基于MOOC模式的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)研究

程格平　寧彬

摘 要： MOOC是一種新型在線教育模式，為高校教學(xué)發(fā)展和改革提供了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。針對(duì)高校傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教學(xué)中存在的問(wèn)題，結(jié)合MOOC課程的設(shè)計(jì)思想和基本特征，分析并探討了計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)模式改革，提出基于MOOC的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞： MOOC； 在線教育； 計(jì)算機(jī)課程； 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2015）03-66-03

Abstract： MOOC is a new online education mode， which provides both opportunity and challenge to the development and reform of college teaching. Aiming at the problems in the traditional computer teaching in colleges and universities， the teaching model reform of the computer course is analyzed and discussed， combined with the design idea and basic characteristic of the MOOC course. The computer course teaching mode based on the MOOC is proposed.

Key words： MOOC； online education； computer course； teaching reform

0 引言

隨著全球信息化建設(shè)的快速發(fā)展，人類社會(huì)即將進(jìn)入后IT時(shí)代[1]，社會(huì)各行業(yè)對(duì)IT人才的質(zhì)量需求也日益提高。探索和實(shí)踐教育模式和教學(xué)方法的變革，培養(yǎng)創(chuàng)新型的IT后備人才，成為高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教育亟待解決的首要問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)高校的計(jì)算機(jī)課程大多采用教師授課為主和學(xué)生參與為輔的傳統(tǒng)教學(xué)模式，這導(dǎo)致學(xué)生只能單向接受教師所傳授的知識(shí)，使得學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性并不高，進(jìn)而影響學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這種培養(yǎng)方式已不能滿足社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才質(zhì)量的需要。

針對(duì)傳統(tǒng)教育模式的弊端，許多教育工作者對(duì)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革進(jìn)行了積極的探索，提出了CDIO模式、翻轉(zhuǎn)課堂和云計(jì)算輔助教學(xué)等改進(jìn)的教學(xué)模式，其主要目的是轉(zhuǎn)換教學(xué)角度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，從而有效提高教學(xué)效率。

MOOC（Massive Open Online Courses）大規(guī)模在線開放課程是近幾年出現(xiàn)的一種新型教育模式，是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)教育技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，具有易于使用、費(fèi)用低廉甚至免費(fèi)、覆蓋人群廣、支持自主學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)資源豐富等優(yōu)點(diǎn)[2]。MOOC課程徹底改變了傳統(tǒng)課堂的教育理念和教學(xué)方式，它標(biāo)志著教育信息化進(jìn)程已經(jīng)進(jìn)入到新的發(fā)展階段，MOOC模式為高校計(jì)算機(jī)教學(xué)的改革和創(chuàng)新提供了新的思路。

1 MOOC的發(fā)展現(xiàn)狀與基本特征

MOOC起源于知名大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)開放課程，由加拿大學(xué)者Dave Cormier和Bryan Alexander首先提出[3]。隨后，美國(guó)一些世界著名大學(xué)與MOOC供應(yīng)商合作，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)建立開放學(xué)習(xí)平臺(tái)，為學(xué)習(xí)者提供免費(fèi)的在線課程教育，引起了國(guó)際社會(huì)和教育界的廣泛關(guān)注。由斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院倡導(dǎo)并創(chuàng)立的Udacity、Coursera 和edX網(wǎng)絡(luò)開放課程平臺(tái)是目前最著名的三大MOOC平臺(tái)，已擁有數(shù)千萬(wàn)注冊(cè)用戶，并提供幾百門免費(fèi)在線開放課程，吸引了大量來(lái)自世界各地的學(xué)生[4]。基于MOOC平臺(tái)，學(xué)習(xí)者針對(duì)感興趣的特定主題，能夠通過(guò)博客、論壇和其他網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)。

MOOC的興起給全球高等教育帶來(lái)了前所未有的變革，同時(shí)也對(duì)中國(guó)高等教育產(chǎn)生了深刻的影響。北京大學(xué)和清華大學(xué)等國(guó)內(nèi)重點(diǎn)高校已開始與三大平臺(tái)建立合作框架，為全世界的學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的MOOC在線教育課程。

不同于傳統(tǒng)課程的教學(xué)模式，MOOC對(duì)教學(xué)關(guān)系進(jìn)行了重構(gòu)，將以教學(xué)者為中心的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變成以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)模式，課程采用知識(shí)單元的微型化設(shè)計(jì)和教學(xué)評(píng)價(jià)的網(wǎng)絡(luò)化管理等教學(xué)理念，從根本上發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用[5]。也不同于以往的在線學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)教育課程，MOOC集成了在線學(xué)習(xí)、社交網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等大量的互聯(lián)網(wǎng)工具，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程的實(shí)時(shí)交流與互動(dòng)。與傳統(tǒng)課堂和網(wǎng)絡(luò)在線課程相比較，MOOC具有以下四個(gè)顯著的個(gè)性特征。

1.1 大規(guī)模

大規(guī)模是指MOOC打破了以往傳統(tǒng)課堂對(duì)學(xué)生人數(shù)和地域的限制。參與MOOC課程學(xué)習(xí)的人數(shù)規(guī)模是可擴(kuò)展的，有些課程的上課人數(shù)甚至可以達(dá)到成千上萬(wàn)，學(xué)習(xí)者也可以來(lái)自不同的國(guó)家和地區(qū)。

1.2 開放性

開放性是指MOOC所有教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)免費(fèi)和共享。與傳統(tǒng)課堂和網(wǎng)絡(luò)課程不同，MOOC課程對(duì)所有有意愿接受教育的人提供學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)習(xí)者只需通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行注冊(cè)即可免費(fèi)參與課程的學(xué)習(xí)，共享優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源和教學(xué)環(huán)境。

1.3 個(gè)性化

個(gè)性化是指學(xué)習(xí)者能夠根據(jù)自己的興趣和愛(ài)好選擇課程的學(xué)習(xí)方式。鑒于MOOC課程的特征，參與課程的學(xué)習(xí)者之間可能會(huì)有很明顯的個(gè)體差異，包括個(gè)人的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和獲取知識(shí)的能力，MOOC教學(xué)平臺(tái)努力為學(xué)習(xí)者創(chuàng)建個(gè)性化、多元化和多層次的學(xué)習(xí)平臺(tái)。

1.4 交互性

交互性是指學(xué)習(xí)者在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)與交流。MOOC平臺(tái)集成了互聯(lián)網(wǎng)許多具有實(shí)時(shí)特性的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)工具，如博客、論壇和虛擬教室等，使得學(xué)習(xí)者能夠充分利用這些工具實(shí)現(xiàn)課程學(xué)習(xí)過(guò)程的有效互動(dòng)，從而提高課程的學(xué)習(xí)效率。

2 基于MOOC的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)模式

MOOC課程開放共享和分布式的教學(xué)資源特性改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)理念，解決了傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的一些問(wèn)題，有效促進(jìn)了高等教育的發(fā)展，為高校計(jì)算機(jī)課程和教學(xué)模式改革提供了新的方法。

計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)分課堂理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)部分。其中理論教學(xué)是基礎(chǔ)；實(shí)踐教學(xué)則是理論教學(xué)的擴(kuò)展和延伸，是增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新性型人才的重要方式。目前計(jì)算機(jī)專業(yè)理論教學(xué)普遍采用多媒體課件呈現(xiàn)課程資源的教學(xué)方式；而實(shí)驗(yàn)環(huán)境則主要依賴傳統(tǒng)PC機(jī)的軟硬件資源。由于教學(xué)資源和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的限制，教師和學(xué)生之間的互動(dòng)性和協(xié)作性都非常有限，直接影響了知識(shí)傳遞的效果。針對(duì)這些問(wèn)題，借鑒MOOC課程教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，本文將對(duì)高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)模式的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究和探索。

2.1 課程教學(xué)資源的設(shè)計(jì)

課程教學(xué)資源包括課程大綱、教學(xué)視頻、課程講義和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等類型，但以教學(xué)視頻為主要載體。在傳統(tǒng)課堂和網(wǎng)絡(luò)課程中，教師往往事先根據(jù)課程規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容制作好課程講義和教學(xué)視頻，然后按照固定的流程開展教學(xué)。傳統(tǒng)課程的教學(xué)視頻經(jīng)常被當(dāng)成一種教學(xué)輔導(dǎo)資料，作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充形式。而且，這種教學(xué)模式通常由教師主導(dǎo)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)并把握各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生只是被動(dòng)地參與課程學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性并不高，從而影響了課程的整體教學(xué)效果?；贛OOC的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)設(shè)計(jì)將采用以學(xué)生為主體的微課程教學(xué)模式，其設(shè)計(jì)理念是將課程內(nèi)容劃分為若干知識(shí)模塊，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)速度主動(dòng)把握學(xué)習(xí)的節(jié)奏，從而有效提升學(xué)習(xí)效率。

微課程教學(xué)模式根據(jù)計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)目標(biāo)，將傳統(tǒng)課程的教學(xué)內(nèi)容分割為若干知識(shí)模塊，每個(gè)知識(shí)模塊包含教學(xué)視頻、課堂測(cè)試、課程討論和課后作業(yè)等教學(xué)過(guò)程所需要的教學(xué)活動(dòng)。鑒于教學(xué)視頻在教學(xué)資源中的主體地位，微課程教學(xué)模式將以微視頻作為教學(xué)資源的主要呈現(xiàn)載體。具體設(shè)計(jì)方法可分為三個(gè)方面：以課程章節(jié)中的理論知識(shí)點(diǎn)為基本單位，將傳統(tǒng)教學(xué)視頻劃分為若干微視頻，每個(gè)微視頻的設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)一般為十至十五分鐘左右；每個(gè)微視頻內(nèi)嵌相應(yīng)知識(shí)模塊的在線測(cè)試習(xí)題，并能夠?qū)y(cè)試結(jié)果提供信息反饋；學(xué)生只有完成本知識(shí)模塊的學(xué)習(xí)，才能進(jìn)入下一個(gè)知識(shí)模塊的學(xué)習(xí)。

計(jì)算機(jī)科學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，很多知識(shí)點(diǎn)都需要通過(guò)具體的實(shí)踐操作去驗(yàn)證和測(cè)試，采用微課程教學(xué)模式比較適合計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)特點(diǎn)。

2.2 課堂學(xué)習(xí)互動(dòng)的設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)模式設(shè)計(jì)較為固定，缺乏師生廣泛參與互動(dòng)交流的學(xué)評(píng)機(jī)制[6]?；贛OOC的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)模式結(jié)合了傳統(tǒng)課堂和網(wǎng)絡(luò)課程的優(yōu)點(diǎn)，最大程度地體現(xiàn)了傳統(tǒng)課堂的教學(xué)交流模式，又具有比傳統(tǒng)課堂更加簡(jiǎn)便靈活的網(wǎng)絡(luò)教育特性。這種新型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式涵蓋了教學(xué)活動(dòng)的全過(guò)程，能夠?yàn)檎n程教學(xué)提供在線測(cè)試和討論。

在采用微課程設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)模式中，每個(gè)知識(shí)模塊內(nèi)嵌的在線測(cè)試題目可以是單選題、多選題和微型程序設(shè)計(jì)題等形式。學(xué)生完成課堂在線測(cè)試習(xí)題后，系統(tǒng)將自動(dòng)反饋測(cè)試結(jié)果，而且測(cè)試過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)試題目與支撐平臺(tái)的自動(dòng)切換。對(duì)于在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的主觀性問(wèn)題，學(xué)生則可以通過(guò)論壇、微博和即時(shí)通訊等社交網(wǎng)絡(luò)工具進(jìn)行實(shí)時(shí)交流。這種互動(dòng)交流方式有助于提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性，能夠有效提升課程的教學(xué)效果，非常符合計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的基本特征。

2.3 課程評(píng)價(jià)考核的設(shè)計(jì)

目前，大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程一般從平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)兩個(gè)方面完成教學(xué)考核評(píng)價(jià)。平時(shí)成績(jī)主要包括課堂考勤、程序驗(yàn)證和程序設(shè)計(jì)等形式；期末成績(jī)則以試卷考核和機(jī)器考核為主。然而，這些考核方式并不能完全反映學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握程度。為了充分發(fā)揮考核評(píng)價(jià)的引導(dǎo)和激勵(lì)作用，基于MOOC的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)模式采用教師評(píng)價(jià)、同伴互評(píng)和自我評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式來(lái)綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)能力水平。

具體設(shè)計(jì)原則是教師評(píng)價(jià)根據(jù)學(xué)生的課程程序設(shè)計(jì)和實(shí)際項(xiàng)目考核的方式進(jìn)行；同伴互評(píng)借助翻轉(zhuǎn)課堂的思維方法，學(xué)生采用角色轉(zhuǎn)換的方式相互匿名評(píng)價(jià)對(duì)方；而自我評(píng)價(jià)則是學(xué)生對(duì)整個(gè)課程知識(shí)的總結(jié)和概括，以課程報(bào)告的形式提交到課程平臺(tái)，作為專業(yè)課程學(xué)習(xí)的階段性評(píng)價(jià)。教師可根據(jù)不同專業(yè)課程的人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)以上三種考核方式合理設(shè)置不同比例，從而得到學(xué)生所學(xué)課程的綜合評(píng)價(jià)。

2.4 學(xué)生學(xué)習(xí)行為的分析

從課堂學(xué)習(xí)互動(dòng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可以看到，計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的教學(xué)互動(dòng)主要基于社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生在學(xué)習(xí)互動(dòng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的行為數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)會(huì)反映出學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的各種問(wèn)題。基于云計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，根據(jù)采集的學(xué)生行為數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，通過(guò)使用相應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘算法進(jìn)行分析和處理，從而提取出可用的信息。教師可根據(jù)提取到的信息，對(duì)課程的教學(xué)方法、教學(xué)資源和教學(xué)決策進(jìn)行合理的改進(jìn)，為學(xué)生提供個(gè)性化、多樣化和人性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，有效解決學(xué)生學(xué)習(xí)的層次差異性問(wèn)題。

2.5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)是計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。由于教學(xué)資源的限制，國(guó)內(nèi)許多高校并不具備完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備和現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，進(jìn)而影響了計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)的效果，導(dǎo)致學(xué)生的動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足。

基于云計(jì)算的虛擬化技術(shù)，建立具有交互性和個(gè)性化的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。充分利用云平臺(tái)提供的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源，將教學(xué)、管理和服務(wù)集成化，建立虛擬實(shí)踐教學(xué)課堂。根據(jù)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)的需要，在云平臺(tái)上整合各類教學(xué)資源，徹底取消傳統(tǒng)課程教學(xué)在空間和時(shí)間上的限制，為教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)提供多元化、多角度和多層次的分布式教學(xué)環(huán)境，為創(chuàng)新教學(xué)模式和優(yōu)化教學(xué)資源提供平臺(tái)支撐。

3 結(jié)束語(yǔ)

MOOC為未來(lái)教育發(fā)展提供了新的發(fā)展方向，這種新型教育模式將會(huì)對(duì)現(xiàn)有的高等教育產(chǎn)生巨大的沖擊。本文借鑒MOOC課程的教學(xué)設(shè)計(jì)理念，對(duì)高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革進(jìn)行了研究和探討。將MOOC課程模式引入到計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)設(shè)計(jì)，是一種積極而又有益的嘗試。然而，由于高校傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)與MOOC課程教學(xué)在設(shè)計(jì)思想上存在一定的差異性，如何將這兩種教學(xué)模式進(jìn)行完美的結(jié)合，并在具體的教學(xué)過(guò)程中實(shí)施，仍需要廣大計(jì)算機(jī)教育工作者進(jìn)行更加深入的探索。

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