研究生MOOC试点课程实践

2015-12-29 00:00:00张连成丁文博王振兴
计算机教育 2015年9期

摘 要:为深化研究生课程教学改革,选择Coursera平台上开设的Software Defined Networking作为MOOC资源,面向全校所有层次、所有类型研究生开设第一批研究生MOOC试点课程软件定义网络,对以学生为主体、以教师为主导、网络课程与传统课程相融合的新型教学模式进行了初步尝试和探索。文章介绍上述过程和取得的教学成果,并对教学中发现的问题进行总结。

关键词:MOOC;MOOC试点;Coursera;软件定义网络

1 MOOC试点课程的开设背景

目前,MOOC在中国的影响力与日俱增。2013年5月21日,清华大学与美国在线教育平台edX同刚宣布,清华大学正式加盟edX,成为edX的首批亚洲高校成员之一。2013年7月,复旦大学、上海交通大学签约MOOC平台Coursera。2014年5月8日,网易云课堂承接教育部国家精品开放课程任务,与“爱课程网”合作推出的“中国大学MOOC”项目正式上线,上线之初就有北京大学、浙江大学、复旦大学、哈尔滨工业大学等16所“985工程”高校推出的61门课程。除此之外,中国出现了很多细分领域的MOOC平台,自主研发打造在线教育新课程。相信在不久的将来,MOOC将深刻影响中国的教育。

MOOC时代已经悄然来临,为深化研究生课程教学改革,根据大学的统一要求和部署,顺应教育发展趋势,解放军信息工程大学通过开设MOOC试点课程对MOOC条件下的新型教学模式进行尝试、探索和实践。

2 MOOC试点课程“软件定义网络”的选择

软件定义网络(Software Defined Network,SDN)是一种基于可编程网络的新型网络体系架构,本质上具有“控制与转发分离”“设备资源虚拟化”和“通用硬件及软件可编程”三大特性,可实现全网流量行为的灵活控制,为核心网络及应用的创新提供良好的平台。

SDN在权威机构IT领域预测未来五年十大关键趋势和技术影响中排名第二。谷歌、微软等互联网公司均在SDN领域投入了大量的科研力量,HP、IBM、Cisco、NEC及国内的华为和中兴等IT厂商也在研制SDN控制器和交换机。对于网络界来说,有无SDN相当于计算机与计算器的区别,SDN被普遍认为是IT界的第二次革命。

SDN发展前景广阔,会给现有网络带来革命性进步,一方面,该领域知识可使学生了解网络科技的最新成果和发展趋势;另一方面,三大MOOC平台之一的Coursera平台上有乔治亚理工学院教授Nick Feamster开设的SoftwareDefined Networking,课程内容相对比较成熟,因此,我们选择该课程的MOOC资源进行研究生MOOC试点。

3 MOOC试点课程软件定义网络简介

1)授课形式。

本课程采取全程在线学习和线下讨论相结合的形式,以下为主要表现形式。

(1)学生课下自主观看Coursera平台上的更新视频,学习和理解其中的知识点,完成随堂测验( Quiz)和相应的编程作业。

(2)课堂时间主要组织发言与讨论,将学生分组,分别对授课内容、重难点、习题及编程作业中遇到的问题进行探讨和分析。

(3)为使学生逐步适应MOOC新型学习模式,前期教师讲的相对多一些,后期以学生汇报、评价、讨论和研讨为主。

2)考核形式。

(1)按时间节点的要求,完成每节课所要求的随堂测验和编程作业。

(2)课堂上按教师要求讲解与发言并积极参与讨论。

(3)完成课程总结报告,包括对MOOC的理解、对SDN的认识、对本门课的意见和建议等。

3) MOOC资源简介。

本课程采用的MOOC资源是乔治亚理工学院教授Nick Feamster在Coursera平台上开设的Software Defined Networking,20 14年5月26日开课,共8周内容,每周一讲,包含授课内容(一般足4-5个视频,每个视频8—14分钟不等)、专家采访、随堂测验和编程作业。因较为容易追踪讨论话题,学生课下交流使用Piazza平台,而非Coursera平台自身的交流手段。

4 学生对MOOC及MOOC试点的理解

通过MOOC试点课程的学习,学生对MOOC本身与MOOC试点课程都有了一定的理解和认识。

1) MOOC在一定程度上缓解了教育资源分配小均衡问题。

MOOC提供了一个非常好的平台,也从一定程度上解决了教育资源分配不均衡的问题。在MOOC一,有来自国际知名院校的课程,也有国内一流大学的身影,现在只要能上互联网,注册一个账号就可以学习很多高质量的国内外课程,让普通学生能够有机会领略到国内外知名院校与教授的风采。

2) MOOC平台包罗万象、资源丰富

虽然有些学生以前也在网上下过一些专业课的视频进行学习,但基本上都是零零散散的,并没有包含在一个统一的平台中,仅仅作为一种视频资源。MOOC平台资源丰富,从各种视频讲解到课后习题,一应俱全,而且网络公开课这种授课模式本身非常新颖、灵活,在这种灵活的机制上让大家相互学习交流,能够从多个方面锻炼学生

3)线下自学对学生自觉性要求较高

本课程的授课形式非常新颖,采用线上学习和线下研讨交流的形式,大大提高了学生的自主学习能力,相当于把一大半的课堂和学习一主权交给了学生,这极大地激发了学生的学习兴趣和责任感,当然对学生个人的自觉性也提出了更高的要求。

4)任务难度大,锻炼学生自学与问题解决能力。

从这学期的授课内容来看,除了第一周的课程相对简单、耗时较少(约2小时)之外,其他课程都属于中等或困难程度,每周需要耗时6-9小时来完成内容的学习和程序的编程。对于这类需要较多基础知识与广泛知识面才能较好完成的学习任务,单单凭借学校学习到的知识有时候可能无法完成,这时候学生要自己思考,找到入手点和突破口,从网络上查找相关资料,参考前人的工作经验,避免弯路。

5)通过分组与课堂研讨,增强交流和合作

学生通过网上在线看学习视频,一起合作完成各项任务,并在课堂上为大家展示自己的学习成果,和教师、同学们进行交流,在很大程度上提高了学生的交流和合作能力。学生不仅学习了一些专业知识,而且获得了更多分享知识的机会,也更加有自信、有勇气站在讲台上,向大家展现自己的观点。

6)贴合实际,锻炼实践动手能力。

课程有大量的编程作业,提供了很多可以将课堂理论转化为实际应用的实例和作业,更加增强了学生的动手能力、团队协作能力和组织能力。从以后的研究生培养方向来看,应用型人才将是一个趋势,贴近实际应用的课程将会进一步增多,对这种学术和应用相结合的课程要求也会越来越高。

7)紧跟技术发展前沿,对后继研究提供帮助。

SDN这门课程非常前沿,现在仍然处于一个探索阶段,离大规模部署和应用还有距离,但课程里面有许多非常前沿的理论和技术,给学生提供了许多可进一步研究的方向;另外,在学习MOOC课程的过程中,学生也很好地锻炼了英语听写与交流能力,为以后阅读与撰写英文高水平论文奠定了良好的基础。

5 结 语

本课程虽然取得了一定的成效,但由于是初次探索,笔者根据授课情况及同学们的反馈意见总结了该课程存在的一些亟待优化和解决的问题。

1)教师应帮助学生实现深度学习和创新型知识体系构建。

MOOC课程虽然限定主题,但由于早期学习者会分享和产生海量的关联信息,大量的参与者和各类学习资源会形成极其复杂的知识网络。学生如果事先没有合适的学习预期,不具备较强的自我调控学习能力,很容易淹没在海量的信息和复杂的知识网络中。另外,很多学生投入了大量的时间和精力,但往往只是处于外围、流于表面、止步于浅显的了解,难以实现深度学习和创新型知识体系的构建。本课程由于存在多次面对面的交流和讨论,相比一般选课者具有一定优势,但在深度学习和创新型知识体系的构建上还存在一定的差距。

2)对学生进行个性化指导和监督。

传统课堂提倡因材施教,而MOOC课程由于授课对象过于宽泛,授课对象不明确,只能以一般大学基础水平进行课程设计,难以顾及那些基础较为薄弱的学生,缺乏针对特定学生的个性化培养和指导,不利于个别学生的学习和进步。另外,将MOOC引入课堂,还需要进一步帮助和监督学生在课后进行相应的扩展学习与实践,确实让学生学有所得、学有所成,甚至将创新兴趣、创新想法转换为创新成果,为下一步的科研攻关打下良好的基础。

3)探索研讨的有效组织方法。

研究生教学的目的之一就是为研究生后续的课题研究提供支持。研究生课程教学中,教师必然要组织集中讨论、碰撞思想,但一方面,大家上课时对这门新课程还不是很熟悉,需要花费一定的时间才能达到一定的认识和理解;另一方面,不同的学生来自不同的学院、不同的专业具备不同的知识背景和学习需求,如何组织起有效的研讨是课程实施的难题和主要任务之一。

4)探索更好发挥MOOC资源优势的方法。

软件定义网络课程采用的MOOC资源足乔治亚理工学院的Nick Feamster教授讲授的,课件、解说词与访谈等都是英文,给出的参考资料、作业、随堂测验和编程作业采用的都是英文,学生学习过程中会受到语言的限制,另外对课程内容也不太熟悉,所以大家在使用和学习MOOC资源时存在一定的困难。

5)建议采用两种学分制,增强选课灵活性。

针对不同学科与专业学生的需求,为了增强选课灵活性,我们建议采用两种学分制。针对那些只是想了解和学习SDN前沿知识的学生,适当降低难度,减少编程作业的难度和数量,适当减少授课内容,使他们有信心学下去;而对SDN网络和技术有强烈兴趣的学生,希望学到更多的知识,提高自身能力,则可针对他们布置更多的授课内容与难度较高的编程作业。这两种类型的学生如果都按要求完成学习任务,那么可以分别给予不同的学分,这样可以增加一定的灵活性。