精品课程网站中融入MOOC教学方法的研究

卢有亮， 姜书艳

(1. 电子科技大学 能源科学与工程学院，四川 成都611731；2. 电子科技大学 自动化工程学院，四川 成都611731)



精品课程网站中融入MOOC教学方法的研究

卢有亮1， 姜书艳2

(1. 电子科技大学 能源科学与工程学院，四川 成都611731；2. 电子科技大学 自动化工程学院，四川 成都611731)

现有精品课程网站交互性不够，仍停留在“将课堂搬上网”的阶段，无法实现翻转课堂。大型开放式网络课程(MOOC)是开发式教育和互联网技术的结晶，MOOC教学可以为课堂教学提供配合和补充。根据数字逻辑设计及应用课程的特点,结合ARCS教学模型和布鲁姆分类，对精品课程网站融合MOOC教学方法进行了研究，并给出设计实例。

MOOC； 精品课程网站； 翻转课堂； 布鲁姆分类； ARCS模型

目前我校精品课程网站具有教学大纲、课程章节、教学课件、电子教案、教学录像、实验实践、例题习题、文献资料、试卷、参考教材等资料，还包含一个独立的论坛。以“数字逻辑设计及应用”为例，虽然内容很多很全，但交互性等方面需要提高。教学视频以45 min一节课为单位进行划分，例题习题和视频的直接联系不强，对学生课后针对性地补充知识及解决问题不利。本文将MOOC元素融入到数字逻辑设计及应用精品课程网站中，提高网站的交互性和实用性，使其在辅助课程教学过程中起到积极的作用。

1　国内外MOOC发展研究

从2012年开始, 大型网络开放式课程MOOC开始得到了媒体、学生、教育工作者和企业的关注，世界各地一些如美国麻省理工学院、哈佛大学、莱斯大学等名校也开设了自己的MOOC课程，并逐渐取得显著的成果[1-4]。

2012年，美国的顶尖大学陆续设立网络学习平台，在网上提供免费课程，Coursera、Udacity、Edx三大课程提供商的兴起，给更多学生提供了系统学习的可能。在国内，一些优秀大学也纷纷进入MOOC领域。目前，国内已建成多个MOOC平台，包括“学堂在线”、“中国大学MOOC”、“优课联盟”、“育网开放教育平台”、“好大学在线”。这些平台都充分具备了MOOC的元素，并已有大量的用户[5]。

MOOC教学的实质是以知识点为线索来对教学内容进行划分，好的MOOC教学网站必须有强大的交互性，引导学习者进行交互。虽然学校的教学是以课堂教学为基础的，但是如果作为课堂教学辅助的精品课程网站，能够增加交互性的元素，就能够吸引学生，起到辅助教学的作用。

2　课程现状

以电子信息类高校重要的核心课程“数字逻辑设计及应用”为例，该课程在本校本科生大二上学期开设，其先修课程是电路分析基础、C语言、信号与系统等。在此基础上，“数字逻辑设计及应用”是引导学生进入数字世界，使学生进入IT行业队伍的重要核心课程，同时也是一门应用型的课程。

近年来，伴随着FPGA技术的日益发展，数字电路的教学内容也发生了改革。课程组从2011年开始，将HDL引入了数字电路课程之中，并增加了课程设计和小论文等实践性环节。2015年，课程组开始试点“大班教学，小班研讨”的方式，目的在于培养学生的能力，倡导研究型教学。在这种情况下，精品课程网站就显得更加的重要。目前的精品课程网站的内容虽然比较多，但是访问量比较少，论坛里面的内容很空。本文提出将MOOC方法融合进精品课程网站，解决网站交互性、实用性不足的问题，增加翻转课堂的功能，使精品课程网站真正成为学生学习的好帮手，并起到引导学习的作用。

3　精品课程网站中融合MOOC元素的方法

3.1以知识点为核心划分教学视频、试题、论坛等

首先对最重要的视频资源进行研究。我校目前的精品课程网站提供了优秀主讲教师的授课视频，这些视频都是以45 min为单位在课堂录制完成。学生如果对课堂讲授的知识不能掌握，可在精品课程网站上看这些视频，相当于再上一次课。但大二的学生基本没有这样的时间，因此，如果将视频划分为若干知识点，则学生可以通过章节或查询方式快速找到自己未掌握的知识点，然后学习对应的视频，就能够快速地重复学习需要学习的部分，而不会把时间花在整个45 min的视频中。在实践当中，我们发现可以将一节45 min的课划分为5个左右的知识点，有些相关性特别强的知识点可以进行合并。

其次，从测试上来看，目前网站中的测试题是针对一章的内容进行划分的，这样的测试和课堂作业有点重复。当学生对某个知识点有困惑的时候，如果能够学习对应的视频，然后完成知识点相对应的测试题，就能够快速掌握这个知识点。因此，新的设计是以知识点为线索划分测试题，将一些以考察知识点为目的的测试题归并到对应的知识点。另外，对于综合性的测试内容，可以在课程之中或期末测试部分给出。

同理，论坛也以章节和知识点进行划分，这样可以快速查找到关于知识点的所有讨论信息。

3.2融入和改进翻转课堂的方法

以知识点为线索只是第一步，进一步提升精品课程网站的效果，需要将MOOC中最重要的翻转课堂教学法融入到精品课程网站中。

使用翻转课堂教学法是MOOC的灵魂，在精品课程网站中，同样可以完成基于翻转课堂的设计，区别在于教学的顺序不同。在MOOC教学中，学生首先在线上学习教学视频，然后在线下做作业，然后通过论坛等途径和教师进行线上交流。MOOC教学如果人数较多，那么线上的交流就会存在较大的问题。很多论坛的提问数量很大，教师和助教没有足够的精力回答所有的问题。在精品课程网站中，由于只针对课堂上的学生，因此教师是有精力完成翻转课堂的，关键是给学生合适的研讨题目。针对使用精品课程网站实现翻转，本文设计了如下的流程：

(1) 对每一章的内容给出讨论题，并将其作为精品课程网站该章的第一个节点。这些讨论题并不要求学生在课前完成，而是提供给学生进行思考，给学生在课堂上课的时候提供线索。因此，这些讨论题要有设计性，要能够结合实际并激发学生的学习兴趣。

(2) 常规课堂教学阶段。将课堂教学划分为常规的课堂授课和研讨课。本阶段是常规课堂教学阶段，因为有讨论题的铺垫，学生是带着问题学习的。数字逻辑设计及应用课程并非非常难懂，因此可以去掉学生课前预习的环节。不能把成绩的提高都建立在学生花费大量时间的基础上。

(3) 线上初步讨论阶段。在常规课堂之后，学生可以在线上根据知识点对未完全掌握的部分进行查漏补缺。之后，学生将有能力完成概念型、流程型的讨论题。对于应用型的或需要学生创新的讨论题，学生需要查找资料，并和同学及老师进行交互，这个过程可以在针对于这些题目的讨论区完成。我校采用的是选课制度而非按专业分班，论坛为学生的研讨提供了理想的平台。在讨论区，教师是引导者的角色，学生之间可以自由讨论。讨论的参与度建议记入讨论成绩。

(4) 研讨课阶段。经过线上讨论后，研讨课就具备了充分的条件。学生将自己的成果拿到讨论课上来，通过PPT等上台充分展示出来。讨论课上对于别人的答辩，学生都可以提出自己的意见和建议。研讨课的最后，教师可以给出参考答案并进行总结。

(5) 线上的进一步研讨。研讨课不应该是终点，对于问题的讨论可以在线上继续。通过讨论课，学生对问题的认识有了提高，创新性的想法就会产生，因此可以在线上进一步讨论，给出全新的设计。

4　结合精品课程网站的教学设计实例

根据本文提出的方法，就“数字逻辑设计及应用课程”进行了精品课程网站的设计和教学设计，包括知识点的划分、翻转课堂的设计。设计实例以课程第七章时序电路的分析和设计部分的内容为例。

4.1知识点的划分设计实例

时序电路的分析和设计部分的D触发器部分是重点教学内容之一，课时刚好是1个学时。在MOOC教学领域, 改进的布鲁姆分类法是划分知识点的一个重要依据[6-10]。根据布鲁姆分类，对原有的D触发器的知识点进行了调整，调整后的知识点如表1所示。

表1　对知识点进行划分和分类的实例

通过对知识点的划分,课件上内容的分类更加清晰。原有的课件划分知识点后只有1到4项知识点，使用布鲁姆分类后发现缺少分析和创新部分，因此补充设计了知识点5。完成知识点5需要综合使用所学知识，并可以给出创新的设计。

在划分了知识点之后，对原有的教学视频进行调整，对新加入的知识点录制全新的视频。每个知识点的视频时间限制在10 min以内。在网站的知识点之间，插入对应的测试题供学生自测。

4.2翻转课堂设计实例

在精品课程网站的对应章节，仍以第七章的时序电路的分析和设计部分为例。研讨题目的设计参考了ARCS动机设计模式。ARCS动机设计模式注重激发学生的学习潜能，从注意(attention)、相关(relevance)、自信(confidence)、满意(satisfaction)4个要素来评估题目的性能[11-15]。根据ARCS设计的课前部分讨论题如表2所示。

表2　第七章部分课前布置的讨论题

表2中的讨论题(1)是关于锁存器和触发器的，提示学生在理论教学课堂上应注意锁存器和触发器的功能表达方法。在上课的时候，如果没有这种提示，教师在讲解PPT时一带而过，学生较难理解到真值表、波形图、逻辑图、原理图及表达式都是用来表示这些器件的功能的，而带着问题上课，学生就能把这些内容都吸收，然后在研讨课的时候加以强化。

表2中的讨论题(2)其实是对表1中知识点4的扩充，要求学生实现并行的输出，因此更进了一步。同样，由于在课前就给出了题目，学生会将这个题目和知识点5进行比较，这就加强了课堂学习的效果。

表2中的讨论题(3)加入了与学生相关的学号元素，学生在阅读了题目后就可了解到使用触发器能够实现序列检测的功能，至于具体实现方法需要上课认真听课来掌握，成倍增加了教学效果。

常规课堂教学和线上初步讨论阶段以及研讨课的开展，均按照3.2的流程(2)、(3)、(4)、(5)步骤进行。在常规课堂阶段，当讲解到相关知识点的时候，应当提示学生与研讨题目相关联。在线上初步讨论阶段应注意教师参与的适度性。在精品课程网站每章的开始都给出讨论题，也同时在讨论题下面列出与讨论题相关的子论坛，当学生登录之后应该可以看到自己参与的讨论的进展情况。在研讨课后，学生可以继续利用讨论区完成3.2的流程(5)，这时教师就要积极参与，帮助学生进一步完善设计，并在研讨课后1周内给出研讨分数。

5　精品课程网站设计的关键点

在以上基于知识点和翻转课堂的设计基础上，可进行网站的设计以配合完成教学任务。网站设计的内容较多，本文指出2个关键点：

(1) 以章节和知识点为一条主线，以学生为另一主线。以章、课时、知识点划分的主线以树状结构表示，其中知识点是最小的叶节点，而整个课程是树根。

以学生为另一条主线的含义是，当学生登录后能够立刻看到自己上次学习到哪个知识点及自己参与的讨论的进展。因此，学生登录后能够快速了解自己使用网站学习的情况及快速地找到自己想学习的资源。

(2) 以讨论题和知识点划分的论坛。论坛不能是孤立的，当学习某一个知识点的时候，对应的讨论区就显示出来，方便学生边学习边进行提问等。讨论题作为每一章的第一个子节点，而关于每个讨论题的讨论区可直接在讨论题的相邻位置给出。

6　结语

本文针对精品课程网站的现状，研究了国内外MOOC的特点和方法，以“数字逻辑设计及应用”课程教学为例，提出了在精品课程网站中融合MOOC元素的方法，并给出结合精品课程网站的教学设计实例及精品课程网站设计关键点。精品课程网站应对学生的学习起到辅助作用。

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Research on infusing MOOC teaching method into quality course Website

Lu Youliang1， Jiang Shuyan2

(1. School of Energy Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 611731, China; 2. School of Automation Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China)

Now available quality course Website is lack of interactivity, still stays in “class on internet” stage, cannot accomplish “Flipped Classroom.” Massive Open Online Courses (MOOC) are the result of development-oriented education and Internet technology, MOOC teaching can provide coordination and supplement for classroom teaching. According to the characteristics of Digital Logic Design and Application course, combining the ARCS teaching model and classification of Bloom, this paper researches the new approach to infuse MOOC method into quality course Website, and provides design instances.

MOOC； quality course Website； flipped classroom； Bloom classification； ARCS model

DOI：10.16791/j.cnki.sjg.2016.01.045

2015- 06- 05修改日期：2015- 09- 02

卢有亮(1971—)，男，四川成都，硕士，副教授，“数字逻辑设计及应用”课程优秀主讲教师，主要研究方向为智能电网.

E-mail：luyl@uestc.edu.cn

G642.0

A

1002-4956(2016)1- 0173- 03