MOOC與人工智能的混合式教學

莫宏偉 徐立芳 畢曉君 王科俊 王宗義

摘 要：該文從MOOC混合式教學分析入手，結合作者所承擔的《人工智能》研究生課程教學，提出了一種MOOC與人工智能的混合式教學模式，將Udacity視頻混合式教學、中視云分享平臺教學視頻發(fā)布、精品課教學網(wǎng)站和課件的制作、QQ群線下互動結合起來，形成一種混合式教學實施方式和辦法，并在研究生實際教學中獲得良好的效果。

關鍵詞：MOOC 人工智能 混合式教學 研究生培養(yǎng)

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（c）-0159-02

2012年10月美國《時代》周刊的《大學已死大學永存》[1]報道了一個事情：12歲的巴基斯坦女孩尼亞齊選修Udacity的物理課，她通過馬來西亞參加這場考試的年輕男孩馬齊亞爾·科薩里法爾（Maziar Kosarifar）和葡萄牙物理教授羅薩·布里吉達（Rosa Brigída）的幫助，在分享網(wǎng)站下載考試視頻、通過了期終考試。這場從2012年開始、由硅谷、麻省理工學院（MIT）發(fā)起的在線學習浪潮[2]，將免費獲得全球頂尖高校明星教師的課程。2013年，清華大學、北京大學、香港大學、香港科技大學、上海交通大學和復旦大學等中國頂級高校也開始加入MOOC大家族[3-4]。

MOOC的興起為混合式教學提供了新的模式與方法，借助MOOC大量在線學習視頻，課堂云以及翻轉(zhuǎn)課堂的新型學習環(huán)境、各種有趣靈活的學習形式（如社區(qū)化、學習者協(xié)作、趣味性、即時評測等），使學生有更大的學習選擇，提升了學生主動學習能力，改善學習效果。

該文提出MOOC與現(xiàn)有人工智能研究生教學混合的具體實現(xiàn)方式和辦法，將MOOC網(wǎng)絡學習與面對面的課堂教學相結合，構建基于MOOC的線上線下混合式教學，突破傳統(tǒng)課堂教學的狹隘眼界，提高教學水平和教學質(zhì)量。

1 混合式學習理論

隨著教育技術的發(fā)展，傳統(tǒng)課堂正在逐步被混合式學習方式所取代。混合式學習是教育界研究的熱點問題之一，是當前國際教育技術發(fā)展的新動向。混合式學習的概念于2003年12月由何克抗教授在第七屆全球華人計算機教育應用大會上提出，其認為：“所謂混合式學習就是要把傳統(tǒng)學習方式的優(yōu)勢和網(wǎng)絡化學習的優(yōu)勢結合起來，也就是說，既要發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，又要充分體現(xiàn)學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。只有將二者優(yōu)勢互補，才能獲得最佳的學習效果[5]”。

混合式學習的學習策略需要多種學習理論的指導，以適應不同的學習者，不同類型的學習目標，不同學習環(huán)境和不同學習資源的要求。混合式學習理論主要包括學習理論的混合、學習資源的混合、學習環(huán)境混合、學習方式的混合四個方面。

（1）學習理論的混合。

包括建構主義學習理論、人本主義學習理論、教育傳播理論、活動理論、虛實交融理論、情境認知理論等。倡導以學習者為中心，主動探索式的學習。

（2）學習資源的混合。

精心開發(fā)的在線課程、生動趣味的講師面授、同事的經(jīng)驗分享、全面的資料積累等，把資源盡可能多的整合到一個平臺上，建立“一站式”的學習，形成強大的知識管理中心，實現(xiàn)隱性知識顯性化、顯性知識體系化、體系知識數(shù)字化、數(shù)字知識內(nèi)在化。

（3）學習環(huán)境的混合。

它是建立在完全以學習者為中心的環(huán)境中，從信息到教學內(nèi)容，從技能評估到支持工具，從訓練到協(xié)作環(huán)境，一切圍繞學員展開。

（4）學習方式的混合。

將網(wǎng)絡學習與課堂面授有機結合。有實時與非實時、同步與異步的教師講授，可進行討論學習、協(xié)作學習，基于“合作”理念的小組學習，還有傳統(tǒng)和圍繞網(wǎng)絡開展的自主學習。

2 MOOC混合式教學的優(yōu)點

MOOC的出現(xiàn)為混合式教學改革提供了新的思路。以建構主義理論為基礎，根據(jù)課程教學特點和教學目標，綜合運用不同的教學理論、不同的教學方法和手段實施教學過程，并在課堂教學和網(wǎng)絡教學中取得平衡，實現(xiàn)二者優(yōu)勢互補[6]。

（1）創(chuàng)新研究生的教學模式。

基于MOOC平臺的混合式教學模式是一個“教與學的互動—作業(yè)—在線及線下的討論—考試—結業(yè)”全套完整過程，即在線上努力架構一種虛擬的教學環(huán)境，不僅可以提供課程的全部授課視頻，亦可提供學習課程的網(wǎng)絡平臺，定期開課，按時布置作業(yè)和測驗等，線下由教師主導。突破傳統(tǒng)課堂教學模式，多種教學媒體相互結合進行，具備開發(fā)性、即時性、個性化、自覺的學習體驗。

（2）完善研究生課程的教學方法。

巴班斯基認為教學活動包括了這樣的三種成分，即知識信息活動的組織、個人活動的調(diào)整、活動過程的隨機檢查。因此，把教學方法劃分為“組織和自我組織學習認識活動的方法、激發(fā)學習和形成學習動機的方法、檢查和自我檢查教學效果的方法”三大類。

通過課堂講授與MOOC網(wǎng)絡課堂相結合，能夠組織和自我組織學習過程；大量在線自主學習，有利于培養(yǎng)學生的自主學習能力，激發(fā)學習和形成學習動機；MOOC的在線考試體系提供了檢查和自我檢查教學效果的平臺。

（3）整合優(yōu)質(zhì)教育資源。

2011年，斯坦福大學的Sebastian Thrun（Google無人駕駛汽車項目負責人）和Peter Norvig聯(lián)合開設的人工智能課程廣受歡迎，直接促使他與David Stavens、Mike Sokolsky聯(lián)合創(chuàng)辦了以營利為目的的在線課程供應平臺Udacity。吸引了來自190個國家的16萬名學生來學習這門課程，有23，000人完成了全部課程并收到了成績單，甚至還有248人獲得了滿分。另外，在各個MOOC平臺上，計算機類相關課程資源最為豐富。目前，據(jù)不完全統(tǒng)計，MOOC教學三駕馬車之一、Coursera 平臺上擁有計算機類課程94門，edX平臺上擁有計算機類課程21門，Udacity擁有計算機類課程23門，而這些課程都可作為人工智能專業(yè)研究生課程資源[7]。

（4）有利于研究生的個性化培養(yǎng)。

MOOC上每個學生的學習行為都會被一些MOOC技術平臺自動記錄下來。大量的研究生在線學習的相關數(shù)據(jù)將會匯集成“學習大數(shù)據(jù)”。通過系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)挖掘，可以為每個研究生建立學習檔案，教師可隨時掌握學生的學習狀況并能及時進行反饋指導，根據(jù)學生的興趣、能力和學習計劃，安排個性化的教學、“推薦”學習資源，可持續(xù)改進課程教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)設計，實現(xiàn)“因材施教”式的個性化學習服務[8]。

（5）促進大學教育國際化、市場化進程。

MOOC打破了全球?qū)W術交流和合作的舊規(guī)則，建立了高等教育國際化新的秩序、邏輯和機制，也給高等教育的全球化提供了一個新的架構和契機。通過吸納MOOC 聯(lián)盟的國際優(yōu)質(zhì)開放課程，可以建立國際化課程資源，加強英語或雙語教學，并使學生有更廣泛的機會直接接受國際知名教授講授的課程教學。MOOC還為高等教育的發(fā)展引入一批新生力量，使非學術機構、市場力量、社交媒體和企業(yè)參與到全球高等教育的發(fā)展。

3 MOOC與人工智能的混合式教學實現(xiàn)方式

該文提出MOOC與現(xiàn)有人工智能研究生教學結合的具體實現(xiàn)方式和辦法。以作者所承擔的《人工智能》研究生課程為例，可劃分為圖1中的4部分工作。

（1）Udacity視頻混合式教學。

人工智能研究生課程所涉及學習資源豐富、信息量龐大、產(chǎn)生的關聯(lián)信息多，這些都需要研究生課下深入學習。研究生在導師指導下，根據(jù)自身課程學習和學術研究需要可以有針對性的在Udacity平臺下載人工智能教學視頻自主學習，這個過程中，導師的引導作用非常重要，要求熟悉所研究領域的學術前沿和創(chuàng)新點，有針對性地推薦一些與專業(yè)性結合緊密、相關性或互補性強的Udacity教學視頻引入課堂。

這些教學視頻都控制在20 min以內(nèi)，中間伴有測驗，通過“人機互動”的交互，加強學員對所學知識的理解。Udacity視頻混合式教學，有助于培養(yǎng)學生對學科知識的探索態(tài)度，有助于輔助學員掌握一些有利于創(chuàng)造性思維的技巧，完善創(chuàng)新型認知結構。

從教育技術的視角考察，與網(wǎng)易平臺推出的“中國大學視頻公開課”、Blackboard網(wǎng)絡教學平臺以及國家精品課程相比，MOOC課程已經(jīng)實現(xiàn)了真正的在線互動。除了授課之外，它還包括后續(xù)的討論、反饋、評價、頒發(fā)證書等程序，在技術層面的要求遠高于其他的網(wǎng)絡課程。

（2）基于中視云視頻分享平臺的教學視頻發(fā)布。

人工智能學習與研究的最終形式都需要計算機軟件編程來實現(xiàn)，而現(xiàn)有人工智能課程，無論是MOOC還是傳統(tǒng)大學課堂教學均很少涉及到具體的計算機編程部分。而是側(cè)重于講授人工智能的基本概念、基本原理、知識的表示、推理機制和求解，以及相關研究領域的技術方法。

授課教師可將計算機編程方法等課上由于時間限制無法詳細講授的內(nèi)容，以教學視頻制作、視頻上傳的方式，發(fā)布在視頻分享網(wǎng)站上，以啟發(fā)研究生思路，供學習、討論和交流。MOOC課程可以采取連結主義式的教學設計，讓線上不同網(wǎng)站傳播的大量課程資料集結在一起，然后再將各種資訊形成通訊報導或網(wǎng)頁，以方便參與者讀取。這就需要一個能夠提供簡單便捷地錄制視頻、實時廣播并清晰、播放流暢的視頻分享網(wǎng)站，基于云計算的強大云端服務平臺——“中視云”能夠最大限度的滿足上述需求，通過中視云，教師和研究生實現(xiàn)了快速分享教學視頻、翻轉(zhuǎn)課堂、講義錄像、視頻管理等功能。

（3）精品課教學網(wǎng)站和課件的制作。

《教育部關于國家精品開放課程建設的實施意見》（教高[2011]8號），國家教育部規(guī)劃在“十二五”期間，開展國家精品開放課程建設工作，計劃建設1000門精品視頻公開課和5000門國家級精品資源共享課。圍繞人工智能研究生課程，建設一個精品課教學網(wǎng)站，網(wǎng)站提供了該門課程課件的下載和分享、技術論壇（BBS），同時提供Udacity視頻、中視云分享平臺的鏈接。

（4）QQ群線下互動。

研究生課堂教學的提問和集中討論可進一步監(jiān)督和深化知識的學習，研究生課題研究過程中最重要的就是思想碰撞和創(chuàng)新，很多創(chuàng)新思想、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新實驗都是在與導師、同行的學術交流中獲得。利用QQ群將Udacity視頻學習、中視云教學視頻、精品課教學網(wǎng)站和課件的應用統(tǒng)籌起來，實時進行信息發(fā)布、開展討論、交流學術、資源分享，從而帶動人工智能研究生課程的整體教學。

4 結語

MOOC過程中接觸到的遠遠超過課本和傳統(tǒng)課堂的海量數(shù)據(jù)，正是其對于研究生教育最吸引人的部分。在傳統(tǒng)研究生教學過程中，穿插Udacity視頻混合式教學、中視云教學視頻發(fā)布、精品課教學網(wǎng)站和課件、QQ群線下互動環(huán)節(jié)，能夠促進課下研究生對于學科基礎理論知識的深入學習，MOOC與人工智能的混合式教學，為大規(guī)模的在線研究和交叉學科創(chuàng)新學習打下良好的基礎，更加符合當前研究生培養(yǎng)需求。

參考文獻

[1] 范佳秋，樓青.中國MOOC先行者：在家里上常春藤[EB/OL].http：//mooc.guokr.com/inion/436962/？page=3#comments.

[2] 姬十三.Coursera，Udacity，edX：MOOC（大規(guī)模在線開放課程）的三座大山[EB/OL].http：//mooc.guokr.com/post/384608/

[3] 趙妍.國內(nèi)高校試水在線教育 北大清華部分課程上線MOOC[EB/OL].（2013-09-26）http：//time-weekly.com/story/2013-09-26/131080.html.

[4] 香港科技大學認可MOOC學分[EB/OL].http：//www.gohku.com/article/12108.html.

[5] 申克.學習理論：教育的視覺[M].韋小滿，譯.南京：江蘇教育出版社，2003：341.

[6] 高建華，朱健.基于MOOC平臺的思政課混合式教學模式研究[J].現(xiàn)代教育科學·高教研究，2015（1）：32-35，50.

[7] 徐曉飛.抓住MOOC之機遇促進計算機與軟件工程專業(yè)教學改革.中國大學教學，2014（1）：29-33.

[8] 清華大學孫茂松談MOOC：太陽照常升起，境界已然不同[EB/OL].http：//www.edu.cn/focus_1658/20131112/t20131112_1038549.shtml.