2.2.1  教师通过汇总讲解本节课的重难点问题，能够解决线上学习存在的共性问题，从而达到授业解惑的目的

对隧道检测相关知识进行梳理，帮助学生建立学习体系。课堂上面对面的讲解很重要，因为这能够让学生把零散的、碎片化的知识系统地串起来，形成知识框架。但是课堂面对面的讲解并不是面面俱到，毕竟大多数知识点已经在超星平台完成学习，课堂教学的重点是帮助学生找到知识点之间的关联，形成体系。

2.2.2  课堂检测

在课堂检测中教师应改变以往的传统方式，可以提出更多具有挑战性的问题，进而提升学生思考的深度和广度。课堂测试与线上测试不同，课堂测试更侧重于发散类、实践类的题目。

2.2.3  检测仪器的展示及使用、数据处理

该环节主要为实践教学，在实训基地进行。将学生分成若干小组，这样做的目的是便于小组内探究协作，提高学习深度。然后教师提前通过超星平台发送隧道检测仪器的组成、检测原理、使用方法、数据处理等相关视频，要求学生讨论如何使用检测仪器、需注意的问题。课堂上教师引导学生积极讨论，并选取两到三组进行现场演示，其他小组将讨论结果上传至学习通。小组可采用多种方式进行自评互评，最后通过教师点评完成教学评价。

2.2.4  实训基地完成相关检测实训

完成课堂教学内容后，组织学生去实训基地针对本节授课内容完成相关检测项目以培养学生的动手能力。该环节仍然采用分组的方式，将学生分成6～8人的小组，完成拟定的具体检测项目，例如锚杆长度检测、锚杆拉拔检测、激光断面检测等，让学生熟练操作相关检测仪器，进行数据分析处理。

2.3  课后环节

课后环节的重点是教师帮助学生解决遗留问题，巩固和提升所学知识。

首先，教师在超星平台发送课后作业，作业以课前自学知识和课堂重点讲解知识为主，适当增加一点拓展知识，帮助学生查漏补缺、温故知新。

其次，可以通过超星平台发布检测项目，学生课后自主完成实践练习。

最后，通过超星平台发布一些拓展资料，例如：实际工程案例，隧道检测的一些新技术、新工艺、新方法，让学生了解行业前沿知识，关心行业发展，培养学生的职业归属感、荣誉感。

3  教学效果比较分析

3.1  本教学模式的优势

本研究选取道路桥梁工程技术专业两个平行班作为实验班和对照班，对两个班进行摸底考查发现，两个班高考入学成绩差不多，都是通过普通高考招生进来的。经过一学期的实践教学，对两个班进行评估测试，题型为选择题、简答题和操作题。操作题为对某个检测项目完成隧道检测。

实验班和对照班的平均成绩分别是84.37、76.85。实验班和对照班的及格率分别是81.25%、73.52%。实验班和对照班正确完成隧道检测项目的完成率分别是87.24%、72.69%。实验班和对照班的标准差分别是6.75、19.47。通过对实验班和对照班的平均成绩和标准差及正确完成隧道检测项目完成率的比较，可以得出实验班成绩明显优于对

照班。

由此可以看出，基于SPOC的混合教学模式有利于学生和教师之间形成良好的互动效果，教师通过引导学生自主学习、参与，从而提高学生的团队协作和动手实践能力。

学生通过线上线下结合的方式获取更多的知识，多途径多方式对所学知识进行更加深入的思考。学生在学习过程中遇到疑问，可以与同学讨论分析，也可以与教师进行探讨，拓宽学习的维度与广度。教师在答疑过程中总结发现共性的问题，可以在线下课堂进行重点讲解。对于理解能力差的后进生，教师可以在线一对一有针对性地辅导，确保所有学生都能达到教学目标，形成一个良性的循环。

3.2  改进措施

当然，该教学模式也存在一定的不足，部分学生对超星平台还不能熟练使用。由于受传统教学模式的影响，不管是教师还是学生，在角色的转变上还需要一个过程。超星平台上的教学资源需要教师精心设计制作，以增强课件的生动性和趣味性，激发学生的学习兴趣，从而调动学生的学习积极性。这会增加教师的工作量，一些教师可能会倾向于使用已有的传统教学资源。

4  结束语

本文针对隧道工程试验检测课程传统教学模式存在的问题进行分析，比如说教学形式单一、课时不够、考核形式单一、课堂学生动手实践时间有限、学生缺乏学习兴趣等，因此，急需在教学模式上进行改革。本文提出基于SPOC的混合式教学模式，有助于解决传统教学模式的弊端。本文从SPOC的设计要素和设计原则出发，构建基于SPOC的混合教学模式，该教学模式主要分为三个环节，即课前、课中、课后。课前和课后是线上学习，而课中则是线下教学。通过对实验班和对照班测试结果的比较得出，基于SPOC的混合式教学模式和传统教学模式相比优势明显，该模式弥补了传统教学模式的不足，可以有效培养学生的自主学习和动手实践能力，进而提高学生解决实际问题的能力。

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