基于MOOC的混合式教学设计与实践

朱洪军，李 曦

（1.安徽信息工程学院 大数据与人工智能学院，安徽 芜湖 241000；2.中国科学技术大学 软件学院，安徽 合肥 230026）

0 引 言

混合式教学（Blended Learning，B-Learning，又译为混合式学习）一词最早出现在1999年美国亚特兰大一家名为“EPIC Learning”的电脑培训学校的公开报告中[1]。在2003年之前，国际上对混合式教学研究较少，从2007年开始有大幅度增长，并在2012年达到顶峰[2]。

混合式教学是面对面教学与在线教学的结合[3]。 美 国 Indiana University Curtis的 J.Bonk教 授 与Brigham Young University的Charles R.Graham教员在著作The Handbook of Blended Learning中认为[4-5]：混合式教学是教学领域的一个专有概念，为传统面对面教学与基于因特网学习的混合。

1 混合式教学研究现状

1.1 国外现状

美国K-12（Kindergarten to Grade 12 Level of Education，幼儿至12年级教育阶段）学校很早就开展了基于在线学习（Online Learning）的混合式教学实践，并取得不错效果。例如，宾夕法尼亚州春城小学（Spring City Elementary School）于2012年秋季学期开始实施混合式教学项目。自混合式教学项目实施以来，春城小学所有年级和学科的测试分数都有提高[6-7]。

许多国外教育机构或学者都对混合式教学理论进行了研究和实施，包括但不限于教学方法、教学过程模型、教学资源开发等。

Purnima Valiathan在文献[8]中描述了NIIT（National Institute of Information Technology，印度国家技术信息学院）公司使用的3种混合式教学模型，即技能驱动学习（Skill-driven learning）、态度驱动学习（Attitude-driven learning）和能力驱动学习（Competence-driven learning）。Kulvietiene R.、Sileikiene I.和 Zapolskiene J在文献 [9]介绍了 ADDIE（Analysis，Design，Development，Implementation，and Evaluation）模型，该模型被立陶宛Vilnius Gediminas Technical University应用在E-Learning（Electronic Learning，电子化教学，或译电子化学习）混合式教学项目中。

此外，文献[6]文献[10]阐述了美国克莱顿克里斯坦森研究所（The Clayton Christensen Institute，由美国哈佛大学商学院教授Clayton Christensen创建）总结的4种混合式教学模型：循环模型（Rotation Model）、柔性模型（Flex Model）、点菜模型（A La Carte Model）、富虚拟模型（Enriched Virtual Model）；其中，循环模型又分为位置循环（Station Rotation）、实验室循环（Lab Rotation）、反转课堂（Flipped Classroom）和个体循环（Individual Rotation）。4种不同的混合式教学模型有机地结合了在线学习与面对面教学的优势，给学生提供了丰富且灵活的学习方式。

1.2 国内现状

在国内，北京师范大学何克抗教授早在2004年就已经对混合式教学进行了介绍和研究，他认为把“以学为主”的教学设计和“以教为主”的教学设计结合起来的“教学并重”的教学设计也是一种混合式教学[11-12]。

黄荣怀等在文献[13]中提出了一种包含前端分析、活动和资源设计、教学评估3个阶段的混合式学习课程设计框架。金一等在文献[14]中描述了基于混合式学习的分层教学模式，该模式根据专业特性、基础水平和教学目标等，将不同专业学生分类，并提出含前端分析、学习活动设计、混合教学实施和学习效果评估的混合式学习下的教学设计过程模型。唐文秀等在文献[15]中，从学习态度、学习过程和学习效果三方面构建了一种混合学习五维评价模型，主要有参与度、交互性、效果度、满意度和适应性。马红亮等在文献[16]中介绍了基于MOOC的中外合作混合教学情况，作者所在学校与国内北京师范大学、英国爱丁堡大学（The University of Edinburgh）等高校开展了一系列混合式教学创新实践，其采用面对面教学、互动式视频会议、混合学习平台和MOOC等方式。杨芳等在文献[17]中介绍了基于MOOC和雨学堂平台的混合式教学案例，并在教学结果评估中，分析了助教和学生对MOOC及雨学堂平台的满意度。

2 基于MOOC的混合式教学方案设计——以软件设计模式课程为例

软件设计模式课程是中国科学技术大学软件学院软件工程硕士专业选修课，共70学时，3学分。软件设计模式MOOC于2016年10月起发布在开放平台，学习模式为自主学习。截止2018年7月，软件设计模式MOOC在线学习人数累计超过5 000。

笔者以软件设计模式课程为例，详细阐述基于MOOC的混合式教学方案设计，包括教学资源设计、教学过程设计和教学方法设计等。

2.1 教学资源设计

教学资源是教学活动顺利开展的先决条件，包括教学材料、工具和环境设施等。教学工具和环境设施等教学资源需求取决于教学材料，如MOOC相关的教学材料展示需要具有视频播放和网络访问等能力的教学设施或设备支持。基于MOOC的混合式教学在设计教学大纲、课件等传统课堂教学材料之外，还应着重开发用于线上教学的MOOC资源，如视频、互动话题、在线练习等。软件设计模式课程混合式教学材料框架如图1所示。

图1 软件设计模式课程混合式教学材料框架

软件设计模式课程的混合式教学材料框架包含课程大纲、线上教学材料、线下教学材料和参考资料等。教学大纲分为理论教学和实践/实验大纲，主要涉及教学目标、计划和要求，学生特点分析，教学内容、重/难点定位，参考教材，实验设备、任务等；线上教学材料包括77个授课视频、25份章节练习（如图2所示）、20份在线测试题、若干互动话题等；线下教学资料用于开展正常的课堂教学活动，与线上教学材料互补，包括课件、课前任务单（如图3所示）、研讨案例等。

图2 章节练习示例

图3 课前任务单示例

2.2 教学过程设计

教学过程是包含准备、选课、教学实施、评价和结课等一系列活动的流程。每个活动阶段需要教学参与者执行不同的教学任务。

软件设计模式课程混合式教学过程是一个具有迭代特征的活动流程，单个教学迭代周期从课前准备开始至结课结束（如图4所示）。

在图4中，制作MOOC活动是开展基于MOOC的混合式教学实践的前提，该活动需要完成MOOC大纲设计、知识点分割与重构、视频制作、辅助资料开发等任务。教师在实施教学前需要提前设计和开发课堂教学所需的课程资料，并设计教学互动活动，最后发布课程。软件设计模式MOOC大纲，共计完识单元切分。选课活动分成线上和线下。MOOC依赖于公共的在线教学平台，线上教学的开展需要借助这些平台提供的服务。线下选课为当前学校所开展的传统教学管理方式，由校内软件平台向学生提供选课服务。

图4 软件设计模式课程混合式教学过程

教师与学习者之间的交互主要是在教学实施期间发生的，分为线上自主学习交互和线下课堂学习交互。线上自主学习交互借助MOOC平台提供的软件服务进行，如话题讨论、评论互动等。线下课堂学习交互式是教师在发布课程前已经设计和开发好的教学活动，可以有理论授课、主题研讨、实践/实验等不同的活动形式。图5是软件设计模式MOOC话题讨论示例。

相比于传统教学模式，基于MOOC的混合式教学综合了线上学习和线下学习活动，学习者具有极大的自主性和灵活性。因此，为了能够客观衡量学习者的学习效果，教师对学习者的课程评价也应分为线上评估和线下评估两部分，线上评估的定量方法有习题、在线测试等，线下评估的定量方法有随堂测验、研讨测评、作业测评等。

教学实施的最后阶段主要进行课程总结和资料归档，课程总结主要是教学过程中缺陷和优点的识别与分析，并制定下一个周期的教学迭代计划，为后续教学方案改进提供有效支持。

表1 软件设计模式MOOC大纲

图5 MOOC话题示例

2.3 教学方法设计

有效的教学方法是实现教学目标的可执行方案，是面向应用或技术实践专业人才培养的质量保障。案例驱动是已被验证的、培养软件工程专业硕士的有效教学方法，可运用于在线教学和课堂教学。

由于课堂教学和MOOC教学在时间、空间、学习约束和交互性等多方面有着不同，软件设计模式课程混合式教学需要分别针对线上教学和线下教学设计不同的案例教学方法。

软件设计模式线上教学以学生自主学习为主，案例教学过程由设定目标、案例分析、自主探究和讨论反馈等阶段组成（如图6所示）。

软件设计模式线下教学更加强调知识应用与理解，借助研讨、解答等高效的互动形式针对案例做出详细剖析，教学环节有提出问题、分析问题、设计方案、案例实践、成果展示和报告总结等环节（如图7所示）。

图6 线上案例教学环节

图7 线下案例教学环节

3 软件设计模式课程混合式教学实践

基于MOOC的软件设计模式混合式教学实践分别于2017年秋季、2018年春季开展2个教学周期，制作完成视频共约770分钟、课件约200页，开发案例工程3个及配套资料若干，组织课堂讨论超过20次，线上发表讨论话题超过100篇等。

通过采集近3年教学数据，基于MOOC的混合式教学与传统课堂教学效果的对比见表2。

表2 混合式与传统课堂教学效果对比

从表2中可以得出：①相对于2016年春季的传统课堂教学，2017年秋季实施混合式教学的学生平均成绩提高了9.1%，2018年春季采用混合式教学模式的学生成绩则提高了3.8%；②2016年春季成绩标准差为8.8，2017年秋季和2018年春季则分别减小到4和5.2；表明采用混合式教学模式的学生成绩更接近正态分布；③2018年春季相对2017年秋季混合式教学效果数据下降，原因为2017年秋季是第一次采用混合式教学，教学环节、成绩评价指标等方案设计存在一定缺陷；基于上一周期教学总结的基础上，2018年春季对混合式教学方案进行了迭代和改进。

经过教学实践验证，基于MOOC的混合式教学能够解决或部分解决以下问题：①教学资源匮乏与学生体量大的矛盾，借助互联网平台共享优势使教学资源发挥了规模价值，学生数量的增加并不会对教学资源稀释或摊薄；②学生背景差异大与统一施教和教学评估的矛盾，对于跨专业或学科背景弱的学生，他们可以通过MOOC自主学习专业知识，从而降低背景差异对学习带来的影响。课堂教学按照统一的学习要求和课程规范实施教学活动，是实现课程教学目标的基本保障。

4 结 语

基于MOOC的混合式教学模式向学生提供了丰富的线上、线下教学资源，解决了传统的课堂教学资源匮乏问题。混合式教学也使得自由、开放的MOOC与规范、严谨的课堂教学相互补充，相得益彰。

基于MOOC的混合式教学是教改的一种有益探索，但也应当指出：其不能解决技术理论更新与课程知识迭代不匹配的矛盾。国内并未经过大量案例论证或实践，也没有经典理论可以循规。混合式教学改革也可能会发生以下风险：①教师工作量增加，混合式教学的执行者除了完成传统课堂教学工作量外，还会额外增加慕课制作、发布、开课的工作量，维护线上教学秩序，开展教辅活动，课程评估流程或规则也会变得更加复杂等；②结果的不确定性，新的教学模式或方法的实施会带来不确定性的结果，基于MOOC的混合式教学可能适合软件工程硕士的某门课程，也可能不适合。