“双碳”背景下基于SPOC的项目驱动教学模式应用探析.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 141“双碳”背景下基于 SPOC 的项目驱动教学模式应用探析 王树宝1 张凯月1 李大伟2 1.华北理工大学迁安学院，河北 唐山 064400 2.山东港口日照港集团有限公司，山东 日照 276800 摘要摘要：分析计算机专业软件类课程群传统教学模式存在的问题，以“项目驱动、任务引领”为主线，以“SPOC+课堂”为补充，理论学习与实践操作相结合，自主探究与小组合作相结合，线上线下相结合实施混合式教学，最终实现教学平台多样化、考核评价多元化。为了如期完成“碳达峰”、“碳中和”目标，各领域、各学科都肩负着重要任务。在计算机专业软件类课程群的教学过程中，通过对“碳达峰”、“碳中和”政策的解读，将“双碳”要求与专业知识相融合，利用理论讲授、项目实训等方式授与学生，通过学生们向社会表达和传递“双碳”，最终通过专业课程的学习，学生们能够对节能减排、践行绿色低碳起到模范带头作用。关键词关键词：软件类课程群；SPOC；项目驱动；教学模式 中图分类号：中图分类号：G64 习近平总书记在联合国大会上表示:“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，CO2排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和”。1 SPOC 简介 小规模限制性在线课程“SPOC”（Small Private Online Course），可以通俗的理解为慕课与课堂的结合体，该形式可以有效解决慕课缺乏个性化的学习体验和互动效应，同时体现了混合式教学模式中线上、线下学习的结合。在 SPOC 中，学生和教师通过在线平台进行课程学习，可以实现实时互动、讨论和交流。学生可以通过在线问答、讨论区、直播互动等方式与教师进行互动，同时还可以参与到课堂互动中，与同学进行交流和学习。教师也可以通过直播、视频等方式进行课堂教学，与学生进行实时互动和交流。SPOC 的优点在于它能够提供更加个性化和互动的学习体验，通过线上和线下的结合，使得学习更加丰富和多样化。同时，SPOC 也能够有效解决慕课中缺乏个性化学习体验和互动效应的问题，使得学习更加有效和有意义。SPOC 教学模式的实施过程如下：学生们在上课前利用线上资源自主学习：观看微课、课前测试以及交流心得；任课老师通过学生提交的测试结果，明确章节的重、难点，并将教案进一步完善；学生在课堂上提出问题，教师对其进行答疑解惑，然后学生们就案例的完成情况进行汇报、交流。SPOC 教学模式具体流程如下图所示。图 1 SPOC 教学模式 2 传统教学模式存在的问题 目前，计算机专业软件类课程群在授课过程中，存在以下问题：（1）“填鸭式”教学是传统教学中最大的弊端，学生们局限于程序设计语言的相关语法的学习，任课教师对学生们的积极性、主动性缺乏引导，导致学生们无法培养团队合作精神。它的主要问题在于过于强调教师的主导作用，而忽略学生的个性和主动性。在这种教学方式下，学生们的学习和思考过程是被限制在教师所设定的框架内，他们缺乏自由表达和探究的空间。这样的教学方式容易导致学生的思维单一、缺乏创造力，难以适应复杂的现实情况。（2）授课内容缺乏时代性。教学内容陈旧，缺少具体项目应用案例，师生之间没有互动和交流，学生们不具备自主发现问题、解决问题的能力，很少去主动翻中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 142 阅技术前言，就导致学生在专业领域上孤陋寡闻。这些问题的存在表明，授课内容需要及时更新，教学方法也需要更加注重实践和互动。在当今快速发展的技术领域，新的技术、新的应用和新的趋势不断涌现。如果授课内容不紧跟时代发展，就会导致学生无法接触到最新的技术动态，从而降低他们的竞争力。（3）学生们水平差异大，考核方式单一。学生们的编程水平存在着明显的差异，有些同学在编程方面天赋异禀，能够轻松应对复杂的编码任务，而另一些同学则对编程感到困惑和无趣。这种差异的存在，使得教师需要采取一种更加多元化的考核方法来对不同水平的学生进行考核。然而，目前存在的问题是，仍然采用单一的考核方式，无法全面评估学生们的编程能力。仅仅通过笔试或编程练习，很难真正了解学生的分析问题和解决问题的能力。这就好比只看一棵树的顶端，而忽略了根部的稳固和支撑。因此，需要通过更加综合和多样化的考核方式，来培养学生们的分析问题和解决问题的能力。（4）实践操作环节少且效果不够理想。实践操作环节在学生的编程培养过程中，往往是少之又少，甚至效果也不够理想。这主要是因为在课堂上，教师往往更加注重传授理论知识，而忽视了培养学生们的实际编程能力。这种偏重理论的教学方式导致学生们能够理解课堂上的理论知识，却无法将其应用到实际的程序编写中，进而使得他们无法实现程序的既定功能，这种尴尬的现状与企业对程序员的要求有所脱节。3 基于 SPOC 的项目驱动教学模式的作用和意义（1）理论意义：在“双碳”背景下，以“碳中和”知识竞答平台为载体，将双碳元素有机融入课程。计算机专业软件类课程群的课程内容保持了变化状态，体现了时代性，寻找到与“双碳”的切入点，进一步探究课程思政元素，更新教学教案、课件、大纲，以便达到预期的教学目标。（2）实践意义：注重学生解决问题的能力。通过采用迭代式的能力培养模型，挖掘学生们的主动性、能动性，培养学生自主解决复杂问题的能力。迭代式的能力培养模型是一种周期性教学方法，它能够帮助学生不断地提高自己的能力，培养学生的自主学习和解决问题的能力。通过迭代式的能力培养模型，可以让学生在不同的阶段中学习不同的知识和技能，并且不断地进行实践和反思，提高自己的能力水平。迭代式的能力培养模型可以帮助学生培养自主学习的能力，让他们能够主动地寻找问题、分析问题、解决问题，并且不断地进行反思和总结，提高自己的能力水平。通过迭代式的能力培养模型，可以挖掘学生的主动性、能动性，培养学生的自主解决复杂问题的能力，并且可以帮助学生更好地适应社会的发展和变化。（3）SPOC+课堂将在线教学和传统教学的优势结合起来，改造传统教学、重构课堂教学方法手段乃至基本的教学组织，把学生们由浅入深地引向深度学习。同时，职业岗位能力是学生在线上和线下两条渠道学习中主动建构而提升的，并将线上与线下的必要因素有机融合，最终实现“部分相加大于总体”教学目标。通过 SPOC+课堂，学生可以主动建构自己的职业岗位能力，提高自己的学习效果。同时，SPOC+课堂还将线上和线下的必要因素有机融合，使得学生能够从多个角度来理解和掌握知识，从而实现“部分相加大于总体”的教学目标。（4）考核形式多样化，重点以表达能力、编程实践等综合能力的考核为主，避免“壶煮饺子，有货不知怎样倒出来”，通过系统的学习，学生们最终做到“三强”：创新能力强，动手能力强，表达能力强。4 基于 SPOC 的项目驱动教学模式的实施方案（1）双碳元素的融入。在“双碳”背景下，以“碳中和”知识竞答平台为载体，将双碳元素有机融入课程。竞答平台划分为四个项目，项目一：走进移动互联的世界；项目二：“碳中和”知识竞答平台开发；项目三：“碳中和”定位系统开发；项目四：“碳中和”综合系统开发。每个项目分解成 6-8 个子任务。图 2 “碳中和”知识竞答平台任务分解 中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 143（2）深入推进基于 SPOC 的项目驱动教学模式，实现教学平台多样化。在基于 SPOC 的项目驱动教学模式中，根据计算机专业软件类课程群的课程教学需要设计实训项目，并建设立体化课程资源；根据实际教学活动需要进行线上线下教学环节设计；课程评价与总结反思：依据课程评价结果对教学目标进行指定，最终形成闭环管理。具体如图 3 所示。图 3 基于 SPOC 的项目驱动教学模式 其中，在课前教学活动（线上）中，教师发布课程资源、子项目、任务清单等；学生通过在线学习平台学习并掌握子项目对应的理论知识点。在课上教学活动（线下）中，教师进行知识讲解、子项目演示、提出项目目标及要求；学生以小组为单位完成项目；以项目验收的结果来检验学生是否达到了理论应用的目的，任课教师对小组的作品做出客观评价。在线上教学活动中，小组成员上传项目报告，学生间相互学习、交流；通过在线学习平台的反馈机制，实现学生在线辅助学习与自主学习相结合。（3）强化实践教学，考核评价多元化改革。建立迭代式的实践能力培养模型，将实践能力培养划分 3 个阶段，即：基础实践阶段、综合实践阶段、创新实践阶段。为培养学生的实践与创新能力，从学科竞赛着手，带领学生们参加各类创新创业大赛，在大赛中强化了学生对专业知识的理解与应用。整个教学考核分为：平时成绩 10%+作业成绩 10%+上机成绩 20%+项目考核 60%。在实施这种教学模型时，教师要根据不同阶段的实践能力和需求，适当地调整教学内容和考核方式，以达到最佳的教学效果。同时，教师还应该积极指导学生参加各类创新创业大赛，给予学生充分的支持和帮助，以鼓励学生积极参与实践，提高学生的创新能力。5 基于 SPOC 的项目驱动教学模式的的特色 结合学情分析，以“碳中和”知识竞答平台为载体，将双碳元素有机融入课程；以“项目驱动、任务引领”为主线，以“SPOC+课堂”为补充，学生为主体，教师为主导，遵循“做中学，做中做”的教学理念，理论学习与实践操作相结合，自主探究与小组合作相结合，线上线下相结合，实施混合式教学，实现教学平台多样化、考核评价多元化。如图 4 所示。图 4 教学策略 6 基于 SPOC 的项目驱动教学模式的创新（1）教学改革理念的创新 为解决学生知行不合一的问题，采用“项目驱动，任务引领”式教学，改革实践教学体系，重视实践环节，实现模块化的教学方式，并建立迭代式的能力培养模型，实现“做中学，做中做”，具有一定新意。（2）知识体系与时俱进，融入新时期“双碳”科技需求 针对授课内容缺乏时代性问题，挖掘课程思政元素实现“双碳”与课程的有机融合，积极拓展第二课堂。在课程中加入一些实践环节,例如让学生参与社会实践活动,或者设计并实施一些社会服务项目,让他们将课程学习与实践相结合,更好地理解社会责任和“双碳”目标。（3）教学改革方法的创新 针对教学方法与认知规律不适应的问题，采用SPOC+课堂模式，重构教学资源、教学策略、考核评价，实现教学平台多样化、考核评价多元化，具有较强的特色。在 SPOC+课堂模式中,教师会根据教学内容和学生特点,设计出符合认知规律的教学方法和策略。通过SPOC+课堂模式,教师可以更好地了解学生的学习情况,及时发现问题并加以解决,提高教学效果。中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 144 参考文献 1汤春华.高职“引领式 SPOC”混合教学模式研究J.现代信息科技,2021(10).2刘陶,刘丹.产出导向的项目驱动式混合教学模式研究与实践J.计算机教育,2021(10).3陈芸,石怡.基于微课的翻转课堂教学模式研究与实践以Java程序设计课程为例J.湖南邮电职业技术学院学报,2018(04).4栾兰.应用型本科专业基于校企合作的项目驱动式教学模式研究J.新课程研究(中旬刊),2018(09).5李凌霞,郭川军,王晓.应用型本科院校计算机专业“慕课+翻转课堂”教学模式研究以 Java 程序设计课程为例J.黑龙江教育(理论与实践),2017(11).6崔利,张玉平.基于 MOOC 平台的 Java 程序设计课程混合教学模式研究J.电子世界,2019(19).7涂频.智慧学习环境下高职院校混合教学模式研究与实践J.中国教育信息化,2020(08).作者简介：作者简介：王树宝(1981),男,硕士研究生,副教授,研究方向为网络信息安全。基金项目：华北理工大学教育教学改革研究与实践项目(课题编号：L2211)。