MOOC背景下大學計算機基礎先修課新模式及實踐

李俊生，王懷超，李海豐，王移芝

（1.中國民航大學 計算機科學與技術學院 天津 300300；2.北京交通大學 計算機與信息技術學院 北京 100044）

0 引 言

大學先修課(Advanced Placement，AP），也稱為大學先修課程，是指在高中階段開設并達到大學學術標準與學業(yè)水平的課程[1]。從20世紀50年代初開始，美國為了有效緩解中學教育與大學教育間的斷層問題，針對不同學習能力的學生，特別是學有余力的學生，開發(fā)了大學先修課程。此類課程的難度與大學課程大致相當，但相比高中的課程，知識更加系統(tǒng)、復雜、抽象。學生參與大學先修課學習并獲得學分，進入大學后直接進行學分認定，而不需要再選修學習相關的課程。從2011年起，MOOC以美國硅谷為發(fā)端席卷全球，為教育和學習帶來了一場新的革命[2-3]。這股MOOC浪潮一方面給我國高等教育技術帶來了巨大沖擊和變革，另一方面也給大學先修課帶來了新的模式和新的挑戰(zhàn)。

1 我國大學先修課現(xiàn)狀及困境

1.1 現(xiàn)狀

我國大學先修課探索和實踐最早始于1996年，當時南京金陵中學與多所高校合作，開展高考制度改革，增加微積分、英語等大學先修課程，但項目于2001年遭遇嚴重挫折而被迫中止[4]。2012年，上海理工大學附中與國同多所高校合作進行中國大學先修課的改革探索及實踐[5]。2014年，中國教育學會仿照美國模式嘗試開展大學先修課，截至2015年底，一共進行了三輪試點，共開設了8門大學先修課。MOOC浪潮中，MOOC以其天然的優(yōu)勢，可以彌補先修課的不足。2015年11月，清華大學牽頭啟動“中國MOOC大學先修課(MOOC of China Advanced Placement，MOOCAP）”項目，項目涉及國同多所重點中學，拉開了大學先修課課程改革的序幕。這是我國大學以MOOC形式響應并參與中國大學先修課建設的主要結果。

1.2 MOOC背景下的先修課困境

美國是在現(xiàn)有成熟的大學先修課制度體系之上，充分利用MOOC資源進一步發(fā)展先修課的。對于我國而言，雖然上線的MOOC課程已達到數(shù)百門，但大學先修課和MOOC都仍處于發(fā)展初期，當兩個新生的不成熟的事物相互交融發(fā)展，必然存在大量急需解決的問題。當前階段，我國大學先修課和MOOC課程，都只是將關注的重點放在課程的開發(fā)階段，而對于如何在教學同容上與高中課程結合，如何在制度上保障高校與高中的銜接、高校間的協(xié)調、高校間學分互認等方面關注過少，仍存在大量問題，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

1）大學先修課課程體系尚未形成體系。

目前，我國大學先修課大多以高校建設的MOOC課程作為基礎，主要包括：清華大學引領的MOOCAP、大學自建的大學先修課等。大學先修課課程體系在模式上尚處在各自為政時期，未形成統(tǒng)一的、公認的體系，距離成熟的、可行的中國大學先修課課程方案還有很長的路。

2）MOOC課程未對先修課進行針對性設計。

MOOC與大學先修課結合，表現(xiàn)為一種在線開放課程，但這種在線開放課程并不是現(xiàn)有MOOC課程的復制，而是一種新的課程形態(tài)。在課程的建設過程中，既需要考慮高中學生群體的要求，又要考慮在線開放課程本身的特性?，F(xiàn)有的MOOC課程不管是在課程同容還是在課程形式上，均未對大學先修課進行有針對性地設計。同時，一部分MOOC課程還難度較大，與高中課程知識體系存在較大差距，高中學生學習需要耗費大量的時間。

3）高校間對大學先修課的標準及學分認證機制未達成共識。

我國高校間對大學先修課的課程體系及標準并未達成共識，更沒有形成有效的學分互認機制，這從根本上制約我國大學先修課的發(fā)展。對高中學生來講，他們最為關心的是，先修課成績能否在高校招生中得到一定的優(yōu)惠，或者不論進入哪所大學能否進行學分認定。如果答案是否定的，將極大降低學生參與的動力。

4）線上考試分數(shù)的真實性受到質疑。

我國現(xiàn)有的MOOC課程設計了考試環(huán)節(jié)，如果直接采用MOOC平臺進行考試，很難確認學生的真實身份，因此，將此成績直接用于學分認定存在很大問題。

綜上所述，要穩(wěn)步發(fā)展大學先修課程制度，最重要的是明確不同主體(包括教育管理部門、高校、高中等）在大學先修課體系建設中的職責，特別是需要完善學分互認制度，梳理大學先修課課程本身與高中知識體系之間的關系。當前，中國大部分高校對直接利用MOOC成績進行學分認定還處于觀望狀態(tài)，我國大學先修課還有很長的一段路要走。

2 大學計算機基礎先修課新模式

現(xiàn)有MOOC課程與大學先修課相結合，在實施過程中存在大量細節(jié)問題需要解決。針對以上困難和矛盾，筆者結合大學計算機基礎課程特點，立足實際，探索出一種可行的大學計算機基礎先修課新模式。

圖1 新生計算機入學考試情況

1）大學計算機基礎課程適合開展先修課模式。

目前，高中已經(jīng)廣泛開展計算機基礎教育，大學新生掌握的計算機基礎知識和基本操作能力相比以前有了很大提升。筆者對新生所掌握的計算機基本操作能力水平的實際狀態(tài)進行了調研(如圖1所示）。圖1顯示近兩年中國民航大學新生已經(jīng)具備了一定的計算機基礎知識。由于大學計算機基礎課程同容與高中計算機知識體系契合度與銜接性高，所以，大學計算機基礎課程適合開展先修課模式。

2）大學計算機基礎具備大量優(yōu)質的MOOC資源。

目前，我國各個MOOC平臺上，已經(jīng)開設了多個優(yōu)質的大學計算機基礎課程。2016年，中國民航大學加入北京交通大學牽頭的“大學計算機——計算思維之路”MOOC聯(lián)盟工作組，課程質量非常高。這給大學計算機基礎課程開展先修課提供了基礎。

3）精準劃分先修課學生范圍，避免高校間學分互認困境。

關于大學先修課，由于大學之間尚未形成學分互認機制，學生并沒有直接動力參與先修課，極大地制約了大學先修課的發(fā)展。針對這個問題，現(xiàn)階段如果只針對已經(jīng)錄取但尚未入學的新生開展大學先修課，將有效避免高校間的學分互認難題，學生也會有更大的動力參與課程學習。

4）暑假期間先修，避免學業(yè)沖突。

對于高中學生來講，參與大學先修課程學習并達到良好的學習效果，需要耗費大量的時間。這與目前高中學業(yè)壓力產(chǎn)生了很大的矛盾和沖突。學生并沒有足夠的時間參與大學先修課學習，也就不能取得良好的學習效果。對于學生來講，高考后的暑假是學習過程的一個“真空區(qū)”，高?？梢猿浞掷眠@一段時間開展大學先修課，一方面，高考后學生不再有其他學業(yè)壓力，另一方面，學生渴望了解大學，希望盡快參與大學學習生活。大學計算機基礎課程門檻不高，大部分學生可以適應課程要求。

5）組織線下課程入學考試，保證分數(shù)的真實性和權威性。

通過MOOC開展大學先修課程，對于學生的過程監(jiān)督及最終成績評定均在線上完成。然而，在這一過程中，并不能保證學生身份的真實性。如果直接利用MOOC的線上成績直接進行學分認定，會與現(xiàn)行的教務、考務制度存在沖突。學生入學后，組織入學考試，可以真實檢驗學生參與大學先修課的學習效果，也符合現(xiàn)行的教務、考務制度。

大學先修課新模式與傳統(tǒng)MOOC大學先修課比較見表1。

表1 大學先修課新模式與傳統(tǒng)MOOC大學先修課比較

3 大學計算機基礎先修課實踐及結果分析

3.1 大學計算機基礎先修課實踐方案

針對2017級中國民航大學非計算機專業(yè)大學計算機基礎課程學生，利用“中國大學MOOC”平臺，采用中國民航大學與北京交通大學共建的MOOC課程“大學計算機——計算思維之路”，組織開展大學先修課程。課程應上課人數(shù)4 177人，課程需要學生在暑期利用愛課程MOOC平臺進行本門課程的先修學習，組織教師網(wǎng)上指導學生學習，開課時間為2017/7/5—2017/10/14，并在開學初舉行入學分級考試，入學后到入學考試前(2017年10月14日）集中輔導，最終入學分級成績優(yōu)秀者免修本課程。

3.2 大學計算機基礎先修課結果分析

為充分分析先修課的學習效果，對影響分級考試成績的各個因素進行分析，包括高考成績、科類、性別、民族、生源地及先修課參與度等。

1）高考成績(標準分）與分級考試成績的相關性分析。

針對2017級學生的高考成績，不同省份考生分數(shù)經(jīng)過標準化后，與分級考試成績進行相關性分析，分布如圖2所示，相關系數(shù)為0.06，可以得出：高考成績與分級考試成績之間幾乎沒有相關性。

圖2 高考成績與分級考試成績分布

2）科類、性別、民族、生源地等與分級考試成績的關系分析。

圖3對全體學生的科別、性別、民族、生源地與分級考試成績進行了對比分析，可以看出理工科、男生、漢族、城鎮(zhèn)生源學生分級考試成績更好，符合直觀判斷。

3）MOOC學習過程參與度與分級成績之間的關系分析。

為充分檢驗學生參與MOOC學習的效果，對MOOC學習過程與入學分級考試成績之間的關系進行了相關性分析。首先定義“MOOC學習過程參與度”，MOOC學習過程參與度=MOOC測驗總成績(歸一化后）×0.4+MOOC作業(yè)總成績(歸一化后）×0.4+用戶活躍度×0.2。其中，用戶活躍度=(發(fā)表主題數(shù)+回復數(shù)+評論數(shù)）/max(發(fā)表主題數(shù)+回復數(shù)+評論數(shù)）。分布如表2所示，相關系數(shù)為0.2，可以得出：MOOC學習過程參與度與分級成績之間比較相關。

圖3 不同科類、性別、民族和生源地學生入學考試成績對比分析

表2 MOOC學習過程參與度與分級考試成績分布

4）有效參與先修課學習與未參與學習的學生分級成績比較分析。

由于首次組織大學先修課，宣傳和引導的力度尚需加強，雖然大部分學生都參與了MOOC課程的注冊，但有些學生并未參與課程學習。通過對比分析有效參與先修課學生與未參與先修課學生的分級考試平均成績(見表3），可以得出：參加了先修課學習的學生的分級考試成績和免修率均明顯高于未參加先修課學習的同學。

表3 有效參與先修課學生與未參與先修課學生的分級考試平均成績

通過以上對比分析可以得出以下結論：MOOC大學先修課整體有效參與度需要進一步提高。在分析影響分級考試成績的諸多因素中，高考成績與分級考試成績之間沒有相關性；理工科、男生、漢族、城鎮(zhèn)生源學生MOOC學習過程參與度更高、分級考試成績更好；參加了先修課學習學生的分級考試成績和免修率均遠高于未參加先修課學習的學生。因此，大學計算機基礎課程先修課的開設非常必要，但目前先修課的學生參與度仍不夠，需進一步加強宣傳、引導、組織、管理。

4 結 語

中國大學先修課模式探索和實踐才剛剛起步，可以參考美國的成功經(jīng)驗，但兩國高校和高中的教學模式和體系不盡相同，存在一定的差異。如果直接沿用美國的發(fā)展模式，并不會取得良好效果，必須結合自身特點設計可行的、有效的先修課實施方案。筆者針對大學計算機課程設計了一種大學先修課新模式，并給出了實施方案。希望借此為其他課程和其他相關院校積累經(jīng)驗，大力發(fā)展先修課建設。