基于MOOC的混合式教學設計與實踐

朱洪軍，李 曦

（1.安徽信息工程學院 大數據與人工智能學院，安徽 蕪湖 241000；2.中國科學技術大學 軟件學院，安徽 合肥 230026）

0 引 言

混合式教學（Blended Learning，B-Learning，又譯為混合式學習）一詞最早出現在1999年美國亞特蘭大一家名為“EPIC Learning”的電腦培訓學校的公開報告中[1]。在2003年之前，國際上對混合式教學研究較少，從2007年開始有大幅度增長，并在2012年達到頂峰[2]。

混合式教學是面對面教學與在線教學的結合[3]。 美 國 Indiana University Curtis的 J.Bonk教 授 與Brigham Young University的Charles R.Graham教員在著作The Handbook of Blended Learning中認為[4-5]：混合式教學是教學領域的一個專有概念，為傳統面對面教學與基于因特網學習的混合。

1 混合式教學研究現狀

1.1 國外現狀

美國K-12（Kindergarten to Grade 12 Level of Education，幼兒至12年級教育階段）學校很早就開展了基于在線學習（Online Learning）的混合式教學實踐，并取得不錯效果。例如，賓夕法尼亞州春城小學（Spring City Elementary School）于2012年秋季學期開始實施混合式教學項目。自混合式教學項目實施以來，春城小學所有年級和學科的測試分數都有提高[6-7]。

許多國外教育機構或學者都對混合式教學理論進行了研究和實施，包括但不限于教學方法、教學過程模型、教學資源開發等。

Purnima Valiathan在文獻[8]中描述了NIIT（National Institute of Information Technology，印度國家技術信息學院）公司使用的3種混合式教學模型，即技能驅動學習（Skill-driven learning）、態度驅動學習（Attitude-driven learning）和能力驅動學習（Competence-driven learning）。Kulvietiene R.、Sileikiene I.和 Zapolskiene J在文獻 [9]介紹了 ADDIE（Analysis，Design，Development，Implementation，and Evaluation）模型，該模型被立陶宛Vilnius Gediminas Technical University應用在E-Learning（Electronic Learning，電子化教學，或譯電子化學習）混合式教學項目中。

此外，文獻[6]文獻[10]闡述了美國克萊頓克里斯坦森研究所（The Clayton Christensen Institute，由美國哈佛大學商學院教授Clayton Christensen創建）總結的4種混合式教學模型：循環模型（Rotation Model）、柔性模型（Flex Model）、點菜模型（A La Carte Model）、富虛擬模型（Enriched Virtual Model）；其中，循環模型又分為位置循環（Station Rotation）、實驗室循環（Lab Rotation）、反轉課堂（Flipped Classroom）和個體循環（Individual Rotation）。4種不同的混合式教學模型有機地結合了在線學習與面對面教學的優勢，給學生提供了豐富且靈活的學習方式。

1.2 國內現狀

在國內，北京師范大學何克抗教授早在2004年就已經對混合式教學進行了介紹和研究，他認為把“以學為主”的教學設計和“以教為主”的教學設計結合起來的“教學并重”的教學設計也是一種混合式教學[11-12]。

黃榮懷等在文獻[13]中提出了一種包含前端分析、活動和資源設計、教學評估3個階段的混合式學習課程設計框架。金一等在文獻[14]中描述了基于混合式學習的分層教學模式，該模式根據專業特性、基礎水平和教學目標等，將不同專業學生分類，并提出含前端分析、學習活動設計、混合教學實施和學習效果評估的混合式學習下的教學設計過程模型。唐文秀等在文獻[15]中，從學習態度、學習過程和學習效果三方面構建了一種混合學習五維評價模型，主要有參與度、交互性、效果度、滿意度和適應性。馬紅亮等在文獻[16]中介紹了基于MOOC的中外合作混合教學情況，作者所在學校與國內北京師范大學、英國愛丁堡大學（The University of Edinburgh）等高校開展了一系列混合式教學創新實踐，其采用面對面教學、互動式視頻會議、混合學習平臺和MOOC等方式。楊芳等在文獻[17]中介紹了基于MOOC和雨學堂平臺的混合式教學案例，并在教學結果評估中，分析了助教和學生對MOOC及雨學堂平臺的滿意度。

2 基于MOOC的混合式教學方案設計——以軟件設計模式課程為例

軟件設計模式課程是中國科學技術大學軟件學院軟件工程碩士專業選修課，共70學時，3學分。軟件設計模式MOOC于2016年10月起發布在開放平臺，學習模式為自主學習。截止2018年7月，軟件設計模式MOOC在線學習人數累計超過5 000。

筆者以軟件設計模式課程為例，詳細闡述基于MOOC的混合式教學方案設計，包括教學資源設計、教學過程設計和教學方法設計等。

2.1 教學資源設計

教學資源是教學活動順利開展的先決條件，包括教學材料、工具和環境設施等。教學工具和環境設施等教學資源需求取決于教學材料，如MOOC相關的教學材料展示需要具有視頻播放和網絡訪問等能力的教學設施或設備支持?；贛OOC的混合式教學在設計教學大綱、課件等傳統課堂教學材料之外，還應著重開發用于線上教學的MOOC資源，如視頻、互動話題、在線練習等。軟件設計模式課程混合式教學材料框架如圖1所示。

圖1 軟件設計模式課程混合式教學材料框架

軟件設計模式課程的混合式教學材料框架包含課程大綱、線上教學材料、線下教學材料和參考資料等。教學大綱分為理論教學和實踐/實驗大綱，主要涉及教學目標、計劃和要求，學生特點分析，教學內容、重/難點定位，參考教材，實驗設備、任務等；線上教學材料包括77個授課視頻、25份章節練習（如圖2所示）、20份在線測試題、若干互動話題等；線下教學資料用于開展正常的課堂教學活動，與線上教學材料互補，包括課件、課前任務單（如圖3所示）、研討案例等。

圖2 章節練習示例

圖3 課前任務單示例

2.2 教學過程設計

教學過程是包含準備、選課、教學實施、評價和結課等一系列活動的流程。每個活動階段需要教學參與者執行不同的教學任務。

軟件設計模式課程混合式教學過程是一個具有迭代特征的活動流程，單個教學迭代周期從課前準備開始至結課結束（如圖4所示）。

在圖4中，制作MOOC活動是開展基于MOOC的混合式教學實踐的前提，該活動需要完成MOOC大綱設計、知識點分割與重構、視頻制作、輔助資料開發等任務。教師在實施教學前需要提前設計和開發課堂教學所需的課程資料，并設計教學互動活動，最后發布課程。軟件設計模式MOOC大綱，共計完識單元切分。選課活動分成線上和線下。MOOC依賴于公共的在線教學平臺，線上教學的開展需要借助這些平臺提供的服務。線下選課為當前學校所開展的傳統教學管理方式，由校內軟件平臺向學生提供選課服務。

圖4 軟件設計模式課程混合式教學過程

教師與學習者之間的交互主要是在教學實施期間發生的，分為線上自主學習交互和線下課堂學習交互。線上自主學習交互借助MOOC平臺提供的軟件服務進行，如話題討論、評論互動等。線下課堂學習交互式是教師在發布課程前已經設計和開發好的教學活動，可以有理論授課、主題研討、實踐/實驗等不同的活動形式。圖5是軟件設計模式MOOC話題討論示例。

相比于傳統教學模式，基于MOOC的混合式教學綜合了線上學習和線下學習活動，學習者具有極大的自主性和靈活性。因此，為了能夠客觀衡量學習者的學習效果，教師對學習者的課程評價也應分為線上評估和線下評估兩部分，線上評估的定量方法有習題、在線測試等，線下評估的定量方法有隨堂測驗、研討測評、作業測評等。

教學實施的最后階段主要進行課程總結和資料歸檔，課程總結主要是教學過程中缺陷和優點的識別與分析，并制定下一個周期的教學迭代計劃，為后續教學方案改進提供有效支持。

表1 軟件設計模式MOOC大綱

圖5 MOOC話題示例

2.3 教學方法設計

有效的教學方法是實現教學目標的可執行方案，是面向應用或技術實踐專業人才培養的質量保障。案例驅動是已被驗證的、培養軟件工程專業碩士的有效教學方法，可運用于在線教學和課堂教學。

由于課堂教學和MOOC教學在時間、空間、學習約束和交互性等多方面有著不同，軟件設計模式課程混合式教學需要分別針對線上教學和線下教學設計不同的案例教學方法。

軟件設計模式線上教學以學生自主學習為主，案例教學過程由設定目標、案例分析、自主探究和討論反饋等階段組成（如圖6所示）。

軟件設計模式線下教學更加強調知識應用與理解，借助研討、解答等高效的互動形式針對案例做出詳細剖析，教學環節有提出問題、分析問題、設計方案、案例實踐、成果展示和報告總結等環節（如圖7所示）。

圖6 線上案例教學環節

圖7 線下案例教學環節

3 軟件設計模式課程混合式教學實踐

基于MOOC的軟件設計模式混合式教學實踐分別于2017年秋季、2018年春季開展2個教學周期，制作完成視頻共約770分鐘、課件約200頁，開發案例工程3個及配套資料若干，組織課堂討論超過20次，線上發表討論話題超過100篇等。

通過采集近3年教學數據，基于MOOC的混合式教學與傳統課堂教學效果的對比見表2。

表2 混合式與傳統課堂教學效果對比

從表2中可以得出：①相對于2016年春季的傳統課堂教學，2017年秋季實施混合式教學的學生平均成績提高了9.1%，2018年春季采用混合式教學模式的學生成績則提高了3.8%；②2016年春季成績標準差為8.8，2017年秋季和2018年春季則分別減小到4和5.2；表明采用混合式教學模式的學生成績更接近正態分布；③2018年春季相對2017年秋季混合式教學效果數據下降，原因為2017年秋季是第一次采用混合式教學，教學環節、成績評價指標等方案設計存在一定缺陷；基于上一周期教學總結的基礎上，2018年春季對混合式教學方案進行了迭代和改進。

經過教學實踐驗證，基于MOOC的混合式教學能夠解決或部分解決以下問題：①教學資源匱乏與學生體量大的矛盾，借助互聯網平臺共享優勢使教學資源發揮了規模價值，學生數量的增加并不會對教學資源稀釋或攤??；②學生背景差異大與統一施教和教學評估的矛盾，對于跨專業或學科背景弱的學生，他們可以通過MOOC自主學習專業知識，從而降低背景差異對學習帶來的影響。課堂教學按照統一的學習要求和課程規范實施教學活動，是實現課程教學目標的基本保障。

4 結 語

基于MOOC的混合式教學模式向學生提供了豐富的線上、線下教學資源，解決了傳統的課堂教學資源匱乏問題。混合式教學也使得自由、開放的MOOC與規范、嚴謹的課堂教學相互補充，相得益彰。

基于MOOC的混合式教學是教改的一種有益探索，但也應當指出：其不能解決技術理論更新與課程知識迭代不匹配的矛盾。國內并未經過大量案例論證或實踐，也沒有經典理論可以循規。混合式教學改革也可能會發生以下風險：①教師工作量增加，混合式教學的執行者除了完成傳統課堂教學工作量外，還會額外增加慕課制作、發布、開課的工作量，維護線上教學秩序，開展教輔活動，課程評估流程或規則也會變得更加復雜等；②結果的不確定性，新的教學模式或方法的實施會帶來不確定性的結果，基于MOOC的混合式教學可能適合軟件工程碩士的某門課程，也可能不適合。