飞机电子维修spoc实践教学研究.doc

1、飞机电子维修 SPOC实践教学研究 申利平 中国民航大学工程技术训练中心 摘 要： 小规模私人在线课程SPOC是对MOOC的继承与创新, 具有限制性、 小众化的特点。 通过对SPOC混合式教学模式优势的研究, 提出在 Bb平台上构建飞机电子维修 SPOC实践教学环境, 并对学生开展线上线下相结合的混合式教学, 使网络学习 与实体课堂有机融合, 有效的拓展了学习时间和空间, 对学生自主学习能力及 各方面工程意识的培养具有十分重要的促进作用, 为学校实践教学信息化提供 有益的参考。 关键词： SPOC; 混合式教学; Bb平台; 飞机电子维修; 自主学习; 基金：2016 年度中国民航大学教育教学

2、研究项目“基于Bb平台的飞机标准线路 施工SPOC 教学环境建设与实践” (CAUC-2016-C2-52) 飞机电子维修实习是本校机务类专业的必修集中实践课。 课程综合了航空维修中 所需的基本理论、工作程序及操作技能。目前以波音和空客为代表的大型商用飞 机除动力装置外, 还包括空调、自动飞行、通信、电源等20多个系统, 在 有限的实体课堂内分级掌握电子、 电气及机械系统几乎是不可能的, 而这距离培 养综合性高级飞机维修人才的课程目标还有一定的差距;另外目前的实践教学采 取“先讲解, 后演示”的传统授课方式, 学生自主学习能力不足。 本文结合本校 现有条件, 以精品课Bb网络平台为依托, 探索

3、构建飞机电子维修SPOC混合教学 模式, 将在线学习与实体课堂相结合, 对学生自主学习能力的培养具有重要的 推动作用, 为飞机电子维修的网络教学提供有力的支撑。 一、SPOC介绍 1. SPOC 的起源及发展 随着教育信息化和网络教育的兴起, MOOC以其开放高效、资源丰富、免费等诸 多优点为学习者带来了全新的体验1。但因不设先修条件, 随着注册人数和 MOOC平台的激增, MOOC 教学逐渐暴露出诸多问题, 教学模式单一、学习方式固 定、在线参与度低、针对性缺失、深度学习不足以及仅 5%的完课率引发了令人 诟病的“质量危机”2, 另外纯粹的基于互联网的教育, 在师生互动、整体教学氛围方面仍然

4、缺少传统实体课堂的优势。对 MOOC的狂热追捧消退之后, 一种 更加精致的教学模式 SPOC应运而生。 SPOC (Small Private Online Course) 译为“小规模私人在线课程”、“私播 课”、“小众私密在线课程”等3。它是2013 年美国加州大学伯克利分校的阿 曼多福克斯教授提出的, 指对学生设置限制性准入条件, 只有符合条件的才 被纳入SPOC课程, 规模一般在数十人到数百人之间 (比如一所学校或者一个班 级) 。对于 SPOC的实质众说纷纭, 有人认为是竞争模式、有人认为是继承和创 新, 福克斯教授指出其提出SPOC的目的是更好发挥MOOC的潜能, 使小范围用户 可

5、以更好的使用其资源4。实质上SPOC与 MOOC一样都是在线教育资源, 但 SPOC的服务对象不再面向社会大众。对于在校大学生而言, SPOC即充分利用线 上MOOC 资源或自制视频资源, 对教学流程进行重构设计, 将在线教学与实体课 堂相融合, 创新教学流程, 实现最佳的学习效果, 而对于校外在线学习者而言, 则限制准入条件, 学习者必须按要求完成学习任务方可获得证书。 SPOC已有很多成功的案例5-9, 加州大学伯克利分校的“软件工程”、哈佛大 学的三门课程 (“版权法”、“美国国家安全、战略和媒体面临的主要挑战”、 “建筑学假想”) 、 加州硅谷地区的圣何塞州立大学和波士顿地区的邦克山社

6、区 学院、斯坦福大学等都分别进行了 SPOC教学实验, 并取得了显著的效 果;Coursera 的几个大学合作伙伴, 如杜克大学和范德堡大学, 已经采用了不 同形式的混合学习;国内, 清华大学的“电路原理”、天津大学的“工程制图” 等在校内课堂中开展了 SPOC教学实践。 2. SPOC 混合式教学的优势 各大名校已开展的教学实践证明, 对校内大学生实施 SPOC混合式教学, 限制先 修条件和准入人数, 使教学内容更加专业化、 具有针对性, 有助于提升学习参与 度、互动性及完课率, 因此对于以学校或班级为单位的学习者来说, SPOC 更加 具有优势, 这种小规模正是现代大学教育所需要的10-1

7、2。SPOC的优势具体表 现在: (1) SPOC具有“限制”的特质, 通过限定学生规模和课程的准入条件, 使学习 者具有相同的专业背景, 能够为入选者提供针对性更强的教学内容, 对其进行 灵活化、个性化的教学。学生同构, 保证极高的出勤率、基本一致的进度, 线上 线下互动交流更加自由顺畅。 (2) SPOC有效变革了教学流程, 促使学生成为知识的建构者, 教师从知识的传 播者转化为课程的设计者、 组织者, 可以有更多的时间和精力对学生进行个性化 指导, 教学行为更加完整, 使学生的深度学习成为可能。 (3) SPOC混合式教学使在线学习与课堂教学有机融合。在线学习不可能代替教 师面对面的指导

8、与点拨, 实体课堂为学生提供了面对面交流的环境、 必要的人文 关怀, 学生不只是要学会操作技能, 更要学会人际的交流与沟通, 只有在一定 的环境中, 诸如责任意识、安全意识、节约意识、协作精神等非技术素质才能得 以锻炼和提升。 3. 引入SPOC 的必要性 工程技术类人才培养的重点是实践动手能力, 理论学习是为了更好的指导实践, 但实践能力的提高不能通过在线资源完全获得, 必须在实体课堂中通过实践环 节落实13。SPOC 的混合教学模式, 使在线学习与实体课堂优势互补。飞机电 子维修高级人才不但需要综合掌握飞机电子、电子、机械等各个系统理论知识, 更需要具有极强的动手能力, 正在修改的2016

9、 版教学大纲拟增加对学生独立设 计并完成施工程序的能力的要求, 即要求学生要具有自学能力、创新能力。目前 本校的飞机电子维修实习课程, 教学内容以波音为主, 空客部分极少涉及, 另 外内容重点是电子系统, 其它系统极少涉及, 学生知识结构不完整;授课沿用先 讲解后操作的“教师为主型”教学模式, 学生缺乏自主学习能力, 不利于创新 能力的培养;长时间讲解和多次操作演示使教师无法从大量重复劳动中解放出来, 对学生个别化指导不足, 不利于因材施教;另外航材及工具价格昂贵、配备数量 有限, 学生等待操作时间过长, 有效学习时间不足, 远远达不到教学目标的要 求。针对上述教与学中的突出问题, 将已在高校

10、使用并卓有成效的 SPOC引入实 践教学, 通过搭建适合本校特色专业的飞机维修SPOC学习环境, 构建SPOC在线 课程, 对学生开展线上线下混合式教学探索, 使学习过程自主化, 拓展学习时 间, 有助于提高实践教学质量。 二、SPOC学习环境的构建 1. 网络教学平台的选择和完善 网络教学平台是开展 SPOC混合式教学活动必不可少的技术支撑。国内外各类网 络平台有上百种, 目前常用的网络教学平台有 Moodle、Blockboard、Sakai、ed X、Coursera、Udacity、Canvas Network等。Moodle、Blockboard、Sakai是当 前主流的学习管理系统

11、, ed X、Coursera、Udacity、Canvas Network 是主要的 MOOC平台。 其中, Blockboard (简称Bb) 平台是美国Blockboard公司开发的, 它 是目前市场唯一支持百万级用户的教学平台, 包括世界名校在内的超过 3700所 大学及其它教育机构都在使用其产品。经过综合对比分析, Bb平台在以下方面 具有明显的优势14: (1) Bb平台是“教师友好的工具”, 界面简洁合理, 功能模块划分清晰, 简单 易用。 (2) Bb平台属于通用型商业平台, 主要面向高校和科研机构, 有专业的技术研 究和技术团队, 运行稳定。 提供给教师的课程设计工具相当丰富

12、, 管理员或教师 可以创建课程模板, 支持分组管理, 可以进行简单的界面定制。 (3) 在自动测试评分模块, Bb平台具有自动测试评分功能, 在帮助学生方面, 具有讨论答疑功能, 在学生跟踪模块, 不仅可以跟踪学生的学习时间、 频率, 还 能统计学生的作业和学习情况。 (4) Bb平台具有较好的学习社区, 为用户提供了同步及异步的交流工具, 通过 虚拟教室、讨论版互动和小组交流实现合作学习。 Blockboard平台的上述优点正好契合SPOC的教学环境, 学生可以学号完成注册 登录, 教师将符合条件的学生纳入 SPOC课程。学校“十三五”规划中也强调: 推进教育信息化, 以 Bb平台为基础,

13、构建网络化虚拟学习平台, 满足师生随时 随地互动需求, 达到课堂内外教学一体化的目的。 另外飞机电子维修实习课程已 建立了精品课Bb网络平台, 这些都为构建满足本校相关专业学生需求的 SPOC 教学环境提供了强有力的支撑。 2. SPOC 教学资源的开发 教学资源开发是开展 SPOC教学的关键环节, 分析现有SPOC平台的案例, 可将 SPOC教学资源的设计归结为自建资源、改造资源共享课、优秀视频公开课和引 进校内外MOOC资源三种模式15。飞机电子维修具有非常鲜明的行业特色, 很 难直接利用MOOC平台上的课程资源。因此需要自建部分 SPOC教学资源。自建资 源主要包括课程指导性资源、课程学

14、习型资源、课后拓展性资源三类。课程指导 性资源指课程简介、课程特色、课程大纲等;学习型资源指视频资源、课程任务 书及操作工卡、课程 PPT;拓展性资源指图片、网络作业、参考资料等。其中最 重要的资源为网络视频, 针对航空维修以维修手册作为重要依据的显著特点, 视频资源开发主要包括手册类视频和操作类视频两大类。 手册类视频为手册的查 询使用方法介绍, 各项施工所需设备、 材料的查找方法演示;操作类为各种工具、 设备的使用方法演示、 施工程序和注意事项等。 采用视频录制设备录制成微视频。 对于这两类视频, 都可利用专业软件如 Camtasia Studio 进行后期配音、停顿、 标注、重点提示、问

15、题设置等技术处理以适应学生学习的需求, 避免视频自动播 放而无人观看等问题的出现。 三、飞机电子维修SPOC混合教学的实施 学校正在加快实现WIFI全覆盖, 这为学生随时随地登录Bb平台, 进行在线学习 提供了条件, 工程中心作为国家级示范中心, 已建设有波音和空客各项目实验 室, 教师研发了大量自制设备, 构建了良好的实体课堂教学环境, 因此根据 “以学习者为中心”的教育理念, 提出“线上线下”相结合的SPOC 混合式教学 模式。 技能与知识是相互联系的, 针对航空维修的特点, 要掌握技能必需首先具 备一定的理论知识。 可将理论知识讲授放在线上, 经过精心设计学习任务, 由学 生在线上完成,

16、 而动手操作则放在线下实习室, 间接延长了动手操作时间, 提 高了效率。教学实施过程如图 1所示, 首先利用 Bb平台的认证功能模块对学习 者进行限制, 然后对入选者进行课前、 课中和课后三个阶段的混合式教学, 并对 学习效果进行评价。 图1 SPOC 混合式教学实施过程 下载原图 1. 课前 课前环节的主要任务是知识准备。 教师对教学内容进行分析, 根据教学目标, 推 送教学视频、PPT、工作任务单等相关资源。学生自主选择学习事件和地点, 登 录Bb平台, 下载或观看SPOC课程视频进行自主学习, 对于在学习过程中遇到的 问题, 可通过 Bb平台的交流功能参与在线讨论, 如在讨论区与教师或同

17、学进行 异步交流与讨论, 向指定人员发送电子邮件、 通过协作工具参与实时课程和讨论, 利用虚拟课堂提问及参与分组会话等, 完成在线测试, 整理好线上无法解决的 疑难问题, 教师监控学生的在线学习进度、参与讨论频率, 在线测试状况等。 2. 课中 课中环节的主要任务是知识內化。 在实体课堂上, 根据线上学习状况, 将学生进 行异质分组, 学生整理汇报工作任务单完成情况, 对于线上没有解决的问题, 进行小组讨论、 师生讨论, 对各个小组存在的问题进行个别化的指导, 最终教师 将课程知识点进行梳理和总结, 并演示标准的操作技能、 规范的操作流程, 学生 进入动手实践环节, 很多基础性理论知识通过线上

18、主体、 线下补充的方式得以內 化, 学生可以将更多的时间用于动手实践操作, 而教师从反复的重复性劳动中 解放出来, 致力于个性化的指导, 有利于分层教学, 真正做到因材施教。 3. 课后 课后环节的主要是对知识的巩固与提升。 课后学生针对线上和课堂所学内容, 撰 写实习日志及实习总结, 反思学习过程中存在的问题。教师利用 Bb 平台产生的 数据及时进行课程分析, 包括学生登录次数、交流活跃度、测试成绩等, 这些数 据有助于教师改进教学资源, 优化教学任务并发布有效的拓展的资源。 4. 评价 评价环节要关注学生的学习效果, 飞机维修实习既要培养学生技能又要提高学 生非技术特质, 因此采用过程评价

19、与结果评价相结合的多元化方式。 过程评价主 要包括学生登录网络平台次数、在线讨论参与度、课堂出勤率、团队合作等, 结 果评价主要包括实习总结报告及任务完成的程度。评价主体包括网络机器、组内 和组间成员、教师等, 采用自动评分、小组互评、教师评价相结合的方式。网络 自动评分主要是学生参与网络测试答题, 平台自动打分;组内成员互评主要是从 参与组内讨论情况、 团队合作能力及对完成项目的贡献等方面进行小组成员内部 的评价, 另外, 教师要引导组与组之间就项目完成质量做出合理客观的评价;教 师对学生的评价主要包括操作流程的规范性、工具选取正确性、施工环境安全性 等。 四、结语 基于Bb平台构建飞机电子

20、维修SPOC教学模式, 使教学流程重组, 促进了教学理 念的改变, 教师从课堂的指导者转变为课程的组织者, 实现了在线理论学习和课堂动手操作的有机结合, 有效解决了飞机电子维修教学中存在的一些问题。 运 用SPOC 模式进行课程改革虽然还在不断的探索过程中, 但它对于提高学生的自 主学习能力具有极大的促进作用, 对提高实践教学质量具有十分积极的意义, 为飞机维修实践教学信息化提供了参考。 参考文献 1徐葳, 杨升浩, 吕厦敏, 等.MOOC 时代, “姚班”在行动J.计算机教育, 2014, (21) :2-6. 2桑新民.MOOCS热潮中的冷思考J.中国高教研究, 2014, (6) :5-

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