基于MOOC平臺打造大學計算機基礎國家在線精品課程

吳 荻，周海芳，周麗濤，寧偉勛，楊 歡

（國防科技大學 計算機學院，湖南 長沙 410073）

0 引 言

教育部為寫好教育“奮進之筆”，打好高等教育提升質量、推進公平、創新人才培養機制攻堅戰，將全面推進在線開放課程建設與應用，不斷深化信息技術與教育教學深度融合，深入推進以學生為中心的課程改革、教學方式與學習方式變革，實現高等教育教學質量的“變軌超車”，特于2017年推出國家首批精品在線開放課程。國家在線精品課程的認定要求完成至少兩期教學活動，課程質量高，共享范圍廣，應用效果好，示范性強。一門課程開設完成兩期教學活動只是受時間影響，共享范圍廣可能受平臺和營銷的影響，但是應用效果好、示范性強都是由課程質量決定。實際上，在眾多研究評價MOOC的論文中，課程質量主要由教學內容、主講教師素質、教學資源質量決定，其次需要好的平臺和課程結構設計以及良好的溝通互動。“課程學習支持與服務”和“課程學習目標與教師素養”是影響學習效果最重要的兩個方面。因此，MOOC建設應回到檢視課程質量的原點，精選優秀主講教師，設計以學習者為中心的課程，不斷融入新技術，從而提升MOOC質量及學習者學習效果[1]。

1 新型學習過程的優勢與要求

1.1 授學方式更便利

傳統的學習關系由教室、教師、學生構成，學生的學習行為主要在學校的教室里完成。在規定的時間里，教師教授特定內容的知識，學生學習知識，兩者能夠面對面交流。此時，在教室里的教師和學生雙方是強耦合關系，無論學生個人意愿如何，特定內容的知識都必須在特定時間里由教師輸出給學生。

現在基于MOOC平臺教學新型的學習關系由平臺、教師、學生構成，教師通過平臺提供內容，學生自主選擇，學習主要在平臺上完成。學生選擇何種課程，決定何時以何種方式學習，均不受限制。MOOC能彌補教育資源在各區域的不均衡[2]，對于教師來說，一次授課，多次迭代，無需重復內容，只需關注內容的更新；對于學生來說，掌握了學習主動性，能夠自主選擇課程，自由安排學習時間。

1.2 自控要求更嚴格

香港大學的蘇德毅（Peter E Sidorko）指出“沒有先修條件”和“沒有限制”，對于MOOC粉絲和大學而言，既是MOOC的優勢，又是其局限[3]。①因學習無體系，需要學生自主進行整體規劃；②有了主動性，未必有自律，無強制性監督，哪怕已經選擇了一門課程，學生和教師之間也是弱耦合關系，選了課程未必按照計劃留出足夠時間學習，學生可以輕易選擇棄學或者退課，這就要求學生務必堅持；③學生和教師之間非面對面及時交流，而是通過平臺錯時空交流。由于定期在線互動不足，針對學習者學習過程中遇到的問題，教師不能馬上解答，學生無法享受到與教師在同一個時空的“共存”感。這種教學方式使得學生和教師的溝通交流互動在一定程度上受到阻礙，從而會減弱學生投入學習的積極性[4]，但是MOOC在設計之初就針對大規模人群設計課程的呈現與互動模式，注冊同一課程的學生可以通過加入當地的學習小組或者在在線論壇上討論等方式，互相促進、學習[5]。此時的在線討論也不只是在傳統面授課堂中受時空所限的簡單互動，而是可以激發學生思考、促進學生之間相互交流的互動[6]。

1.3 督學設計更精細

（1）不斷調整課程結構。無法實時掌握學生學習情況，傳統的督促學習不再起作用，很難針對個別學生特點施教，只能關注大數據，分析影響學生學習的重要因素如課程發布時間、單個視頻長度、視頻數量、測試次數等，從而調整課程結構。

（2）同步推動互動考核。平臺提供基本構架，教師將授課內容搬到平臺上，學習者根據自己的需要選擇課程進行自主學習。為了模擬正常教學過程，平臺設置有課內小提問、討論區互動、小測試、課堂作業、期中期末考試，并且教學過程中的參與度會影響最終考核。

2 大學計算機基礎課程的改革實踐

2.1 開課前調研情況

在開課前期，課程組進行開課調研，總共收到264份答卷，內容均有效。從結果可看出：學員來自全國各地；男女比例，以男生居多；以工科為主，其他學科均有少量人；選修本課程的學生以本科為主，但是有少量研究生及專科，甚至高中及以下。

（1）關于學習背景調查，大部分人具有網上學習經歷，此類學生網上學習的流程和操作完全沒有問題；少數人有過編程和拆裝機經驗，此類學生學習本課程應該較為簡單；極少數人甚至沒有使用電腦的經驗，這類學生學習本課程可能會比較吃力。

（2）關于學習自律性的調查，MOOC 對學習者學習的主動性和自制力有一定的要求[7]。通過問卷統計結果得知有46%的學生準備不計時間成本把課程內容學懂為止，約占總數的一半；有27%的學生是準備按照課程推薦的時間每周安排1～3小時學習此課程；也有不少學生，占21%，并無學習計劃，此類學生的學習決心不大。

（3）關于學習目的性調查，統計問卷結果后顯示有85%的人是為了學習知識而來，占了絕大多數。MOOC平臺作為一種開放學習平臺，幫助獲取知識是激發學習者參與該平臺最重要的動機。學習者希望通過MOOC學習更多的知識，擴充其知識量，以滿足自身的求知欲[8]。課程的內容對他們有吸引力時，學生才會繼續完成學習；為了取得證書的學生可能因為學校或單位有強制性要求，可能會是選修本課程的最忠實的學習者；而隨便看看的學生放棄的可能性比較大。

2.2 開課后學生統計

MOOC平臺建設課程前，課程僅在校內開展，只有本校學生在大一時才能學習到大學計算機基礎課程；改革后，課程在愛課程網站面向全國人民開放，不論身份、年齡、職業、性別的人都可以選修這門課程，受益面從每年的幾百人增加到每年幾萬人。總的教學課時量不變，但增加學生互動及自主學習的時間，整個課程以學生為中心，讓學生能夠不受時間空間限制，自主安排時間學習。從問卷的統計結果得知，在網上閑逛發現本課程的人數最多，占38%；其次是從愛課程網站和別人推薦得知本課程的，分別占24%；還有少量是學校或單位要求學習而選修本科的人群，占3%，說明本課程的口碑較好，已經具有一定影響力。

2.3 實踐成效

大學計算機基礎MOOC是2014年教育部推出的首批985中國大學MOOC，是基于立體化混合教學空間實施主動學習教法的典范，目前累計開課11期，其全新的混合學習空間和互動教學模式受到選課學生的廣泛肯定，累計受益人數接近20萬人次，社會效益顯著，于2015年入選果殼網發布的全球最受好評的名校免費在線課程TOP50，2017年榮獲首批國家精品在線開放課程認證。

3 MOOC規劃的重點注意事項

3.1 注重把握內容安排環節

在國家大力推行人工智能的背景下，人人能編程已經是大勢所趨。大學計算機基礎作為通識課程，具有受眾面廣，而學生背景多樣化、能力參差不齊的特點[9]。針對此特點，課程組特選用SCRATCH作為編程軟件，以搭積木的形式編程，盡量弱化編程語言語法學習對學生造成的障礙，而重點關注學生計算思維的培養。計算思維是運用計算機科學的基礎概念求解問題、設計系統和理解人類的行為[10]。大學計算機基礎教學應將計算技術的核心理念與計算技能的培養統籌兼顧，培養學生主動運用計算思維，利用現有計算工具完成計算任務和創造工具解決問題的能力。在大學計算機基礎教學中應體現的核心理念包括以下幾方面。

（1）計算是創造性的活動。課程要強調計算的創造性特征，學生能應用現有計算工具或創造新的工具解決實際問題。

（2）抽象是問題求解技術的核心。課程要突出抽象在計算中的作用，學生能忽略與問題求解無關的細節，把握問題本質。

（3）數據和信息有助于知識的創造。課程要體現數據、信息和知識之間的關聯，學生能使用計算工具和技術描述現實世界問題。

（4）算法用于表達計算問題的解決方案。課程要使學生理解算法的特征、作用和評價，掌握基本的描述方法。

（5）通過程序設計可以實現問題求解和知識創造。課程要向學生展示程序設計和軟件開發相關的概念和技術，使學生理解構造程序創建計算工具的基本方法。

（6）教學內容安排上采用兩條主線并行交錯發布的方式，用程序設計模塊貫穿課程始終，一方面讓學生盡早熟悉編程環境，另一方面用程序設計的動手操作帶來的成就感消除純理論講解的乏味。另外，在視頻錄制中采用多種先進教具如可編程音樂盒、機械式二進制加法等，充分調動學習者的學習興趣和主動性。

3.2 注重把握互動提問環節

每個章節的視頻后都設置討論題，讓學生能夠有自主思考的空間。考慮到MOOC平臺并沒有提供SCRATCH軟件的在線編輯功能，每個練習用的編程題均同步發布在討論區，方便學生討論交流；教師及時對學生的作品進行點評，并對好的作品置頂展示。

3.3 注重把握考核評價環節

MOOC上的課程考核評價更注重階段性和過程性評估，學生參與學習的過程，包括單元測試、作業和討論，和最終考試的結果按一定比例折合計入期末成績，通過考核設置來加強學生學習的自律性。大學計算機基礎MOOC的考核標準為總分（以百分計）＝單元測驗×40%+單元作業×10%+考試×45%+討論×5%。學生必須完成單元測試和考試，最終的成績才可能超過60分，其中單元作業在完成并提交后需要學生互相評價。同伴互評不僅能夠提高評價效率、減輕教師負擔，還能夠提高學生參與度，促使學習者在批改他人作業的同時反思、借鑒，促進學習者之間的相互交流和合作，但是對最終的互評結果，可能會有個別學生不清楚評分的規則而作出不公平的判斷，教師需要關注打分差異比較大的評論結果并作出公正的裁決，同時還要抽查分數極高和極低的判分結果，看是否存在誤判或者有意放水的情況。討論的5分需要回復教師布置的討論題并收到2個贊，這就需要學生不僅參與討論互動，還能就討論內容提出自己的見解，而教師則需要對討論區的學生回答內容及時點評和點贊，帶動討論區的學習氛圍。

3.4 注重把握發布時間環節

課程組固定在每周周二10點鐘發布最新內容，10點半發布相應測試題。大數據研究表明，上午10點鐘是一個人思想最集中的時刻，而半個小時之后發布測試題是考慮到有部分基礎好的學生可能會很快學完相關內容，便可以自我檢測。

4 結 語

MOOC 不單是教育技術的革新，更是全新的教育模式和學習方式[11]。MOOC的出現為教師教學帶來機遇和挑戰，一方面教師的授課資源可以大眾化，教師的人格魅力得到最大程度地展示，甚至具有一定的“明星效應”；另一方面也迫使教師應對新的教學需求，不斷學習新的教學方法，提升教學技巧。希望文章的研究能為其他MOOC教學開啟精品征程提供現實借鑒。