以計算思維為導向的MOOC支持的混合教學研究

方麗娟

以計算思維為導向的MOOC支持的混合教學研究

方麗娟

為改善大學計算機基礎教學的教學效果，文章提出了以計算思維能力培養為導向的MOOC支持的線上線下混合教學模式，對MOOC支持的線上線下混合教學平臺的建設和線上線下混合教學活動的具體實施進行了詳細闡述，為計算思維能力的培養提供了一種切實可行的教學模式。

計算思維 慕課（MOOC 線上線下 混合教學

引言

2006年3月，周以真教授提出了“計算思維”[1]的概念。大學計算機基礎教學面向非計算機專業的學生，它承擔著計算機知識、技能的普及功能，更重要的是承擔著計算思維能力培養的一份重任。然而一直以來，計算機基礎教學主要采取的是線下傳統教學模式，教學效果差強人意，特別不利于學生計算思維能力的培養和提高。計算機教學陷入一種提升的困境。

一些學者提出了基于MOOC的新的教學模式，但對基于MOOC的混合教學的探討在具體實施方面可操作性不強。基于這一研究現狀，作者立足于本校計算機教學的實際，提出了一種較為可行的MOOC支持的線上線下并重的混合教學模式，以期提高大學計算機教學質量和效果，同時培養學生和教師的計算思維能力。

MOOC支持的線上線下混合教學平臺建設

1.MOOC支持的線上教學平臺建設

目前的線上教學平臺主要指MOOC平臺和典型的網絡教學平臺。典型的網絡教學平臺包括專用網絡教學平臺與通用網絡教學平臺，通用網絡教學平臺包括商業平臺（如國外的Blackboard、國內的清華教育在線THEOL）和開源平臺（如Moodle、Sakai和Drupal）[2]61。

（1）線上教學平臺的建設方式

線上教學平臺有自建、借助MOOC平臺和對典型網絡教學平臺改造升級三種建設方式。自建平臺需要的技術條件高、成本較大，所以不予采用。借助MOOC教學平臺建設的成本較低、周期較短，但與本地數字校園的兼容存在很大問題，容易形成信息孤島，故也不予采用。

典型網絡教學平臺經過十多年的深度研發，其功能和性能從整體上都遠遠優于剛剛起步的MOOC平臺，尤其是為教師自主建設和控制在線課程提供了豐富的工具，并能適應不同教學機構的管理需求。[2]67西北政法大學使用的是THEOL網絡教學平臺，它的本土化程度很高，在安全性和訪問速度方面也很好，特別是與本校的數字校園兼容性非常好。從教務管理系統、教育資源管理系統到評審系統等方面都已進行了很好的對接。這樣既提高了原有網絡教學平臺的利用率，又節約了成本，更重要的是具備實施的可能性。

（2）線上教學平臺需整合的功能

為適應線上線下的混合教學，線上教學平臺需提供基于知識點和功能模塊的多種導航，增加知識點討論區，為學生提供較強交互性的學習對象和學習體驗。改進學習大數據的跟蹤與分析功能，改進課程設計、課件制作的功能，改進系統自動測試評分功能。

（3）線上教學平臺需提供的課程資源與教學信息

課程資源包括教學大綱、課程安排、導學內容、微視頻、PPT課件、參考書目、小組討論報告、優秀作業或任務報告等。教學信息包括線下課堂教學前的任務單、線上線下教學時間和教學內容對接表等。

2.MOOC支持的線下教學平臺建設

線下教學平臺為線下課堂教學提供信息服務及實體服務。為學生提供電子或紙質的線上線下教學時間和教學內容對接表、課程考試功能。實體服務包括為線下教學實施提供教室、實驗室、圖書館及相關設備資源及軟件、數字校園網絡等。

MOOC支持的線上線下混合教學活動

1.課前線上教學

（1）教學條件

物的條件：終端設備和配套的教學支持平臺軟件、課程資源等，為學生專門提供的線上學習教室，WIFI的覆蓋及充足的流量。人的條件：師生的積極性和保障機制，教學助教的配備，管理人員和教學平臺維護人員等。

（2）教學活動

課前線上教學活動在線上教學平臺中進行，具體包括以下幾個環節：

a.觀看微視頻。授課教師通過課程通知功能發起學習要求，學生根據自己的情況觀看微視頻。這些學習活動被記錄下來作為過程評價的依據。線上學習活動滿足學生個性化學習需求，解決了計算機基礎教學面臨的“非零起點”和“非同一起點”的個體差異大的問題。在激發學生學習興趣的同時，將教師從重復性的知識講授中解放出來。

b.課前練習。一定數量、難度適中、帶有反饋的練習有助于學生知識的內化。學生可以跳過微視頻的觀看，但必須完成單元后的練習，否則本單元學習狀態被標記為“未完成”，不能開始下一單元的學習。

c.課前問答。觀看微視頻和做課前練習中遇到的問題，可通過幾種途徑解決。①自行解答。通過反復觀看視頻獲得問題答案。②常見問題解答。通過查閱常見問題區的內容進行解答。③自動答疑。系統根據提交的問題在常見問題庫中檢索關聯的答案。④互助解答。當問題在課程討論區被提出時，同學之間可以相互解答。⑤助教答疑。安排多名助教在線答疑。⑥郵件答疑。系統提供內部郵箱，學生可以將問題直接發送到教師郵箱。

d.課前討論。課前討論是線下課堂教學主題的有針對性的討論，包括小組討論或案例教學的預討論。課前的主題討論在課堂線下教學1-2周前由教師利用課程通知功能發布，同時在課程討論區中發起，學生在線上發表看法。課前討論在提高課堂線下教學針對性的同時可以緩解教學課時的局限。

e.課前匯總。課前匯總主要由助教承擔。助教針對課前問答與討論環節中出現頻率較高的問題、存疑的問題或未解答的問題及課前討論的內容進行整理、匯總，在課堂線下教學之前提交給教師。

f.課前評價。課前評價使用過程評價的方式。線上教學平臺可以跟蹤、統計學生的學習情況，同時以圖表形式及時反饋提醒學生。教師根據學習的跟蹤統計對課前學習進行評價，它是平時成績的組成部分，占課程總成績比例的20%。

2.課堂線下教學

（1）教學條件

物的條件：電子或紙質化課程資源，如主教材與實驗指導書、案例資源、圖書館資料、優秀作業或任務報告、篩選后的課前討論材料、多媒體教室、計算機實驗室及相關軟件和圖書館。人的條件：師生的積極性和保障機制、評價機制。

（2）教學活動

課堂線下教學活動在傳統的課堂和實驗室進行，根據課前線上學習的情況及學習內容的性質，作者提出了以下幾種教學方式：

a.問題講解。教師在課前獲得助教提交的課前問題匯總并進行梳理。根據問題的數量和難度安排專門的問題解答課，或在其他課堂教學活動開始前進行解答。

b.小組討論。教師在線上教學平臺的課程討論區中發布小組討論主題，學生在課前進行預討論。然后教師對助教提交的課前討論進行整理，確定討論的主題、重點或方向，或者是新的主題。課前教師根據能力或隨機方式建立4-6人的討論小組。教師對討論過程實時掌控，調整引導，小組討論結束后形成結論，教師對小組討論過程或結論進行點評。

c.案例教學。教師首先根據計算思維的要素構造案例，可以構造三個層次的案例，即簡單的計算問題案例、與專業相關的非計算問題案例和具有實用意義的案例。[3]如講授遞歸方法時可以使用計算機中文件夾的復制，掃雷游戲中的遞歸問題，飯菜流水線作業[4]等案例。再如講授CPU的調度算法時，以學生期末考試復習時間安排作為案例，從問題的抽象、算法的選擇，到算法的調整與算法的實現等過程引導學生的計算思維。教學地點可以更多地選擇在實驗室，這樣有助于內容的演示、分析、討論和協作。

d.任務驅動。任務驅動是提高學生實踐操作能力和計算思維應用能力的必要方式。教師已經在課前將任務單在線上教學平臺發布，學生明確任務，作好學習準備，然后在實驗室通過對問題抽象、算法的設計與調整，到算法的實現一系列過程進行計算思維的訓練。教師可以進行集中輔導、方案演示或討論。學生還可以通過交流協作的方式完成任務，最后將任務報告當堂或課后提交給教師。

e.課堂學習評價。評價方式分為同伴互評與教師評價。同伴互評是小組間的互評。教師評價是教師對學生的綜合評價。課堂教學開始時向學生公布評價項目和標準。課堂學習評價是平時成績的組成部分，占課程總成績比例的30%。

3.課后教學

課后教學活動的主要內容是課后作業及課后輔導。教師可以利用線上教學平臺的日歷提醒功能提醒學生按期提交作業，教師可以補充優秀報告到線上課程資源中。另外，對未完全掌握學習內容和有進一步思考的學生進行課后幫助與指導。課后教學評價以課后作業為主，課后作業是平時成績的組成部分，占課程總成績比例的10%。

4.課程考核

課程考核由期末考核與平時考核組成，課程成績相應由平時成績與期末成績構成。考核方式的主要變化表現在平時考核的動態化及其在整個課程考核中所占的比重。平時考核方式已如前文所述，主要表現在三大教學階段的評價考核。平時考核成績所占課程考核分值，由原來的30%提高到60%，其中課前考核成績占20%，課堂考核成績占30%，課后考核成績占10%。期末考核成績則相應由原來的70%降至40%。這樣設置分值比例主要有三個原因，一是培養學生線上學習的習慣，提高自學能力；二是改變傳統學習評價機制中輕視學習過程，只重視學習結果的現實；三是期末考試試題涵蓋知識的廣度和深度有限，而平時考核無論對學習內容、學習過程以及學習能力的考核更全面。

結論

MOOC支持的線上線下混合教學模式，充分利用線上的優勢，打破時空限制，實現交互的多樣化、協作交流，資源的充分共享，同時又能發揮線下教學組織性和強制性的特點，實現交互的高效性。這種有機混合的教學模式也必將會成為高校教學甚至各類別教學的“新常態”。這種教學模式不僅會顯著改善師生的教學積極性，極大提高教學效果。更重要的是，它可以有效地訓練、培養乃至提高所有教學活動參與者的計算思維能力，而計算思維能力顯然是信息社會每位現代人均必須具備的素質。

[1]郝興偉：《大學計算機——計算思維視角》（第3版），高等教育出版社，2014，第19-20頁。

[2]韓錫斌、葛文雙、周潛等：《MOOC平臺與典型網絡教學平臺的比較研究》，《中國電化教育》2014年第1期。

[3]金瑩、張潔：《通過案例的構建自然地體現計算思維》，《計算機教育》2014年第7期，第15-19頁。

[4]陳國良、王志強、毛睿等：《計算思維導論》，高等教育出版社，2012，第200頁。

作者單位：西北政法大學商學院陜西西安

陜西省教育廳科研計劃項目資助（項目編號:15JK1776）。