MOOC背景下大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)先修課新模式及實(shí)踐

李俊生，王懷超，李海豐，王移芝

（1.中國民航大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 天津 300300；2.北京交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 北京 100044）

0 引 言

大學(xué)先修課(Advanced Placement，AP），也稱為大學(xué)先修課程，是指在高中階段開設(shè)并達(dá)到大學(xué)學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)業(yè)水平的課程[1]。從20世紀(jì)50年代初開始，美國為了有效緩解中學(xué)教育與大學(xué)教育間的斷層問題，針對(duì)不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生，特別是學(xué)有余力的學(xué)生，開發(fā)了大學(xué)先修課程。此類課程的難度與大學(xué)課程大致相當(dāng)，但相比高中的課程，知識(shí)更加系統(tǒng)、復(fù)雜、抽象。學(xué)生參與大學(xué)先修課學(xué)習(xí)并獲得學(xué)分，進(jìn)入大學(xué)后直接進(jìn)行學(xué)分認(rèn)定，而不需要再選修學(xué)習(xí)相關(guān)的課程。從2011年起，MOOC以美國硅谷為發(fā)端席卷全球，為教育和學(xué)習(xí)帶來了一場新的革命[2-3]。這股MOOC浪潮一方面給我國高等教育技術(shù)帶來了巨大沖擊和變革，另一方面也給大學(xué)先修課帶來了新的模式和新的挑戰(zhàn)。

1 我國大學(xué)先修課現(xiàn)狀及困境

1.1 現(xiàn)狀

我國大學(xué)先修課探索和實(shí)踐最早始于1996年，當(dāng)時(shí)南京金陵中學(xué)與多所高校合作，開展高考制度改革，增加微積分、英語等大學(xué)先修課程，但項(xiàng)目于2001年遭遇嚴(yán)重挫折而被迫中止[4]。2012年，上海理工大學(xué)附中與國同多所高校合作進(jìn)行中國大學(xué)先修課的改革探索及實(shí)踐[5]。2014年，中國教育學(xué)會(huì)仿照美國模式嘗試開展大學(xué)先修課，截至2015年底，一共進(jìn)行了三輪試點(diǎn)，共開設(shè)了8門大學(xué)先修課。MOOC浪潮中，MOOC以其天然的優(yōu)勢(shì)，可以彌補(bǔ)先修課的不足。2015年11月，清華大學(xué)牽頭啟動(dòng)“中國MOOC大學(xué)先修課(MOOC of China Advanced Placement，MOOCAP）”項(xiàng)目，項(xiàng)目涉及國同多所重點(diǎn)中學(xué)，拉開了大學(xué)先修課課程改革的序幕。這是我國大學(xué)以MOOC形式響應(yīng)并參與中國大學(xué)先修課建設(shè)的主要結(jié)果。

1.2 MOOC背景下的先修課困境

美國是在現(xiàn)有成熟的大學(xué)先修課制度體系之上，充分利用MOOC資源進(jìn)一步發(fā)展先修課的。對(duì)于我國而言，雖然上線的MOOC課程已達(dá)到數(shù)百門，但大學(xué)先修課和MOOC都仍處于發(fā)展初期，當(dāng)兩個(gè)新生的不成熟的事物相互交融發(fā)展，必然存在大量急需解決的問題。當(dāng)前階段，我國大學(xué)先修課和MOOC課程，都只是將關(guān)注的重點(diǎn)放在課程的開發(fā)階段，而對(duì)于如何在教學(xué)同容上與高中課程結(jié)合，如何在制度上保障高校與高中的銜接、高校間的協(xié)調(diào)、高校間學(xué)分互認(rèn)等方面關(guān)注過少，仍存在大量問題，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1）大學(xué)先修課課程體系尚未形成體系。

目前，我國大學(xué)先修課大多以高校建設(shè)的MOOC課程作為基礎(chǔ)，主要包括：清華大學(xué)引領(lǐng)的MOOCAP、大學(xué)自建的大學(xué)先修課等。大學(xué)先修課課程體系在模式上尚處在各自為政時(shí)期，未形成統(tǒng)一的、公認(rèn)的體系，距離成熟的、可行的中國大學(xué)先修課課程方案還有很長的路。

2）MOOC課程未對(duì)先修課進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。

MOOC與大學(xué)先修課結(jié)合，表現(xiàn)為一種在線開放課程，但這種在線開放課程并不是現(xiàn)有MOOC課程的復(fù)制，而是一種新的課程形態(tài)。在課程的建設(shè)過程中，既需要考慮高中學(xué)生群體的要求，又要考慮在線開放課程本身的特性。現(xiàn)有的MOOC課程不管是在課程同容還是在課程形式上，均未對(duì)大學(xué)先修課進(jìn)行有針對(duì)性地設(shè)計(jì)。同時(shí)，一部分MOOC課程還難度較大，與高中課程知識(shí)體系存在較大差距，高中學(xué)生學(xué)習(xí)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。

3）高校間對(duì)大學(xué)先修課的標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)分認(rèn)證機(jī)制未達(dá)成共識(shí)。

我國高校間對(duì)大學(xué)先修課的課程體系及標(biāo)準(zhǔn)并未達(dá)成共識(shí)，更沒有形成有效的學(xué)分互認(rèn)機(jī)制，這從根本上制約我國大學(xué)先修課的發(fā)展。對(duì)高中學(xué)生來講，他們最為關(guān)心的是，先修課成績能否在高校招生中得到一定的優(yōu)惠，或者不論進(jìn)入哪所大學(xué)能否進(jìn)行學(xué)分認(rèn)定。如果答案是否定的，將極大降低學(xué)生參與的動(dòng)力。

4）線上考試分?jǐn)?shù)的真實(shí)性受到質(zhì)疑。

我國現(xiàn)有的MOOC課程設(shè)計(jì)了考試環(huán)節(jié)，如果直接采用MOOC平臺(tái)進(jìn)行考試，很難確認(rèn)學(xué)生的真實(shí)身份，因此，將此成績直接用于學(xué)分認(rèn)定存在很大問題。

綜上所述，要穩(wěn)步發(fā)展大學(xué)先修課程制度，最重要的是明確不同主體(包括教育管理部門、高校、高中等）在大學(xué)先修課體系建設(shè)中的職責(zé)，特別是需要完善學(xué)分互認(rèn)制度，梳理大學(xué)先修課課程本身與高中知識(shí)體系之間的關(guān)系。當(dāng)前，中國大部分高校對(duì)直接利用MOOC成績進(jìn)行學(xué)分認(rèn)定還處于觀望狀態(tài)，我國大學(xué)先修課還有很長的一段路要走。

2 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)先修課新模式

現(xiàn)有MOOC課程與大學(xué)先修課相結(jié)合，在實(shí)施過程中存在大量細(xì)節(jié)問題需要解決。針對(duì)以上困難和矛盾，筆者結(jié)合大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程特點(diǎn)，立足實(shí)際，探索出一種可行的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)先修課新模式。

圖1 新生計(jì)算機(jī)入學(xué)考試情況

1）大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程適合開展先修課模式。

目前，高中已經(jīng)廣泛開展計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育，大學(xué)新生掌握的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作能力相比以前有了很大提升。筆者對(duì)新生所掌握的計(jì)算機(jī)基本操作能力水平的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行了調(diào)研(如圖1所示）。圖1顯示近兩年中國民航大學(xué)新生已經(jīng)具備了一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)。由于大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程同容與高中計(jì)算機(jī)知識(shí)體系契合度與銜接性高，所以，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程適合開展先修課模式。

2）大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)具備大量優(yōu)質(zhì)的MOOC資源。

目前，我國各個(gè)MOOC平臺(tái)上，已經(jīng)開設(shè)了多個(gè)優(yōu)質(zhì)的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程。2016年，中國民航大學(xué)加入北京交通大學(xué)牽頭的“大學(xué)計(jì)算機(jī)——計(jì)算思維之路”MOOC聯(lián)盟工作組，課程質(zhì)量非常高。這給大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程開展先修課提供了基礎(chǔ)。

3）精準(zhǔn)劃分先修課學(xué)生范圍，避免高校間學(xué)分互認(rèn)困境。

關(guān)于大學(xué)先修課，由于大學(xué)之間尚未形成學(xué)分互認(rèn)機(jī)制，學(xué)生并沒有直接動(dòng)力參與先修課，極大地制約了大學(xué)先修課的發(fā)展。針對(duì)這個(gè)問題，現(xiàn)階段如果只針對(duì)已經(jīng)錄取但尚未入學(xué)的新生開展大學(xué)先修課，將有效避免高校間的學(xué)分互認(rèn)難題，學(xué)生也會(huì)有更大的動(dòng)力參與課程學(xué)習(xí)。

4）暑假期間先修，避免學(xué)業(yè)沖突。

對(duì)于高中學(xué)生來講，參與大學(xué)先修課程學(xué)習(xí)并達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。這與目前高中學(xué)業(yè)壓力產(chǎn)生了很大的矛盾和沖突。學(xué)生并沒有足夠的時(shí)間參與大學(xué)先修課學(xué)習(xí)，也就不能取得良好的學(xué)習(xí)效果。對(duì)于學(xué)生來講，高考后的暑假是學(xué)習(xí)過程的一個(gè)“真空區(qū)”，高?？梢猿浞掷眠@一段時(shí)間開展大學(xué)先修課，一方面，高考后學(xué)生不再有其他學(xué)業(yè)壓力，另一方面，學(xué)生渴望了解大學(xué)，希望盡快參與大學(xué)學(xué)習(xí)生活。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程門檻不高，大部分學(xué)生可以適應(yīng)課程要求。

5）組織線下課程入學(xué)考試，保證分?jǐn)?shù)的真實(shí)性和權(quán)威性。

通過MOOC開展大學(xué)先修課程，對(duì)于學(xué)生的過程監(jiān)督及最終成績?cè)u(píng)定均在線上完成。然而，在這一過程中，并不能保證學(xué)生身份的真實(shí)性。如果直接利用MOOC的線上成績直接進(jìn)行學(xué)分認(rèn)定，會(huì)與現(xiàn)行的教務(wù)、考務(wù)制度存在沖突。學(xué)生入學(xué)后，組織入學(xué)考試，可以真實(shí)檢驗(yàn)學(xué)生參與大學(xué)先修課的學(xué)習(xí)效果，也符合現(xiàn)行的教務(wù)、考務(wù)制度。

大學(xué)先修課新模式與傳統(tǒng)MOOC大學(xué)先修課比較見表1。

表1 大學(xué)先修課新模式與傳統(tǒng)MOOC大學(xué)先修課比較

3 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)先修課實(shí)踐及結(jié)果分析

3.1 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)先修課實(shí)踐方案

針對(duì)2017級(jí)中國民航大學(xué)非計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程學(xué)生，利用“中國大學(xué)MOOC”平臺(tái)，采用中國民航大學(xué)與北京交通大學(xué)共建的MOOC課程“大學(xué)計(jì)算機(jī)——計(jì)算思維之路”，組織開展大學(xué)先修課程。課程應(yīng)上課人數(shù)4 177人，課程需要學(xué)生在暑期利用愛課程MOOC平臺(tái)進(jìn)行本門課程的先修學(xué)習(xí)，組織教師網(wǎng)上指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，開課時(shí)間為2017/7/5—2017/10/14，并在開學(xué)初舉行入學(xué)分級(jí)考試，入學(xué)后到入學(xué)考試前(2017年10月14日）集中輔導(dǎo)，最終入學(xué)分級(jí)成績優(yōu)秀者免修本課程。

3.2 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)先修課結(jié)果分析

為充分分析先修課的學(xué)習(xí)效果，對(duì)影響分級(jí)考試成績的各個(gè)因素進(jìn)行分析，包括高考成績、科類、性別、民族、生源地及先修課參與度等。

1）高考成績(標(biāo)準(zhǔn)分）與分級(jí)考試成績的相關(guān)性分析。

針對(duì)2017級(jí)學(xué)生的高考成績，不同省份考生分?jǐn)?shù)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后，與分級(jí)考試成績進(jìn)行相關(guān)性分析，分布如圖2所示，相關(guān)系數(shù)為0.06，可以得出：高考成績與分級(jí)考試成績之間幾乎沒有相關(guān)性。

圖2 高考成績與分級(jí)考試成績分布

2）科類、性別、民族、生源地等與分級(jí)考試成績的關(guān)系分析。

圖3對(duì)全體學(xué)生的科別、性別、民族、生源地與分級(jí)考試成績進(jìn)行了對(duì)比分析，可以看出理工科、男生、漢族、城鎮(zhèn)生源學(xué)生分級(jí)考試成績更好，符合直觀判斷。

3）MOOC學(xué)習(xí)過程參與度與分級(jí)成績之間的關(guān)系分析。

為充分檢驗(yàn)學(xué)生參與MOOC學(xué)習(xí)的效果，對(duì)MOOC學(xué)習(xí)過程與入學(xué)分級(jí)考試成績之間的關(guān)系進(jìn)行了相關(guān)性分析。首先定義“MOOC學(xué)習(xí)過程參與度”，MOOC學(xué)習(xí)過程參與度=MOOC測驗(yàn)總成績(歸一化后）×0.4+MOOC作業(yè)總成績(歸一化后）×0.4+用戶活躍度×0.2。其中，用戶活躍度=(發(fā)表主題數(shù)+回復(fù)數(shù)+評(píng)論數(shù)）/max(發(fā)表主題數(shù)+回復(fù)數(shù)+評(píng)論數(shù)）。分布如表2所示，相關(guān)系數(shù)為0.2，可以得出：MOOC學(xué)習(xí)過程參與度與分級(jí)成績之間比較相關(guān)。

圖3 不同科類、性別、民族和生源地學(xué)生入學(xué)考試成績對(duì)比分析

表2 MOOC學(xué)習(xí)過程參與度與分級(jí)考試成績分布

4）有效參與先修課學(xué)習(xí)與未參與學(xué)習(xí)的學(xué)生分級(jí)成績比較分析。

由于首次組織大學(xué)先修課，宣傳和引導(dǎo)的力度尚需加強(qiáng)，雖然大部分學(xué)生都參與了MOOC課程的注冊(cè)，但有些學(xué)生并未參與課程學(xué)習(xí)。通過對(duì)比分析有效參與先修課學(xué)生與未參與先修課學(xué)生的分級(jí)考試平均成績(見表3），可以得出：參加了先修課學(xué)習(xí)的學(xué)生的分級(jí)考試成績和免修率均明顯高于未參加先修課學(xué)習(xí)的同學(xué)。

表3 有效參與先修課學(xué)生與未參與先修課學(xué)生的分級(jí)考試平均成績

通過以上對(duì)比分析可以得出以下結(jié)論：MOOC大學(xué)先修課整體有效參與度需要進(jìn)一步提高。在分析影響分級(jí)考試成績的諸多因素中，高考成績與分級(jí)考試成績之間沒有相關(guān)性；理工科、男生、漢族、城鎮(zhèn)生源學(xué)生MOOC學(xué)習(xí)過程參與度更高、分級(jí)考試成績更好；參加了先修課學(xué)習(xí)學(xué)生的分級(jí)考試成績和免修率均遠(yuǎn)高于未參加先修課學(xué)習(xí)的學(xué)生。因此，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程先修課的開設(shè)非常必要，但目前先修課的學(xué)生參與度仍不夠，需進(jìn)一步加強(qiáng)宣傳、引導(dǎo)、組織、管理。

4 結(jié) 語

中國大學(xué)先修課模式探索和實(shí)踐才剛剛起步，可以參考美國的成功經(jīng)驗(yàn)，但兩國高校和高中的教學(xué)模式和體系不盡相同，存在一定的差異。如果直接沿用美國的發(fā)展模式，并不會(huì)取得良好效果，必須結(jié)合自身特點(diǎn)設(shè)計(jì)可行的、有效的先修課實(shí)施方案。筆者針對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)了一種大學(xué)先修課新模式，并給出了實(shí)施方案。希望借此為其他課程和其他相關(guān)院校積累經(jīng)驗(yàn)，大力發(fā)展先修課建設(shè)。