胡永東+高宙宇

摘 要：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，使得原本緊張的教學(xué)課時(shí)捉襟見(jiàn)肘。iPad、智能手機(jī)等分散學(xué)生的注意力，嚴(yán)重干擾正常的課堂教學(xué)秩序。在仔細(xì)分析MOOC、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂等現(xiàn)代化的教學(xué)方法后，提出在SPOC平臺(tái)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的翻轉(zhuǎn)教學(xué)，綜合運(yùn)用主動(dòng)學(xué)習(xí)、混合教學(xué)、問(wèn)題式教學(xué)、CDIO等教學(xué)方法設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂，充分體現(xiàn)以學(xué)生的學(xué)為主的教學(xué)理念。SPSS統(tǒng)計(jì)分析表明：成績(jī)非常差的學(xué)生數(shù)明顯減少，學(xué)生整體成績(jī)有顯著提高。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；SPOC；混合教學(xué)

中圖分類號(hào)： G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-8454（2017）02-0028-05

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)新應(yīng)用的不斷出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展需要，增添了許多新的教學(xué)內(nèi)容，比如，謝希仁教授出版的《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教材已經(jīng)發(fā)行到第六版。然而，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的課時(shí)數(shù)不會(huì)隨之增加。有限的教學(xué)時(shí)間與日益增長(zhǎng)的教學(xué)內(nèi)容之間的矛盾凸現(xiàn)。另一方面，計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)和其他的智能設(shè)備飛速發(fā)展，成了當(dāng)代大學(xué)生的生活必需品。新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，比如，微信，微博，QQ等讓學(xué)生愛(ài)不釋手，如醉如癡。這些嚴(yán)重干擾了學(xué)生的注意力，擾亂正常的教學(xué)秩序，但難以有效控制。在信息化高度發(fā)達(dá)的年代里，如何利用好現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)施，將智能設(shè)備用作教學(xué)方法的輔助工具，在有限的時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量完成大容量的教學(xué)內(nèi)容，是擺在每個(gè)教學(xué)工作者面前的嚴(yán)峻課題。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，課程內(nèi)容涵蓋計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)和相關(guān)的通信理論。課程理論性較強(qiáng)，教學(xué)中集中了大量的概念，這些概念理解起來(lái)比較抽象，并且教學(xué)內(nèi)容大多是后續(xù)課程學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)。如何在有限的課時(shí)內(nèi)組織高效的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對(duì)廣大高校教師無(wú)疑是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。

針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn)，許多教學(xué)工作者提出了自己的教學(xué)策略方法組織教學(xué)。根據(jù)應(yīng)用的技術(shù)路線分為三類：一是用仿真軟件或網(wǎng)絡(luò)工具來(lái)輔助教學(xué)，幫助學(xué)生直觀形象理解網(wǎng)絡(luò)里的抽象概念和原理，如文獻(xiàn)[1，2]；二是用在線教學(xué)平臺(tái)輔助教學(xué)，如精品課程、慕課，使學(xué)生在課堂之外能學(xué)到高質(zhì)量在線教學(xué)知識(shí)，如文獻(xiàn)[3，4]；三是用新的教學(xué)方法理念，如CDIO、項(xiàng)目式驅(qū)動(dòng)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂，來(lái)組織教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，如文獻(xiàn)[5-8]。第一類方法能加深學(xué)生對(duì)抽象概念的理解，但無(wú)法解決教學(xué)課時(shí)有限的問(wèn)題。第二類方法有助于學(xué)生在線獲得網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容，而且這些內(nèi)容都出自名校名師，對(duì)提高學(xué)生高層次的網(wǎng)絡(luò)水平有非常大的幫助，但課程的門檻高，起點(diǎn)高，沒(méi)有一定的基礎(chǔ)和毅力很難完成整個(gè)課程。同時(shí)，沒(méi)有學(xué)分的激勵(lì)和教師面對(duì)面的參與和指導(dǎo)，很難達(dá)到理想的效果。前兩類是講授式的教學(xué)方法，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，教學(xué)效果不理想。第三類方法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生學(xué)為主，學(xué)生在課堂動(dòng)手實(shí)踐，討論，相互指導(dǎo)，屬于主動(dòng)學(xué)習(xí)的范疇，教學(xué)效果好。尤其是翻轉(zhuǎn)課堂，打破了傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法，將知識(shí)概念的學(xué)習(xí)讓學(xué)生在課前完成，課堂上主要是檢驗(yàn)，討論，指導(dǎo)和加深。這樣就解放了課堂教學(xué)時(shí)間，讓教師有更多的時(shí)間來(lái)進(jìn)行難點(diǎn)突破，案例分析，新知識(shí)新技術(shù)的前瞻性報(bào)告。文獻(xiàn)[8]雖然應(yīng)用了翻轉(zhuǎn)課堂，但未用SPOC平臺(tái)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)，這樣難以了解學(xué)生在課前是否認(rèn)真學(xué)習(xí)了視頻材料，對(duì)視頻材料哪里理解有困難，哪個(gè)概念無(wú)法理解等學(xué)習(xí)反饋信息無(wú)法掌握。也就無(wú)法統(tǒng)計(jì)這些課前學(xué)習(xí)反饋信息，在課堂不能做到有的放矢，對(duì)教學(xué)效果造成一定的影響。

本文在分析CDIO、問(wèn)題式驅(qū)動(dòng)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂等新教學(xué)方法，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn)，提出基于SPOC的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)介紹如何利用SPOC在線平臺(tái)來(lái)翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)，主要包括課前視頻教材的錄制、在線開(kāi)課、視頻資料的發(fā)放、課前學(xué)習(xí)反饋信息的統(tǒng)計(jì)利用、翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容的設(shè)計(jì)與組織和期末考試的測(cè)評(píng)等。為了降低學(xué)習(xí)門檻，決定把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程分為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述、通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)安全五門子課程，這樣學(xué)生會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)學(xué)完一門子課程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，在教學(xué)實(shí)踐中收到了良好的效果。

一、 MOOC、SPOC[9]

自2012年開(kāi)始，以Udacity、Coursera與edX三巨頭為首的MOOC（Massive Open Online Courses，大規(guī)模開(kāi)放式在線課程）浪潮席卷全球。MOOC是大規(guī)模的開(kāi)放式在線課程，簡(jiǎn)稱慕課，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)，不與教師直接見(jiàn)面，而且對(duì)學(xué)生的人數(shù)、學(xué)生的身份屬性沒(méi)有限制。

目前，有很多的網(wǎng)站提供MOOC。Coursera和Udacity是由斯坦福大學(xué)在2012年初創(chuàng)立的盈利性網(wǎng)站。edX是麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)聯(lián)合在2012年推出的非盈利性網(wǎng)絡(luò)。2013年，清華大學(xué)和北京大學(xué)開(kāi)始嘗試MOOC，并加入edX聯(lián)盟，上海交通大學(xué)和復(fù)旦大學(xué)則加入Coursera聯(lián)盟。同時(shí)，國(guó)內(nèi)也有自己的MOOC平臺(tái)，例如“學(xué)堂在線”、“中國(guó)大學(xué)MOOC”、“好大學(xué)在線”、“智慧樹(shù)”和“超星慕課”等。

一門符合多數(shù)人期待的理想MOOC關(guān)鍵要做到以下四點(diǎn)：（1）低難度的評(píng)測(cè)模式（自動(dòng)回饋式測(cè)驗(yàn)）；（2）短的上課周數(shù)；（3）平臺(tái)運(yùn)營(yíng)機(jī)制優(yōu)秀；（4）授予通過(guò)者認(rèn)證。

一直以來(lái)，在MOOC光鮮的外表下最讓人不滿意的就是低的課程完成率問(wèn)題。即使多數(shù)完成課程的學(xué)員對(duì)所學(xué)習(xí)的MOOC品質(zhì)與自學(xué)成效贊賞有加，但一門口碑再好的高成本課程，若只有十分之一不到的人能順利完成學(xué)業(yè)，那么為此課程所投入的成本效益就有改善的必要。在這種形勢(shì)下，SPOC出現(xiàn)在人們的眼前。

SPOC（Small Private Online Courses，小規(guī)模限制性在線課程）一詞是由伯克利加州大學(xué)Armando Fox教授于2013年提出。SPOC是由MOOC衍生的一種開(kāi)放式課程形式，其Small指學(xué)生的規(guī)模小，一般控制在幾百人左右，Private指學(xué)習(xí)者為開(kāi)課學(xué)校的校內(nèi)學(xué)生或有人數(shù)限制的線上學(xué)生，課程非大規(guī)模地開(kāi)放給所有人，以期提升學(xué)習(xí)參與度和課程完成率。SPOC的上課形式多采用面對(duì)面課堂與線上自學(xué)的混合方式進(jìn)行。與MOOC的完全線上形式不同，簡(jiǎn)言之，SPOC就是“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”，也就是一種用MOOC資源融入翻轉(zhuǎn)教學(xué)的混合課程。

二、翻轉(zhuǎn)課堂

1.主動(dòng)學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)金字塔

主動(dòng)學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)，而不是消極的聽(tīng)老師授課。它是學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的過(guò)程，比如讀、寫、討論及解決問(wèn)題等。不同的學(xué)習(xí)活動(dòng)導(dǎo)致不同的學(xué)習(xí)效果。1946年，美國(guó)學(xué)者埃德加·戴爾（Edgar Dale）提出了“學(xué)習(xí)金字塔”理論，如圖1。以語(yǔ)言學(xué)習(xí)為例，在初次學(xué)習(xí)兩個(gè)星期后：聽(tīng)講能夠記住學(xué)習(xí)內(nèi)容的5%；閱讀能夠記住學(xué)習(xí)內(nèi)容的10%；聆聽(tīng)能夠記住學(xué)習(xí)內(nèi)容的20%；看圖，看影像，看展覽，看演示，現(xiàn)場(chǎng)觀摩能夠記住30%；參與討論，發(fā)言能夠記住50%；親身體驗(yàn)，動(dòng)手做能夠記住70%；做報(bào)告，給別人講能夠記住90%。前四種學(xué)習(xí)活動(dòng)屬于被動(dòng)學(xué)習(xí)，后三種屬于主動(dòng)學(xué)習(xí)。

2.翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom） [10]是一種新的教學(xué)模式，起源于美國(guó)科羅拉多州落基山的一個(gè)山區(qū)學(xué)校。在這種教學(xué)模式里，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)和課后作業(yè)活動(dòng)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，也就是，學(xué)生在課前在家觀看學(xué)習(xí)簡(jiǎn)短的視頻講座，在課堂時(shí)間里，學(xué)生通過(guò)做練習(xí)、開(kāi)展項(xiàng)目或參加討論應(yīng)用課前學(xué)習(xí)的知識(shí)。翻轉(zhuǎn)課堂解放了課堂時(shí)間，利用它進(jìn)行其它的教學(xué)活動(dòng)，比如實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生在做中學(xué)，提升主動(dòng)學(xué)習(xí)和參與學(xué)習(xí)的程度。這樣有助于以學(xué)生為中心的教和學(xué)，學(xué)生在課堂時(shí)間里能獲得及時(shí)幫助。

翻轉(zhuǎn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)[11]：

（1）在一個(gè)講座或課堂上，大部分學(xué)生的注意力在十或十五分鐘后開(kāi)始慢慢衰減，翻轉(zhuǎn)課堂有助于學(xué)生保持在整個(gè)課堂時(shí)間內(nèi)的注意力。

（2）翻轉(zhuǎn)課堂意味著學(xué)生在來(lái)上課前，有時(shí)間去學(xué)習(xí)和反思相關(guān)概念，增長(zhǎng)他們的知識(shí)庫(kù)。

（3）在上課前，教師能了解學(xué)生在課程材料上，哪里有困難，哪里有問(wèn)題提出，哪里對(duì)概念誤解了。在課堂上，教師依賴這些反饋信息進(jìn)行及時(shí)糾正和解惑。這稱之為“及時(shí)教學(xué)”（Just-in-time-teaching，JITT）。

（4）學(xué)生在在線學(xué)習(xí)教學(xué)視頻時(shí)能控制學(xué)習(xí)的時(shí)間，節(jié)奏和地點(diǎn)。能找到在線材料中有用的地方進(jìn)行反復(fù)播放，有利于學(xué)生作筆記。

（5）翻轉(zhuǎn)課堂在制作在線教學(xué)材料，比如視頻教材、文檔、考題等要投入很多時(shí)間，但這些材料可以每年反復(fù)利用。

（6）翻轉(zhuǎn)課堂可以增加一些新穎的內(nèi)容，改變課堂節(jié)奏，使課堂更有趣更有吸引力。

（7）與傳統(tǒng)教學(xué)相比，在課堂上讓學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)和對(duì)等學(xué)習(xí)有利于學(xué)生更深理解概念。

三、基于SPOC的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程翻轉(zhuǎn)教學(xué)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)任務(wù)分為網(wǎng)絡(luò)理論課教學(xué)和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。理論教學(xué)內(nèi)容豐富而復(fù)雜，為了降低學(xué)習(xí)門檻，利用“分而治之”的思想，將該部分內(nèi)容分為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述、通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)安全五門子課程，每門子課程持續(xù)的時(shí)間較短，這樣學(xué)生就會(huì)很輕松學(xué)完一門課程，比較有學(xué)習(xí)成就感，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲。實(shí)驗(yàn)課按專題進(jìn)行組織安排，每個(gè)專題圍繞一個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程任務(wù)進(jìn)行展開(kāi)，學(xué)生較容易學(xué)習(xí)和掌握，順利完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

1.翻轉(zhuǎn)課堂流程

“工欲善其事，必先利其器”，在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)前，教師和學(xué)生要進(jìn)行SPOC平臺(tái)的操作學(xué)習(xí)或培訓(xùn)，熟練掌握平臺(tái)操作有利于發(fā)揮平臺(tái)的功能。SPOC平臺(tái)是學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與老師溝通的橋梁，而且擁有強(qiáng)大的視頻編輯功能，對(duì)視頻內(nèi)容的重難點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注定位，還有必要的測(cè)試模塊和學(xué)習(xí)的統(tǒng)計(jì)分析功能，讓教師通過(guò)強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)分析工具及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并通過(guò)在線討論或在課堂上予以及時(shí)回答和指導(dǎo)。這項(xiàng)工作雖然會(huì)花費(fèi)一定的時(shí)間，但是一勞永逸的。

在熟練掌握SPOC平臺(tái)的操作后，教師和學(xué)生各司其職。在課前，學(xué)生通過(guò)SPOC平臺(tái)看教學(xué)視頻，碰到難點(diǎn)問(wèn)題暫停播放進(jìn)行思考，甚至可以重新播放，邊做筆記，標(biāo)注重難點(diǎn)。一般的教學(xué)視頻10分鐘左右，學(xué)生很容易完成，學(xué)習(xí)完成后進(jìn)行必要的在線測(cè)試。學(xué)生還可通過(guò)在線討論與同學(xué)或教師交流，獲取必要的幫助。教師的課前任務(wù)是教學(xué)視頻的錄制與上傳和學(xué)生課前學(xué)習(xí)的統(tǒng)計(jì)分析。每個(gè)教學(xué)視頻要短小精悍，一般以10分鐘為宜。最小化單元內(nèi)容，主題明確，錄制的門檻低，學(xué)生容易消化和吸收。視頻教材可以來(lái)源于已有的MOOC課程、 YouTube、Wiki或者Blog等網(wǎng)絡(luò)資源，也可以自行錄制，或者相互穿插。自行錄制視頻教材要進(jìn)行課程規(guī)劃、羅列主題、列出重點(diǎn)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、撰寫講稿，最后才進(jìn)行錄制。錄制好教學(xué)視頻后，上傳教學(xué)視頻，并利用平臺(tái)視頻工具為教學(xué)視頻添加索引、整理重點(diǎn)、添加測(cè)試點(diǎn)、標(biāo)注重點(diǎn)和難點(diǎn)。然后就是上課前統(tǒng)計(jì)分析學(xué)生的課前學(xué)習(xí)情況。值得注意的是，學(xué)生也可以參與錄制視頻教材，在教別人的同時(shí)提升內(nèi)化自己的知識(shí)。學(xué)生錄制的視頻內(nèi)容相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一般是習(xí)題的講解，例題分析等。

視頻教學(xué)材料的制作要遵循五個(gè)原則：一是學(xué)生為王；二是傳達(dá)理念，感動(dòng)學(xué)生；三是視覺(jué)化說(shuō)明；四是簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)；五是在教師、學(xué)生與視頻教材之間建立正確的關(guān)系。這樣制作的作品更有吸引力，能抓住學(xué)生的眼球。

在課堂上，教師選擇性播放教學(xué)視頻片斷，由于學(xué)生在課前對(duì)此教學(xué)視頻已經(jīng)很熟悉，沒(méi)必要完整播放，時(shí)間在3分鐘左右。然后進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)與剖析，時(shí)間2分鐘。接著就是提問(wèn)與討論，這個(gè)時(shí)間可以適當(dāng)安排寬裕點(diǎn)，讓學(xué)生有思考的余地，一般5分鐘甚至更長(zhǎng)。最后就是教師的補(bǔ)充與小結(jié)，一般1分鐘左右。至此一個(gè)教學(xué)小節(jié)完成，教師在確保每個(gè)學(xué)生基本理解的情況下，進(jìn)入下一個(gè)小節(jié)，周而復(fù)始。在課堂討論的過(guò)程中，學(xué)生相互交流對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，這樣學(xué)生就會(huì)對(duì)同一問(wèn)題進(jìn)行多角度的思維，拓寬了視野。教師在旁邊進(jìn)行點(diǎn)撥和指導(dǎo)。課堂經(jīng)過(guò)翻轉(zhuǎn)后，課堂成了學(xué)生進(jìn)行討論交流和解決問(wèn)題的場(chǎng)所。學(xué)生還可以利用iPad、智能手機(jī)和筆記本電腦來(lái)查閱資料，以前分散注意力的通信設(shè)備，現(xiàn)在成了學(xué)習(xí)輔助工具。

課后，學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)，還是看教學(xué)視頻教材，再現(xiàn)課堂內(nèi)容，并整理筆記。教師通過(guò)在課堂參與學(xué)生討論發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行整理歸類，分發(fā)給每個(gè)學(xué)生。并給每個(gè)學(xué)生一個(gè)課堂評(píng)價(jià)，激發(fā)課堂的學(xué)習(xí)討論熱情。

在翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)計(jì)與安排。本文在設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容時(shí)，理論課與實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方法有所差別。理論課翻轉(zhuǎn)教學(xué)時(shí)按問(wèn)題式方法組織教學(xué)，實(shí)驗(yàn)課按CDIO的工程思想組織教學(xué)。

2.理論課設(shè)計(jì)（問(wèn)題式教學(xué)）

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論教學(xué)視頻設(shè)計(jì)采用問(wèn)題式教學(xué)方法，教師針對(duì)每個(gè)教學(xué)主題首先講解5分鐘；接著針對(duì)講解的重點(diǎn)和難點(diǎn)提出問(wèn)題讓學(xué)生思考和回答，時(shí)間控制在3分鐘左右；最后用2分鐘對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和說(shuō)明，如圖2。

問(wèn)題式教學(xué)法的基本結(jié)構(gòu)可概括為“三環(huán)”。第一環(huán)節(jié)，創(chuàng)造問(wèn)題情境，發(fā)現(xiàn)、提出問(wèn)題，并使問(wèn)題定向，即生成問(wèn)題。第二環(huán)節(jié)，對(duì)生成的定向問(wèn)題，進(jìn)行自主探究（個(gè)體與集體合作學(xué)習(xí)），分析、解決問(wèn)題，即探索問(wèn)題。第三環(huán)節(jié)，對(duì)探索的問(wèn)題及時(shí)反饋，在驗(yàn)證中得以解決，并進(jìn)一步拓展問(wèn)題，即發(fā)展問(wèn)題。

3.實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)（CDIO教學(xué)）

CDIO工程教學(xué)模式是麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國(guó)研究組織創(chuàng)立的工程教育理念。CDIO代表構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，如圖3。它以產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)工程理論、技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。

在課前制作簡(jiǎn)短視頻，介紹在實(shí)驗(yàn)專題要用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能，實(shí)驗(yàn)器材的使用方法。學(xué)生在課前學(xué)習(xí)完視頻，了解了相關(guān)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)器材的性能后，結(jié)合自己學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)專題的目的和要求，構(gòu)思實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)自己的構(gòu)思，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法和步驟。在實(shí)驗(yàn)課上按設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn)。最后運(yùn)行該實(shí)驗(yàn)作品，測(cè)試是否能進(jìn)行正常的運(yùn)作。如果測(cè)試不成功，分析失敗原因，找出錯(cuò)誤，重新進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作。

四、教學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

將一個(gè)年級(jí)的四個(gè)教學(xué)班（每個(gè)教學(xué)班30人）分成兩組，每組60人。一組按常規(guī)的講授式教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，稱為常規(guī)組；一組按翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法組織教學(xué)，稱為SPOC組。采集2015年和2016年兩個(gè)學(xué)期每學(xué)期兩組學(xué)生的期末測(cè)評(píng)成績(jī)，用SPSS進(jìn)行定量與定性分析，結(jié)果如表1。2015學(xué)年度，未用SPOC翻轉(zhuǎn)教學(xué)，常規(guī)組1和常規(guī)組2平均成績(jī)接近，而常規(guī)組1和常規(guī)組2的平均值t檢驗(yàn)結(jié)果p=0.1>0.05，故兩個(gè)班的平均成績(jī)沒(méi)有顯著差異。2016學(xué)年度，常規(guī)組3仍然采用常規(guī)教學(xué)方法，SPOC組應(yīng)用SPOC翻轉(zhuǎn)教學(xué)，SPOC組的平均成績(jī)明顯高于常規(guī)組3，而兩組的平均值t檢驗(yàn)結(jié)果p=0.03<0.05，故兩者存在顯著差異。2015年度與2016年度相比，常規(guī)組的平均成績(jī)沒(méi)有太大的變化，而SPOC組的平均成績(jī)明顯提高。由此可見(jiàn)，應(yīng)用SPOC翻轉(zhuǎn)教學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用。

用同樣的試驗(yàn)方法對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)常規(guī)組與SPOC組的實(shí)驗(yàn)成績(jī)變化趨勢(shì)與理論課成績(jī)基本相同。但SPOC組與常規(guī)組的實(shí)驗(yàn)成績(jī)平均分差距比理論課要大，說(shuō)明SPOC翻轉(zhuǎn)教學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)課的影響更大。

總之，用SPOC翻轉(zhuǎn)教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，上課時(shí)很難看到學(xué)生玩手機(jī)、打瞌睡等現(xiàn)象，大家都在積極思考問(wèn)題，討論主題或者動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?；钴S了課堂氣氛，拉近了學(xué)生之間、師生之間的距離。學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)不管在理論課還是實(shí)驗(yàn)課都有顯著提高。

五、結(jié)語(yǔ)

在分析比較MOOC、SPOC和翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)形式的基礎(chǔ)上，博取眾家之長(zhǎng)，在SPOC平臺(tái)上，設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的翻轉(zhuǎn)教學(xué)方法。將持續(xù)周期長(zhǎng)、內(nèi)容復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)分割成五門相對(duì)獨(dú)立又彼此聯(lián)系的子課程，這樣學(xué)生很容易完成一門子課程，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感。詳細(xì)闡述了在SPOC平臺(tái)上如何組織翻轉(zhuǎn)教學(xué)，從在平臺(tái)上開(kāi)課開(kāi)始，課前教學(xué)視頻的制作原理，課前反饋信息的統(tǒng)計(jì)，課堂上的翻轉(zhuǎn)教學(xué)，一直到最后的教學(xué)評(píng)測(cè)。理論課采用了問(wèn)題式教學(xué)方法，試驗(yàn)課則應(yīng)用CDIO的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。盡量做到了與企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)需求無(wú)縫對(duì)接。

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