基于概念圖的c-MOOC課程研究及其教學設計

◆丁建英 黃煙波 趙輝

作者：丁建英，中南大學信息與網絡中心在讀碩士，研究方向為網絡資源開發；黃煙波，中南大學信息與網絡中心研究員，碩士生導師；趙輝，中南大學信息與網絡中心副教授，碩士生導師（410083）。

1 引言

MOOC課程是大規模網絡開放課程，數以萬計的學生在網絡環境下自由選擇課程主題學習、自定學習進度、自由分享觀點、即時練習反饋、參加考試、獲取證書，并在大數據分析技術的支持下完成學習的全過程，實現開放教育資源應用從單純資源到以人為本課堂的轉變[1]。

MOOC的出現對全日制高校教育造成極大的沖擊，在一定意義上實現了個性化和規模化教學的統一，改變了全日制高校教育“一刀切”的規模化教育方式，提高了教學效率。但這并不意味全日制高校教育可以被其取代。首先，MOOC課程過于靈活的學習方式對學生沒有任何的約束限制，導致學生容易中途放棄課程。據統計，目前MOOC的完成率不超過15%。另外，純粹基于互聯網的MOOC教育在師生互動方面、在整體教學氛圍方面也無法達到全日制高校教育的優勢。全日制高校教育不僅向學生傳授知識，還能為學生提供創新實踐、科研實訓和人脈拓展等整體性學習成長體驗[2]。

2 c-MOOC課程的內涵

c-MOOC課程提出 MOOC與全日制高校教育都有著自身獨特的優點和難以克服的缺點，同時又具有很強的互補性。為了促進全日制高校教育的個性化，使學生自主掌控學習過程，教師因材施教地開展班級教學，提升高校個性化互動教學水平，筆者提出c-MOOC課程模式。c-MOOC中的“c”意為“campus”“control”，c-MOOC是大學制度化管理MOOC教育，是指針對MOOC教育的個性化、靈活性和制度弱化特點以及全日制高校教育的統一性、標準化和制度化特點，將MOOC課程與全日制高校教育體系融合在一起，在現行高校課程體系中使用MOOC課程資源，采用“翻轉課堂”方式教學的新型課程模式。這種課程模式既彌補了MOOC在線教育的缺點，又延伸了課堂教學，實現了全日制課堂教學與MOOC相結合的教學模式創新實踐，推進了以個性化為內容的高等教育教學改革。

c-MOOC課程教學流程

1）課下知識獲取。教師基于對教學目標、教學對象和教學內容的分析，制作教學微視頻、知識測驗，供學生觀看學習[3]。學生在教師的引導下，根據自身的認知狀態選擇觀看視頻的側重點、次數和速度等完成信息的主動加工，并借鑒MOOC的在線社交網絡功能，積極參與答疑討論。最后學生可以在課程學習平臺完成針對性練習，檢查自己對知識的掌握程度并鞏固學習內容。同時練習結果也會提交給教師，這樣教師在上課前可以了解到每一位學生的學習“盲點區”，確定課堂上應創立怎樣的問題情境來幫助學生達到對知識的深入理解和靈活運用。

2）課堂知識內化。在課堂上學生可以就自己在課前知識建構過程中產生的疑惑向教師請教，接受教師的啟發和指導。教師則根據課程內容重難點和學生的學習疑惑，總結出有探究價值的問題供學生選擇探究，完成知識的內化和應用，拓展創新實踐體驗、人脈體驗等整體性學習成長體驗。在探究問題的過程中，學生可以采用自主探究和小組協作相結合的方式：①通過自主探索，提高其獨立學習的能力；②通過小組協作，在相互學習借鑒的過程中拓展對知識的理解深度，提高其協作學習的意識和能力。

3 c-MOOC課程教學設計

課程的教學設計模式是一種類型課程具體設計、開發和實施的指導框架和執行基礎。c-MOOC課程由于其教學環境開放無約束、教學內容零散，容易造成學生盲目開展學習過程，使學習效果大打折扣。而概念圖在整合碎片資源、分析認知狀態、導引學習過程等方面有著獨特的作用，這恰好解決c-MOOC課程因知識結構繁復而難以連續系統學習的問題，能夠更好地促進有意義學習。因此，本研究以概念圖為引導線，依據學生的認知過程（具體經驗、反思觀察、抽象概括和行動應用），對c-MOOC課程進行教學設計，構建了如圖1所示教學設計模式。

前期分析

1）分析學習者，確定教學主題。學習者分析的本質是判斷學生原有的認知狀態和認知缺失，從而針對性地提出教學主題。概念圖技術最初研究目的就是觀察學生對學科概念的理解及具體變化情況，其“概念—命題—連接”構成的層級結構能夠精確、形象地表征學生的認知結構。因此，課程設計者可以利用概念圖技術分析學生當前的認知狀態，依此選擇一定的教學主題，以發展學生的頭腦認知結構。

2）確定總目標，分析子目標。教學目標是學生學完課程后應該達到的學習結果或標準。課程設計者要根據學生特征和選定的教學主題，結合生活實際制定教學總目標，使教學目標具有針對性和實用價值，指引課堂的實施。

此外，根據認知負荷理論的觀點，學生的認知能力是有限的，一次處理的信息量過大會造成認知負載，影響知識的意義建構。c-MOOC課程的教學資源應該以一個知識元或者一個需要解決的基礎問題為單位。因此，要按照結構化、短時間、知識粒度較小、知識點單一聚焦的原則，將教學目標分解為“總目標—子目標—知識元目標”三級結構。

3）主題概念圖設計。c-MOOC課程非線性的微小知識元在一定程度上會造成認知迷航和超載，使學生難以把握課程系統結構，融會貫通知識元之間的內在關聯。知識概念圖是知識本身邏輯的可視化，表達了微小知識元之間的內在關系。它既便于教師歸納、整理教學思路，又能對學生的自主學習過程形成內嵌支持。主題概念圖的設計要符合思維習慣，具有固著性、可分辨性和傳遞性。以清晰的形式表達知識元的層級結構、知識元間的前驅后繼關聯性以及知識元的附屬信息，促使學生借助知識概念圖實現連續性的系統學習。

知識獲取學習圈設計 知識獲取學習圈是以主題概念圖為引導線，教師通過概念圖整理教學思路，選擇教學知識元，從內容、媒體和交互三個方面設計教學微視頻，以支持學生的課前新知識獲取。并設計課前形成性評價的練習題目，以便學生即時檢測知識掌握情況。在整個知識獲取過程中，為學生提供基于個性化學生概念圖的因材施教式學習支持服務。

1）教學視頻設計。心理學家特瑞赤拉在說明人類記憶與感官之間的關系時指出：人們一般可以記住自己閱讀到的10%，自己聽到的20%，自己看到的30%，自己既看到又聽到的50%。由此可見，視聽能夠有效地促進學生獲取信息、習得知識的過程[4]。因此，c-MOOC課程以視頻作為學生課程學習的主要途徑。在設計視頻過程中，教師以知識元為單位，對內容、媒體和交互三個方面進行深度設計，以激發學生的內部動機，促進學生有效學習。

①內容設計。在分析教學目標的基礎上，以知識元為單位設計具體教學內容。每個知識元提供相對完整的微小知識內容，讓學生在獨立的時間里完成一個知識元的學習。不同知識元之間要呈現松散的關聯，使學生單次學習的時間控制在15分鐘之內，通過系列化的小模塊學習建構宏大知識意義。

②媒體設計。在設計好學習內容之后，需要在此基礎上進行媒體呈現設計。c-MOOC課程視頻中會包含很多媒體類型要素，如文本、圖片、音頻。課程設計者在進行媒體設計時應充分考慮學生的認知負荷，盡量降低學生的認知負荷。

③交互設計。交互主要包括師生與課程之間的交互以及師生之間的交互。師生與課程之間的交互是在分析課程內容特點和媒體呈現形式的基礎上，利用已經存在的要素進行設計。例如：在教學視頻的設計過程中，運用多樣化的提問策略，設置具有層次性的問題（基本問題、單元問題和核心問題），引導學生進行思考。師生之間的交互包括問題答疑、主題討論等，課程設計者設置互動討論空間讓師生之間進行深層次、多角度的互動交流是至關重要的。

2）學習支持設計。c-MOOC課程不僅僅是微視頻的呈現，而是一門完整的課程，因此，學習支持服務應當是其中不可或缺的部分。它能夠為學生的自主學習提供腳手架，使學生順利穿越“最近發展區”獲得進一步發展。c-MOOC課程學習支持的具體設計定位如下。

①概念圖導航。在學科主題概念圖的基礎上，將學生認知結構考慮進去進行個性化標注，以概念圖形式描述學生當前的認知狀態，使學生直觀地認識課程系統結構和當前認知狀態，從整體上幫助其導向后繼學習過程。

②學習支架與路徑引導。其實質是在線學習幫助機制，學生選擇概念圖中的知識元作為學習目標，課程學習平臺會讀取該知識元的所有前驅節點，并獲取學生用戶前驅節點的認知狀態，確定未完全掌握的前驅節點為學生的學習范圍，最終使用深度或廣度優先搜索對學習節點概念網進行遍歷排序，實現根據用戶認知目標和認知背景自動生成個性化認知路徑。

3）形成性評價設計。形成性評價主要是采用練習的形式檢測學生的自主學習結果，學習平臺會根據學生的自測練習結果獲取錯題知識點，并采用回溯法，在學科概念圖中查找與該知識點相關的前驅節點，向上搜索直至達到根節點，從而準確診斷出學習障礙的癥結所在，為其推送當前最佳學習路徑。另外，形成性評價的結果也會以個性化學生概念圖的形式反饋給學生和教師，使其可視化地明確整體知識掌握情況。

知識應用學習圈設計 知識應用學習圈是以探究任務為設計入口，通過統計學習平臺中學生概念圖反饋的學習難點，教師制定相應的探究任務，并引導學生參與應用實踐和創新活動等探究過程。最終組織多元化的總結性評價形式，幫助學生實現知識的有效內化和意義建構。

1）探究任務設計。課堂探究任務的設計要確保學習任務對于參與活動的每位小組成員都有價值。即在充分了解學生學情的基礎上，考慮學生的認知特點，將開放性、層次性及挑戰性相結合。教師通過課程學習平臺反饋的班級學生概念圖統計學習薄弱點，據此設計真實的、以解決現實生活問題為目標的課堂探究任務，從而促進學生的知識內化和應用過程。

2）探究過程設計。探究活動的開展過程分為獨立探索、交流探討和小組協作交流。教師根據同組異質、異組同質的原則將學生進行分組，為每組分配獨特的探究任務。而小組成員內部首先將探究任務劃分為幾個子任務，利用課程學習平臺資源進行獨立探索。然后在組內交流子任務的探索成果，通過交流探討認識到自己在探索子任務理解認知上的不足，再有針對性地進行獨立探索，開展交流探討，使每個成員完成子任務的獨立探究和知識意義的建構。這個過程是動態螺旋式上升的過程。最后，小組成員內部協作得出探究結果方案，整個探究過程可以在教室內進行，也可以在實踐環境中展開。

最后，教師組織探究小組進行成果展示，采取的形式有演講型、成果演示型、小型比賽等，展示協作成果的過程一方面是知識外化的過程，有利于增強成員對本組成果的認同感和加深對協作內容的理解；另一方面，也可以促進各小組之間進行交流及分享學習收獲。

3）總結性評價設計。總結性評價分為教師評價、自我評價、學生互評。評價的內容包括學生課前自主學習過程表現、課前針對性練習結果、課堂獨立解決問題的表現、小組探究過程表現等。總結性評價有助于學生批判性思維能力的提高，同時加深學生對知識的理解與意義的建構[5]。

4 結論

MOOC課程嶄露頭角意味著新一輪高校教育改革浮出水面，勢必對高校教育的未來產生深遠的影響。本文結合MOOC與全日制高校教育的特性，提出c-MOOC課程理念，研究了基于概念圖的c-MOOC課程教學設計模式。既彌補了MOOC在線教育的缺點，又延伸了課堂教學，達到減少學生的學習負擔、提高教學效率和質量的目的。目前，c-MOOC課程理論還不夠完善，在以后的研究工作中需要研究者和專家共同努力改進和完善，將其應用到實際教學中。

[1]王曉彤,解繼麗.從OER到MOOC:單純的資源到以人為本課堂的轉變[J].楚雄師范學院學報,2013(11):83-87.

[2]徐明,龍軍.基于MOOC理念的網絡信息安全系列課程教學改革[J].高等教育研究學報,2013(9):16-19.

[3]李小剛,靳素麗,王運武.教學視頻支持下的網絡時代個性化學習研究[J].中國遠程教育,2013(7):37-42.

[4]張紅波.概念圖應用于課堂教學的實踐研究[J].中國電化教育,2010(7):104-108.

[5]王承冰,何濟玲,陳仕品.英國開放大學開放學習項目質量保證體系研究[J].中國電化教育,2013(5):37-41.