农林院校人因工程学课程MOOC+SPOC的翻转课堂教学改革研究

冯国红 朱玉杰 邵瑶琪

摘要 基于MOOC+SPOC的翻转课堂教学模式对人因工程学课程进行了教学改革，梳理了该教学模式的基本框架。围绕该框架，结合人因工程学课程的特点，从优质MOOC资源选择、SPOC类型选择、线上资源设计、课前自主学习、课堂翻转教学、课后巩固练习等环节对人因工程学课程的MOOC+SPOC的翻转课堂教学模式进行了设计。实践表明，该教学方式的改革取得了良好的教学效果。

关键词 MOOC；SPOC；翻转课堂；人因工程学

中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）22-0234-03

Abstract Based on MOOC+SPOC flip classroom teaching model， the teaching reform of human factors engineering was carried out. The basic framework of the teaching model was combed. Around this framework， combined with the curriculum characteristics of human factors engineering， this paper designed the flipping classroom teaching model of MOOC+SPOC in human factors engineering from the aspects of highquality MOOC resource selection， SPOC type selection， online resource design， selfstudy before class， classroom flipping teaching and afterschool consolidation exercises. The practice showed that good teaching effect had been achieved by the reform of the teaching model.

Key words MOOC；SPOC；Flip classroom；Human factors engineering

MOOC（慕课）作为一种新兴的教育形式，正在改变实体课堂的传統教学模式。随着MOOC平台的不断完善，开设的优质 MOOC 课程类别和注册人数也在不断增加，呈现出较好的发展态势，但与此同时也暴露出严重的教学质量问题，如辍学率较高、教学模式单一、学习方式固定、教师无法根据自身的教学情况来控制教学内容和教学方式，不能满足个性化学习需求等[1]。针对MOOC存在的这些问题，SPOC模式应运而生，SPOC对课程的准入条件和学生规模加以限制，让教师重新回归课堂，有利于教师对整个课程和学习者的准确把握，促进了MOOC在校园内的落地生根，是一种更为灵活、方便、有效的教学模式[2]。与MOOC相比，SPOC（小规模限制性在线课程）有很多优点，但很难取代传统课堂的优势。基于此，学者们提出了MOOC+SPOC的翻转课堂混合教学模式，该教学模式融合了大规模在线开放课程的优点，同时也弥补了传统课堂教学的不足，是目前国内的研究热点[3-5]。

近年来，随着工程、电子、计算机等技术的发展以及对人体生理心理研究的逐步深入，人们发现影响安全及制约工作效率的主要因素正从机器等工具逐渐转移到人的因素上来。从“十五”计划到“十三五”计划，我国均将人机交互列为社会发展的主要内容。随着重视程度的不断提高，近年来人因工程学与工效学技术在众多领域、不同地区以及许多环境下的应用迅速增长，人因工程学的应用也积极促进了这些行业的发展。基于人因工程学在各行各业的广泛应用，持续提高人因工程学课程的授课质量，使学生更好地掌握人因工程学课程的基础理论知识，并将其更好地应用于实践，是人因工程学课程授课教师需要不断研究的课题。笔者基于MOOC+SPOC的翻转课堂授课模式的优点，在分析该授课模式优秀案例的基础上，结合人因工程学课程的特点，研究人因工程学课程的MOOC+SPOC的翻转课堂授课模式，旨在为提高农林院校人因工程学课程的授课质量提供参考。

1 MOOC+SPOC的翻转课堂教学模式

MOOC+SPOC的翻转课堂教学模式是近几年提出的一种教学模式，清华大学的于歆杰教授、哈尔滨工业大学的战德臣教授、兰州大学的管会生教授、青海大学的张强等都对该模式进行了研究[6-9]，综合分析各专家学者对该教学模式的研究成果，MOOC+SPOC的翻转课堂教学模式框架如图1所示。主要包括教师的准备工作和单元教学的实施两大部分内容，单元教学的实施又细分为课前、课中和课后。

2 实施准备

2.1 优质MOOC资源选择

人因工程学课程相关的MOOC资源主要包括：东北大学的郭伏教授讲授的人因工程学，课程资源有人因工程学概述、人的因素、微气候环境、照明环境、噪声环境、色彩环境、空气环境、体力工作负荷、脑力工作负荷、人的信息处理系统、人体测量、作业空间设计、人机系统、人机界面设计、劳动安全与事故预防及扩展教学内容，共16章，67小节；湖南大学欧静教授讲授的人机工程学课程，课程资源有人机工程学概论、人机工程学研究方法、人机尺寸与作业空间、人的感知与信息加工、人体运动基础、物理环境及人文社会因素及人机系统设计，共7章，22小节。该课程将结合课程的学习目标，择优选取2位教授的部分MOOC资源作为该课程的学习资源。

2.2 SPOC类型选择

MOOC+SPOC的翻转课堂教学模式中，SPOC的课程类型一般有3种：同步SPOC、异步SPOC和独立SPOC。结合该课程的学习目标和学生特点，需要对课程资源进行调整，因此选择异步SPOC。

2.3 线上资源设计

线上资源设计一般主要包括课程的章节资源设计、下载资源设计及教学活动资源设计三大部分。东北林业大学的SPOC平台选用的是泛雅平台，基于该平台设计的“课程章节资源”可包括视频、文档、图片、测验、图书、扩展阅读、调查问卷等；“下载资源”可上传WORD、PPT、PDF等各种文档；“教学活动资源”可上传作业、进行在线考试、发布讨论内容等。

结合人因工程学课程的授课大纲，根据学时分配，人因工程学课程的“课程章节资源”的设计内容主要包括90个视频，其中通过向郭伏教授和欧静教授申请授权，选取郭伏教授的教学视频30个以及欧静教授的教学视频15个，同时录制和制作了适合本校学生学习的短视频45个，通过对这些视频顺序的调整和重新组合，共同构成了具有本校特色的人因工程学课程的完整知识体系。除了视频，每个章节还设计了“常识驿站”“要点难点”“推荐阅读”“ 扩展阅读”“习题”等，在部分章节设计中穿插了测验；“下载资源”的设计，主要提供了教学PPT、“人类工效学标准”文档、《人类工效学检查要点》电子图书、实验大纲、实验指导书、相关研究文献、往届学生有代表性的活动及取得的代表性成果、就业情况等，方便学生学习本课程的同时，也使学生对本专业的学习、就业等有更全面的了解；“教学活动资源”的设计主要包括作业、测验及讨论。每届学生3～4个作业，每届学生5～6个测验，形式主要以选择题和判断题为主，每周讨论话题数平均为4～5个（课程的周学时为4学时）。

3 单元教学活动的实施

3.1 课前自主学习

由图1可知，对于课前学习教师的主要任务是发布学习任务、发布相关资源、收集学生的反馈问题、查看学生的学习情况、进行教学设计；学生的主要任务是浏览学习任务、观看教学视频、完成课前测验、进行在线讨论。为使学生较好地完成课前学习，教师的教学设計至关重要。为使学生完成高质量的课前学习，除了基本的工作外，还着重考虑了以下方面的设计：第一，教师发布的任务一般遵循由浅入深的原则，对于学生难理解的知识，发布的资源比较丰富，一般包括例题、应用案例、参考文献等，及时收集学生反馈的问题，持续进行改进；第二，考虑“讨论”是加深学生对知识深度理解的较好途径，也是调动学生自主学习积极性的有效手段。该课程为了使学生能够进行更好地讨论，一般由教师先发问，引发学生讨论，每个知识点教师提3～5个问题，对于主动发问和积极参与回答的学生，都给予一定的分数，学生除了参与教师在课堂交流区设置的讨论主题外，也可以就自己的学习技巧、经验、困惑与伙伴们分享、交流，有效提高了学生学习的积极性；第三，考虑到学生进行线上学习的主要动力还是来自于“分数”的驱动，教师在发布学习任务时，对于各任务点进行了分数设计，保证了各个任务的有效完成。

3.2 课堂翻转教学

课堂是学生学习的主要阵地，是教师与学生、学生与学生实现面对面交流最好的环境场所，利用翻转课堂能很好地发挥课堂的作用，对于学生学习知识及提升能力都会起到事半功倍的效果。人因工程学课程在进行课堂翻转时，主要锻炼学生以下能力：

①表达能力。表达能力是学生需要具备的基本能力，翻转课堂主要以小组展示学习成果为主线，通过轮流指定小组的“主讲人”，使每位学生都有机会得到展示及锻炼，对于比较内向的同学要通过多鼓励、多关注、个别辅导等方式，使其表达能力得到不断提高。

②思辨能力。课堂上锻炼学生思辨能力的主要途径是讨论，通过指定学生做评委（一般10人左右），对不同的设计方案提出自己的问题，教师主要起引导的作用，由于学生与学生之间的交流更加平等，因此这样的方式在课堂上往往能形成更热烈的讨论，从而很好地锻炼了学生地思辨能力，使学生对学到的知识能做到活学活用。

3.3 课后巩固练习

课后巩固练习一般需要考虑以下方面：一方面需要考虑基础理论知识的深入理解，另一方面需要重点考虑知识的应用。人因工程学课程对于前者主要采用指定学生回看视频、做习题、测验等方式进行，测验的内容主要偏向客观题；对于后者则主要采用讨论、作业等方式进行，内容主要偏向主观题，与实际生活进行结合，既能激发学生的兴趣，又能锻炼学生应用理论知识解决实际问题的能力。例如，在学完“噪声环境”时，设计了作业——“通常我们说丹青楼阴面教室比较吵，如果给你个噪声计，让你进行测量，进而定量说明阴面教室噪声的大小情况，你会如何做？你认为对于控制阴面教室的噪声有哪些好的方法？”，由于这样的作业内容与学生的日常生活息息相关，很容易激发学生积极去思考，解决问题。一般这样的作业允许学生分组讨论，小组人数限制在3～5人，形成方案，以小组的形式提交。

4 效果分析

检验教学方法好坏的最直接办法就是对学生的学习成绩进行分析。为了检验学生对知识的应用能力，统计了人因工程学及人因工程学课程设计2015—2017年学生成绩的分布情况。从表1可以看出，采用MOOC+SPOC的翻转课堂授课模式，学生取得“优秀”及“良好”成绩的比例明显提升，人因工程学课程设计的优秀比例由传统教学的9.8%提升至27%，说明学生对应用人因工程学理论知识解决实际问题的能力显著提升。

5 结论

基于MOOC+SPOC的翻转课堂授课模式的优势，对人因工程学课程的教学改革进行了研究，通过分析国内的优秀应用案例，总结了MOOC+SPOC的翻转课堂教学模式框架，结合人因工程学课程的特点，围绕该框架对人因工程学课程的具体实施进行了详细阐述，包括优质MOOC的选择、SPOC类型的选择、线上资源的设计、课前自主学习的设计、课堂翻转教学的设计、课后巩固练习的设计等，通过对比2015—2017年人因工程学和人因工程学课程设计的成绩分布，发现学生取得“优秀”及“良好”成绩的比例明显提升，说明人因工程学基于MOOC+SPOC的翻转课堂授课模式取得了良好的教学效果。

参考文献

[1]袁松鹤，刘选.中国大学MOOC实践现状及共有问题：来自中国大学MOOC实践报告[J].现代远程教育研究，2014（4）：3-12.

[2]徐葳，贾永政，阿曼多·福克斯，等.从MOOC到SPOC：基于加州大学伯克利分校和清华大学MOOC实践的学术对话[J].现代远程教育研究，2014（4）：13-21.

[3]侯俊英，宋巧红，张彦航.“MOOC+SPOC+传统课堂”混合教学模式初探[J].工业和信息化教育，2017（1）：1-4.

[4]程军强.基于“MOOC+SPOC”的翻转课堂教学模式研究[D].兰州：兰州大学，2017.

[5]胡静，陈立潮.基于MOOC+SPOC 混合教学的翻转课堂教学实践[J].计算机教育，2017（4）：129-133，138.

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[7]战德臣.“大学计算机”“MOOC+SPOCs+ 翻转课堂”混合教学改革实施计划[J].计算机教育，2016（1）：12-16.

[8]管会生，高青松，张明洁.MOOC浪潮下的高校课程联盟[J].高等理科教育，2014（1）：44-52.

[9]张强，张海峰，唐岩，等.电路原理基于SPOC翻转课堂教学模式的实施[J].实验技术与管理，2016，33（1）：187-194.