吴雅娟 王亚菲 曹茂俊

摘 要： 针对SPOC现有教学学习氛围孤单、时间规划笼统等弊端，提出了基于加涅认知学习理论的移动端SPOC教学平台设计方法。通过设置激励、学习情报和课程通告等功能，不断刺激与引导学习者，使学生不受时间和地点限制，更高效地激發学习者学习兴趣，增强学习动机。并通过教学实践证明了平台效果。

关键词： SPOC; 认知学习理论; 移动学习

中图分类号： TP 311      文献标志码： A

Research and Application of SPOC Teaching Platform

Based on Gagnes Cognitive Learning Theory

WU Yajuan， WANG Yafei， CAO Maojun

（School of Computer and Information Technology， Northeast Petroleum University， Daqing， Heilongjiang  163318， China）

Abstract：

In view of the disadvantages of SPOC such as lonely teaching and learning atmosphere and general time planning， this paper proposes a design method of mobile-end SPOC teaching platform based on Gagnes cognitive learning theory. By setting up the functions of motivation， learning information and course announcement， we can stimulate and guide learners constantly， so that students are not restricted by time and place. It can stimulate learners interest in learning more effectively and enhance their motivation. The teaching practice proves the effect of the platform.

Key words：

SPOC; cognitive learning theory; mobile learning

0 引言

由于MOOC平台学习缺乏有效监管[1]，加入和退出较为随意。据统计，MOOC课程的完成率不超过10%，从而导致MOOC产生质量危机[2] 。因此，西方一些著名的学校开始尝试一种小而精的课程类型——SPOC（小型私人在线课程）[3]，即小规模私人在线课程[4]。实践结果表明，SPOC可以达到MOOC无法达到的效果，因此该教学模式在全球范围内引起了新的关注，并逐渐应用于实践教学中。 而且随着智能手机终端普及，移动端SPOC教学平台也成为一种全新的教育思路。

关于SPOC教学，在理论基础上的研究，康叶钦不仅阐述了SPOC的优势，还概述了SPOC在国外的实践进展[5];胡钦太等人在SPOC教学理念的基础上，对传统教学中如何培养学习者创新思维的问题进行了研究[6]。 在实施模式中，Fox教授及其在加州大学伯克利分校的同事采用本校课程为学生进行SPOC模式教学实践，并以MOOC课程为教材[7];哈佛大学在2013年从全球申请者挑选出一定规模的学生加入SPOC课程，在edX上进行SPOC实践[8];同年10月份，清华大学推出SPOC平台——“智学苑”[9];南京大学采取外校MOOC课程对本校学生进行SPOC教学实践[10]。

然而SPOC研究的角度也大多从教师教的角度去研究如何发挥SPOC的作用，却很少有人系统地研究SPOC对学习者学习模式的影响以及如何激发兴趣和提高学习能力。因此，建立一个能够提高自主学习能力，增强学习动机的本土化教学平台很有必要。加涅认知学习理论认为，教师的任务不应该只是单方面的向学习者传授知识，最主要的是如何激发学习者的学习兴趣和学习动机，将所学新知识与预备技能有机地联系起来。

因此，基于加涅认知学习理论在移动环境下设计开发SPOC教学平台，改变传统的教学方法，设置学习提醒以及情报统计等功能，既促进学生学习也方便老师管理监督。提高教学效率和教学质量，最终使学习者具有创新能力和实践能力，以达到教学模式多样化的目的。

1 加涅认知学习理论

当代著名的教育心理学家罗伯特·M·加涅 （Robert·M·Gagne） 提出了认知学习理论，将认知主义和行为主义相结合，形成了有理论支撑也极具技术操作的学习理论——信息加工模式和学习与教学过程中的八个阶段理论。来研究人类学习的内部过程，将学习视为学习者与环境之间相互作用的结果，以相互依赖，不可分割的统一来考察学习者的内部和外部条件。他将学习过程看作是信息的接收和使用过程，通过对信息流程的分析和处理，即学习的信息加工理论，了解这一复杂的和高级的运动过程的规律性[11]。其学习过程主要分为：动机、了解、获得、保持、回忆、概括、作业和反馈。这八个阶段是基于学习者学习的心理活动。

为了使学习者能够获得最优化外部条件，教育者需要分析学习者的心理活动过程，进行相应教学。加涅认知学习理论的主要目的是：在心理学的基础上证明了教学应当适应学学习者发展的原则[12]。因此，需要使学习者成为学习的主体。该学习理论为提高学习者的自学能力和满足未来的就业需求提供了理论基础。 因此，该理论为移动SPOC教学平台的设计和实现带来了新的启示和应用。

通过对认知学习理论分析，将该理论与SPOC教学平台结合，其主要目的是促进学习者学习。搭建更好的更适应学习者学习的教学平台。

2 基于加涅认知学习理论的SPOC教学平台研究

2.1 基于加涅认知学习理论的SPOC教学平台的学习者特征分析

学习者特征是指在学习过程中可以有效地影响学习者外部环境以及学习者生理和心理方面的各种特征的总和[12]。而大一学生作为高中向大学转化的第一阶段，其学习行为是一个很大转折点，所以本文主要从下几个方面分析学习者特征。

（1）时间规划笼统

在移动SPOC教学平台下学习是非正式学习。通过问卷调查发现大部分学生进入大学后把大量时间和精力用在娱乐、休息和发展个人兴趣上，在学习上缺乏时间管理的方法与技巧。因此，采用移动端SPOC教学时就要时刻提醒学习者学习，加强学生的自主学习意识。为了避免出现时间空白带，提高学生的自主学习能力，在设计移动端SPOC教学平台时会将智能提醒服务理念引入教学平台设计之中，以此来提醒学习者学习。

（2）学习动机匮乏

作为大学生的基础课程之一，“大学生计算机基础” 课程必须具有重要的实用价值。但是，通过问卷调查可知，大部分学生对这门课程并不重视。学习动机匮乏，脑中架构的计算机知识呈现出模棱两可的现状，而且学生对于在移动端学习计算机的理论知识觉得枯燥乏味，因此激发学习者的学习兴趣是必须解决的问题。通过构建奖励机制，将“激励游戏”和“学习提醒”的功能引入到SPOC教学平台的设计中，以此来鼓励学习者完成学习任务。 教学平台上将有一个提醒功能。这种方法创造了一种满足感和愉悦感，使学生有动力继续使用并持续学习。

（3）学习氛围孤单

在移动环境中学习，学习者必须具备独立学习的能力，而“以学习者为中心”的教育理念推动了“学生个体化，教师引导化”学习形态的发展。然而，在无聊的学习内容和缺乏学习伙伴的情况下，学习者很容易中途退出。所以需要创建交流互动模块，通过交流互动来培养他们的协作学习能力，最终能够促进创新思想的形成。

2.2 SPOC教学平台构建

SPOC教学平台主要基于移动系统。 如学习者可以实时看到学习进度，老师的评价，并且有实时提醒，设置某一固定的时间点学习。因此学生段的功能是在加涅认知学习理论的指导下设计的。

通过分析学习者的特点并结合加涅的认知学习理论，将学习过程归纳为五个阶段，即：动机、习得、感悟、强化、反馈[13]，如图1所示。

（1）激励模块

激励模块对应的是动机阶段，在这个阶段首先要考虑的是学生力图达到某种目的的动机。但是，在某些情况下，学习者没有为达到某种目的并产生动力，因此有必要帮助学生建立动力并形成学习期望。主要目的是能够激发学生的学习动机，学习的积极性和主动性，以此设计了激励模块。

研究中将“游戏晋级”的观念引入到激励模块，学习者进入游戏后从第一级开始挑战答题，成功进入下一级，会给予相应的称号，设计闯关排行功能，激励学生不断挑战，若闯关失败会提示学生基础知识还没有学习扎实，引导学生到学习空间去学习。

（2）学习空间模块

学习空间模块对应的是习得阶段。当学生有学习动机时，他们必须接受与学习相关的刺激，而忽略其他刺激。因此，学习者需要通过语言、视频、练习等方式学习新知识。

该模块是呈现移动学习资源的模块。本研究中的呈现形式主要有文本资源、视频资源、基础练习、课程点评、知识点评价等。

（3）留言互动模块

留言互动模块即感知阶段，是指学生对所学知识产生的感想和体会。

与传统学习相比，本研究中的SPOC教学是一种在移动情境中学习，即师生分离、时空分离。因此，在移动环境中缺乏教师的指导和学习者之间的交流互动容易导致学习氛围孤单的现象。 孤独是心理学领域的一个术语;这种主观现象可能会使学习者产生悲观和痛苦心理。从而阻碍学习的继续，影响学习效果。鉴于此，在SPOC教学平台的设计中，有必要改进交互式沟通机制，为了方便学习者在移动学习过程中与老师和同学交流，相互鼓励创造了归属感。如今，有许多移动学习平台的用户具有高度流动性，很少有人可以继续学习或使用，最主要原因是移动学习者与周围的人和事物分离，缺乏学习伙伴以消除孤独感。智能终端上有许多教学软件，忘记使用甚至放弃它们是很常见的。为了改善这种情况，移动SPOC教学平台非常有必要改进留言互动模块，以便为学习者提供与其同伴交流和交互的机会。

（4）模拟考试模块

模拟考试模块对应强化阶段，即学生把已经获得的知识由短时记忆变为长时记忆，加强学生对知识的整合，希望学生将所学知识应用到实际情境中。 因此，学习过程必然有一个强化阶段。

而模拟考试的设计主要是为了巩固学生的知识点也是检测学生学习效果的方法之一，根据学习者学习的知识和技能完成模拟练习。学生还可以将错题更新至错题本中，方便进行错题复习，这样做的主要目的是让学生在学习课程内容和视频后，综合总体的内容，通过思考结合所有知识，检测自己学习的效果，加深學习记忆。

（5）学习情报模块

反馈阶段，即对学习效果进行评估的阶段。当学习者完成学习时，就会立即知道是否达到了预期目标。 这时，教学平台和老师都会给予反馈，让学生及时知道自己的学习情况和考试成绩以及排名， 通过这种方式，鼓励学习者继续学习，识别知识的薄弱环节，进一步提高学生的自学能力。

只有掌握自我，实践自我，提高自我控制能力，学习者才能充分利用现有的高质量学习资源，实现有意义的学习[14]。移动学习是教师和学生的分离。因此，在移动环境中，学习者需要具备自我控制能力和学习能力，学习智能模块是促进学习和测试自主学习的重要模块。

（5）课程公告模块

在进行SPOC教学平台设计时，课程表公告模块主要分为两个方面。一方面是学习信息提醒，用户使用手机先是用来通讯和娱乐的，其次是学习。 智能移动终端有各种各样的应用软件是导致学习者不能坚持学习的主要因素。因此，在平台设计过程中需要设置推送消息，提醒学习者完成当天的学习任务。并在学习者退出学习平台时向学习者提供当今学习情况的反馈，让学习者直观地理解他们的学习，这样他们就可以在增长知识的同时获得满足感。 另一个方面是老师的通知，老师可以在这一模块向学生发送通知消息，比如线下上课时需要准备的内容，课下布置的课后作业等。

3 SPOC教学平台的应用实践探讨与效果分析

3.1 SPOC教学平台的应用实践探讨

SPOC教学平台主要应用于混合学习模式，充分利用在线学习平台灵活多样的资源形式优势，促进个性化学习，提高课程教学效果。以《大学生计算机基础》课程为例，结合我校实际情况进行了小规模在线课程的混合式教学。尝试在高校《大学生计算机基础》课程中实践课堂教学与在线学习的有效整合。在实际教学过程中，有五个评估方向作为最终成绩，即：学习情况、课堂活动、线上活动、交流活动、期末考试成绩，其中各占的百分比，如表1所示。

3.2 效果分析

通过对移动端SPOC教学平台需求的分析，设计并开发了系统各功能，目前SPOC教学平台已取得初步的成效，系统的基本功能己经开发完成，并迅速投入学习者当中进行测试、试用，如图2所示。

经过一个学期的试验，通过对该校大一部分学生的问卷调查了解学生对学习资源设计和学习模式的态度，如表2所示。

结果发现，共有76.19%的学生认为该平台的学习资源对平时的学习很有帮助;65.08%的学生认为SPOC的学习交流平台可以增加知识经验，达到知识共享的作用;84.13%的学生认为留言互动模块可以帮助解决平时学习中遇到的问题;80.96%的学生认为通过该平台的学习可以提高学习效率;74.6%的学生认为该平台提高了自主学习能力;73%的学生认为该平台提高了学习动机。

通过对学习者的问卷调查和访谈调查分析后，可以了解到在学习资源上，内容新颖丰富能呈现方式多样化，能满足学习者的学习需求，学习者给予肯定态度;在功能方面，有多种学习方式，其中交流模块得到了学习者一致好评，学生的自学能力得到显著提高。他们通过各种学习活动激发了学习者的学习兴趣，提高了学习动机。 更多的学生表现出对计算机知识探索的兴趣，并愿意将计算机知识与自己所学专业相结合，从而提高自身的综合水平。

4 总结

本文提出了基于加涅认知学习理论的SPOC教学平台设计方法，开发了移动端《大学生计算机基础》课程的SPOC教学平台。该平台在原有功能基础上增加了智能提醒、游戏学习等功能，并且不受时间和地点限制，极大提高了学生学习兴趣，有效改善了学生自主学习能力。经过小班制的教学实践，学生学习情况收到了较好评价，论证了基于加涅认知学习理论的移动端SPOC教学是教学质量提升的一个有效途径。

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（收稿日期： 2019.06.22）