SPOC+学习通构建物联网课程教学实践
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摘要：运用SPOC模式与学习通平台相结合方法构建线上网络学习环境，并阐述其主要特性及功能。比较研究线上和线下两种教学方法的利弊，列举了线上线下混合式教学模式在物联网课程中的具体应用。混合式教学方法解决了课堂教学方法存在的问题，增强了师生互动，发挥了学生学习的主观能动性，从而有效地提高了教学质量，达到预期的教学目标。
关键词：SPOC；学习通；混合式教学；物联网课程；在线教育；慕课
0引言
2020年席卷全球的肺炎疫情致使全世界的学校课堂教育模式经历了一场严峻的考验，促使网络在线教育模式迅速蓬勃发展，其中SPOC模式（SmallPrivateOnlineCourse，即小规模限制性在线课程）受到国内外各学校的普遍欢迎和推广，国内各高等院校基于专业特色，更适合使用这种限制学生数量并增强师生互动的教学模式。近些年来，国内高等院校尝试了许多慕课（MOOC）教学方式，与线下课堂相结合，取得了很好的成效。如中国大学慕课、网易云课堂等在线学习平台，形成了普及率很广的网络学习模式氛围，因此MOOC模式更适合网络大规模开放式课程教学[1]。而SPOC模式是后MOOC时代的发展趋势，不同于MOOC模式，其更适合对学生设置限制性准入条件，却能充分发挥师生互动特性的小规模在线教学，因此借助SPOC模式与课堂教学相结合形成的混合式教学模式目前受到了广泛推崇，并且教学效果显著。
1学习通平台在物联网课程网络教学中的应用
1.1学习通平台的特点
学习通在线平台是超星集团在2020年疫情期间为助力高校教学而推出的一款软件，可以用于智能手机端和电脑端等移动设备上，具有“一平三端”功能特点[2]。教师在学习通平台上创建课件、直播、视频录制等多种教学形式，为学生提供各种丰富多彩的教学资源，在此基础上，同时增加了师生互动环节的各类功能，如签到、投票、选人答题、抢答问题、问卷等互动活动，还设置了作业、测验、考试等功能，其中，统计这一功能非常实用，可以对师生互动的各种教学活动、作业对错题、成绩分析等用可视化图形方式展现，这对教师分析课程教学效果帮助很大。
我们采用了学习通网络在线平台，构建课程教学环境的各种形式。在线课程设计须重视发挥学生的主观能动性，提高其自主学习能力。基于学习通平台提供的服务功能，可以充分运用多媒体形式展开教学内容，例如课件PPT、音频和视频、直播课程、慕课MOOC等教学素材与资源[3]。其中，课程实例方面可以从网络下载各类如新闻、FLASH及MP4等制作精良的视频充实到课程中，对学生自主学习专业知识提供更多的学习资源和学习方式。因此，网络课程设计是很关键的环节。学生学习观看相关课程内容后，就可以开展师生教学互动环节，教师通过抢答，选人答题、问卷和学习讨论等方式在线与学生实时互动，充分利用平台提供的教学服务功能，并且基于SPOC模式对特定专业学生实施教学，有效解决了课堂教学时讲课速度快，学生无法及时做好笔记，对学习内容不够理解时无法反复听老师讲解等问题。因此，学习通平台的SPOC模式将网络+课堂的混合式教学优势充分发挥，有力地提升了教学质量和课程设计水平。
2SPOC模式在物联网课程教学中的具体应用
2.1SPOC模式提升课程理论知识教学质量
在线下课堂教学中，通常使用课件来诠释物联网课程中的理论技术知识，配以相关视频具体讲解某个知识点，但从学生学习反馈情况来看，对物联网一般技术知识点掌握得较好，但有难度的知识点如技术原理、标准和推导公式等内容理解效果差强人意。例如物联网技术课程中，传感器的原理、感知识别技术、RFID系统的组成、原理及特点等内容学生感觉难度不大，通过课堂学习就可以理解掌握得较好，而对无线传感网和Wi-Fi、ZigBee、蓝牙等无线通信技术的概念、原理及特点，学生感觉难度较大，课堂教学只是笼统地讲解了浅层含义，由于学时限制，教学内容往往达不到足够的深度，学生就会感到所学知识太抽象难懂，课堂学习效果打了折扣。并且课堂教学主要以教师为主导，学生被动听讲，而且，学生的学习兴趣会随着知识难度的增大而降低，这些都是影响教学质量的主要因素[4]。所以，教师需考虑如何抓住当今00后学生特点，切实提高学生的学习效率。基于SPOC模式的网络平台教学模式充分补充完善线下课堂教学存在的问题。对于物联网课程而言，由于物联网技术在社会领域已得到广泛应用，生活中经常感觉到物联网技术为人类带来的极大便利，因此在线上应用SPOC模式施教时，可以充分应用动画、视频、虚拟仿真模拟等技术，将生活中物联网的应用案例生动形象地展现出来，既有应用实例视频同时插入对知识点的讲解旁白和动画讲解演示，还可以模拟现实环境做实验。这种多维空间创造的教学环境，能够充分调动从小在多媒体世界里长大的00后学生深厚兴趣，把知识点分解为几个较为显浅易解的小问题，先让学生在学习通平台上自学学习视频内容，进而利用学习通平台提问，讨论，抢答等方式进行师生互动，使学生有充足的时间理解知识要点，还可以把实验内容制作成视频，学生还可以反复观看直到理解掌握[5]。这样，有效解决了线下课时紧张，教师无法全方位地深入讲解技术细节的缺憾，并且基于SPOC环境的课程教学方式，还解决了慕课教学模式中师生之间难以交流沟通的问题。
2.2SPOC模式促进课程实践能力培养模式
物联网课程通常配有一定的实验内容，但有些物联网实验设备比较昂贵，学校经费有限，这样就制约和影响了物联网实验内容，如设计营造一个物联网智慧医疗环境大约需要20万左右成本，学校很难承受费用过高的实验经费，有些物联网实验内容只能搁浅。为解决这类问题，可以通过网络学习平台运用模拟仿真软件来扩展实验内容，利用虚拟现实仿真技术模拟实验中的各类环境，同时学生能够发挥主观能动性，利用软件设置改变环境参数，构建不同的实验环境，学习物联网技术的各种应用[6]。突破了线下课堂教学空间及其他因素的限制，同时培养了学生主动学习能力和实践能力，还可以配合学习通平台运用多种媒体技术，架构起一个多维形态的泛在学习新模式的教学环境。
3线上线下混合式教学实施效果与评价
为了如实反映学生在课程进程中的实际学习效果和掌握每个知识点的程度，把握学生的实时学习状况，学习通平台提供了教学统计功能模块数据，如图1所示。学习通教学统计功能模块数据包括了：已任务点、章节学习次数、章节测验、学生管理、讨论、成绩管理、课堂活动、作业统计、考试统计等项的数据汇集与统计。这些数据还细分成更多小的项目数据，如学生互评、小组讨论记录、学生在线学习时间等，分属于这些大项目之内，为教师教学的每一个环节都提供了完整数据，这是教学过程中实时显示数据，能够帮助教师实时掌握学生的学习情况，为教师改进完善线上线下教学方法提供准确的理论依据，也是对每位学生学习效果和能力评价的重要参考指标[7]。
4结束语
SPOC教学模式相比慕课形式更有利于小规模的学生群体教学，在物联网技术课程的教学过程中充分体现出其特点，再配合学习通网络平台所提供的各种教学服务功能，构建了线上教学环境。线上教学与线下课堂教学相结合形成的混合式教学模式，克服了课堂教学单一模式存在的弊端，能够相互扬长避短相互补充完善教学，达到教学理想的预期目标，通过教学实践证明，明显提高了物联网课程的教学质量。单一的课堂教学模式很难满足当前教育的发展需求，采用混合式教学模式并非线上与线下教学的简单结合，也非教学各环节的简单叠加，而是两种教学模式互补融合，是对所有教学内容、方法与各类教学资源等方面的优化组合[8]。教师在教学过程中不仅是传承知识的传播者，还是学习的引导者，学生也不再被动地接受知识，而是主动自主地学习，能与老师交流沟通，老师也可以随时了解学生的学习进度和学习状况，及时地调整教学策略，从而显著提高教学质量。混合式教学模式以其明显优势必将成为学校教学模式的一种发展趋势和方向。
作者:孔晓荣 单位:内蒙古医科大学计算机信息学院计算机技术教研室