材料科学基础MOOC 平台课程建设及学习效果探讨

李佳艳 赵 杰 叶 飞 王 清

大连理工大学材料科学与工程学院 辽宁大连 116023

随着“互联网+”经济形态的快速发展，许多传统行业都面临着重要的改革，高等教育也面临着同样的问题。信息化和网络化的快速发展对教育模式带来了巨大的影响。接受教育的方式越来越便捷，可选择性也大大增加。MOOCs(慕课)就是在这种形式下应运而生的。MOOCs 是Massive Open Online Courses的英文缩写，可直译为“大规模开放在线课程”，音译为“慕课”[1]。全世界高校普及并快速发展。目前全世界的教育形式都在倡导以“学生为中心”的教育理念，而慕课正适应了这种形式，能够为学生提供自主选择学习方式的平台。

1 MOOCs课程的国内外发展现状

目前国际上最为突出的三大MOOC运营平台为Udacity，Coursera和edX，已累计上线课程近千门[2]。平台吸引了全球近百所著名大学的参与和数以万计的学生选择相应课程修读。三大平台的特点列于表1中。由表1中可以看出，国际三大平台各有其优点，但是也都存在着相应不完善的地方，需要在后续的发展过程中改进。

表1 国际上突出的三大MOOC运营平台特点比较

表1(续)

2013年10月，我国第一个中文MOOC平台“学堂在线”被推出，主要合作高校包括清华大学、北京大学、浙江大学等部分C9高校联盟。紧随其后，国内出现了多个MOOC教学平台，包括“中国大学MOOC平台”。中国大学MOOC平台是由网易与高教社携手推出的在线教育平台，承接教育部国家精品开放课程任务，向大众提供中国知名高校的MOOCs课程。平台的快速发展，将MOOC教学推向了高潮。

MOOCs课程的教学模式主要是基于社交网络的一种免费的互动式学习方式，在授课内容上，采用“碎片化”的形式按照知识点给出相应的学习内容，课程内容具有非结构化的特点。在对学生的要求上，需要学习者有高度的学习自治能力。上述特点使得相比较于传统的教学方式，MOOCs课程更加开放，大大提高了学生不同知识及学习内容的可选择性。加大了接受不同教育的人群范围。但是在课程实践过程中，也出现了相应的问题，如辍学率高、学习效果差等问题。下面结合材料科学基础MOOCs课程的建设来分析MOOCs实践过程中的问题。

2 材料科学基础MOOC平台课程建设的情况

2.1 材料科学基础MOOC平台课程总体情况介绍

作为材料科学领域的一门重要课程，材料科学基础MOOC平台课程的建设尤为重要。大连理工大学材料科学与工程学院的材料科学基础课程于2017年3月6日第一次在中国大学MOOC平台上开课，至2017年6月23日结课，共开课16周。材料科学与工程主要是研究材料的结构(structure)、制备(processing)、性能(property)以及使役行为(performance)四者之间相互关系和变化规律的一门应用基础学科。材料科学基础这门课的主要任务是提供其中最为重要的材料结构与性能关系的基础知识。MOOCs课程基本内容大体上分为3个部分：晶体学基础、形变及强化基础、相图及相变基础。每周按照知识点上传发布相关课程信息。每周发布的课程内容包括课程公告、课程知识点视频，教学文档(课程内容课件)、单元讨论及单元测试。

课程公告主要是介绍每周知识与前后章节知识的关系，同时用表格的形式给出了每周的知识点、视频列表及学习需要掌握的要点内容。最后归纳了本周知识涉及的重要概念。材料科学基础MOOC平台课程按照知识点设置视频，共上传了121个视频，视频时长在1～8分钟之间，每周的教学单元结束后，会设置一道思考题在讨论区供学生讨论，提升相关知识学习的高度。同时会给出五道练习题来加深学生对授课内容的掌握。每两章的内容结束后，会给出一次作业题，同时需要学生参与互评。

2.2 课程的评分标准

本课程满分100分，主要通过单元测验、作业、考试及参与“课堂交流区”的讨论综合评定。60～84分可以获得合格证书。85分及以上成绩为优秀，可以获得优秀证书。具体要求如下：

(1)单元测验成绩占总成绩的20%，每周测验一次。每次测验共有3次尝试机会，以最高分计入最终成绩。测试成绩折算后占总成绩的20%。

(2)作业占总成绩的20%。(本课程共发布作业4次，每次2～3题。需要学生参与互评，要求每人至少为其他5位学生评分，互评完成度的奖惩计分规则为：未参与互评的学生将给予所得分数的50%，未完成互评的学生将给予所得分数的80%，全部完成互评的学生将给予所得分数的100%。)

(3)考试占总成绩的40%。(需要学生参与互评，要求每人至少为其他5位学生评分，互评完成度的奖惩计分规则为：未参与互评的学生将给予所得分数的50%，未完成互评的学生将给予所得分数的80%，全部完成互评的学生将给予所得分数的100%。)

(4)参与课堂交流区的讨论占总成绩的20%。根据学生在“课堂交流区”中发帖和回帖的数量，针对每期发布的讨论题目，学生至少参与两次讨论，且总回帖数量超过20次，可获得相应的20分。

2.3 材料科学基础MOOC平台课程的选课情况

在材料科学基础MOOCs课程开课的16周内，共有5 010人选择了该课程的修读，课程选课人数情况如图1所示。选课人数在开课20天左右最为集中，这主要是因为全国各高等院校已陆续开始本门课程的课堂授课，而MOOCs课程的选修可以与传统课堂教学相辅相成，起到优化教学效果的作用。

图1 材料科学基础MOOCs课程选课人数情况

2.4 材料科学基础MOOC平台课程存在的问题及原因分析

与所有M O O C s课程类似，材料科学基础MOOCs课程实践过程中也存在一些问题。虽然我们对材料科学基础MOOCs课程的教学内容、测验方式，平台使用等方面进行了精心的设计，试图推出高质量的课程，期望在最大程度上拓展知识和课程资源的受众范围。但是在MOOCs平台课程实践中还是存在一些显著的问题，最典型的问题主要有两个，一是课程完成率呈现先高后低的现象，二是学习效果有待提高。

(1)课程完成率呈现先高后低的现象：如图2所示，课程中共设置了16个单元测试，刚开始的时候，学生参与测试较为踊跃，随着授课时间的推移，单元测试完成人数逐渐降低，最终单元测试完成率仅为选课人数的3%。其原因有待进一步调研，原因之一可能与目前MOOCs课程的证书还没有得到普遍认可，各个学校之间对于MOOCs的修读认定也未能有明确标准有关。

图2 单元测试完成情况统计

(2)MOOCs课程学习有待提高。由于MOOCs课程的选修条件宽松且没有先修课程设定。碎片式的教学方式，使得学生很难做到相应知识的融会贯通。尽管课程组在随时回复学生的疑问，但网络教学方式不能及时了解学生的学习情况，与学生的交流途径在实际效果上不如课堂教学。所以对于部分自学能力较差的学生，学习效果应该不够理想[3]。

MOOCs课程存在的这些问题已经引起了教育者的重视，MOOCs课程的进一步推广必须建立在解决上述问题的基础上。解决上述问题的方法主要是提高选学学生的投入。首先要从选学学生本身入手。对于MOOCs课程，为激发学生的学习兴趣，教师必须与学生多沟通交流，这就要求教师充分利用讨论区，及时回复学生的疑问，并通过与学生的互动调整授课内容。其次，就课程本身，课程教学设计和教学内容必须有创新性，能够激发学生的学习兴趣，并保持其长久坚持下去。再次，要加快MOOCs课程学习在各高校中的学分认定或者提高MOOCs课程证书的含金量，使得学生能够更充分地重视MOOC平台课程的修读并能全部完成课程的修读。最后，新型教学方式的开拓。推广借鉴线上和线下结合的混合学习模式—小规模限制性在线课堂(SPOC)，限制学生的准入条件，筛选出自学能力强、能够较好地接受创新教学方法的学生参与课堂中，培养学生发现问题及解决问题的能力[4]。

3 结语

MOOC平台课程的建设，符合当今“以学生为中心”的教育理念，对于提高学生终身学习的能力具有重要的作用和意义。

[1]聂鹏.MOOCs的教学模式及效果优化研究[J].课程教育研究,2016(16):141-142.

[2]赵家敏 MOOC模式对远程教育课程教学改革的启示[J].云南开放大学学报,2016(18):41-44.

[3]吴继兰,邵志芳,张嵩.MOOC学习模式下学生知识转化的影响因素[J].图书馆学研究,2017(1):96-101.

[4]郝连科,刘帅,王悦.MOOC与传统课堂教学优势互补研究[J].通化师范学院学报:自然科学,2016(37):81-85.