孫寶珍 華彪

摘? 要：SPOC（Small Private Online Course）是后MOOC時代一種典型的課程教學(xué)模式，具有局限性、集約化和小眾化的特點，其目標(biāo)是最大限度地實現(xiàn)MOOC與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的深度融合。該文積極探索并構(gòu)建基于SPOC的物理化學(xué)實驗“線上+線下”混合教學(xué)新模式，以期為SPOC在高校的應(yīng)用和物理化學(xué)實驗教學(xué)改革提供參考。實踐結(jié)果表明，混合教學(xué)新模式能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、團隊合作意識和科研創(chuàng)新能力，優(yōu)化實驗教學(xué)。

關(guān)鍵詞：SPOC；物理化學(xué)實驗；線上；線下；混合教學(xué)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）15-0120-04

Abstract： SPOC（Small Private Online Course） is a typical curriculum teaching mode in the post-MOOC era. It is characterized by its anti-popularization， restriction， and intensification， aiming to maximize the deep integration between MOOC and traditional classroom teaching. This paper actively explores and establishes a hybrid teaching mode for Physical Chemistry Experiment based on SPOC， online， and offline classroom. It is hoped to provide a reference for the application of SPOC in universities and for the reform of Physical Chemistry Experiment teaching. Practices show that the hybrid teaching mode improves students' abilities in self-learning， teamwork， and scientific research innovation. It can also help optimizing the experimental teaching.

Keywords： SPOC; Physical Chemistry Experiment; online classroom; offline classroom; hybrid teaching mode

隨著智能信息技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)技術(shù)在一定程度上推動了高校教學(xué)方法的進一步改革。在線教育逐漸成為一種前沿方式，使傳統(tǒng)課堂教學(xué)更具前瞻性和創(chuàng)新性，在某些方面與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比具有明顯優(yōu)勢。因此，為了努力引導(dǎo)全民教育和素質(zhì)教育，應(yīng)使原有的教育模式向線上線下融合的方向發(fā)展[1]。物理化學(xué)實驗是許多師范院校、理工科院校和高職院校設(shè)置的專業(yè)基礎(chǔ)實驗，涵蓋化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程、材料科學(xué)、生命科學(xué)和食品科學(xué)等專業(yè)。物理化學(xué)實驗與物理化學(xué)理論課程的結(jié)合，是物理化學(xué)理論課程中必不可少的實踐、應(yīng)用和擴展聯(lián)系。通過實驗操作，學(xué)生不僅可以鞏固物理化學(xué)的基本理論知識，而且還可以接受科學(xué)實驗研究方法的培訓(xùn)，從而培養(yǎng)出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和科學(xué)風(fēng)格，并為將來的工作或進一步的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備[2]。因此，物理化學(xué)實驗課在培養(yǎng)化學(xué)及其他相關(guān)專業(yè)人才方面發(fā)揮著非常重要的作用。面對新的教學(xué)模式，物理化學(xué)實驗課程需要在傳統(tǒng)面對面教學(xué)的基礎(chǔ)上進行整體布局，充分利用現(xiàn)有的技術(shù)手段和方法，探索適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的新方案[3]。

傳統(tǒng)線下物理化學(xué)實驗課程的基本教學(xué)模式一般分為經(jīng)典的四步走：學(xué)生首先自己通過觀看課本，進行預(yù)習(xí)，了解實驗的基本原理、實驗?zāi)繕?biāo)以及撰寫預(yù)習(xí)報告；教師檢查實驗預(yù)習(xí)報告，而后講解實驗的原理并從頭到尾演示一遍實驗過程；學(xué)生相互之間多人組隊，記錄實驗數(shù)據(jù)并完成實驗；最后撰寫個人的實驗報告，老師再對實驗報告的完成情況進行打分。

很顯然，傳統(tǒng)的線下物理化學(xué)實驗課程的教學(xué)模式會帶來幾個普遍的問題：首先，每次實驗的課前預(yù)習(xí)報告，學(xué)生基本都是千篇一律地抄寫課本上的實驗原理，根本沒有看到預(yù)習(xí)的效果，使得預(yù)習(xí)反而成為了學(xué)生們的“累贅”；其次，傳統(tǒng)的線下課堂教學(xué)模式采用的是老師單方面講課的方式，學(xué)生并沒有成為課堂的主人，這極大地打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；最后，每次實驗課堂上學(xué)生都是按照老師的實驗演示，機械地操作一遍實驗，這一過程中，學(xué)生沒有帶著自己創(chuàng)新的想法去進行，這嚴(yán)重阻礙了對學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的培養(yǎng)。

由此可見，傳統(tǒng)、單一的線下教學(xué)模式不僅課堂效率低下，而且對學(xué)生們的培養(yǎng)沒有達(dá)到應(yīng)有的目標(biāo)。為了改變這一現(xiàn)狀，本物理化學(xué)實驗教學(xué)團隊基于目前較為流行的SPOC平臺，探索并實踐了“線上+線下”這一混合教學(xué)新模式。

一? 基于SPOC的混合教學(xué)模式

MOOC（Massive Open Online Course）即我們常說的“慕課”，其譯文全稱是“大規(guī)模開放的在線課程”。慕課模式，自2011年以來便流行于國際教育領(lǐng)域，目前我國各個網(wǎng)絡(luò)平臺上有大量的種類繁多的在線網(wǎng)絡(luò)慕課課程。但其有著許多的缺點：如需要高額的運營成本、不考慮受眾群體的單一的教學(xué)模式、固定的學(xué)習(xí)方式以及極高的中途退課率等。不同于MOOC的教學(xué)模式，SPOC（Small Private Online Course，小規(guī)模私有的在線課程）的受眾人群相對少了很多，一般僅有幾十人左右，這些人均是課程發(fā)布者所限制的，因此其不需要高昂的維護成本；同時由于其可以設(shè)置一定的學(xué)習(xí)目標(biāo)以及完成條件，可以在一定程度上解決MOOC所面臨的問題，可以說SPOC這一教學(xué)新模式對MOOC的劣勢與不足方面作了有益探索，最大程度地實現(xiàn)了慕課與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的深度融合，而不僅僅只限于傳統(tǒng)的線下課程或者單一的線上課程[4]。

大量的實踐表明，單一的線上或線下教學(xué)都不是最好的教學(xué)模式。將線上與線下教學(xué)進行有機結(jié)合，可以在一定程度上取長補短，使得兩者相得益彰，呈現(xiàn)出“1+1>2”的效果，最終達(dá)到提高教學(xué)效果以及課堂教學(xué)質(zhì)量這一根本性的目的[5]。在這一方面，SPOC具有靈活的教學(xué)模式，教師既是課程資源的整合者和發(fā)布者，又是課堂的指導(dǎo)者和推動者，這既保證了線上教學(xué)質(zhì)量，又能進一步提高線下教學(xué)的效果。其次就是較高的課程效率，SPOC能夠通過限定學(xué)生規(guī)模，制定線上簽到、學(xué)習(xí)打卡，從而避免以往線上教學(xué)的高輟課率和低完成率現(xiàn)象。最后，基于SPOC平臺的“線上+線下”教學(xué)模式，課前學(xué)生可以看教學(xué)提前準(zhǔn)備好的視頻預(yù)習(xí)，帶著問題前往課堂學(xué)習(xí)，這有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；課中老師不需要從頭到尾講解并演示實驗，而是只需要針對學(xué)生們預(yù)習(xí)時提出的幾個突出的問題進行講解并討論，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性；課后讓學(xué)生們自主在平臺上完成課后作業(yè)，過程中有問題可以通過SPOC平臺反復(fù)觀看視頻學(xué)習(xí)或與老師討論，進一步提高學(xué)生們的主觀能動性。此外，老師可以通過SPOC平臺了解學(xué)生課前預(yù)習(xí)以及課后作業(yè)完成情況，并結(jié)合課堂表現(xiàn)，多方位多角度地考查學(xué)生的學(xué)習(xí)成果并評分，以此充分提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率[6]?；诖耍瑢POC教學(xué)模式應(yīng)用到物理化學(xué)實驗課程教學(xué)中，不僅可以提高學(xué)生對知識的掌握情況，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，同時還可以凸顯出“以學(xué)生為主體”的教學(xué)思想，讓學(xué)生真正成為課堂的主人。此外，通過讓同學(xué)自行觀看慕課學(xué)習(xí)，還可以使得學(xué)生慢慢形成自學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。當(dāng)然在這一過程中，從始至終教師都需要以“引導(dǎo)者”的身份，引領(lǐng)著學(xué)生們學(xué)習(xí)[7]。

二? 基于SPOC的混合教學(xué)模式探索與實踐

物理化學(xué)實驗教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)、獨立思考和創(chuàng)新的能力。因此，在基于SPOC的混合教學(xué)新模式中，各環(huán)節(jié)的構(gòu)建應(yīng)以充分發(fā)揮學(xué)生的主動性為基本原則，同時采用有效的情境合作模式，進而促進學(xué)生對實驗意義的構(gòu)建[8]。具體實施方案可分為課前、課中和課后三個階段，具體詳情如圖1所示。

（一）? 學(xué)生課前學(xué)習(xí)

學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)是實施混合教學(xué)模式極為重要的一環(huán)，課前預(yù)習(xí)效果對學(xué)生的課堂理解以及物理化學(xué)實驗的操作均有著重要影響。因此，每次實驗，本教學(xué)團隊都會記錄下實驗所用儀器的原理和使用方法，以及數(shù)據(jù)讀取方法、實驗步驟和數(shù)據(jù)處理方法，并上傳至SPOC網(wǎng)絡(luò)平臺。學(xué)生只需在課前登錄SPOC網(wǎng)絡(luò)平臺，便可自主學(xué)習(xí)，同時該教學(xué)視頻還能反復(fù)觀看。在這一過程中，為了提升學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果，完成布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，我們對SPOC平臺作了一系列的限制。首先每個學(xué)生在學(xué)習(xí)之處均需要完成簽到，否則視為“未預(yù)習(xí)”，作扣分處理；其次，視頻在看第一遍的時候，視頻進度條不可以進行拖拽，視頻窗口不能縮小，同時在視頻播放過程中隨機插入問題，這樣能夠提高學(xué)生的注意力，達(dá)到預(yù)想的預(yù)習(xí)效果；最后完成相應(yīng)實驗的預(yù)習(xí)報告等待老師查閱，帶著問題進入課堂，這有利于課堂教學(xué)活動的順利實施。由上可見，SPOC課程的視頻可以達(dá)到預(yù)習(xí)的目的，使得學(xué)生對實驗有著較為充足的了解，開拓學(xué)生的思維，為提高學(xué)生的創(chuàng)新思維打下堅實的基礎(chǔ)。

（二）? 教師課中引導(dǎo)

課堂教學(xué)活動是混合教學(xué)模式的核心。通過學(xué)生課前自學(xué)，學(xué)生對實驗項目的目的、原理和過程有了清晰的認(rèn)識，并已經(jīng)能夠做到。在學(xué)生開始之前，老師只需要講解簡單的原理，進行實驗操作演示，讓學(xué)生了解整個實驗。同時，在這個過程中，我們有針對性地向?qū)W生提出一些有關(guān)于實驗中的問題，進一步檢查學(xué)生們課前自主學(xué)習(xí)的情況。很顯然，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，混合式教學(xué)模式由于學(xué)生們課前較好的預(yù)習(xí)效果，使得老師完全不需要從頭到尾仔仔細(xì)細(xì)地講解實驗原理以及操作流程，這極大地縮短了教師在課堂上講解的時間，從而增加了學(xué)生動手操作的時間，這既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又培養(yǎng)了學(xué)生的實驗操作技能，潛移默化地提高了學(xué)生的動手能力以及團隊協(xié)作能力。在各小組實驗操作過程中，教師進行巡視指導(dǎo)，糾正學(xué)生在實驗中的錯誤操作，對學(xué)生不懂或不理解的實驗數(shù)據(jù)、現(xiàn)象進行解釋。值得一提，以防止學(xué)生為了獲得“標(biāo)準(zhǔn)”的實驗結(jié)果而篡改或抄襲他人的實驗數(shù)據(jù)，教師要在每個小組的實驗數(shù)據(jù)書上進行簽名并填寫日期。在實驗課程的最后，讓學(xué)生們對實驗中碰到的普適性現(xiàn)象或問題進行小組討論，激發(fā)學(xué)生的思維能力，加深學(xué)生對這一物理化學(xué)實驗的認(rèn)識，同時也是培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的理論知識解釋問題和處理問題的能力。

（三）? 學(xué)生課后考核

傳統(tǒng)的考核體系更多地是把重點放在實驗報告的撰寫上，從而忽略了課前預(yù)習(xí)以及課中操作的重要性，這樣不利于學(xué)生整體科學(xué)素養(yǎng)的提升，更加不利于學(xué)生養(yǎng)成一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度[9]。而我們對學(xué)生在整個實驗過程中的綜合表現(xiàn)（課前預(yù)習(xí)、課堂操作、課后實驗報告等）進行綜合評分，提高評價分?jǐn)?shù)的客觀性。首先是課前預(yù)習(xí)，根據(jù)學(xué)生們的簽到情況、問題解答情況及預(yù)習(xí)報告完成情況，給學(xué)生們的課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)進行打分，該部分分?jǐn)?shù)占總成績的30%（即滿分30分）；而后是課堂操作部分，主要是在課堂巡視過程中，觀看每個學(xué)生對實驗的熟練程度以及完成情況評分，由于本課程是以動手能力為主的課程，因此該部分占總成績的40%（即滿分40分）；最后是實驗報告的撰寫，實驗報告作為物理化學(xué)實驗的一個非常重要的組成部分，主要是對實驗數(shù)據(jù)進行科學(xué)的處理，得到所需的實驗結(jié)果和物理量，達(dá)到實驗?zāi)康?，該部分分?jǐn)?shù)占總成績的30%（即滿分30分）。完整的實驗報告必須包括數(shù)據(jù)處理過程、結(jié)果分析、誤差來源、經(jīng)驗體會和課后思考題等內(nèi)容。根據(jù)以上三個部分得分，相加最后得到一個總分，這便是這一個實驗學(xué)生的最后得分。如此考核的目的是能更綜合地評析每一位學(xué)生的表現(xiàn)，規(guī)范評分細(xì)則，以過程性的考核代替以往的結(jié)果性考核，讓學(xué)生重視實驗過程中的每一個環(huán)節(jié)，有利于提高每一位學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性及主動性。

三? 基于SPOC混合教學(xué)的實踐成效、特征與反思

目前，基于SPOC的物理化學(xué)實驗課程混合教學(xué)模式已應(yīng)用于2022—2023級多個專業(yè)的學(xué)生，課程改革初見成效，與此同時也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處。下面將對混合教學(xué)的實踐成效、特征及反思進行闡述。

（一）? 實踐成效

首先是大幅提高了學(xué)生實驗操作技能。其中，線下實驗可以讓學(xué)生親自動手操作儀器、設(shè)備，培養(yǎng)實際操作技能，而線上實驗學(xué)習(xí)則提供了更詳細(xì)更精確的實驗操作，增強了學(xué)生對實驗的理解和熟悉度。相較于傳統(tǒng)教學(xué)時期的學(xué)生，我們驚喜地發(fā)現(xiàn)，在混合教學(xué)模式下的學(xué)生不論是對于實驗的知識點還是操作要點，均更加地熟悉。

然后是增強了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。傳統(tǒng)教學(xué)模式下的學(xué)生只能通過課前的書本預(yù)習(xí)以及課上的教師演示了解并重復(fù)實驗，缺少了對實驗的思考與理解。但是通過在線教學(xué)平臺，學(xué)生既可以自主選擇學(xué)習(xí)時間和地點，還可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進度和理解程度進行學(xué)習(xí)，這種自主學(xué)習(xí)的方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，增強了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

最后是加強了師生之間的交流，提高了教學(xué)質(zhì)量。在實際教學(xué)的過程中，每一個環(huán)節(jié)均有老師扮演引導(dǎo)者的角色，不論是線下課堂還是在線學(xué)習(xí)平臺上，學(xué)生可以隨時以留言或當(dāng)面詢問的方式向老師提出問題或討論實驗現(xiàn)象，老師也可以隨時回答或引導(dǎo)學(xué)生深入思考；經(jīng)過2019—2021年的教學(xué)實踐，我們發(fā)現(xiàn)這種互動方式可以加強師生之間的溝通和理解，提高學(xué)生對于實驗的掌握程度。另外，我們豐富了考核方案，使得考核結(jié)果更直觀更全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。由表1可以直觀地看到混合教學(xué)模式的考核體系更加科學(xué)更加全面。

此外，為了進一步了解學(xué)生對于SPOC混合教學(xué)這一模式的看法，我們對2019—2021年上過基于SPOC混合教學(xué)的物理化學(xué)實驗課程的部分專業(yè)學(xué)生作了一個有關(guān)教學(xué)效果的問卷調(diào)查，有效問卷數(shù)為688份。調(diào)查結(jié)果顯示，99%的學(xué)生認(rèn)為SPOC混合教學(xué)是非常有必要的，是有助于課程學(xué)習(xí)的；87%的學(xué)生認(rèn)為這一模式更利于自主學(xué)習(xí)，隨時隨地觀看視頻并完成預(yù)習(xí)報告；92%的學(xué)生表明能及時快速地從在線平臺解決所遇到的問題。這表明學(xué)生們對SPOC混合教學(xué)模式的認(rèn)可度還是很高的。

綜上所述，不論是從教師教學(xué)質(zhì)量，還是學(xué)生反饋情況來看，均說明這一教學(xué)模式的可行性。

（二）? 實踐特征

具有靈活性：線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式具有較強的適應(yīng)性，可以根據(jù)實驗內(nèi)容和學(xué)生需求進行靈活調(diào)整。例如，對于一些具有安全隱患、操作復(fù)雜或需要大規(guī)模實驗的內(nèi)容，可以先以錄播的形式，讓學(xué)生們了解實驗中需要格外注意的點，而后再讓學(xué)生在課堂中進行操作；而對于一些要求學(xué)生實地感受和著重觀察現(xiàn)象的內(nèi)容，則主要是以線下實驗為主，讓學(xué)生們切身去感受實驗現(xiàn)象。

資源共享與互動：線上線下教學(xué)相結(jié)合，可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)平臺，加強師生與學(xué)生間的互動和資源共享。教師可以通過線上平臺提供教學(xué)資源、實驗案例和指導(dǎo)，學(xué)生可以通過線上平臺學(xué)習(xí)和互相交流[10]。

教學(xué)內(nèi)容全面化：線上線下教學(xué)相結(jié)合，能夠豐富和拓寬教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)實驗難以展現(xiàn)的微觀和宏觀實驗現(xiàn)象，可以通過線上模擬實驗等方式呈現(xiàn)給學(xué)生，從而提高學(xué)生的實驗認(rèn)知能力和創(chuàng)造力。

（三）? 實踐反思

盡管基于SPOC的混合教學(xué)模式取得了一定的成效以及師生們的認(rèn)可，但是仍然存在著許多的不足以及挑戰(zhàn)。下面將從學(xué)生以及教師兩個方面闡述目前所面臨或者待解決的主要問題。

對于學(xué)生而言。以課前預(yù)習(xí)為例，不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式，基于SPOC混合教學(xué)的物理化學(xué)實驗課程的教學(xué)以及考核方式均有所改變，學(xué)生們在線下實驗課前不僅需要預(yù)習(xí)實驗，還需要觀看在線平臺的實驗講解視頻并回答教師設(shè)置的相應(yīng)問題，并完成實驗預(yù)習(xí)報告。這無疑增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)量以及工作量，部分學(xué)生會產(chǎn)生抵觸的情緒。對于這一問題，我們認(rèn)為后期主要應(yīng)該從兩個方面進行解決。一方面是對于課程的設(shè)置還需要進一步優(yōu)化，合理地配置教學(xué)上的內(nèi)容，增加各環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)的趣味性，盡量讓學(xué)生們學(xué)在其中、樂在其中；另一方面教師應(yīng)該在平常的交流中引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生，激發(fā)學(xué)生們對學(xué)習(xí)的積極性。另一問題是報告抄襲問題，在撰寫實驗報告過程中，部分學(xué)生不經(jīng)思考直接拿其他同學(xué)的實驗報告抄襲。這一問題也可從兩方面處理。對抄襲的同學(xué)作思想工作以及該次實驗課程低分，讓完成報告的學(xué)生勿將報告借于他人抄襲。

對于教師而言。教師身為整個教學(xué)活動過程的設(shè)計者和引導(dǎo)者，新的教學(xué)模式也是一個極大的挑戰(zhàn)。例如，在線平臺上的課程錄制，既要求教師所錄制的內(nèi)容無任何差錯，又要求內(nèi)容要有一定的創(chuàng)新性和趣味性，同時還需要考慮如何更好地鍛煉學(xué)生們的思維。這意味著教師不僅需要在課堂上進行實驗指導(dǎo)，還需要教師花費大量的時間和精力在課前以及課后，這一轉(zhuǎn)變需要教師們適應(yīng)。另外，教學(xué)模式的改變，意味著教師們需要學(xué)習(xí)新的教學(xué)手段——SPOC平臺的使用[11]。

四? 結(jié)束語

基于SPOC的混合教學(xué)新模式為傳統(tǒng)線下物理化學(xué)實驗教學(xué)改革提供了新的思路和方法。我們的實踐結(jié)果表明，混合式教學(xué)模式有利于提高物理化學(xué)實驗的教學(xué)效果，加深學(xué)生對每個實驗理論知識的理解程度，提高學(xué)生們的動手操作能力以及學(xué)習(xí)的積極性，營造良好的課堂氛圍。我們將繼續(xù)對SPOC在高校物理化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用進行深入研究，不斷地修正和完善。

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