MOOC与人工智能的混合式教学

莫宏伟 徐立芳 毕晓君 王科俊 王宗义

摘 要：该文从MOOC混合式教学分析入手，结合作者所承担的《人工智能》研究生课程教学，提出了一种MOOC与人工智能的混合式教学模式，将Udacity视频混合式教学、中视云分享平台教学视频发布、精品课教学网站和课件的制作、QQ群线下互动结合起来，形成一种混合式教学实施方式和办法，并在研究生实际教学中获得良好的效果。

关键词：MOOC 人工智能 混合式教学 研究生培养

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（c）-0159-02

2012年10月美国《时代》周刊的《大学已死大学永存》[1]报道了一个事情：12岁的巴基斯坦女孩尼亚齐选修Udacity的物理课，她通过马来西亚参加这场考试的年轻男孩马齐亚尔·科萨里法尔（Maziar Kosarifar）和葡萄牙物理教授罗萨·布里吉达（Rosa Brigída）的帮助，在分享网站下载考试视频、通过了期终考试。这场从2012年开始、由硅谷、麻省理工学院（MIT）发起的在线学习浪潮[2]，将免费获得全球顶尖高校明星教师的课程。2013年，清华大学、北京大学、香港大学、香港科技大学、上海交通大学和复旦大学等中国顶级高校也开始加入MOOC大家族[3-4]。

MOOC的兴起为混合式教学提供了新的模式与方法，借助MOOC大量在线学习视频，课堂云以及翻转课堂的新型学习环境、各种有趣灵活的学习形式（如社区化、学习者协作、趣味性、即时评测等），使学生有更大的学习选择，提升了学生主动学习能力，改善学习效果。

该文提出MOOC与现有人工智能研究生教学混合的具体实现方式和办法，将MOOC网络学习与面对面的课堂教学相结合，构建基于MOOC的线上线下混合式教学，突破传统课堂教学的狭隘眼界，提高教学水平和教学质量。

1 混合式学习理论

随着教育技术的发展，传统课堂正在逐步被混合式学习方式所取代。混合式学习是教育界研究的热点问题之一，是当前国际教育技术发展的新动向。混合式学习的概念于2003年12月由何克抗教授在第七届全球华人计算机教育应用大会上提出，其认为：“所谓混合式学习就是要把传统学习方式的优势和网络化学习的优势结合起来，也就是说，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。只有将二者优势互补，才能获得最佳的学习效果[5]”。

混合式学习的学习策略需要多种学习理论的指导，以适应不同的学习者，不同类型的学习目标，不同学习环境和不同学习资源的要求。混合式学习理论主要包括学习理论的混合、学习资源的混合、学习环境混合、学习方式的混合四个方面。

（1）学习理论的混合。

包括建构主义学习理论、人本主义学习理论、教育传播理论、活动理论、虚实交融理论、情境认知理论等。倡导以学习者为中心，主动探索式的学习。

（2）学习资源的混合。

精心开发的在线课程、生动趣味的讲师面授、同事的经验分享、全面的资料积累等，把资源尽可能多的整合到一个平台上，建立“一站式”的学习，形成强大的知识管理中心，实现隐性知识显性化、显性知识体系化、体系知识数字化、数字知识内在化。

（3）学习环境的混合。

它是建立在完全以学习者为中心的环境中，从信息到教学内容，从技能评估到支持工具，从训练到协作环境，一切围绕学员展开。

（4）学习方式的混合。

将网络学习与课堂面授有机结合。有实时与非实时、同步与异步的教师讲授，可进行讨论学习、协作学习，基于“合作”理念的小组学习，还有传统和围绕网络开展的自主学习。

2 MOOC混合式教学的优点

MOOC的出现为混合式教学改革提供了新的思路。以建构主义理论为基础，根据课程教学特点和教学目标，综合运用不同的教学理论、不同的教学方法和手段实施教学过程，并在课堂教学和网络教学中取得平衡，实现二者优势互补[6]。

（1）创新研究生的教学模式。

基于MOOC平台的混合式教学模式是一个“教与学的互动—作业—在线及线下的讨论—考试—结业”全套完整过程，即在线上努力架构一种虚拟的教学环境，不仅可以提供课程的全部授课视频，亦可提供学习课程的网络平台，定期开课，按时布置作业和测验等，线下由教师主导。突破传统课堂教学模式，多种教学媒体相互结合进行，具备开发性、即时性、个性化、自觉的学习体验。

（2）完善研究生课程的教学方法。

巴班斯基认为教学活动包括了这样的三种成分，即知识信息活动的组织、个人活动的调整、活动过程的随机检查。因此，把教学方法划分为“组织和自我組织学习认识活动的方法、激发学习和形成学习动机的方法、检查和自我检查教学效果的方法”三大类。

通过课堂讲授与MOOC网络课堂相结合，能够组织和自我组织学习过程；大量在线自主学习，有利于培养学生的自主学习能力，激发学习和形成学习动机；MOOC的在线考试体系提供了检查和自我检查教学效果的平台。

（3）整合优质教育资源。

2011年，斯坦福大学的Sebastian Thrun（Google无人驾驶汽车项目负责人）和Peter Norvig联合开设的人工智能课程广受欢迎，直接促使他与David Stavens、Mike Sokolsky联合创办了以营利为目的的在线课程供应平台Udacity。吸引了来自190个国家的16万名学生来学习这门课程，有23，000人完成了全部课程并收到了成绩单，甚至还有248人获得了满分。另外，在各个MOOC平台上，计算机类相关课程资源最为丰富。目前，据不完全统计，MOOC教学三驾马车之一、Coursera 平台上拥有计算机类课程94门，edX平台上拥有计算机类课程21门，Udacity拥有计算机类课程23门，而这些课程都可作为人工智能专业研究生课程资源[7]。

（4）有利于研究生的个性化培养。

MOOC上每个学生的学习行为都会被一些MOOC技术平台自动记录下来。大量的研究生在线学习的相关数据将会汇集成“学习大数据”。通过系统性的数据挖掘，可以为每个研究生建立学习档案，教师可随时掌握学生的学习状况并能及时进行反馈指导，根据学生的兴趣、能力和学习计划，安排个性化的教学、“推荐”学习资源，可持续改进课程教学内容和教学环节设计，实现“因材施教”式的个性化学习服务[8]。

（5）促进大学教育国际化、市场化进程。

MOOC打破了全球学术交流和合作的旧规则，建立了高等教育国际化新的秩序、逻辑和机制，也给高等教育的全球化提供了一个新的架构和契机。通过吸纳MOOC 联盟的国际优质开放课程，可以建立国际化课程资源，加强英语或双语教学，并使学生有更广泛的机会直接接受国际知名教授讲授的课程教学。MOOC还为高等教育的发展引入一批新生力量，使非学术机构、市场力量、社交媒体和企业参与到全球高等教育的发展。

3 MOOC与人工智能的混合式教学实现方式

该文提出MOOC与现有人工智能研究生教学结合的具体实现方式和办法。以作者所承担的《人工智能》研究生课程为例，可划分为图1中的4部分工作。

（1）Udacity视频混合式教学。

人工智能研究生课程所涉及学习资源丰富、信息量庞大、产生的关联信息多，这些都需要研究生课下深入学习。研究生在导师指导下，根据自身课程学习和学术研究需要可以有针对性的在Udacity平台下载人工智能教学视频自主学习，这个过程中，导师的引导作用非常重要，要求熟悉所研究领域的学术前沿和创新点，有针对性地推荐一些与专业性结合紧密、相关性或互补性强的Udacity教学视频引入课堂。

这些教学视频都控制在20 min以内，中间伴有测验，通过“人机互动”的交互，加强学员对所学知识的理解。Udacity视频混合式教学，有助于培养学生对学科知识的探索态度，有助于辅助学员掌握一些有利于创造性思维的技巧，完善创新型认知结构。

从教育技术的视角考察，与网易平台推出的“中国大学视频公开课”、Blackboard网络教学平台以及国家精品课程相比，MOOC课程已经实现了真正的在线互动。除了授课之外，它还包括后续的讨论、反馈、评价、颁发证书等程序，在技术层面的要求远高于其他的网络课程。

（2）基于中视云视频分享平台的教学视频发布。

人工智能学习与研究的最终形式都需要计算机软件编程来实现，而现有人工智能课程，无论是MOOC还是传统大学课堂教学均很少涉及到具体的计算机编程部分。而是侧重于讲授人工智能的基本概念、基本原理、知识的表示、推理机制和求解，以及相关研究领域的技术方法。

授课教师可将计算机编程方法等课上由于时间限制无法详细讲授的内容，以教学视频制作、视频上传的方式，发布在视频分享网站上，以启发研究生思路，供学习、讨论和交流。MOOC课程可以采取连结主义式的教学设计，让线上不同网站传播的大量课程资料集结在一起，然后再将各种资讯形成通讯报导或网页，以方便参与者读取。这就需要一个能够提供简单便捷地录制视频、实时广播并清晰、播放流畅的视频分享网站，基于云计算的强大云端服务平台——“中视云”能够最大限度的满足上述需求，通过中视云，教师和研究生实现了快速分享教学视频、翻转课堂、讲义录像、视频管理等功能。

（3）精品课教学网站和课件的制作。

《教育部关于国家精品开放课程建设的实施意见》（教高[2011]8号），国家教育部规划在“十二五”期间，开展国家精品开放课程建设工作，计划建设1000门精品视频公开课和5000门国家级精品资源共享课。围绕人工智能研究生课程，建设一个精品课教学网站，网站提供了该门课程课件的下载和分享、技术论坛（BBS），同时提供Udacity视频、中视云分享平台的链接。

（4）QQ群线下互动。

研究生课堂教学的提问和集中讨论可进一步监督和深化知识的学习，研究生课题研究过程中最重要的就是思想碰撞和创新，很多创新思想、创新方法、创新实验都是在与导师、同行的学术交流中获得。利用QQ群将Udacity视频学习、中视云教学视频、精品课教学网站和课件的应用统筹起来，实时进行信息发布、开展讨论、交流学术、资源分享，从而带动人工智能研究生课程的整体教学。

4 结语

MOOC过程中接触到的远远超过课本和传统课堂的海量数据，正是其对于研究生教育最吸引人的部分。在传统研究生教学过程中，穿插Udacity视频混合式教学、中视云教学视频发布、精品课教学网站和课件、QQ群线下互动环节，能够促进课下研究生对于学科基础理论知识的深入学习，MOOC与人工智能的混合式教学，为大规模的在线研究和交叉学科创新学习打下良好的基础，更加符合当前研究生培养需求。

参考文献

[1] 范佳秋，楼青.中国MOOC先行者：在家里上常春藤[EB/OL].http：//mooc.guokr.com/inion/436962/？page=3#comments.

[2] 姬十三.Coursera，Udacity，edX：MOOC（大规模在线开放课程）的三座大山[EB/OL].http：//mooc.guokr.com/post/384608/

[3] 赵妍.国内高校试水在线教育 北大清华部分课程上线MOOC[EB/OL].（2013-09-26）http：//time-weekly.com/story/2013-09-26/131080.html.

[4] 香港科技大学认可MOOC学分[EB/OL].http：//www.gohku.com/article/12108.html.

[5] 申克.学习理论：教育的视觉[M].韦小满，译.南京：江苏教育出版社，2003：341.

[6] 高建华，朱健.基于MOOC平台的思政课混合式教学模式研究[J].现代教育科学·高教研究，2015（1）：32-35，50.

[7] 徐晓飞.抓住MOOC之机遇促进计算机与软件工程专业教学改革.中国大学教学，2014（1）：29-33.

[8] 清華大学孙茂松谈MOOC：太阳照常升起，境界已然不同[EB/OL].http：//www.edu.cn/focus_1658/20131112/t20131112_1038549.shtml.