MOOC環境下工程類競賽活動教學模式研究

許斌 閆文卿 亓晉 湯勇

摘 要：線下常規教學以教師為中心，注重傳授理論知識與基礎知識，但欠缺靈活性。MOOC作為具有優質教學資源的新型線上教學模式，彌補了線下教學的不足。這兩類教學模式中，仍缺乏較多將所學理論知識付諸實踐的機會，學生的工程綜合能力相對欠缺，工程類競賽活動可以鍛煉這種能力。為了將傳統的線下教學與工程類競賽活動在MOOC環境下進行有機結合以發揮整體優勢，引入雙階段目標行為導向法，分層次、分階段培養學生應用各類型基礎知識解決實際問題的能力，快速有效提升學生綜合實踐能力。

關鍵詞：慕課;雙階段目標行為導向法;教學模式;教學改革

DOI：10. 11907/rjdk. 192462 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：G434文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）007-0249-04

Research on the Teaching Mode of Engineering Competition Activities in MOOC

XU Bin1，2， YAN Wen-qing1， QI Jin1， TANG Yong1

（1. School of Internet of Things， Nanjing University of Posts and Telecommunications， Nanjing 210003，China;

2. Tongda College of Nanjing University of Posts and Telecommunications， Yangzhou 225127，China）

Abstract： Conventional offline teaching is teacher-centered and pays attention to imparting theoretical knowledge and basic knowledge to students， but it lacks flexibility. As a new online teaching mode with high-quality teaching resources， MOOC makes up for the deficiency of offline teaching. In these two teaching models， there is a lack of opportunities to put the theoretical knowledge into practice. Students are relatively lack of comprehensive engineering ability， which can be exercised through engineering competitions. In order to combine the traditional offline teaching under the MOOC environment with engineering competition activities and give full play to the overall advantages， the two-stage goal behavior guidance method is introduced to cultivate the practical ability of applying basic knowledge to solve practical problems in different levels and stages， so as to improve students comprehensive practical ability quickly and effectively.

Key Words： MOOC; two-stage goal behavior-oriented approach; teaching method;teaching reform

0 引言

常規線下教學模式下，教師在課堂上傳授基礎理論知識，教師制定教學內容，學生需被動適應教師，以教師為中心。MOOC作為一種新型的網絡教學模式，以課程易于使用、工具資源多元化、課程受眾面廣等特點倍受青睞，同時讓學習者公平享用優質教學資源，彌補了線下課堂教學的不足[1-2]。但這兩種教學模式都是重知識、輕應用的教學模式，因此如何整合線下課堂和線上MOOC優勢[3]，提升學生綜合實踐能力，是一個重要的研究課題。

當前，國內各種工程類競賽，比如全國大學生物聯網設計競賽、計算機設計大賽等，以智能家居、智能交通無人機、智能儀器等項目為核心，將具備時代特征的生產和生活中的實際問題作為競賽單元，其目的是以競賽帶動學生綜合實踐能力培養，幫助學生切實提升解決生產和生活中實際問題的能力。企事業等用人單位需要的不僅僅是學生的基礎知識，更重要的是工程綜合能力，工程類競賽活動恰恰可以較好地鍛煉學生的這種能力。

工程類競賽活動和常規教學各有優劣，如何將工程類競賽活動和線下教學在MOOC環境下相結合以發揮整體優勢意義重大。關于MOOC教學與常規教學相結合的教學模式研究已取得一些進展，黃麗亞等[4]以本科生模擬電子線路課程為例，探討MOOC設計要點，并基于“中國大學MOOC”平臺的學習數據，對MOOC教學效果進行思考和總結，給出一些改進建議;王莎莎等[5]引入“互聯網+”理念，研究在線課程分層教學，結合大數據挖掘技術設計在線課程分層教學框架，探討學情分析、教學目標、教學策略、教學內容以及學習評價等教學全過程設計思路，分析在線課程分層教學實施中的關鍵性問題并提出解決建議;羅秀秀等[6]分析了常用混合式教學模式的利弊，并探討了最新開發的“雨課堂”這一教學工具在混合式教學中的應用;王添淼等[7]提出4點有利于慕課教學中教師成長的建議：建立更有針對性和實效性的教師職前慕課教學技能培養體系，提供更為完善的在職教師慕課培訓，教師要樹立終身學習的理念，教師要成為“反思性實踐者”;張慧毅等[8]從教學平臺和教學資源庫的角度探討了MOOC新型教學模式，為混合式教學模式研究提供了借鑒。然而，目前將工科競賽、線下教學和MOOC教學相結合的研究成果仍然相對不足。

本文引入雙階段目標行為導向法，將工程類競賽活動和線下教學在MOOC環境下進行有機融合，分層次分階段培養學生應用各類型基礎知識的勇氣和解決實際問題的真實能力，提升學生綜合實踐能力。

1 線下教學在工程類競賽教學中應用現狀及問題

表1描述了線下教學與工程類競賽教學的區別。線下教學模式以課堂為主，以教師為中心，教師是知識的傳授者，學生學習理論知識，參與程度較低。在課堂環境下學生主要獲得間接經驗或者對間接經驗進行驗證并加深理解，缺乏培養學生動手實踐能力的條件，也就無法將所學知識應用于實踐。

工程類競賽以生產生活中的實際問題為競賽單元，并且競賽項目以相應的理論知識作為背景，在完成真實競賽項目的過程中培養學生動手實踐能力，以及將所學知識應用于實踐的能力，著力解決學生“不敢用”“不會用”“用不了”的問題。同時，工程類競賽活動還可以培養學生的團隊協作精神，但是對系統理論知識培養相對缺乏。因此將工程類競賽教學和線下教學進行有機結合以充分發揮各自優勢很有必要。通過前期調查分析得出，工程類競賽教學和線下教學結合過程中，大部分教師只是對工程類競賽題目進行了簡單講解，或者在實驗室中讓學生“依葫蘆畫瓢”，由于學生缺乏實際操作經驗，再加上工程類競賽項目涉及的知識面廣，導致學生無法系統地理解和應用知識，最終導致教學質量不佳。這樣的教學模式依舊沒有改變教師作為主導者的地位，依舊是教師“牽著學生走”。在這種模式下，學生很難具備完整的工程實踐能力和團隊協作意識，從而難以滿足現代企事業等用人單位對學生就業以及創業能力方面的要求[9]。

2 MOOC環境下基于雙階段目標行為導向法的教學模式

隨著互聯網技術的發展與網絡的普及，MOOC作為一種新型的教學資源對傳統教學方式產生了重要影響。相比于線下課堂模式而言，MOOC突破了傳統教學的時空限制，可以使廣大師生享有優質教學資源。同時，MOOC增強了課堂互動性，以學生為中心，提高了學生學習的自主性與積極性，強化了學生的參與度。MOOC促進了教學資源整合與成果共享，轉變了傳統的師生關系，因此在MOOC環境下將線下教學與工程類競賽活動進行有機結合很有意義[10-13]。

為了能在MOOC環境下將線下教學與工程類競賽活動進行有機結合，引入了雙階段目標行為導向法，具體流程如圖1所示。在線下教學過程中，由于學生擅長領域不同，以及所具備的能力不同，可根據學生特長對其進行線下分組，將具有相同特長的學生分到一組并進行針對性教學。此外，根據當前教育背景制定線下教學的階段性目標和計劃。

考慮到線下教學資源有限，積極組織學生參與到MOOC課堂中來，一方面可以使學生接觸到更多的學習資源，另一方面也可以讓學生接觸到更多可以和自己互補互助的同學。另外，在MOOC教學過程中，教師根據線下教學反饋結果從每個基本分組中抽取相應數量的學生組隊參加工程類競賽，同時結合學生線下教學情況，通過能力梯度劃分出合理的競賽梯隊，結合梯度團隊能力安排階段性目標。競賽梯隊劃分機制（具體方案見第3部分）可以幫助學生更加高效地組隊和學習。

在工程類競賽過程中，收集競賽中遇到的錯誤、難點和經驗，并且在工程類競賽結束后總結成教學案例，結合線下教學任務，幫助學生快速掌握對應知識的重難點，使學習過程更加高效。

在MOOC環境下基于雙階段目標行為導向法的教學模式下，學生根據階段性目標以及教師的指引進行自主競賽學習。在競賽學習過程中，學生能力在不斷變化，因此有必要結合階段性考核，動態調整競賽目標及學習內容。學生在工程類競賽活動中會遇到各種問題，針對這樣的問題以及經典的競賽題需要進行適合于線下教學式的改進。教師根據當前階段性教學目標，提出競賽中遇到的疑難問題。學生以項目小組的形式自主學習，教師用行為導向法加以引導，把抽象的理論知識具體化，對問題進行分析、解決。讓學生認識到今后的實踐工作離不開理論支持，從而激發學習積極性和主動性。實踐中遇到的疑問用課堂上的理論加以解決，同時結合具體的競賽案例，對相應知識理論的理解更加透徹，提高了學生應用各類型基礎知識解決實際問題的真實能力。

3 競賽梯隊劃分

學生在經過線下教學后，會根據教學情況選擇基礎好的學生參與工程類競賽，同時根據能力劃分出合理的競賽梯隊，結合梯度團隊的能力安排階段性目標;利用雙階段目標行為導向法引導學生將所學知識進行推廣應用，培養和鍛煉學生的工程綜合能力，提高團隊中處于低梯度學生的學習能力[14-15]。雙階段目標行為導向法將形成競賽目標矩陣，該矩陣示例（假設劃分為4個團隊，4個教學階段）如圖2所示。

其中，[Pji] （i為團隊值，j是階段數值）表示團隊i在第j個階段的競賽目標， Pi表示團隊i的總競賽目標，Pj表示在第j階段的總競賽目標，P表示最終競賽目標。因進行梯度團隊劃分，各團隊競賽目標存在差異，如P1

4 教學實施

MOOC環境下工程類競賽活動教學模式實施框架包括線下教學、MOOC平臺、工程類競賽平臺、課堂引導平臺和交流平臺5部分。

（1）線下教學。線下教學過程中，學生可以在課堂上直接與教師溝通，并在教師督促下及時完成作業、給出反饋。師生間的交互更加便捷高效，教師可以根據學生的長處和不足靈活調整教學方案，幫助學生揚長避短選擇最適合自己的學習方法。另外，線下學習小組劃分可以培養學生的互助意識和獨立解決問題的能力。小組成員互動交流，協同完成任務，可以提高學生學習水平，使課堂教學更高效。

（2）MOOC平臺。該平臺會根據階段性目標發布相關教學資源，也可以根據不同學生的基礎能力適配學生進行個性化教學，進一步發掘和培養學生的學習興趣和自我學習能力。此外，對學生進行相關基礎考核及測試，選擇基礎好的學生參加工程類競賽，并且劃分出梯度團隊。

（3）工程類競賽平臺。該平臺主要是通過開展各類與當前學習目標相適配的競賽活動進行學生工程實踐能力和團隊協作能力培養。在競賽過程中可以將團隊中不同能力的學生進行混搭以實現各學生能力的全面提升，在競賽過程中用行為導向法激發培養學生的自主學習能力，彌補各競賽團隊之間的差距，最后所有團隊均能達到總競賽目標。

（4）課堂引導平臺。該平臺會根據梯度團隊能力安排階段性競賽目標，并適時考核修改學習目標。課堂引導平臺會收集競賽中遇到的問題以及經典競賽案例題，并加以改造，教師會根據當前階段性教學目標將問題發布到MOOC平臺上，學生以小組形式自主學習，以學生的獨立自我調節為主，同時教師要加以積極引導，由歸納、演繹、分析、綜合等傳統教學方法向頭腦風暴法、案例教學法、項目教學法、仿真教學法、角色扮演法等方法轉變，圍繞工程類競賽中所遇到的問題和一些經典競賽案例，將抽象的理論知識具體化，對問題進行分析、解決，讓學生認識到今后的實踐工作離不開理論的支持，從而激發學習的積極性和主動性[17-18] 。

（5）交流平臺。教師和學生可以通過網上交流平臺針對疑難問題進行討論解答，學生也可以通過網上交流平臺對學習過程中遇到的問題及時予以反饋。

引入雙階段行為目標導向法后，定期對線下教學與工程類競賽結合情況進行調研，根據學生學習效果和反饋情況，進一步改進教學方式，在充分發揮學生能動性的基礎上，逐步形成一套能夠完善學生理論知識系統，培養學生團隊協作精神，鍛煉學生工程實踐能力的教學方法。

5 教學模式改進效果

在MOOC環境下將雙階段目標行為導向法應用于工程類競賽活動，激發了學生的學習興趣，提高了學生的動手實踐能力，在教學實施過程中取得了良好效果。針對部分專業部分學生實施本教學改革以來，學生參加創新創業項目學術論文發表、競賽獲獎情況進行調研分析，結果如圖3所示。

調查結果表明，2015-2018年本專業學生參與的創新創業項目數，發表的學術論文（專利）數目以及在各類創新與技能競賽中的獲獎數目有持續大幅度上升趨勢，并且參與到其中的學生數所占比例也呈逐年上升趨勢。由此可見，在MOOC環境下將雙階段目標行為導向法應用于工程類競賽活動的教學模式改革對線下教學和工程類競賽活動進行了有機融合，讓更多學生在學習理論知識的同時也積極參加各類創新創業競賽項目，培養了學生的創新能力，激發了學生的主觀能動性和創造性思維，也培養了學生的工程實踐能力和團隊協作意識，提高了學生的學習效率和質量。

6 結語

線下教學對于學生學習理論知識、基礎知識具有重要作用，工程類競賽則可以培養學生利用理論知識解決實際問題的能力。本文提出一種在MOOC環境下，將雙階段目標行為導向法應用于工程類競賽活動中的教學方式，線下教學選出參加競賽的學生，并劃分出梯度團隊，設定競賽目標，競賽中遇到的問題與案例會在課堂上進行分析解決。將線下教學與工程類競賽在MOOC環境下進行有機結合，分層次、分階段地培養學生應用各類基礎知識的勇氣和解決實際問題的能力。研究結果表明，MOOC環境下基于雙階段目標行為導向法的教學模式一方面可以有效提升學生的學習興趣并激發學生思維活力，另一方面也有利于促進學生以實踐檢驗理論，做到學以致用。既能滿足企事業等用人單位和社會對學生的工程素質要求，也可為學生進行自我創業提供能力支撐。

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（責任編輯：孫 娟）