基于MOOC平台打造大学计算机基础国家在线精品课程

吴 荻，周海芳，周丽涛，宁伟勋，杨 欢

（国防科技大学 计算机学院，湖南 长沙 410073）

0 引 言

教育部为写好教育“奋进之笔”，打好高等教育提升质量、推进公平、创新人才培养机制攻坚战，将全面推进在线开放课程建设与应用，不断深化信息技术与教育教学深度融合，深入推进以学生为中心的课程改革、教学方式与学习方式变革，实现高等教育教学质量的“变轨超车”，特于2017年推出国家首批精品在线开放课程。国家在线精品课程的认定要求完成至少两期教学活动，课程质量高，共享范围广，应用效果好，示范性强。一门课程开设完成两期教学活动只是受时间影响，共享范围广可能受平台和营销的影响，但是应用效果好、示范性强都是由课程质量决定。实际上，在众多研究评价MOOC的论文中，课程质量主要由教学内容、主讲教师素质、教学资源质量决定，其次需要好的平台和课程结构设计以及良好的沟通互动。“课程学习支持与服务”和“课程学习目标与教师素养”是影响学习效果最重要的两个方面。因此，MOOC建设应回到检视课程质量的原点，精选优秀主讲教师，设计以学习者为中心的课程，不断融入新技术，从而提升MOOC质量及学习者学习效果[1]。

1 新型学习过程的优势与要求

1.1 授学方式更便利

传统的学习关系由教室、教师、学生构成，学生的学习行为主要在学校的教室里完成。在规定的时间里，教师教授特定内容的知识，学生学习知识，两者能够面对面交流。此时，在教室里的教师和学生双方是强耦合关系，无论学生个人意愿如何，特定内容的知识都必须在特定时间里由教师输出给学生。

现在基于MOOC平台教学新型的学习关系由平台、教师、学生构成，教师通过平台提供内容，学生自主选择，学习主要在平台上完成。学生选择何种课程，决定何时以何种方式学习，均不受限制。MOOC能弥补教育资源在各区域的不均衡[2]，对于教师来说，一次授课，多次迭代，无需重复内容，只需关注内容的更新；对于学生来说，掌握了学习主动性，能够自主选择课程，自由安排学习时间。

1.2 自控要求更严格

香港大学的苏德毅（Peter E Sidorko）指出“没有先修条件”和“没有限制”，对于MOOC粉丝和大学而言，既是MOOC的优势，又是其局限[3]。①因学习无体系，需要学生自主进行整体规划；②有了主动性，未必有自律，无强制性监督，哪怕已经选择了一门课程，学生和教师之间也是弱耦合关系，选了课程未必按照计划留出足够时间学习，学生可以轻易选择弃学或者退课，这就要求学生务必坚持；③学生和教师之间非面对面及时交流，而是通过平台错时空交流。由于定期在线互动不足，针对学习者学习过程中遇到的问题，教师不能马上解答，学生无法享受到与教师在同一个时空的“共存”感。这种教学方式使得学生和教师的沟通交流互动在一定程度上受到阻碍，从而会减弱学生投入学习的积极性[4]，但是MOOC在设计之初就针对大规模人群设计课程的呈现与互动模式，注册同一课程的学生可以通过加入当地的学习小组或者在在线论坛上讨论等方式，互相促进、学习[5]。此时的在线讨论也不只是在传统面授课堂中受时空所限的简单互动，而是可以激发学生思考、促进学生之间相互交流的互动[6]。

1.3 督学设计更精细

（1）不断调整课程结构。无法实时掌握学生学习情况，传统的督促学习不再起作用，很难针对个别学生特点施教，只能关注大数据，分析影响学生学习的重要因素如课程发布时间、单个视频长度、视频数量、测试次数等，从而调整课程结构。

（2）同步推动互动考核。平台提供基本构架，教师将授课内容搬到平台上，学习者根据自己的需要选择课程进行自主学习。为了模拟正常教学过程，平台设置有课内小提问、讨论区互动、小测试、课堂作业、期中期末考试，并且教学过程中的参与度会影响最终考核。

2 大学计算机基础课程的改革实践

2.1 开课前调研情况

在开课前期，课程组进行开课调研，总共收到264份答卷，内容均有效。从结果可看出：学员来自全国各地；男女比例，以男生居多；以工科为主，其他学科均有少量人；选修本课程的学生以本科为主，但是有少量研究生及专科，甚至高中及以下。

（1）关于学习背景调查，大部分人具有网上学习经历，此类学生网上学习的流程和操作完全没有问题；少数人有过编程和拆装机经验，此类学生学习本课程应该较为简单；极少数人甚至没有使用电脑的经验，这类学生学习本课程可能会比较吃力。

（2）关于学习自律性的调查，MOOC 对学习者学习的主动性和自制力有一定的要求[7]。通过问卷统计结果得知有46%的学生准备不计时间成本把课程内容学懂为止，约占总数的一半；有27%的学生是准备按照课程推荐的时间每周安排1～3小时学习此课程；也有不少学生，占21%，并无学习计划，此类学生的学习决心不大。

（3）关于学习目的性调查，统计问卷结果后显示有85%的人是为了学习知识而来，占了绝大多数。MOOC平台作为一种开放学习平台，帮助获取知识是激发学习者参与该平台最重要的动机。学习者希望通过MOOC学习更多的知识，扩充其知识量，以满足自身的求知欲[8]。课程的内容对他们有吸引力时，学生才会继续完成学习；为了取得证书的学生可能因为学校或单位有强制性要求，可能会是选修本课程的最忠实的学习者；而随便看看的学生放弃的可能性比较大。

2.2 开课后学生统计

MOOC平台建设课程前，课程仅在校内开展，只有本校学生在大一时才能学习到大学计算机基础课程；改革后，课程在爱课程网站面向全国人民开放，不论身份、年龄、职业、性别的人都可以选修这门课程，受益面从每年的几百人增加到每年几万人。总的教学课时量不变，但增加学生互动及自主学习的时间，整个课程以学生为中心，让学生能够不受时间空间限制，自主安排时间学习。从问卷的统计结果得知，在网上闲逛发现本课程的人数最多，占38%；其次是从爱课程网站和别人推荐得知本课程的，分别占24%；还有少量是学校或单位要求学习而选修本科的人群，占3%，说明本课程的口碑较好，已经具有一定影响力。

2.3 实践成效

大学计算机基础MOOC是2014年教育部推出的首批985中国大学MOOC，是基于立体化混合教学空间实施主动学习教法的典范，目前累计开课11期，其全新的混合学习空间和互动教学模式受到选课学生的广泛肯定，累计受益人数接近20万人次，社会效益显著，于2015年入选果壳网发布的全球最受好评的名校免费在线课程TOP50，2017年荣获首批国家精品在线开放课程认证。

3 MOOC规划的重点注意事项

3.1 注重把握内容安排环节

在国家大力推行人工智能的背景下，人人能编程已经是大势所趋。大学计算机基础作为通识课程，具有受众面广，而学生背景多样化、能力参差不齐的特点[9]。针对此特点，课程组特选用SCRATCH作为编程软件，以搭积木的形式编程，尽量弱化编程语言语法学习对学生造成的障碍，而重点关注学生计算思维的培养。计算思维是运用计算机科学的基础概念求解问题、设计系统和理解人类的行为[10]。大学计算机基础教学应将计算技术的核心理念与计算技能的培养统筹兼顾，培养学生主动运用计算思维，利用现有计算工具完成计算任务和创造工具解决问题的能力。在大学计算机基础教学中应体现的核心理念包括以下几方面。

（1）计算是创造性的活动。课程要强调计算的创造性特征，学生能应用现有计算工具或创造新的工具解决实际问题。

（2）抽象是问题求解技术的核心。课程要突出抽象在计算中的作用，学生能忽略与问题求解无关的细节，把握问题本质。

（3）数据和信息有助于知识的创造。课程要体现数据、信息和知识之间的关联，学生能使用计算工具和技术描述现实世界问题。

（4）算法用于表达计算问题的解决方案。课程要使学生理解算法的特征、作用和评价，掌握基本的描述方法。

（5）通过程序设计可以实现问题求解和知识创造。课程要向学生展示程序设计和软件开发相关的概念和技术，使学生理解构造程序创建计算工具的基本方法。

（6）教学内容安排上采用两条主线并行交错发布的方式，用程序设计模块贯穿课程始终，一方面让学生尽早熟悉编程环境，另一方面用程序设计的动手操作带来的成就感消除纯理论讲解的乏味。另外，在视频录制中采用多种先进教具如可编程音乐盒、机械式二进制加法等，充分调动学习者的学习兴趣和主动性。

3.2 注重把握互动提问环节

每个章节的视频后都设置讨论题，让学生能够有自主思考的空间。考虑到MOOC平台并没有提供SCRATCH软件的在线编辑功能，每个练习用的编程题均同步发布在讨论区，方便学生讨论交流；教师及时对学生的作品进行点评，并对好的作品置顶展示。

3.3 注重把握考核评价环节

MOOC上的课程考核评价更注重阶段性和过程性评估，学生参与学习的过程，包括单元测试、作业和讨论，和最终考试的结果按一定比例折合计入期末成绩，通过考核设置来加强学生学习的自律性。大学计算机基础MOOC的考核标准为总分（以百分计）＝单元测验×40%+单元作业×10%+考试×45%+讨论×5%。学生必须完成单元测试和考试，最终的成绩才可能超过60分，其中单元作业在完成并提交后需要学生互相评价。同伴互评不仅能够提高评价效率、减轻教师负担，还能够提高学生参与度，促使学习者在批改他人作业的同时反思、借鉴，促进学习者之间的相互交流和合作，但是对最终的互评结果，可能会有个别学生不清楚评分的规则而作出不公平的判断，教师需要关注打分差异比较大的评论结果并作出公正的裁决，同时还要抽查分数极高和极低的判分结果，看是否存在误判或者有意放水的情况。讨论的5分需要回复教师布置的讨论题并收到2个赞，这就需要学生不仅参与讨论互动，还能就讨论内容提出自己的见解，而教师则需要对讨论区的学生回答内容及时点评和点赞，带动讨论区的学习氛围。

3.4 注重把握发布时间环节

课程组固定在每周周二10点钟发布最新内容，10点半发布相应测试题。大数据研究表明，上午10点钟是一个人思想最集中的时刻，而半个小时之后发布测试题是考虑到有部分基础好的学生可能会很快学完相关内容，便可以自我检测。

4 结 语

MOOC 不单是教育技术的革新，更是全新的教育模式和学习方式[11]。MOOC的出现为教师教学带来机遇和挑战，一方面教师的授课资源可以大众化，教师的人格魅力得到最大程度地展示，甚至具有一定的“明星效应”；另一方面也迫使教师应对新的教学需求，不断学习新的教学方法，提升教学技巧。希望文章的研究能为其他MOOC教学开启精品征程提供现实借鉴。