慕课对工科专业的影响与实践探讨

张益波

摘要：本文主要探讨慕课和工科专业教学之间的相互关系及影响。在对慕课在当前大学教育现状分析的基础上，阐述了应试教育其实是对知识单方面过度强调的结果，提出了大学其实才是全面实现素质教育前沿阵地的思想。然后分析了慕课不能代替传统教学的原因，以及将慕课引入教学过程的必要性及其在教学中的地位。作者从自身的慕课教学实践出发，分析了实现工科学生素质教育的途径，研究了提高学习积极性和自主性的三个关键要素，即提升课程的目的性、增强学习的即时反馈和建立学习监督，同时介绍了利用慕课和网络技术应用相应的教学手段以达到关键三要素的目的。经过对于一门典型电气主干课程的两轮教学实践证明，上述手段对于提升学生的学习热情和活跃度效果明显，达到了较好的预期效果，对于工科其它课程的教学也具有借鉴意义。

Abstract： The relationship and effects between MOOCs and engineering teaching are discussed in this work. On the basis of analyzing MOOCs in college education， a conclusion is introduced that testing-aimed education is just over-emphasis on knowledge， and the assumption that college is the real place where all-round education is realized. Then why traditional education cannot be replaced by MOOCs is explained， while the necessities of adopting MOOCs in teaching and its function is descript. From authors' own MOOC teaching experience， ways of realizing all-round education in engineering undergraduates are proposed， that is， three key elements such as purpose of study， real-time feedback and supervisor mechanism. Meanwhile， measurements via MOOCs and internet network technology are proposed. All of these were proved by two-round practice in a typical electrical main course， and enthusiasm of students are obviously promoted while desired results are achieved. It can also helpful to teaching of other engineering courses.

關键词：工科专业课；慕课；本科教学；学习积极性；学习自主性

Key words： engineering major courses；MOOCs；undergraduates teaching；enthusiasm of study；autonomy study

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）03-0243-04

0 引言

当前慕课在我国高校受到了较多的关注，也进行了大量的实践。慕课（Massive Open Online Courses，MOOCs）是一类利用网络和多媒体技术的新型教学方式，对于传统课堂教学实现颠覆式创新。慕课的四个词汇表述了其主要特征[1]，即大规模（Massive）、开放（Open）、在线（Online）、课程（Courses）。很多研究对于慕课的出现进行了分析，观点各异。

一方面，很多研究表明慕课的优势在于可以实现课程共享，使学习者足不出户便可学习名校名师课程[2]，有利于学习者利用碎片化时间自主学习[3]，降低教学成本[4]，同时慕课可以使用虚拟教学、虚拟仪器和混合式教学，从而推动实践教学改革，提高实践教学质量[5]，同时有利于从产学研角度促进高校和企业的沟通和信息共享[6]；而另一方面，有学者担心慕课对学校和平台均提出了更高要求[7]，是对当前慕课教学中教师教学、传授和创新能力的挑战[8]，担心慕课将导致课程学习竞争加剧、教师失业、高校为节省教学成本而滥用网络课程等[9]，因此有文献探讨了慕课在教学专注度、教学模式等方面的积极作用，同时也研究了消极方面和对策[10]。

本文从作者分析了慕课在工科教学中的积极和消极作用，总结近年来对慕课实践的经验，从提高学生学习积极性角度，探讨慕课在视频共享、课堂教学和课前课后学习中的教学方式和手段，教学应用表明以上方法对于提高学生积极性具有良好的实践效果。

1 慕课不可能替代传统教学

必须承认，近年来慕课对于传统教学的冲击确实很大，也在很大程度上使学校教学逐步从以教为主向以学以主的方向转变。与课堂学习比较，慕课在空间广度、时间跨度和灵活度上比传统教学大大增强。首先，在空间广度上，慕课使学习者范围与人数大大拓宽，知名教师的课程最多可有上万甚至十余万人在线学习，受众面大大扩展，这是传统课堂不可能达到的。其次，在时间宽度上看，内容变化相对较少的基础或专业课程（例如理科或工科）在制作完成后，可供几届乃至十几届学生进行学习。最后，从教学灵活度上看，学习者可以自行决定学习的时间，碎片化时间的利用度也可以得到提高，从而在一定程度上提高了学习效率；此外，在线提问和讨论等环节也有助于学习者跨越时间地点的限制，使同学和教师间随时随地进行沟通交流，对信息交流也更加有利。从目前已有的慕课教学情况来看，名师名课与其它类型课程的订阅量的断崖式变化，说明慕课的学习资源也呈现出明显的马太效应。由此可见，慕课对教师授课能力提出了更高的要求，也会加剧教师之间的竞争，但同时使学习的方式更加灵活，也有利于节约教学资源，从而使教学向自主学习、讨论和创新方向发展，可以说，慕课是有史以来对教学最大的技术革新和挑战。endprint

但是，从另一方面看，慕课其实并未脱离传统教学的范畴，而只是传统教学方式与结果的扩张与延伸。例如在线教学只是学生数量和学习时间跨度变大，但学习的形式并未摆脱教师讲学生听的基本模式；在线问答和讨论与传统课堂讨论相比，只是参与人数增多，人员水平更加多样化，方式从面对面的交流变成了留言、文字或语音等形式而已。

因此，与多年前的多媒体教学逐步替代板书授课一样，网络视频只是新兴技术在教学中的一个新的工具和媒介，教学本身的性质和目的并没有变，即：通过师生之间的信息交流，传递知识和经验，从而提升学习者的知识储备和相应的技能。慕课的出现只是网络视频、信息化技术在教学中的技术实现手段，并未从本质上改变教学是人与人信息交互这一基本方式，唯一区别在于后者对于教学的影响更加广阔和深远。

从根本上说，无论是面对面的课堂教学、问题讨论、阅读书籍、甚至仅仅是聊天，都是信息交互的过程；从个体的角度来说就是获取信息和知识的过程，也就是学习的过程。教学仅仅是其中一种特定的方式，无论它是课堂授课还是网络学习，都是帮助个体从信息交互中实现能力提升。因此，对于慕课正面或负面的评价或分析都是必要的，但不宜过度夸大任何一方的作用。

同时，导致教师失业的根本原因在于教育系统评价体系和个体之间的竞争，在多年以前高校的竞争就已经日趋激烈，慕课出现之后只是做为催化剂加速了该过程。从市场的角度来看，竞争是使行业资源实现优化配置，对行业整体是有利的，慕课会使教师失业的担心是没有理由的。此外，教师不仅需要授課，更关键的是还要与学习者互动交流、培养逻辑思维和习惯培养，这些都是慕课无法做到的；而且教师的个人经验也不可能通过简短的在线视频进行传授，所以常规的教学不会被轻易替代。如果高校为了降低办学成本而全面推广在线课程，将导致教学效果评估难度加大，反而提高了管理成本；没有从事过实际教学，不了解教学规律的教师也不可能讲授出有吸引力的课程；无人组织和监督的在线学习将使课程实体虚化，影响专业发展，进而损害学科和产学研的进程。因此，高校教学完全采用在线课程也是不可能的。

2 利用慕课推进自主学习

如前所述，慕课不可能替代传统课堂和教师而独立存在，但慕课对于教学的促进作用是毋庸置疑的。正如计算机最初的作用只是协助进行计算，但随着技术发展，其作用逐步扩展至文档处理、娱乐、信息传输直到数据分析和人工智能，这些应当是当初的设计者们也无法想象的。同样地，慕课除了形式上的变化，对于教学的影响将是巨大的，而做为慕课实施主体的高校教师，应当积极接受这种改变，而不是抵制它，就像当年如果你抵制计算机，现在必然落伍一样。目前，摆在我们面前的唯一问题就是引入慕课的目的是什么？如何引入慕课达到这个目的？

教育的主要目的是向学习者传递两个信息：一个是“有形”信息的传递，其要素包括知识、技能和经验，在这里，知识指的是当前已经确认或公认的概念、方法和结论等内容，技能指的是对知识的运用和实践应用能力，经验是遇到问题时分析和解决问题的能力；另一个是“无形”信息的传递，其要素包括思维、能力和理念，思维是指考虑问题的习惯，能力是指提出和解决问题的手段，理念是指对于整个问题的大局方向和发展态势的分析和掌握水平。

纵观当前我国的大学教育中，最为重视的就是知识这个单一要素，常常轻视技能和经验的作用，但后两者对于学习者的知识是否可以“学以致用”反而更加重要。技能主要需要通过学习者反复练习和实践才能达到，而经验也需要学习者在成功和失败的过程中反复尝试才能获取，二者是通过教师和学习者之间互动而逐渐形成的，不可能单纯通过传统的课堂讲授或网络学习的方式获取。至于“无形”信息的传递，在大部分情况下成为被忽视的内容，其中能够突破常规思维习惯的能力养成是培养创新性人才的关键，理念和大局观是创业型人才能够成功的重要因素，但上述内容由学习者自己逐步养成，具有鲜明的个体特征，没有固定套路或万能的教育方法或手段可以培养，这也许就是素质型教育难以在传统教学中普及的主要原因。

其实笔者本人并不认为“应试型”教育和“素质型”教育是对立的，“应试型”教育只是过度偏重了单一要素而忽视了其它要素的结果，但必须认识到，“应试型”教育有存在的必要，就像既需要鼓励大家进行身体锻炼和适度运动提高全民身体素质，又要有高强度下进行锻炼但可能反而影响身体健康的运动员进行竞技比赛一样，二者只是应用环境不同。相对来说，大学阶段的学生已经经过了以单一能力竞争为主要途径的阶段，因此笔者认为，大学教育才是真正可以实现素质教育的第一阵地。

大学普及素质教育，最大的难题就是治疗长久以来“填鸭式”教学的后遗症。学生在长期学习的过程中养成了惰性思考的习惯，大学授课中常常见到教师的问题无人举手回答、学生坐等答案的现象，久而久之，教师形成了自问自答的授课模式，课堂互动严重缺乏。但实际上，当前阶段的大学生缺乏的并不是知识或学习能力，而是缺乏学习的热情和积极性。

3 利用慕课推进自主学习

长期以来，如何激发学生自主学习的积极性一直是高校教学的一大难题，近年来智能手机在课堂中更是成为教师授课的最大对手。很多高校教师为了吸引学生注意力，穷尽各种手段，课堂上看视频、讲笑话等方法已经不新鲜，甚至还不时见到诸如历史系教授穿龙袍上课等报道，但效果如何恐怕有待观察。

笔者始终对上述方法存疑，从心理学上讲，人的心理分为恐慌区、舒适区和学习区，人在学习过程中，需要从心理上离开舒适区使自己进入学习区。也就是说使自己置于感觉不舒适的前提下才能学习，寓教于乐的教学手段仅适用于简单重复性的内容。采用另类教育手段吸引学生的注意力虽然能够起到立竿见影的效果，但仍然是一种外部驱动手段，外因不仅要新奇刺激，而且不可持续，同一种方法反复使用的效果就像用抗生素进行治疗，剂量大幅增加，效果却越来越差，最终导致无药可用，因此在大学教育中需要多从学习内因入手以解决自主学习能动性的问题。endprint

从促进学生自我约束和自主学习的角度出发，应当使学习具有三个特征，即目的性、及时反馈和有效监督。传统课堂教学之所以不能十分有效地解决学习自主性的问题，主要在于长期的刻板教学模式使教和学脱节，很多教师只是为上课而上课，忘记了上课的目的是为“学”，即让学生接受相应的知识，因此很难在上述三个方面做到位。

但笔者从慕课教学的过程中发现，可以通过慕课实现教学主体的转换，真正将学生的学做为课程教学的重点；同时慕课并不是简单的课程录制、视频上网这么简单，课程的实施方式和教学手段的变化才是核心内容。以下是笔者在对工科类课程《可编程逻辑控制器原理与应用》兩轮慕课实施过程中，对目标实现手段的一些总结。

课程实施前，教师通过爱课程网完成了网上课程的基本建设，包括教师介绍、课程简介、章节安排等，同时上传了大部分在线视频。制作过程中，充分注意以知识点的方式进行视频划分，保证大部分视频长度小于10分钟。在第一次上课，教师即通过“面对面建群”将所有参与慕课的学生加群，便于通过群及时与学生联系，发布通知等。

①提升课程的目的性。

现在经常听到老师抱怨，自己在上面用心讲课，下面听讲的人数却很少，这在国内高校可能是一个普遍现象，究其原因，从大的方面讲是高校体制和管理还不完善，从小的方面讲，则可能需要从教师和学生自身查找原因。如果希望全面提升学生对所有课程的积极性，可能相对难度较大，但教师在自己的课程中寻找方法，相信可以在一定程度上使学生对于课程学习的目的性形成较为清晰认识。工科专业在该方面具备一定的先天优势，由于面向工业现场，所学的大部分内容都是面向工业现场实践应用的；同时高校很多工科教师均具备一定的工程经验，可以结合自己完成的工程项目，将所学知识的应用与教授知识相结合，从而使学生认识到课程知识的应用价值。

以笔者多年教授的可编程逻辑控制器原理与应用课程为例，在第一天的课程中，为学生介绍一个压力容器的冲压生产现场，分别演示在之前进行全人工操作和进行自动化生产线改造后的现场录像，使其对于课程的实用性有一定的感性认识；接下来给学生讲解工艺（即冲压生产线进行自动化改造的方法和思路）；然后看控制柜的实物和内部构造图，简单介绍继电器、光电编码器等元件的作用；最后再演示两到三个其它的生产线，大约需要半个课时。这样做的目的是让学生在学习开始时即有一个直观的认识，知道自己所学的课程应用范围，在工程实践时最终要设计的结果；同时在后期的内容介绍中要反复提及设计的最终目的（如：设计出一个针对现场的电气控制柜等）。对于类似的课程，先从设计结果开始，逐步分块引入要学习的内容，不失为一种较好的尝试。

②增强学习的即时反馈。

近期的心理学研究表明，很多人之所以容易沉迷于游戏，其中一个主要原因在于游戏是一个即时反馈系统，游戏者在每完成一项任务立刻就能得到回报（如得分、物品或升级等）从而获得即时满足感。而学校的教学设置多为半年（或三个月）为一个周期，学习成果不能及时反馈，再加上学习本身需要较多的主动性，从而导致学生无法及时看到学习效果，也不能从知识获取中获得即时满足感，进而导致学习积极性降低。

为此，笔者在利用慕课教学时，积极利用课堂讨论和网络进行即时反馈，即学生可以通过上述环节获得平时分，例如在课堂上讨论时可以给予小组讨论分，课前课后利用口令抢红包的方式考察学生课前预习和课后复习效果等。通过与常规教学班的对照可以看到，慕课班学生预复习积极性要远远大于对照班，课堂气氛和讨论活跃度也明显更高。而自制的实验教具也帮助学生采用游戏的心态学习继电器电路设计和逻辑分析等，期末笔试效果相较对照班更加明显。

③建立学习监督和竞争机制。

除了少数自律能力很强的学习者外，大多数人的学习都是自发和被动型的，因此需要对其学习进行适当的监督，学校的作业和小型考试就是监督的一种形式，将学习结果和平时的学习相关联，也是一种较为有效的监督形式。

笔者在慕课教学中采用了小作业、课堂考察方式，督促学生的课前预习和课后复习，同时通知期末成绩中平时成绩占比达到60%以上，使学生重视平时的表现，逐步培养学生良好的学习习惯，达到了预期效果。同时，引入学生的合作和竞争机制，也是一种监督形式。比如要求小组合作完成一项大作业，督促学生以一定的合作方式完成项目的设计等；此外，小组成绩给出后，要求学生自行协商分数的分配。同时约定在考试前，平时成绩以最高得分者为满分按比例公布，促进相互之间的竞争。在课程结束后，对于学生的问卷调查表明，虽然部分学生对于平时成绩的获取有不同意见，但全部认可分数的公平度。

4 对于工科类慕课教学的总结与展望

综上所述，笔者通过在慕课中对于学习的目的性、即时反馈和监督机制等方面的手段，力图提高学生的学习热情和自主学习的动力，使学生具备实践的素质型教学尝试，取得了比较明显的教学效果，表明慕课的引入对于大学工科教学是具有积极意义的。

另一方面，笔者认为，无论是否采用慕课，如果要提高学习效果，仍然要以人为本，秉持教学的重点在于人这样的思想，从教学的本质出发，才能利用好诸如慕课这样的工具，提高学生的自主思考、学习和动手实践的能力。

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