基于MOOC的線上線下混合式教學設計與實踐

趙興旺 劉超 陳健 劉春陽 張翠英

摘要：為更好地發(fā)揮MOOC的線上線下混合式教學對課堂教學的促進作用，本文在分析MOOC課程局限性的基礎上，以“誤差理論與測量平差基礎”課程為例，設計了基于MOOC的閉環(huán)式教學模式和“學－練－考”全過程式考核體系。在實際教學中加以運用，效果明顯，以安徽理工大學61名學生的學習成績?yōu)槔M行了統(tǒng)計分析，并得出有益結論。希望為后期有效運用于MOOC線上資源，促進學習成效提供借鑒意義。

關鍵詞：MOOC；線上線下；混合式教學

引言

為推動教育數(shù)字化轉型，教育部印發(fā)了《教育信息化2.0行動計劃》[1]，強調要堅持以信息技術與教育教學深度融合為核心理念，發(fā)揮“在線教育、虛擬仿真實訓”的優(yōu)勢，增強知識傳授、能力培養(yǎng)和素質提升的效率和效果。其中，以大型開放式網(wǎng)絡課程（massive open online courses，MOOC）為代表的在線教育，具有在線開放、主題明確、學習自主、突破時空限制等優(yōu)點，優(yōu)化了教育結構。國內外多個主流MOOC平臺與各大高校開展合作，推出了海量豐富的優(yōu)質教學資源。MOOC風暴席卷基礎教育、職業(yè)教育、高等教育等教育領域，引起了教育界人士的高度關注。

為實現(xiàn)信息技術與教育的深度融合，我國教育學者不斷探索與實踐，對“MOOC+”混合式教學模式[2]、MOOC教學質量與學習效能[3]、MOOC質量評價體系[4]、MOOC學習行為分析與學分互認機制[5]等方面進行研究。研究發(fā)現(xiàn)，MOOC平臺質量、感知趣味性以及社交化互動的滿意度均對MOOC平臺學習者持續(xù)使用意愿產生積極影響[6]。總而言之，MOOC對大學生樹立終身學習理念、塑造自主學習意識，以及構建學習型社會起到推動作用。

安徽理工大學信息與測繪工程學院高度注重教學改革與創(chuàng)新，在安徽省教育廳質量工程項目支持下，先后建設“衛(wèi)星導航定位原理與應用”“數(shù)字地形測量學”“誤差理論與測量平差基礎”等多門測繪類MOOC課程，有效支撐和補充了課堂教學和學習效能評價。為研究MOOC課程在教學模式改革、學習成效提升以及課程考核評價等方面的促進作用，本文以“誤差理論與測量平差基礎”MOOC為例，進行探討與分析，為有效運用MOOC課程，促進課堂教學提供了借鑒。

1. “誤差理論與測量平差基礎” MOOC課程

1.1 “誤差理論與測量平差基礎”課程特點

“誤差理論與測量平差基礎”與其他學科一樣，是由生產需要而產生，并隨著科學技術的進步而發(fā)展起來的一門綜合性學科。測量平差問題是一個復雜的數(shù)學問題，直接體現(xiàn)在概念抽象、公式繁多。特別是，當前多元學科融合發(fā)展下產生的具有多元化、大體量、高復雜度測繪數(shù)據(jù)的數(shù)學模型建立與編程解算，對當代測繪類大學生的培養(yǎng)提出了更高的要求。強數(shù)學性與重程序化的課程特點無疑成為大部分學生學習該課程的兩個“攔路虎”，降低了課程學習的積極性[7]。

1.2“誤差理論與測量平差基礎”MOOC課程建設與運行

“誤差理論與測量平差基礎”MOOC課程的建設充分考慮課程特點和大學生基礎情況，以“基礎知識、共性問題”為主線，以“節(jié)點式、模塊化”為知識組織方式，注重“理論推導、程序實踐”，梳理知識脈絡與邏輯關系，重構“誤差理論與測量平差基礎”課程知識體系。平差MOOC課程教學內容主要包括誤差理論與測量平差基礎知識、平差數(shù)學模型與小二乘原理、測量平差方法、誤差橢圓、統(tǒng)計假設檢驗、近代平差概述、程序設計在測量平差中的應用、矩陣運算知識8個模塊34個節(jié)點組成，視頻總時長為8小時31分鐘，特別增加了矩陣運算基礎知識和平差程序設計模塊，以解決數(shù)學基礎和編程能力薄弱的問題。

“誤差理論與測量平差基礎”MOOC課程所在平臺為學堂在線，課程架構主要由課程信息、教學內容、考核方案、習題庫、討論區(qū)、班級管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計七大部分構成。MOOC課程學習考核方案由視頻、圖文、作業(yè)和考試四大部分構成。平差MOOC課程自2021年上線以來共開班4次，為安徽理工大學、安徽大學、安徽建筑大學、皖江工學院以及其他高校和測繪從業(yè)者共計2873人提供了在線學習。其中，安徽理工大學測繪工程、遙感科學與技術和空間地理信息工程三個專業(yè)共計521人參加了課程。該課程2022年作為優(yōu)秀課程上線國家高等教育智慧教育平臺。

2. 線上線下混合式教學設計與案例分析

2.1 MOOC課程局限性分析

MOOC作為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的產物，具有在線開放、主題明確、學習自主、突破時空限制、受益面廣泛，課程講授規(guī)范嚴謹、邏輯性強、語言精準等眾多優(yōu)點[8]。但MOOC仍存在一些局限性，MOOC課程往往是通識基礎型講授，不利于個性化學習，并且MOOC錄制周期長，知識更新緩慢；課程講授語速語調平緩、知識講解點到為止、重點難點強調不足；講授者難以觀察學生聽課情況，無法做到及時調整授課節(jié)奏、講授順序以及必要的重復。MOOC學習主要借助電腦、手機等終端進行“單向”知識傳授，沒有校園人文環(huán)境，無法進行直接互動，缺乏情感交流，學習體驗缺失。MOOC學習者往往為個體獨立學習，缺乏有效的監(jiān)督管理機制，大部分學習者難以全身心地投入課程學習，導致課程完成率不高，學習效果難以評估。盡管MOOC在教育界引發(fā)了一場學習革命，但MOOC在教育教學中扮演什么角色，處于教育鏈條什么位置，仍是一個值得教育者們關注與深思的問題。

2.2 基于“誤差理論與測量平差基礎”MOOC的閉環(huán)式教學設計

MOOC學習者群體通常包括在校學生和社會人士兩大類。對于社會人士的學習，需要增強自主獨立學習的積極性、主動性，做好自我監(jiān)控以提高MOOC學習效果。對于在校學生的學習，一是要求學生做好學習的主導者、規(guī)劃者和交流者，樹立學生自我學習和終身學習的理念；二是要求教師做好課程的引領者、設計者和補充者，有效做好教學設計和考核評價機制。

“誤差理論與測量平差基礎”課程的教學，綜合考慮了線上、線下教學優(yōu)勢，對現(xiàn)有教學資源進行優(yōu)化，設計了“課前導學、課中研學、課后拓學”三個教學環(huán)節(jié)，將“線上－線下”，“教學－反饋－教學”教學有機結合起來，在整個教學的實施中將三個環(huán)節(jié)形成閉環(huán)，如圖1所示。課前導學和課后拓學，充分發(fā)揮“線上”教學資源的優(yōu)勢，組織學生預習、復習、擴展課程知識，做到有的放矢，為“線下”課中研學做好準備。其中，“線上”學習則以“知識點”為切入點，按節(jié)點式、模塊化學習，主要包括MOOC視頻學習、隨堂練習和問題討論等環(huán)節(jié)，進而實現(xiàn)“教為中心”向“學為中心”的轉變。“線下”教學主要從問題引入、情景設置、思政教育等角度，圍繞課程知識體系展開系統(tǒng)性講授，并基于學情分析結果，對難點、重點內容針對性講解。

2.3 全過程式課程考核體系

科學的評價體系既有助于學習成效的評估，也有助于學生自主學習和終身學習意識的養(yǎng)成。“誤差理論與測量平差基礎”課程的考核倡導學生自我監(jiān)控和教師檢測相結合的過程性評價機制。學生自我監(jiān)控能充分發(fā)揮學習行為在課程評價中的主體作用，教師檢測能有效精準掌握學生學情，持續(xù)改進，解決學習效能低的問題。依據(jù)OBE理念，構建了“學－練－考”全過程式考核指標體系，加強學習過程的監(jiān)督與考核。其中，“學”“練”考核學生學習過程，“考”考核學習結果，進而提高教育教學評價的科學性、專業(yè)性、客觀性。

2.4 “誤差理論與測量平差基礎”MOOC課程案例分析

“誤差理論與測量平差基礎”作為地理空間信息工程專業(yè)教育選修模塊，在測繪數(shù)據(jù)處理基礎知識學習、思維訓練、模型建立以及程序開發(fā)等方面發(fā)揮了重要作用。本文以2021級地理空間信息工程61名學生的學習成績?yōu)槔治鲈u估MOOC自主學習的成效。由于視頻進度和圖文學習兩部分的成績幾乎全部獲得，考慮到MOOC的考試部分不具備過程性，而MOOC課程的單元習題測試成績較視頻進度和圖文學習更具有參考性。因此，選取MOOC單元習題測試成績（滿分30分）和期末考試試卷成績（滿分100分）為典型數(shù)據(jù)進行分析，如表1所示。

為客觀準確地分析線上MOOC自主學習對課堂教學的影響與促進作用，首先采用式（1）對上述兩項成績進行轉換：

（1）

式中，s1和s2分別為期末試卷成績和單元習題測試成績；f1和f2分別為期末試卷成績和單元習題測試成績的轉換后成績。

根據(jù)式（1）對表1的成績進行轉換并繪制成百分比堆積柱形圖，如圖2所示，白色為期末考試轉換后的成績，灰色為單元測試轉換后的成績。同時，計算兩種成績比例p=f1/f2，并統(tǒng)計分布情況繪制成柱狀圖，如圖3所示。

由圖2可知，理想狀況下，兩種轉換后的成績保持一致時，即f1=f2，表明線上、線下學習狀況保持相同；當f1>f2時，線下成績優(yōu)于線上成績，表明經(jīng)過線上MOOC學習對線下學習存在促進作用；當f1

結語

隨著教育信息化的到來，MOOC資源已成為線下課堂教學的有力補充，在教育界引發(fā)了一場學習革命。但如何有效地運用MOOC資源促進線下教育教學，仍是一個值得教育者們關注與深思的問題。本文在分析MOOC課程局限性的基礎上，結合筆者多年的教學經(jīng)驗，以“誤差理論與測量平差基礎”課程為例，設計了線上線下閉環(huán)式教學模式和“學－練－考”全過程式課程考核體系，并基于61名學生的學習情況進行了分析。本文研究為教師開展混合式教學模式改革創(chuàng)新提供了借鑒，同時也有助于引導學生自主學習和終身學習的養(yǎng)成。

參考文獻：

[1]教育部關于印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》的通知（教技〔2018〕6號）[A/OL].（2018-04-13）[2023-12-19].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

[2]魏義蘭，童孟良，唐淑貞，等.基于“MOOC+SPOC”線上線下混合式金課實踐教學研究[J].化工管理，2023（18）：20-23.

[3]柳春艷，丁林，李丹，等.大學MOOC學習效能的系統(tǒng)評價與元分析[J].高等理科教育，2022（5）：10-20.

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[6]宋昊澤，趙婧，洪陽.高校師范生MOOC學習意愿研究——基于整合的TPB模型和TAM模型[J].天津師范大學學報（社會科學版），2023（1）：74-80.

[7]趙興旺，劉超，陳健，等.新形勢下“誤差理論與測量平差基礎”教學改革研究[J].測繪與空間地理信息，2022， 45（7）：11-14.

[8]郝麗潔.慕課背景下混合式教學中學校和師生的角色定位研究——以法學入門課程為例[J].陰山學刊，2023，36（3）：89-93.

作者簡介：趙興旺，博士研究生，教授，研究方向：衛(wèi)星導航與測繪數(shù)據(jù)處理研究。

基金項目：安徽省高等學校省級質量工程項目（編號：2021xnfzxm027，2021jyxm0360，2022jcjs033，2022jyjxggyj255）。