論MOOC與大數據技術對國家級精品木材學課程教學的挑戰

郭明輝，劉明權

東北林業大學生物質材料科學與技術教育部重點實驗室，黑龍江哈爾濱 150040)

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論MOOC與大數據技術對國家級精品木材學課程教學的挑戰

郭明輝，劉明權

東北林業大學生物質材料科學與技術教育部重點實驗室，黑龍江哈爾濱 150040)

針對東北林業大學木材科學與工程專業的木材學課程在教學模式、師生交流、學術交流、資源共享、人才培養模式等教學環節上存在的問題，通過闡述MOOC與大數據技術地融合給木材學教學帶來的變化，指出MOOC與大數據技術將給木材學課程教學帶來的挑戰，以期有效解決問題，促進木材學課程的變革。

木材學；MOOC；大數據技術；教學改革

隨著人類進入全新的大數據時代，許多難以量化的信息通過大數據存儲和處理技術，以前所未有的方式預知未來，對人們的行為方式、思維方式、價值體系等產生重大的影響，推動經濟、醫學、教育等領域的變革。MOOC(大規模公開線上課程)就是在此大背景下誕生的，它以大數據技術為依托，由許多在線用戶通過共享、協作而構成，為各個學科之間的學習交流、專家培訓、教師與學生互動、與外界交流、特殊教育的教學搭建起一個動態平臺[1]。因此，MOOC成為大數據時代下引領教育領域變革的重要產物。木材學是東北林業大學木材科學與工程專業的一門專業基礎課，經過數代木材學人地辛勤耕耘，木材學課程于2012年被建設成為中國大學視頻公開課，成為一門內涵豐富、形式新穎的國家級精品課程。為了進一步提高木材學課程的教學質量，探討MOOC與大數據技術在木材學當中的應用成為新的教學改革方向。

1 木材學教學面臨的主要問題

盡管東北林業大學的木材學課程已經建設成為中國視頻公開課程，是國家資源共享的精品課程之一，但是在MOOC與大數據技術不斷發展深化的時代，有限地資源共享已經跟不上時代的步伐，從而導致木材學教學所面臨的問題日益嚴峻。

1.1 傳統課堂教學模式不利于人才培養 隨著經濟全球化的進程不斷加快，國際競爭也逐漸加劇，企業對實干型、具有國際視野和能力的復合型人才的需求也愈來愈大。傳統的“以素材為中心、以教師為中心、以教材為中心、以實驗室為中心”的木材學教學模式表現為被動式的學習，學生可能在極度厭煩的情緒下接受教育，結果適得其反。筆者發現周邊學生常常是上著木材學的課，做著與該課程無關的事情，其原因是在于傳統教學模式無法發揮學生的主觀能動性，不利于獨立思考、創新創造能力地培養。

1.2 理論與實踐脫軌 盡管木材科學與工程專業的學生安排有實習課程，但是實習周期過短，學生多數以走馬觀花的形式完成實踐教學，實踐不夠深入導致與理論教學嚴重脫軌，部分學生甚至在本科畢業去企業應聘時都還不了解自己專業。木材學也配套了相應的實驗課程，但是實驗所用的木材都是教師準備好并有所標識，學生往往沒有認真辨別就填好實驗報告，課堂所學知識無法得到充分應用。學生真正 “走出去”，得到交流、深造和實踐學習的機會不多，課堂所學知識以及視野難以豐富、完善或者拓展[2]。

1.3 師生之間、學生之間缺乏有效地交流 大學教學模式最大的特點是在于對學生自主學習能力的培養，教師往往是在完成規定課時以后就很難聯系上，師生之間、學生之間缺乏有效地溝通。學生在學習過程中所遇到的難題無法及時得到解決，過一段時間就會忘記，學習質量得不到保障。鑒于大學教師工作特點，教師不僅要教育學生，還得完成一定量的學術研究內容，這就導致教師的時間安排有時不夠均衡，影響教學質量。

1.4 基礎理論與學術研究缺乏溝通 傳統教學中將大量的學時用于講授書本上關于木材資源的解剖構造和各種基本性質的相關專業理論知識[3]，這種教學方式雖然在一定程度上使學生對專業理論知識掌握得更加牢固，但是也使得基礎理論與學術研究欠缺聯系。東北林業大學的木材科學與工程專業作為國家重點學科，擁有碩士點和博士點，教師在給本科學生授課的過程中應當有意識地向學生介紹木材科學技術的學術研究內容，提前給將要攻讀研究生的學生打下良好的基礎。然而由于學時一再被壓縮，教師把重點放在了課程的理論教學中，沒有過多精力給學生拓展該專業學術研究的領域，很多學生根本不懂如何上網搜索、查閱和下載跟該專業有關的科學文獻，對自己專業的研究領域不甚了解，這樣的學習方式不利于培養具備國際視野的高素質人才。

1.5 有限的資源共享 木材學中國大學視頻公開課在網上發布并共享后，在很長的時間里，訪問量和點擊量都排在前列，學習的人數也在增加，說明該課程受到大眾喜愛和贊同[2]。這是對木材學人的肯定，也是一種鼓勵。然而，這種形式的資源共享存在幾點不足。

(1)錄制的每一節課程時間過長，學生在學習過程中易產生視覺疲勞，不利于知識的吸收，學生看完接近45 min學時的視頻，真正記住并掌握的可能只有一小部分。

(2)由于課程篇幅所限，每位講師在準備課程材料時沒有辦法細致入微地介紹木材學，只能講解總結性或有針對性的知識，它有利于學生對課程的總體把握，卻無法深入學習木材學的精髓。

(3)因為傳播范圍受到限制，所以這種資源的共享方式有限。在網絡時代，木材學并沒有成為一個特別顯眼的檢索關鍵詞，只有涉及該專業的學生才會上網搜索該課程，很多需求該課程的人卻找不到資源。

筆者認為目前東北林業大學木材學在教學改革過程存在的問題可以概括為三方面：資源共享方式單一，缺乏師生、學生之間的交流以及學術層面的交流，課程時間限度有所制約。鑒于大數據變革思維在教育領域已經有所效績，結合大數據技術的手段和理念建立的MOOC課程平臺將有效解決木材學教學改革現存的問題。

2 MOOC與大數據技術給木材學教學變革帶來挑戰

筆者通過分析發現：建立以應用為核心，人性化、資源共享化、多功能化、充分利用課程學時、包容課堂內外全方位一體化的教學模式顯得非常重要。但是這樣的模式由教師和學生之間相互配合是不夠的，因為在正常的教學過程中，由于教師和學生各自的時間安排在不斷變化，想建立一個聯系師生之間的紐帶很不容易。因此，通過引入第三方技術，即引入MOOC和大數據技術可以解決這種矛盾。MOOC隨著大數據技術的發展正在不斷革新，它主要包括網絡課程介紹、網絡課程學習課件、教學資源素材庫、課程有關專題學習模塊、專業學習素材數據庫、教學互動交流、課程檢驗等方面的建設。因此，MOOC平臺本身就是一個強大的數據庫，通過分析處理其存儲的包括學生、教師等在內的原始數據，可以為在線課程的建設提供更多高級化、專業化的應用[1]。

2.1 人性化的教學環境 木材學是一門專業理論基礎課，其理論性較強，在課程學習過程中，學生對木材學知識點的理解程度、對知識水平的掌握程度因人而異，個人的思維活動限制了學生的思維拓展空間，而教師對此也顯得很無奈。MOOC學習平臺以其強大的開放性和包容性給教師和學生提供了幫助。教師將木材學有關的學習課件、學習視頻、專題訓練等一系學習資源上傳并開放學習，學生可以按自己的學習進度和學習特點安排時間在線學習，可以預習也可以復習，并做配套的專項訓練不斷深化知識，同時做好有關筆記和問題摘錄，然后在課堂上由教師進行指導，產生“一對一效應”。與此同時，教師通過在線批閱學生的在線答題情況，以及利用在線交流、在線答疑等功能進一步了解每個學生的學習情況。更重要的是利用大數據技術強大的捕捉和分析處理功能，將學生在線學習的反饋等以數據形式存儲，例如在線答題中的錯題、在線問卷中的高頻詞匯等，教師通過收集分析，能夠直觀了解到學生對木材學學習的反饋，從而為改進教學提供依據。教師根據這些反饋又可以有針對性地對每位學生提出學習木材學的建議，更有利于學生的進步。這樣，通過MOOC與大數據這一第三方技術，構建起師生之間的聯系，不再受時間與空間的影響，形成人性化的教學模式。

2.2 提高教師的教學質量和學生的學習效率 提高教師的教學質量和學生的學習效率是進行木材學改革的重要目的之一。教師在MOOC平臺上發布的木材學課程資源可以被學生反復利用，學生隨時可以預習、復習，反復做專項訓練，從而增強學生對知識地把握。教師通過網上收集的反饋，有針對性地進行課堂教學。在課堂之外用高質量的課件、視頻來激發學生的自學興趣，在課堂上針對所學的內容進行討論、測試以強化教學效果。因此，MOOC將學生自學和教師課堂教學有機結合，提高了課堂時間利用率，課堂時間的限制性得到改善，教師的教學效果和學生學習效率都得到有效改善。

2.3 促進師生、學生之間的交流，由個體思維向群體思維轉變 教師在教學過程中會發現這一現象：一些學生埋頭苦學，其成績未必高，反倒是平時活潑好動好娛樂的學生的成績較好。這是一個很普遍的現象，其原因就在于學習方式因人而異，對課程的理解角度、方式和程度大有不同，從而產生的學習質量也不盡相同。每個人的個體思維活動達到一定限度后，便難以發展。這時，發揮群體思維將成為解決問題的關鍵。教師可以在MOOC上設立木材學教學交流模塊，例如論壇、貼吧、網站鏈接等，提供學生在線交流的平臺。在該版塊里，師生、學生之間可以充分交流。學生可以把平時學習上的難題在線提出，由教師和其他人一起討論解決，教師可以充當引導者的角色，一步步引導學生找到問題的答案。個人思維的有限性被群體思維所拓寬，學生問題得以解決，學習興趣再次被激發鼓舞，教師也能從中汲取經驗以改進教學，增強教學的互動性和實時性。

2.4 資源共享國際化，拓展學生的國際視野 MOOC與大數據技術給教育界帶來的顯著變化之一便是促進了高教教育的國際化。來自全球的互聯網用戶都可以共享MOOC平臺上的課程資源。因此，可通過MOOC平臺，收集來自國內外相關專業人士對木材學課程的評價，建立起木材學在線課程的評價系統，從而打造一門國際化的專業課。與此同時，教師和學生不僅可以及時了解國內外其他高等院校該課程的開展情況、教學現狀和發展動向，也能及時學習到最新的教學資源和優秀的教學成果，從而為自己開設的木材學課程的改革提供指導。因此，木材學課程應向更高要求發展，向許多已經標準化、國際化的名牌課程看齊，拓寬學生的視野，為培養國際化人才奠定基礎。

2.5 拓展教育評價新思路，促進教學改革 教育評價是根據一定的教育價值觀或教育目標，運用有效的評價技術和手段，通過系統地搜集信息資料和分析整理，對教育活動滿足教育主體需要的程度作出的價值判斷活動[4]。客觀、公正、正確的教育評價會為木材學教學改革提供重要的依據。根據學生在MOOC上學習木材學過程中留下的數字碎片，大數據有能力關注每一個教育評價對象在每時每刻的學習活動中產生的微觀表現，如激發提問的教學內容、重復審題和修正答案的次數、視線停留在教師身上的時間、合作學習討論的頻率等等[5]。通過對學習者學習木材學過程中產生的數據進行處理，進一步分析得到數據背后的深刻內涵，即對木材學課程內容的喜好，對講課教師的態度都會在一定程度上反映出來。因此，MOOC可以成為檢驗教學方法和評估教學質量的一個手段。授課教師在實時記錄每個學生的學習情況數據和課程學習的相關歷史信息的基礎上進行分析預測，建立起學生個性化學習檔案以優化學生學習行為模型和課程教學模式，從而實現人性化、個性化自適應的教學[1]。

3 結語

傳統的木材學教學模式存在越來越多的問題，而大數據技術和MOOC平臺的到來為木材學教學改革提供了全新的方向。通過在MOOC上建設高水平的木材學課程，教師與學生、學生與學生之間構建起實時互動、實時交流的橋梁，并引用為教學環節中的核心環節，促進了教學質量和教學水平的提高，強化了學生的學習效果。然而，對包括教師、學生、學校等在內的教育工作者、教育受益者、信息技術工作者和學校管理人員而言，采取怎樣的舉措才能充分利用MOOC與大數據技術促進木材學變革是一項重要的課題。

[1] 戴振華.MOOC與大數據技術在大學計算機基礎教學中的應用[J].學術探討，2014(6)：41-43.

[2] 郭明輝，黃平平.木材學中國大學視頻公開課的建設及教學探討[J].高教論壇，2014(5)：39-44.

[3] 劉一星，趙廣杰．木質資源材料學[M].北京：中國林業出版社，2004：12-13.

[4] 黎志華.教師教育評價研究[D].上海：華東師范大學，2011.

[5] 張燕南，趙中建.大數據時代思維方式對教育的啟示[J].教育發展研究，2013(21)：1-5.

The Challenge of Wood Science Teaching from MOOC and Big Data Technology

GUO Ming-hui, LIU Ming-quan

(Key Laboratory of Bio-Based Material Science and Technology, Northeast Forestry University, Harbin, Heilongjiang 150040)

There are some problems in teaching mode, communication between teachers and students,academic communication, resource sharing,andpersonnel training mode in the teaching process of Wood Science curriculum of Wood Science and Engineering in Northeast Forestry University. It was pointed out that MOOC and big data technology will bring a major challenge to Wood Science curriculum teaching with the combination between MOOC platform and big data technology, so as to effectively resolve problems, and promote the teaching reform.

Wood Science;MOOC; Big data technology;Teaching reform

黑龍江省高等學校教改工程項目(JG2014010580)。

郭明輝(1964- )，女，黑龍江哈爾濱人，教授，博士生導師，從事木材科學與技術研究。

2015-04-22

S-01

A

0517-6611(2015)17-376-02