MOOC環境下的離散數學微課程設計

何 源，王 奕

（1.湖南農業大學 信息科學技術學院，湖南 長沙 410128；2.湖南農業大學 東方科技學院理工學部，湖南 長沙 410128）

0 引 言

自互聯網技術成功應用于教育以來，學習者打破了傳統的學習方式，高等教育尤其是遠程教育領域受到了深遠的影響。但是傳統的網絡教學方式已經不能很好地滿足人們對在線學習的需求，主要原因為：對學生的約束力不夠，導致學生聽課不專心，學習效率低下；教師不能及時解答學生疑問，師生互動較少；單位學習時間較長，學生在學習時間安排上沒有更大的靈活性，使網絡平臺學習使用率降低[1]。

作為新形勢下的遠程教育，其發展的關鍵在于為人們提供更加有效、靈活的學習形式，滿足學習者多樣化、個性化的學習需求。歸根結底在于構建更合理的學習網絡，提高教學質量[2]。因此，打破傳統高等教育的限制、構造出更加合理的教學模式，成為進一步發展遠程教育的關鍵環節，也能為高等學校在確定其遠程教育發展模式上提供有力的技術支持。

1 MOOC環境下微課程案例研究

1.1 MOOC及其發展現狀介紹

自2011年以來，在開放教育資源不斷發展和推動下產生了新的教育形式——大規模網絡開放課程（MOOC）。這是一種在網絡環境下進行的、面向社會公眾、不限制學習者數量的教育形式，它與傳統課程視頻相比最大的區別是：針對一個知識點采用長度為8～15分鐘的教學視頻，讓人們能夠更好地利用零散時間靈活學習，社會大眾能夠跨越地區和時間進行學習。

MOOC最初由加拿大的Dave Cormier和Bryan Alexan提出；2012年斯坦福大學的Daphne Koller和Andrew Ng創辦了Coursera在線，提供免費公開課程；隨后涌現了udacity和edx等著名在線教育。國內由清華大學研發的“學堂在線”中文大規模開放學習平臺于2013年正式啟動；另外，國家教育部、財政部“十二五”期間啟動實施的“愛課程網”以及網易公司打造的“網易云課堂”也相繼推出了中國大學MOOC，都為廣大學習者提供了很好的教學資源[3]。

1.2 MOOC環境下微課程設計原則和教學設計模式

1.2.1 微課程設計原則

微課程的設計從衡量教學效果的角度入手主要有4個指標：開放性、易操作性、個性化和實效化，設計原則見表1。

表1 微課程設計原則

1.2.2 微課程教學設計模式

MOOC環境下微課程教學模式是在高等教育思想指導下，利用互聯網環境和傳統教學資源，依據課程特定的教學目標和教學內容，將教師、學生、教材、網絡環境相結合，形成的較穩定的教學體系[4-5]。這個體系能夠指導理論教學與實踐教學，優化教學流程，達到教與學的雙向互動。該模式的結構關系見圖1。

圖1 教學設計模式圖

1.3 MOOC環境下離散數學微課程案例的實現

1.3.1 離散數學微課程的設計

湖南農業大學信息科學技術學院與東方科技學院理工學部離散數學課程小組開發了離散數學微課程，按照學習者特征分析、教學目標設計、教學內容設計的流程，設計了離散數學微課程。

1）學習者特征分析。

湖南農業大學離散數學課程的主要學習者是全日制計算機科學與技術專業本科學生，有一定的高等數學和計算機課程的學習基礎。基于這些潛在學習者的特點，可得出學習者需求分析表見表2。

2）教學目標設計。

離散數學微課程作為MOOC環境下計算機基礎課程教學的重要補充，其教學目標是：讓潛在學習者理解基本定義、定理和概念，掌握處理離散結構的描述工具和方法，為后續課程的學習創造條件；提高抽象思維能力的邏輯推理能力，培養嚴謹、規范的科學態度，為參與創新性研究和開發工作打好基礎。

3）教學內容設計。

課程小組根據教學目標將整體教學內容分割成一個個相對獨立又相互聯系的微視頻，時長約10分鐘。相對獨立是為了降低學習難度，便于學習者學習，相互聯系是因各個知識點有內在的關聯性。離散數學微課程教學內容（節選兩章）設計見表3。

1.3.2 離散數學微課程視頻的制作

離散數學課程小組開發了一系列針對本課的微課程，以“歐拉圖”小節為例，按MOOC環境選擇、視頻設計、視頻拍攝制作的流程介紹離散數學微課程的設計。

1）MOOC環境選擇。

目前，提供MOOC課程教學環境的平臺較多，考慮到要滿足課程發布、視頻播放、交互交流、訪問數量等需求，微課程開發小組選擇具有課程發布和管理工具的Udemy作為平臺環境。

利用Udemy編輯器發布課程的流程如下：注冊→將課程分章節，調整章節順序→填寫課程提綱→添加課程多媒體資源。利用Udemy測試編輯器可以選擇題型、同步設置試題，并能對答題情況進行收集和判定。利用Udemy側邊欄的聊天和筆記功能還可以構建虛擬社區，方便師生討論交流[6-7]。

表2 學習者需求分析

表3 微課程教學內容設計

2）視頻設計。

制作“歐拉圖”小節的視頻需要用到的工具有PC機、錄屏軟件、錄音筆，詳細腳本設計列于表4中。

3）視頻拍攝制作。

“歐拉圖”小節將PPT課件作為視頻制作的基本內容。首先按表4要求利用PowerPoint2016制作課件，另存為wmv文件；再利用Cool Edit Pro錄音作為音頻旁白，生成wav文件；最后利用Adobe Premiere CC 2017影音制作工具將所有多媒體信息集成處理，進行音頻視頻匹配和視頻切割，最后導出文件[7]。

1.3.3 離散數學微課程的創建

微課程視頻制作完成后就可以利用Udemy創建課程了，具體流程如下。

1）申請課程。

登錄Udemy后在課程管理頁面輸入課程名即可以創建一個新課程。

2）制作課程。

此環節包括3部分內容：定制課程信息、定制課程綱要、填充課程內容。

定制課程信息是先定制課程名稱、簡介、關鍵詞等基本信息，再定制課程概要和目標、學習者要求等詳細信息，最后上傳課程封面；定制課程綱要是設定各章節名稱；填充課程內容主要是將各個章節相應的微課程視頻上傳，并在“Add Quiz”模塊提交選擇、填空和判斷3種Udemy自帶題型的習題，對于簡答、應用類題目則采用發布新課的形式上傳。

3）發布課程。

正式發布課程之前要先完成學習權限和價格屬性的設置。關于學習權限，Udemy提供了兩種：課程平臺任意注冊用戶都可以使用的公開權限和需要密碼或授權的私有權限。離散數學課程選擇學習權限公開，價格設置選擇免費。

表4 “歐拉圖”腳本設計表

屬性設置完成并確認本課程已滿足平臺發布標準即可發布。

1.4 MOOC環境下離散數學微課程的應用效果

離散數學微課程自發布以來，截止至2017年5月， 已有180名學習者觀看了視頻并完成習題，習題正確率達81%；160名學習者在討論區參與了提問和解答，就自己的學習感受提出了相應建議；156名學習者對微課程進行了評級，五星評級的評級率達到四成；傳統課堂教學時教師明顯感覺對于重點難點的講解要比往年省力，學生理解更加透徹；期末考試年級平均分達73，與近3年成績相比提高9.6%，整體教學效果更好。

2 結 語

MOOC環境下的微課程學習方式一方面能夠打破傳統高等教育的限制，為學習者提供更加靈活有效的學習形式，另一方面微課程制作技術難度不大，可以為一線教師提供網絡教學機會，極大地豐富了網絡學習資源，對提升課程教學質量很有幫助。但正因為這是一種全開放的學習方式，學生后續學習的積極性和自覺性怎么保證，微課程的制作質量如何穩中有升，都是需要解決的關鍵問題，需要學校、教師利用資源、采取措施予以解決。

基于微課程在未來學習中的重要意義和作用，高等學校應盡可能地完善這種在線學習形式。

（1）課程小組開發的MOOC環境下微課程設計原則和教學設計模式可以為其他課程微課程的開發設計提供參考，節約新課程的開發成本；但這種原則和模式是基于Udemy平臺實現的，有一定的局限性，需要在今后的教學和新平臺應用中進一步改進和完善。

（2）并非所有課程的所有知識點都適合用微課程的形式呈現，有些課程仍需要用傳統教學方式體驗實踐，強行以微課程方式實現不僅造成資源的浪費，也不能保證有效的教學質量。

（3）制作微課程涵蓋的教學內容繁雜，所需的素材較多，因此制作工作量巨大，這容易導致微課程質量參差不齊，較差的微課又會直接降低學習者的積極性，甚至影響學習者對高質量微課程的判斷選擇。因此，從微課程的長遠發展來看，需要進一步加強教師隊伍建設，提高制作團隊協作能力和教師的個人水平能力，集中資源制作精品課程的高品質微課作品，再制作其他課程的微課作品。

目前國內的微課平臺還較少，功能還不夠完善，這直接導致微課程的應用受到局限；但隨著MOOC環境的不斷改進，平臺功能的日趨完善以及人們移動學習需求的逐漸增強，微課程將成為推動課程教學改革、提高教學質量以及人們終身學習的一種重要方式，因此把微課程的設計研究當作一個值得探索的課題，具有重要意義。

參考文獻：

[1]李青. MOOC: 一種基于連通主義的巨型開放課程模式[J]. 中國遠程教育, 2012(3): 30-36.

[2]王瑞榮, 李志彬. MOOC環境下微課程的設計與實現: 以經濟學基礎課程為例[J]. 中國教育信息化, 2015(8): 3-6.

[3]孟祥增, 劉瑞梅, 王廣新. 微課程設計與制作的理論與實踐[J]. 遠程教育雜志, 2014, 32(6): 24-32.

[4]孫錚, 吳茉莉, 孫媛. 基于MOOC的微課教學在細胞生物學課程中的設計與實踐[J]. 中國細胞生物學學報, 2015, 37(8): 1135-1139.

[5]樊文強. 基于關聯主義的大規模網絡開放課程（MOOC）及其學習支持[J]. 遠程教育雜志,2012(3):31-36.

[6]陳小蒙. 開放式在線教育網站Udemy推全新課程發布平臺, 助教師輕松創建、推廣在線課程[EB/OL].[2017-09-18].http://www.36kr.com/p/160565.html.

[7]何敬, 潘宇, 王艷萍. MOOC視頻設計與制作研究[J]. 軟件導刊, 2016, 15(9):25-27.