MOOC與高校計算機教育（上）

MOOC與高校計算機教育（上）

話題一：優質MOOC有哪些要素？清華大學的計算機MOOC主要特色是什么？

思維碰撞

編者按：MOOC給全球范圍的教育帶來了機遇和挑戰。自2012“MOOC元年”算起，近5年來MOOC為高校傳統教學帶來了巨大變化。截止到2015年9月，國內高校教師用中文開設的計算機類MOOC近140門，選課人數累計達400余萬人次。在這些翻天覆地的變化面前，思考、審慎、總結、展望我們正在參與的MOOC是很有必要的。2016年11月17日，清華大學鄔曉鈞、徐明星、李秀、鄭莉、鄧俊輝和清華大學學堂在線朱偉6位老師蒞臨雜志社，暢談MOOC與高校計算機教育的話題。這一次，我們的角色是參與者、審視者、提問者……

鄔曉鈞：

從MOOC的角度來講，實際受眾多是優秀MOOC的前提。在這個前提下，不同人都能從該MOOC中各取所需、各有收益，那就是一門優質的MOOC。如果不考慮受眾多少，那么只要大部分受眾能夠從中受益，即使有些人只上了一次課,但從這次課中也有收獲，也算一門優質的MOOC。因此，可以認為平均每人的收獲與投入該MOOC的學習時間之比越大，則課程越優質。這一指標是通過對一定規模的學習者調研、統計得到，是主觀評價的綜合；相反，目前的一些指標，如完成率、選課人數、活躍人數等，我認為這些都無法有效評價一門MOOC是否優質。

一門優質的MOOC應保證內容不是錯誤的、思路是清晰的、講解是有條理的、能夠啟發人主動思考和實踐的，其他問題皆相對次要甚至無關緊要。

我給大家簡單介紹一下清華大學程序設計基礎MOOC課程。程序設計基礎MOOC課程是從清華大學計算機系的一門同名的國家級精品課程序設計基礎改編而來。在清華校內的這門課程是計算機系本科大一新生的第一門軟件類課程，自2001年秋季第一次開課以來，已經連續16年開課。該課程最初是以我國計算機教育家、中國信息學競賽創始人吳文虎教授為主，徐明星、鄔曉鈞老師為輔，也有一些博士生一起研究、討論、設計、建設起來的。在10多年教學過程中，課程內容根據不同專業學生的學習反饋，不斷修改補充。該課程的主體部分還分別向電子系、數學系的本科生開設，在此過程中，教師團隊也積累了面向不同專業學生的教學經驗。

在程序設計基礎MOOC課程幾位主講老師討論該課程如何建設時，我們達成以下兩點共識：

（1）保留清華校內課程的大部分特色，讓MOOC選課學生也能夠享受到清華的學習體驗。

（2）降低課程對實際編程能力的要求和學習內容上的難度，加強計算思維的展示和引導，使課程更適合不同背景的選課學生學習。我們希望即使是文科類的學生，也能夠通過對MOOC課程前幾講的學習，初步了解計算機解決問題的特點和方式，從而更好地理解和應用計算機這個工具。

清華大學程序設計基礎MOOC課程的主要特色如下：

（1）采用基于問題的教學方法。課程講解總是從一個有趣的問題出發，通過分析問題、設計算法、編程實現的過程，把計算思維、語法語義、編程經驗逐步展示出來。

（2）特別強調以計算思維和科學方法論為核心。我們的學生尤其是理工科學生，特別需要計算思維和科學方法論的指導。課程雖然是用C++語言來編程和解決問題，但課程的核心教學目標是培養學生的計算思維能力和解決問題的能力。為此，我們還在課程中專門設置了“程設論道”這個環節，在每一講結束后，以幾位主講老師討論的形式，把課程內容涉及的思想和方法進一步歸納、總結和提高。

（3）強調編程實踐。課程習題中的語法自測只是為了提醒和幫助學生減少實際編程時的語法問題，并不計入課程成績。MOOC課程采用了與清華校內課程相同的在線評測系統，用多個測試點對學生提交的程序進行自動評測，并實時地將評測結果反饋給學生。

我們的前期準備工作是相當充分的。在統一的MOOC課程建設指導思想下，幾位主講老師對各講內容如何安排、用哪些問題作為例題、如何把抽象的概念具象化等問題進行認真討論，每一講都制作了全新的課件。

幾位主講老師都有許多實際授課經驗，在錄制每一段MOOC課程講解時，幾乎都是直接對著預先準備的課件，保持著思維的連貫性，一氣呵成，一遍錄完。

徐明星：

從2005年開始接手程序設計基礎這門課程，到2015年上半年完成這門MOOC的制作，已經過去10多年了。在教學過程中，我和鄔老師主要參與教材章節的討論和教材的編寫，后續參與了國家級精品課的申請、升級和改造。在2014年底承擔了MOOC的拍攝任務之后，我們花了整整一個學期進行研討。在2015年正式開拍時，也在不斷進行研究與修改，最后終于順利完成。我們在探討中，不斷產生新的點子和想法。所以我的感悟是，一門課程由多個教師在一起討論，真的有教學相長的促進作用。

我補充一下3個主講老師的基本情況。我本人除了這門課之外，后面還會在大一的第二學期和大三學年都有相關課程，在我看來，這些課程都是有關聯的。鄔老師也參加了面向對象課程的教學，有資深的教學經驗，連續幾年指導學校ACM競賽學生的培訓與比賽。王老師帶的同名課程學生主要來自數學系，所以他們肯定有不同的反饋和經驗。

我在鄔老師信息基礎上做的兩點補充，對于我們理解MOOC教育是有幫助的。

首先，我認為一門優質MOOC必須起到教育該有的作用，讓學習者收益。第二，課程在活躍用戶的數量和質量上都有自己的特色，但是這個跟行業是有關系的，我們不能跨行業進行絕對對比，而要根據不同行業的實際情況相對看待。第三，課程在網絡及現實中能夠做到口碑傳播。

我覺得，優質MOOC主要要素如下：

（1）內容選材：課程選材合適，能吸引學生的興趣。

（2）內容組織：課程安排的時序合理、詳略得當。

（3）內容講授：教師授課有語言魅力，能夠吸引人。

（4）內容呈現：視頻質量和PPT質量有保證。

（5）在線討論比較熱烈。

（6）課后練習有針對性。

關于清華大學MOOC課程的主要特色，我結合自己的感受，總結出以下幾點：

（1）力圖在理工思維中體現人文關懷，特別強調從程序設計中的計算思維到更一般性的哲學思辨能力培養，所以專門設置了“程設論道”欄目。

（2）在教學理念與教學內容上，有校內優質課程做基礎，如國家級、市級、校級精品課。

（3）在教學方法與手段上，我們有十多年清華大學本科生使用的經驗，了解學習者的常見問題，在有限時間內突出了課程的重點。

（4）在學習輔導上，有強大的線下輔導力量，助教團隊是本校在讀研究生，能夠保證輔導的專業性。

（5）在教學輔助設施上，我們與專門的文化公司合作，在校內原有的評測系統基礎上，開發編程代碼評測系統；有OJ和題庫等。

鄭莉：

我想從MOOC的基本要素方面談一談。MOOC的基本要素應該包括課程基本信息、教學日歷、學習活動、測試試題集、資源文件集、課程論壇、其他可選元素（如知識點索引）。

1）課程基本信息。

提供基本信息的目的是讓學生在選修課程之前對該課程有大致的了解，作為選修該課程提供依據，也提示學生應做好相應的課前準備。

基本信息應包括課程和教學團隊的信息、選課要求。具體有：創作者、課程編號、課程名、課程簡介、參考教材、先修要求、開課時間、建議學習時長、考核與評分方式、課程提供機構、課程封面圖片、預覽視頻、教學團隊信息等。

2）教學日歷。

教學日歷一般應該按學周介紹課程的教學計劃與學習活動任務，能夠讓學生了解老師的教學計劃，幫助學生做好相應的學習準備。

3）學習活動。

我覺得這個是最重要的。學習活動設計是對在線課程的內容結構以及學習活動的層次與順序的設計。學習活動設計體現了在線課程的教學思路和教學設計方案，是在線課程的核心部分，也是在線課程組織與實施的前提。學生進入課程看到的不應該是一堆教學資源，而應該是一系列設計有序的學習活動。學習課程的過程就是完成一個個學習活動的過程。課程的教學錄像、案例演示、在線聯系、實驗等，都應該有效地組織為學習活動。

學習活動設計由多個可包含子活動的學習活動組成。每個學習活動都描述了所需的資源鏈接、論壇鏈接、本學習活動所需的學習環境等屬性。

4）測試試題集。

測試試題集指的是在線課程的學習活動設計中需要的所有測驗、考試、作業等測試類的學習資源的集合。MOOC的學習活動主要是在線完成的，因此在線練習和考試環節尤為重要，所以MOOC必須具有試題集，如果能有題庫更好。

5）資源文件集。

資源文件集中包括提供給學生學習的課程內容，這些資源應在學習活動使用，包括學習活動設計中所需要的所有除測驗、考試、作業等測試類的資源以外的學習資源，如按知識點組織的授課視頻、文字講義、參考文獻和其他學習必需的資源。

6）課程論壇。

課程論壇主要完成在線學習參與者之間消息的及時傳遞與觀點交流。老師通過課程論壇接收學生對課程的反饋。學生通過課程論壇提出疑問與建議、共同討論自己的看法。

通過師生之間、學生與學生之間的交流，可以加強消息傳遞、及時解開疑惑、加深知識理解。7）知識點索引。

知識點索引能夠幫助學習者概要了解課程的知識體系結構，快速掌握需要的知識點。知識點索引應涵蓋課程的全部知識點，一般要包括知識點標識符（或序號）、知識點標題、知識點描述、關聯的學習活動。

清華大學計算機MOOC的特點是：以原有國家精品課、

精品資源共享課、校精品課為基礎，將線下的優秀課程進行

重新設計在線呈現；除了資深的教師團隊，還有強大的研究

生助教團隊共同講授制作課程、實施在線教學過程。

鄧俊輝：

我覺得MOOC就是一個機會，就像“蝴蝶效應”，扇了一下，國內就興起了。MOOC其實是一個很隨機的事物，確實沒有必要較真它到底為何物。對于不同層次、不同目標的學生，只要能起到作用就行了。

我覺得我們需要呼吁：對于MOOC的發展，政府要減少政策干預。

我們到底該怎么看待MOOC？其實我到現在都沒弄明白MOOC到底是什么。MOOC的準確定義是什么？內涵和外延是什么？我覺得就沒有必要較真，MOOC就是一個教學的工具，能夠達到目的就行。

我本人其實很反感對MOOC的過分追捧；相反的，還有一部分人喊出“MOOC已死”的口號。我覺得對一個名詞的過分解讀，沒什么意思。

但是MOOC對教育的作用還是有的。首先是培養了一大批教師，在MOOC模式下大家都有進步；然后是積累了很多MOOC資源、素材；為教育公平開了一個口子。

朱偉：

我是學堂在線課程部計算機類課程主管。學堂在線作為教育部在線教育研究中心示范平臺，注冊人數超過600萬，現階段課程數量超過1 000門。

各位老師從教學資源本身質量的層面對何為優質MOOC進行了詳細的解讀。毋庸置疑，課程本身的特色、教學內容以及知識體系的構建是一門優秀MOOC的基礎，而從MOOC的市場化和社會化特征方面，我對優質MOOC有一些不同的理解。

MOOC所涉及的范圍涵蓋課程資源（教育資源的主體）、教學團隊（教育資源的提供者）、運營平臺（教育資源的傳遞者）和用戶群體（教育資源的接收者）這4個主體。從MOOC “大規?！焙汀伴_放”的特征來看，MOOC具有社會化和市場化的屬性。因此4個主體的優質性以及各個主體間的和諧關系構建是實現MOOC社會化和市場化目標的基礎。具體來說，MOOC的社會化屬性指的是教學團隊所提供的課程資源能夠滿足社會群體的知識需求，運營平臺能夠滿足社會群體的教學支持（導學、督學、促學）和互動的功能需求；市場化指的是運營平臺、教學團隊和課程資源和用戶群體能夠達到市場化的可持續的發展態勢，即運營平臺通過對MOOC的運作能夠給予教師持續不斷的激勵，以不斷優化和更新課程資源，這樣能夠促進用戶群體的增長，從而為運營平臺提供更多的用戶資源和資金支持以改進功能，提升用戶體驗，同時平臺也能夠為教師提供教育大數據支持，從而反哺教學，形成可持續發展的商業生態鏈，具體見圖1。

總之，MOOC是優質教育資源社會化和市場化的呈現，社會化代表教育公平性，市場化代表的是教育可持續發展。

因此，對于教學團隊來說，一門優秀的MOOC需要滿足社會化和市場化兩個屬性，即課程資源本身足夠優質能夠滿足用戶群體需求；能夠提供足夠的教學支持、協助平臺提供教學輔助功能；在運營平臺提供激勵的前提下，教學團隊對課程資源的優化能夠滿足不斷增長的用戶群體需求；在運營平臺提供相關數據支持的情況下，能夠對傳統教學進行反哺，形成良性的可持續發展商業生態鏈。

圖1 MOOC商業生態鏈

話題二：因材施教于MOOC而言意義何在？實操中的因材施教有哪些困難和挑戰？

鄔曉鈞：

MOOC的主體本來是學習者，因材施教不如改為學習者根據自己的實際情況因材選教。這要求MOOC平臺上有內容相同或相近的不同課程資源。

傳統課堂中，因材施教的前提是教師發現學生間的差異，而在MOOC平臺上教師對學習者了解極少，因材施教的前提不滿足。同樣是大學物理課程，物理專業與非物理專業的教材不同，這就是因材施教。因此MOOC平臺上因材施教的挑戰在于：

（1）在一定的指導思想和標準下，建設一系列差異化的課程資源。

（2）有效描述課程的差異化特點，便于學習者快速匹配自己的需求和最適合的課程。

徐明星：

我覺得因材施教于MOOC的意義體現在3個方面：

（1）理論意義：教育理論和軟件科學等方面，需要研究如何實現之。

（2）應用價值：MOOC能更好激發學生興趣，真正發揮“互聯網+教育”的功效。

（3）社會效益：在建設學習型社會方面，也有社會效益。

我結合自身感受，列舉一些MOOC的因材施教面臨的困難和挑戰：

（1）上課人數多，甚至超過我們人力可以掌控的范圍，這是一個重大的挑戰。

（2）在遠程交流中，互動交互性不好。

（3）教師缺乏對“材”的了解，缺乏個體信息：互聯網倫理對隱私保護的要求；MOOC平臺在設計上有缺陷，沒有提供學生特色信息的端口。

（4）先“錄”再“播”后，指導時效性不能滿足要求,內容準備、視頻錄制等會耗費一定時間；

（5）教師是因材施教的操作方法。因工作量問題，教師的精力不夠,教師所在單位對MOOC本身的支持不一定充分。

其實因材施教不僅是教師的事情，還是MOOC平臺的事情。應該從“個性化”服務的角度考慮，根據不同學生的不同興趣，通過平臺給他們推送相關課程。

李秀：

我談一點不同的理解。這里我想強調MOOC的“因材施教”的“材”不是指學習者，而是指那些數字化后的多媒體教學資源。MOOC課程建設的驅動力來自于“教育公平化”，建設初期投入大量人力、物力完成精良的視頻資源的制作后，這只是開始，真正有意義的工作在于后續的課程運營中，如何讓MOOC受益面更大。要做好這一點，就需要根據學習者的學習行為數據的分析，來組織好課程內容和學習活動，這樣的“因材施教”的MOOC課程，才能讓課程留住更多的活躍學習用戶，讓更多學習者感受到一門課程系統學習的魅力，讓其成為一門真正意義的MOOC。

鄧俊輝：

“因材施教”之目的在于服務“有教無類”。學生群體小、基礎背景目標類似，“材質”接近，也就沒有“因材施教”的必要。幕課環境中，學生在地域、年齡、專業、興趣、基礎等方面的差異之大是從來沒有的，“因材施教”故而成為最突出的矛盾，其實施效果將直接決定一門幕課的成敗。

我認為，相對于傳統課堂，在幕課中開展因材施教的困難與挑戰主要有以下兩個方面。

其一，即便在信息化程度已相當高的今天，針對幕課學習過程及學生行為特征的數據采集依然很難有效進行，尤其是在相關標準尚未統一之前，此類數據的交換非常困難。

其二，即便在獲取了上述數據并挖掘整理之后，對不同學生群體、個人的反饋與引導依然缺少有效的渠道和手段。很欣慰的是，結合主講的兩門幕課（數據結構與計算幾何），我已經做了很多嘗試，在一些方面找到了有效的方法，可供類似性質的幕課借鑒和參考。

話題三：如何利用一門課程并借助MOOC開放平臺進行計算思維的有效培養？

徐明星：

（1）精心篩選課程各講內容，既要前后關聯一個整體，也要將計算思維中最核心的部分分專題講授出來。

（2）從多種形式、多個角度來培養計算思維，比如內容要點講授、典型示例講解、思想研討升華、課后練習鞏固等，用一個紅線貫穿課程始終。

（3）從生活中來，對比提煉出思維方式；到編程中去，把思維落實到具體的語言實現上；最后再到思想上去，激蕩學生的思維、拓寬學生的思路、提升學生的境界（如哲學、人生觀、世界觀等）。

李秀:

計算思維這個概念近幾年熱度不減，每一門計算機課程都是計算思維培養很好的載體。我這里談談自己開設計算機文化基礎課程的一點感想。

首先，我們在課程建設之初就明確了MOOC視頻制作不僅僅是課堂教學的“精致”搬家，而應該通過多元化的線下視頻內容制作，帶來教學內容呈現形式的多樣化的指導思想。因此，視頻一方面包含多年教學積累的經典理論部分，另一方面又可以通過參觀、訪談、講座等形式引入前沿內容，及時打造一門有用、有趣、有視野的“三有”信息素養通識課。這樣一來，出現在課堂上的不只是經驗豐富的一線教師隊伍，還有各個相關領域的專家學者，他們會講述自己與計算機之間特別的故事，為學習者理解信息技術提供全新的視角。

比如，去年課程上線時，我們通過視頻帶著學習者參觀了聯想創新中心，還與聯想全球副總裁一起探討在即將迎來的可穿戴智能設備時代中，臺式機將如何定位？騰訊大數據部總經理以講座的方式帶領學習者走進大數據，聊聊如何在大數據中“精準”生活。對于人人都關心的信息安全話題，360網絡安防中心負責人從黑客角度說開去。最有意思的是，教師隊伍里還有風投專家、資深創業人……

今年7月份，制作團隊還專門趕到無錫超算中心，和并行計算專家一起，探秘世界排名第一的“太湖之光”強勁的計算能力。同時，還從硅谷請來了世界三強之一的圖像傳感器企業的CEO，推出了從圖像傳感器看世界的物聯的講座。

（編輯：孫怡銘）

1672-5913(2017)02-0076-08

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