回歸常識的MOOC生態環境下計算機基礎課程混合式教學改革

潘晟旻,田春瑾,劉領兵,陳 榕

（昆明理工大學 計算中心，云南 昆明650500）

1 高校計算機教學全面迎來新的生態環境

互聯網生活化對教育的影響之一是推動了MOOC在高等教育領域的迅速興起和普及。教育部提出實施一流課程建設“雙萬計劃”后,國內高校MOOC建設及混合教學改革又掀起了新一輪浪潮。一份2018年11月的問卷調查表明,接受調查的30余所國內高校中,46%的學校都自主建設了大學計算機課程的MOOC,近70%的學校都在這門課程的教學中采用了SPOC平臺混合模式的教學。截至2018年6月,國內上線的MOOC課程數量達到5 000門,以MOOC為主要形式的國內在線教育用戶已達1.72億,課程數量和選課規模均達到世界第一。在我國,MOOC不僅是為社會學習者定制,更是與高校課程體系緊密結合,走出了一條完全迥異于其起源地的新路[1]。高校教育教學已置身于以MOOC為基礎的、新的生態環境之中,而計算機基礎課程教學因其信息依存度高、受眾面廣,幾乎全面開展了基于MOOC/SPOC平臺的翻轉課堂教育教學改革。

以Gartner技術成熟度曲線刻畫我國MOOC的建設與發展,其規模已逼近其期望膨脹期峰值,見圖1。

圖1 MOOC發展Gartner技術成熟度曲線

上述的發展預測并非沒有依據,MOOC在其起源地美國,已經過了鼎盛時期,其投資方、投資規模已呈現下降趨勢。MOOC因其自身的高度開放性、結課率低等特點,與大學課程的依存度已經低于當初的期望。而在我國,MOOC在匯聚優質教育資源、發揮教育公平、縮小東西部高校之間發展差距等方面發揮著越來越重要的作用。伴隨互聯網技術的成熟,MOOC立足于高校,借助SPOC平臺,通過翻轉課堂等教學方法,為學生提供豐富而優質的學習資源,推動一流課程的建設及應用,將成為我國高校新時代的教育教學生態環境。

2 新生態下教育教學主體的更迭變遷

互聯網技術掀起的信息技術革命,使人類由信息資源短缺的時代進入了信息資源過剩的時代。在今天,知識和信息的多源性和易得性使學習者擁有了充分的選擇權,教師已不是唯一的知識來源,教師在知識傳授中的話語權逐漸被消解。在翻轉課堂模式的學習中,學生擁有選課的自主性、學習節奏的自主性、學習內容的自主性[2],傳統課堂時間、空間、進度的強制性得到了弱化甚至消弭,“以學生為中心”的學習特征凸顯。

早在20世紀80年代,在美國高校即展開了以學生為中心(SC:Student-Centered)的本科教學改革,提出了“以學生發展為中心,以學生學習為中心,以學習效果為中心”的新的教學模式探索[3]。在建構主義心理學、社會認知心理學、人本主義學習理論等基礎上,SC改革模式視學生為學習的主體,學生對自己的學習負責,成為主動和自覺的學習者[4]。SC教學改革實施效果及其在中國教育改革中的應用成效,囿于當時教學條件及教育環境,是存在爭議的。MOOC的出現改變了這一切,其優質教育資源和全程可交互的學習過程為學習者帶來了全新的體驗,SPOC則可彌補MOOC呈現方式單調、針對性指導缺失、在線參與度不足、不能滿足個性化學習需求等缺陷,促進MOOC與傳統課堂教學的深度融合,學生則在線上線下混合學習的模式下成為學習的中心與主體。

3 以學生為中心的教育教學改革實施現狀

以學生為中心的教育教學改革是在信息技術快速發展進步、智慧教學工具和手段層出不窮、學生生活及學習習慣發生極大改變的新的教育教學生態環境下提出的順應時代發展的改革命題。以學生為中心的教育教學改革主要體現以下幾點轉變:一是學生獲取知識的來源從傳統的來源于教材、教師轉變成基于互聯網的多種渠道;二是教師在教學中的主導地位轉變為引導學生學習的輔助地位;三是學生從傳統的被動受教育轉變為自我教育者,從被動學習狀態轉化為主動學習狀態,并形成終身主動學習的素養。

計算機基礎教育在我國高等教育發展的宏觀背景下,也經歷了快速發展、迅速普及過程中質量下滑的窘境。提高課程的深度、難度、挑戰度,重新樹立本科教育的質量意識,是在教育報國、教育強國的時代使命召喚下,對教育本質的難得的回歸。MOOC作為基于互聯網技術的新型教學形式,是當今優質教學資源凝聚的重要載體,成為學生獲取知識的多種來源中一項重要的來源。為改革而改革的形式主義,是教學改革的痛點所在,以MOOC為主要形式的新型教育生態的創建,要服務于引導學生回歸刻苦讀書的教育常識。借助MOOC平臺實施的混合學習模式中,教師要切實做到對學習過程的指導,而不是引導學生從形式上適應MOOC平臺形成性評測的規則;回歸常識的學習活動,要切實以學生為中心、提高學生學習的主動性,避免以資源為中心,以評價規則為中心,形成華麗的技術外衣下的新的不良導向。

在回歸常識的教育教學探索中,將新技術、新方法融入教學實踐,是本科計算機基礎教育中喚醒學生學習動力、培養學生在線上線下混合教學環境中主動學習意識的重要“戰術”。昆明理工大學計算機基礎課程教學團隊為了創建一以貫之的全新教學生態環境,全程貫徹以學生為中心的教學理念,在MOOC建設及應用方面,已經基本形成了系列MOOC課程群落,見圖2。

伴隨MOOC建設而實施的翻轉課堂和混合式教學,對教學模式從以教為主向以學為主轉變、以課堂教學為主向課內外結合轉變、以結果評價為主向以結果和過程評價結合為主轉變創造了很好的條件。課程教學模式的三個轉變是實現課程教學質量提高以及人才培養質量提高的重要方法。但在實際教學改革實施過程中,也呈現出一些與教學理想狀態相悖的問題。

圖2 昆明理工大學計算機基礎課程MOOC建設現狀

(1)學情表明,學生線上學習有效的課業參與度不高,學習行為過多是圍繞得分必選項而展開,對習得知識本身的持久性驅動力不足。例如程序設計課程,以一屆3 338名本科生成績為樣本,其成績由70%的線上學習成績及30%的期末無紙化測試成績構成。無紙化測試由考試系統自動評判,其評判得分情況與人工批閱結果基本吻合。但是成績測評結果顯示,學生在無紙化考試環節中成績低值分布明顯,及格率僅為18.3%,經過程化評價后達到95.1%的及格率。考試原始成績與綜合評價分數對比見表1。

上述成績評測結果反饋說明,在程序設計課程混合模式教學和學習中,線上學習行為評判分數依據區分度不足,即學生輕易就可以通過刷視頻、參考網絡信息作答題目等虛假的高參與度學習行為獲得課程過程化考核需要的分數。這樣的改革呈現的教學結果與課程提升內涵的期望背道而馳。

(2)學生自我管理能力不足,線上學習專注度不高。以時間管理為例,學生在線學習時間在SPOC平臺上呈現明顯的周期規律,即線下課程當天出現學習人數的峰值,而平時學習人數很少,學生提交作業的時間也集中在作業截止日期的前幾個小時之內。

表2為某教學班級SPOC學習人數周期統計,班級人數共計221人。可見在實施翻轉課堂教學的過程中,線上學習人數的分布峰值出現在線下課程進行的周二、周四,而平時學習的人數僅維持在班級人數的15%左右。線上學習督促功能對于低于學習計劃較多的群體,督促效果不明顯。

表1 考試原始成績與綜合評價分數對比

表2 某教學班級SPOC學習人數周期統計

(3)在學生線上學習進度未實現前置的情況下,教師不能很好地劃分課程內容的課內及課外學習邊界,線下與線上學習發生重疊,無法真正提高學習效率。

學生在線上線下混合學習環境下良好學習習慣的養成訓練,是關乎教學改革成敗的首要要素。學生只有養成并堅持了良好的線上線下混合模式的學習習慣,才能擺脫傳統網絡教學“滋生淺層學習的溫床”的誤區,而真正實現線上理解知識、建構知識關聯,線下深化學習深度、加強實踐交互的良好學習狀態,從而在提高人才培養質量方面真正發揮混合教學、混合學習模式的優勢。以大學計算機課程5 200人一學期(10個教學周)的SPOC教學為例,學生在學習過程中,線上進度明顯慢于教學期望進度,見圖3。

4 回歸常識的計算機基礎課程教學改革需要解決的關鍵問題

圖3 學生在SPOC教學中學習進度統計

數據表明,混合式教學所期望達到的學生線上自學,線下課堂圍繞學生線上學習進行知識內化的教學理想并未得到實現。學生僅僅滿足了MOOC平臺的規則,在期末計分之前突擊看完了規定的視頻。而這樣的線上學習行為,在成績綜合評價中起到的實質促學作用是微乎其微的。

在學生主動學習能力及學習習慣養成方面,要順應網絡時代的學習習慣,另外要摒棄理想化的假定條件,當前學生在同一學期可能有多門課程都需要通過翻轉課堂的形式進行課外的線上學習,希望學生將所有的碎片時間都投入一門課程是不現實的。

在MOOC/SPOC熱度發展中,經過教學實踐的反饋,需要冷靜思考其在提升課程內涵,健康有序發展過程中遇到問題的解決對策。教學要回歸學生刻苦讀書學習的常識,否則因為外在形式的變化降低了教學評測標準、影響了人才培養的質量,便是舍本逐末之舉。戰德臣、嵩天、于歆杰等學者在SPOC/翻轉課堂實施方案的研究和實踐中都提出了要根據不同學校、不同學生群體特點針對性制定教學改革實施方案的觀點。針對不同層次的學生群體,以激發學生學習內驅力為根本出發點的教學改革,才真正有利于打造信息時代的“金課”,提高學生的學習效率,進而提高教學效果。針對目前混合模式SPOC教學中遇到的學生主動學習意識不強、技術手段運用雜亂、沒有形成成熟的課程反饋及評價機制的現狀,著力從以下幾方面入手進行教學改革。

(1)借助新型教學手段,優化課程內容,讓MOOC資源、SPOC平臺、翻轉課堂的教學手段服務于課程教學內容,進而使課程展現出更寬廣的視野、更深邃的內涵以及更有特色的內容體系,并更易于為學生學習和理解,從而激發學生學習的活力和動力。課程內容自身知識的魅力和教師精心的課程設計才是學生主動學習的原動力。

(2)研究支持自動測評技術的智慧教學工具在計算機基礎課程MOOC/SPOC中的深度應用。現階段以教學視頻和Web交互為主的MOOC,對于需要編譯環境進行編程訓練的計算機編程類課程來說,現有的交互方式和手段無法取代學習必須經歷的編程訓練。對于計算機基礎課,自動測評是減輕教師手工批閱作業的壓力,從而合理增加作業、測驗頻次,以促進學生參與線上教學積極性的必要技術手段。目前教學團隊積極通過教育部產學協作項目,引入基于云編譯、支持移動端的輔助教學產品以及用于SPOC環境的在線編譯測評系統,配合SPOC教學應用,并在下一階段的MOOC建設中,謀求整合智慧教學資源,形成統一而成熟的課程評價體系,更好地促進學生在學習活動中學習重心前置,達到理想的翻轉課堂教學效果,同時減輕教師海量的作業批閱負擔,使教師更有精力從事教學設計和課堂教學管理。

(3)在MOOC/SPOC教學研究及實踐的基礎上,進一步探索 “經驗驅動”與“數據驅動”相結合的課程反饋機制與評價機制,形成完善的方案。提升學生在線上線下混合模式學習中的主動學習意識。基于漸進式推進的方案,選擇性地引入智慧教學工具和手段方法,通過智能化、移動化、多模式的交流互動,提高學生學習效率。同時,避免學習狀態熵值的升高,導致以學生為中心教學策略帶來的課堂無序化的趨勢蔓延,盡量減輕學習者和施教者的負擔。

(4)優化學習過程數據的采集與分析方案。MOOC+SPOCs教學的優點之一是能夠全程提供學生學習過程的相關數據。有效地收集和分析這樣的數據,有助于教師準確地了解學生的學習狀態,進而改進教學的過程。數據有效的分析方案可以輔助教師及時發現學生在預習、課堂任務完成、課后復習及進行下一輪預習的教學環節中學生存在的問題,并給予學生以必要的督促、引導與評價。

5 結 語

回歸常識的教育教學,使一切教學改革都保持教師潛心教學、學生刻苦讀書學習的初心。在紛紜的技術變更時代,在人工智能和大數據背景下,智慧教學手段風起云涌,MOOC和SPOC等教學形式都不簡單等價于“金課”。充分利用現代教育技術手段,弱化與教學質量提升弱關聯的學習行為特征對教學評價的影響,擷取有利于提高教學質量的教學工具,設計與線上線下混合教學模式相適應教學方案,激發學習者的學習動機,對于提升教學質量,培養時代需要的合格人才是大有裨益的。認清目標的教學改革,就不會在紛繁的教學技術介入與教學形式變革中迷途,回歸常識的教育,才是學生與教師追尋的理想。