孫偉峰，唐 敏，姚 琳

（大連理工大學軟件學院，遼寧大連 116600）

0 引言

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出，要“建立開放靈活的教育資源公共服務平臺，促進優(yōu)質教育資源普及共享”。因此，我國近年來建設了大量MOOC 平臺，線上課程資源得到了大幅增長。但在當前廣泛使用的線上學習模式下，學生在自行觀看視頻與學習過程中，存在缺乏緊迫感與自我督促的動力，以及網(wǎng)站訪問不暢等問題，導致部分學生無法按時完成線上課程要求。同時，針對學生學習狀態(tài)、學習進度等情況，教師只能通過查閱學生的線上學習時長和訪問次數(shù)等進行了解，而無法有效了解學生真實的學習效率。因此，如何能夠打破這種不能面對面的距離壁壘，讓學生們能夠積極參與課堂學習、注重學習過程，將傳統(tǒng)“看網(wǎng)課，湊時長”的被動學習方式轉換為“多討論，勤提問”的主動學習方式，將關注重點從原來的教師“講了什么”，變成現(xiàn)在考核學生“學了什么”、“學到了什么”，是線上教學亟待解決的問題［1-3］。

2020 年因新冠肺炎的影響，線上教學再次得到了教育界重視。為響應國家和教育部的號召，在新冠肺炎疫情防疫期間實現(xiàn)“停課不停教、停課不停學”的目標，在特殊時期采用信息化手段以達到更好的教學效果，因此需要對線上課程的支持平臺、組織方式、講課及互動方式等進行新的探索。

1 傳統(tǒng)線上教學及其面臨的問題

MOOC 是一種大規(guī)模開放在線課程，MOOC 的優(yōu)點在于可以學習到來自全球的課程，且課程時間安排更加靈活、自由，但MOOC 的缺陷也十分明顯——課程面向社會所有成員，因此不會對學生基礎進行區(qū)分，導致基礎差的學生學習困難；因為其學習模式的自由性，學生學習失去緊迫感，導致課程完成率低；由于其完全依賴網(wǎng)絡課程，教師很難掌握學生實際學習情況。

SPOC 是一種小規(guī)模、限制性的在線課程，其規(guī)模一般是幾十到幾百人，限制性體現(xiàn)在只允許符合條件的學習者加入課程。SPOC 將MOOC 的如微課、講義等教學資源應用到傳統(tǒng)小規(guī)模課堂中，以實現(xiàn)MOOC 與傳統(tǒng)課堂的結合，是對MOOC 的繼承、發(fā)展和超越，但SPOC 形式也同樣忽略了學生反饋環(huán)節(jié)［4-6］。

隨著MOOC、SPOC 等教學形式在國內的發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式成為現(xiàn)代教育發(fā)展的主流方向［7-11］。目前“慕課+翻轉課堂”、“SPOC+翻轉課堂”的結合使教學模式逐漸從單一線下模式發(fā)展為線上線下相結合的教學模式。許多高校采用教師線下授課、學生回看線上視頻的方式，但完全采用線上教學的情況十分少見。

當前國內完全采用線上教學的模式有兩種：一是將線下授課內容全部轉變?yōu)榫€上視頻的模式，該方法的優(yōu)勢在于簡單、方便，任何能夠聯(lián)網(wǎng)的用戶都可加入課堂中，但該模式與真正的互聯(lián)網(wǎng)教學差距很大，并且忽視了學生在學習過程中的個體差異，不能根據(jù)學生的學習情況進行調整，也不能針對學生的疑惑進行實時解答；第二種模式是直播授課模式，該方法能對學生的問題進行實時解答，十分接近線下教學模式，但由于不能像線下教學一樣實時觀察學生，教師很難發(fā)現(xiàn)學生注意力分散的問題。

作為教育工作者，需要對學生線上學習過程中的困難進行了解，才能對癥下藥，提出合適的線上教學方案。在線上教學方案實施的第一周，以大連理工大學軟件學院本科生為調查對象，調查人數(shù)為500 人，得到第一周網(wǎng)上教學的調查問卷。

從問卷中可以看出，學生遇到的主觀問題主要是缺少學習氛圍、不能合理安排學習計劃和線上學習時注意力容易分散等問題，這也是本文需要重點解決的問題。因此，本文提出一種分組管理、面向過程，并將多種技術手段相結合的“自學+導學+溝通+過程”教學方案。該方案在傳統(tǒng)的線上學習基礎上，融入分組學習、討論提問、定期答疑等新元素，并且增設了師生之間的每周定點答疑，對重點問題進行講解。該方式不僅能增強學生主動學習的參與度，還能彌補學生由于枯燥的網(wǎng)課學習導致注意力不集中而形成的知識漏洞。

2 面向過程的高效線上教學方案設計

本文采用的教學方案旨在幫助學生在疫情或其它特殊情況下，在只能采用線上教學模式期間獲得較好的學習效果。該方案結合了“網(wǎng)上視頻SPOC+翻轉課堂”兩種線上教學模式的優(yōu)點，更加注重對學生自我學習能力的培養(yǎng)，尤其注重培養(yǎng)學生帶著問題學習以及主動學習的能力。方案總體框架如圖1 所示。

圖1 面向過程線上教學方案總體框架

對于學生，在教學過程中需要培養(yǎng)其主動學習的能力，因此本方案要求學生依靠現(xiàn)有的網(wǎng)上資源（如網(wǎng)課視頻和各類電子書形式的參考書）自主掌握課程基礎知識，并要求學生在學習過程中形成小組，在組內進行學習討論；對于教師，在教學過程中需要面向對象進行教學，及時通過學生的學習反饋調整教學安排。因此，在本方案中，加入了每周直播答疑以及時解決學生學習過程中遇到的難題，并通過教學期間的各種考核得到學生學習情況的真實反饋。

2.1 主動學習

圖2 為美國緬因州國家訓練實驗室研究出的“學習金字塔”。根據(jù)其研究成果，被動學習方式效率低下，如傳統(tǒng)教育中最常采用的“聽講”方式，其學習效果最差，兩周以后學生能夠記住的學習內容只有5%。因此，提高學生主動學習的能力是本方案著重考慮的因素之一。為了提高學習效率，本教學方案將結合主動學習方式，如“小組討論”、“實踐”、“給他人講解”等，通過小組討論，學生可記住大約50% 的內容，通過實踐以及給他人講解的過程，學生能記住高達75% 甚至90% 的學習內容。

首先，采用“SPOC+翻轉課堂+問題驅動”的教學模式讓學生對基礎知識進行自主學習，此處的SPOC 采用任課老師對知識點的講解視頻。以問題為導向設計學前任務，在每堂課設置問題，讓學生帶著問題學習，可在學習過程中提高注意力。此外，對于學習進度要求，不以課時為單位，而是以周為單位，只設定每周的最低學習要求。該措施能讓學生更靈活地安排學習時間，促進其主動學習的興趣。

圖2 學習金字塔

其次，在教學中引入分組策略，分組的大小（人數(shù)）由班級總人數(shù)決定。每周要求以小組為單位至少提出一個問題，教師從中選擇問題進行全班討論。通過分組討論，學生從聽課、看課件的被動學習轉變?yōu)橛懻?、交流、實踐的主動學習，從而進一步加深對所學內容的理解。為保護學生隱私，學習進度只統(tǒng)計小組中最快和最慢的學習進度。通過該方法，不僅能夠以小組為單位提高學生的學習積極性，而且在小組間形成競爭，最終實現(xiàn)組內成員“人人優(yōu)秀”。

此外，課程結業(yè)時，每組也需要以小組為單位至少錄一個視頻，該視頻可以是學生對本次課程的學習總結，也可以是整個小組對課程相關重難點問題的探討。通過錄制視頻，可以令學生對所學知識作一次完整的回顧，使其對知識的掌握更加牢固。

2.2 面向過程——以學生學習過程為中心

在線上學習過程中，學生往往面臨問題無法及時得到解答的難題，而教師也面臨無法及時獲取學生學習進度的難題。因此，在方案設計時要考慮到如何利用“互聯(lián)網(wǎng)+”對學生學習過程進行全方位跟蹤，鼓勵學生提出問題，并基于學生學習情況對授課內容進行調整。

首先，在提出的方案中，以學生實際需求作為出發(fā)點，采取“文字+直播”的方式進行答疑。文字答疑方式更加方便、時間上也更加靈活，可以實時對學生提出的問題進行解答。在每周學習快結束時進行直播答疑，直播答疑會回答學生以小組為單位提出的問題，同時鼓勵同班其它小組回答問題，提高學生的參與度。然而，無論是文字答疑還是直播答疑，提出的問題都不只是由教師進行回答，而是由教師、助教、學生三方面進行討論與回答。此外還可以對學生進行抽查提問，以直接了解學生目前的學習情況，并且因為抽查提問是通過直播實時進行的，會增加學生學習的緊迫感，使學生在學習過程中提高專注力而非敷衍了事。

其次，為了督促學生學習并作為平時的考核方式之一，每周末安排學生們總結本周所學知識點，以小組為單位匯總給教師。通過這種模式，學生能夠加深對知識的印象，提高知識總結能力。此外，學生總結的周報能夠作為自己期末復習的材料，避免臨時抱佛腳的窘境。在學習過程中，也會通過組長反饋組員情況、組與組間對比、每周簽到等手段，對學生學習過程進行考核，增加學生的“學習壓力”，切實提高學生的學習動力。

答疑與平時考核能夠讓教師對大多數(shù)學生的學習情況有所了解，以此調整下一步教學方向，還能夠促進課堂交流，讓更多學生主動參與學習。

3 面向過程的線上教學過程實施

按照上述教學方案，在不增加學生負擔的前提下，以計算機網(wǎng)絡課程為例，每周3 次課程，通過超星慕課平臺觀看網(wǎng)課視頻。其中對于視頻觀看時間并不作強行規(guī)定，只作每周最低進度要求。計網(wǎng)一班部分小組前兩周學習進度如圖3 所示（為了保護學生隱私，只顯示每組最快和最慢進度，而不顯示個人進度），對于組內進度差距過大的小組，助教會聯(lián)系組長了解情況。

教學安排如下：周一要求學生觀看教師補充的相關章節(jié)視頻，提出需要思考的問題，要求學生帶著問題去學習，并督促小組間通過QQ 群、QQ 語音等方式進行討論；周四針對小組問題，選擇性地與小組召開QQ 群會議，解答好學的、問題多的小組問題；周五利用騰訊課堂進行直播答疑，該答疑針對所有選修該課程的學生。教學期間主要成員參與活動情況如圖4 所示。

3.1 助教工作

此次共有204 人選修了計算機網(wǎng)絡課程，將其分為兩個班級，每個班級配備一位課程助教，以及一位對兩個班級學習情況進行統(tǒng)計的管理助教。課程助教的主要任務是針對學生問題進行及時答疑，并對學生周報、作業(yè)等進行批改；管理助教主要通過網(wǎng)課平臺后端對學生進度、簽到等情況進行統(tǒng)計。將助教分為兩種職責模式，不僅可以減少助教工作量，而且能更有針對性地輔助學生學習。雖然分為兩個班級，但助教之間會相互聯(lián)系，以此對兩個班級學習情況進行對比，如果一個班級相比另一個班級進度落后過多，則會對落后班級的學生進行隨機詢問，了解其學習困難的原因，并向教師進行反饋。此外，助教還會選出優(yōu)秀的周報發(fā)布至兩個班級群中，讓所有學生進行閱讀學習。

圖3 計網(wǎng)一班部分小組前兩周學習進度

圖4 教學期間學生、教師、助教參與情況

3.2 線上網(wǎng)課平臺學習

本文學習平臺選擇了超星慕課平臺；在課程教學內容方面，以TCP/IP 5 層參考模型為主線，采用《計算機網(wǎng)絡：自頂向下方法與Internet 特色》為主要書本教材，選取大連理工開放課程——計算機網(wǎng)絡（自頂向下方法）作為網(wǎng)課視頻教程。同時，為拓展學生的知識面，在每章的最后增加授課教師錄制的補充視頻，其中會對每章重難點再次進行詳細講解，并簡要介紹目前的最新技術及其針對熱點問題的解決方法，如介紹無線網(wǎng)絡時，會講解無線網(wǎng)絡中的高誤碼、突發(fā)丟包、信號不穩(wěn)定等問題的解決方法，引導學生進行深入學習，激發(fā)學生的研究興趣，并每周定期檢查網(wǎng)課學習進度。網(wǎng)課第一章學習安排如圖5 所示。

圖5 網(wǎng)課學習安排

此外，在視頻課堂中采用問題驅動的教學方法，通過設置問題如“為什么IP、TCP 等協(xié)議的首部要有相應的標示位”、“為什么首部越小越好”等問題，引導學生帶著問題去學習，并在每周直播答疑時鼓勵學生作答。同時布置實踐作業(yè)，鼓勵學生自己安裝路由器虛擬機進行路由表配置。通過實踐，不僅能提高學生的動手能力，還可以讓學生更深入地理解計算機網(wǎng)絡，并為以后課程以及面向工程實踐的學習打下牢固的基礎。

3.3 小組模式

班級總人數(shù)為100 余人，分組采用5～7 人一組的模式。小組間共同任務如下：①小組周報：每周學生在觀看完網(wǎng)課視頻后要在小組內進行交流討論，最后提交一份小組學習周報，其中應包含每位組員本周學習內容以及小組內的討論內容；②小組問題：學生在學習過程中若產生疑問，可以先在組內與組員進行討論，其中討論后仍無法解決的問題會選為小組每周問題，由教師直播時解答，小組問題匯總截選如圖6 所示；③小組視頻：課程結業(yè)時以小組為單位，每組至少錄一個視頻。該視頻可以是學生對計算機網(wǎng)絡整體學習框架的總結，也可以是整個小組對計算機網(wǎng)絡中重難點問題的討論。視頻的錄制沒有時間限制，但要求所有組員都參與進來，并對分工進行詳細說明。

圖6 小組問題匯總截選

3.4 線上答疑

答疑過程包括文字答疑和直播答疑兩部分。文字答疑采用QQ 群的形式，只要學生在學習過程中遇到問題，且小組討論后還是心存疑惑，即可在班級創(chuàng)建的QQ 群內提問，由其他學生、助教或教師進行解答，也鼓勵學生們在群內對問題進行探討。通過群內答疑也可以反映學生對哪些知識點存在疑惑，從而對視頻內容進行調整與補充。

直播答疑在每周五進行，采用視頻直播的方式，主要用來解決小組每周提出的問題。直播對兩個班級同時開放，兩個班級的學生一起參與。在該過程中也鼓勵學生回答問題，以提高學生參與度。此外，為了防止學生在直播課程中走神，會偶爾進行抽查提問，以提高學生注意力。

3.5 考核

成績考核傾向于對學生平時學習過程的考核，采用平時成績（60%）+期中測驗（10%）+結課考試（30%）的模式。平時成績由周報成績以及教師對每個小組的語音抽查組成。周報包括整個小組成員本周所學內容知識匯總、小組討論內容以及小組進度。教師會不定期地抽查一個小組，與小組全部成員進行一次語音通話并實時提問，了解學生學習情況。兩次期中測試均以直播形式出題，并限時提交，力爭達到與線下測試一樣的公平性。測試答案按照一組交由二組批改的模式，先由組長在組內與組員進行探討，給出一份答案后再由組長作為代表在班級群內進行探討，若出現(xiàn)分歧，則由教師進行講解并給出標準答案。小組結業(yè)視頻是小組成員一學期學習成果的體現(xiàn)，部分視頻內容節(jié)選如圖7 所示。

圖7 小組結業(yè)視頻節(jié)選

4 教學成果分析

對大連理工大學軟件學院網(wǎng)絡工程專業(yè)本科學生在疫情期間實施本教學方案，期間進行了兩次期中考試和一次期末考試，期中分別安排在學期前半段（學習完課程重點章節(jié)第二章）和學期后半段（學習完課程難點章節(jié)第三、四章）。計算機網(wǎng)絡一班和三班成績統(tǒng)計如表1 所示。

表1 計網(wǎng)一班與三班學生考試成績統(tǒng)計 單位：%

第一次期中測試時，學生第一次接觸到計算機網(wǎng)絡課程，此時學習內容還未深入到課程難點部分，在此時進行測驗更多地是為了考察該線上教學方案的可行性。從結果來看，82.4% 的學生獲得了優(yōu)良的成績，不及格率只有6.7%，說明本線上教學方案是可行的，并取得了較好效果。但在第二次期中考試時，線上教學的劣勢則體現(xiàn)了出來，此時取得優(yōu)良的人數(shù)只有39.8%，不足之前的一半，不及格率也升至17.4%。但這種情況是正常的，一方面因為第一次考試范圍小且內容簡單，而第二次考試難度大幅提升；另一方面線上教學也存在著師生不能及時交流的情況，教師無法及時獲知學生學習情況。通過第二次考試成績的數(shù)據(jù)，教師及時了解了學生學習情況，此后由教師和助教不定期地抽查學生進行語音提問，通過該方式給學生施加一定壓力，防止部分自制力差的學生敷衍了事。在最終的期末考試中，有63.3% 的學生取得了優(yōu)良的成績，不及格率也降至7.1%，證明了本方案采用的面向過程的方法可以很好地提高學生成績，克服了線上教學中反饋不及時的難題。

5 結語

在疫情期間，通過對線上教學結合翻轉課堂的嘗試，提出一種利用“互聯(lián)網(wǎng)+”資源進行“SPOC+翻轉課堂”、面向過程考核、激勵學生主動學習的方案；采用分組教學模式，并結合問題驅動教學法，提升學生主動學習的能力；通過對學習進度的統(tǒng)計，方便教師了解學生真實的學習情況；采取文字、直播等多種答疑模式，不僅能讓學生的疑問盡快得到解答，而且能讓學生一起討論問題，提高學生參與度，加深其對知識的理解；通過周報和期末小組視頻，讓學生對所學知識進行鞏固，也方便其進行期末復習。該方案充分發(fā)揮了教師在線上課堂中的作用，解決了學生在線學習效率低的問題，提高了學生主動學習的能力。