植物生理学的大规模在线开放课程考核系统建设与探索

余徐润，陈 刚，吕 冰，吴云飞，熊 飞

(扬州大学 生物科学与技术学院，扬州 225009)

当前，在“互联网+”时代背景下，大数据、云计算及人工智能的有效运用对教育教学的改革和发展产生了深远影响，也使得教育信息化的步伐越来越快[1-2]。“互联网+”创建的数字平台使得各种新兴的学习方式出现，如体验学习、在线学习、移动学习、微课、小规模限制性在线课程(SPOC)、大规模在线开放课程(MOOC)等[3]。其中，MOOC是当前在线学习的重要平台之一，也是教育部重点倡导的在线学习平台。随着2015年4月教育部文件《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》(简称3号文件)的发布，我国各高校MOOC课程逐步走向了“高校主体、政府主持、社会参与”的中国特色道路[4]。根据教育部文件精神，到2020年国家将推出3000门“国家精品在线开放课程”，截至目前，已有490门课程立项为“国家精品在线开放课程”[5]。扬州大学植物生理学课程在2017年被立为江苏省高校首批MOOC课程建设项目。作为农林院校植物生产相关专业的重要专业基础课程之一，植物生理学对学生的专业技能锻炼和创新能力的培养至关重要[6-7]。

考核系统是在线学习平台的重要组成成分之一，直接关系到教学质量的评价，包括教师的“教”和学生的“学”[8]。在信息化大时代背景下，植物生理学的授课对象已更迭至2000年后的大学生，这类学生思维活跃、创新能力强，善于接受新颖的学习和考核方式[9]。然而，目前植物生理学课程的考核主要是传统的试题考试，该考核形式很难达到激发学生自主学习效果[10]。因此，如何提高学生对植物生理学的学习兴趣是当前植物生理学教师面临的挑战[11]。在植物生理学MOOC建设和运行的过程中，我们发现通过合理的安排考核内容将能有效提高学生在线学习参与度。本课程依托教育部“爱课程”网，进行在线教学、测验、作业、讨论、答疑、考试等教学活动[12]。经过两个学期的运行，目前取得了较好的教学效果，这与本教研组MOOC团队对考核系统的合理布局和设计密不可分。

1 植物生理学MOOC平台考核系统建设经验

植物生理学MOOC考核系统由5个部分构成，即随堂测验、测验、作业、讨论和考试(图1)。这5大考核体系穿插于学生全程学习活动中，它不仅能实时监测学生的在线学习进度和效果，同时也提高了学生学习的参与度。

1.1 随堂测验

随堂测验题为客观题，穿插于单个教学视频中，题型可以是单选题、多选题、填空题或判断题，能起到即学即练的效果。我们在每个知识点讲解的过程中随机插入一道随堂测验题，间隔时间大约为5 min，即平均每个知识点教学视频中会有1～3个测验题。如第六章同化物的运输和分配第一课时的第一个知识点“植物体内的物质运输”，在讲到转移细胞时(时间4 min 43 s),我们针对该知识点设置了一个单项选择题“转移细胞的功能有：(A)扩大质膜的表面积；(B)增加溶质内外转运的面积；(C)加速物质的分泌或吸收；(D)加速同化物的合成，可以加深学生对于PPT中展示的关于转移细胞功能的理解，起到巩固知识的作用。

图1 植物生理学MOOC考核系统构成

1.2 测验

测验题为客观题，题型为单选题、多选题、填空题和判断题，答题成绩由后台自动评分。本课程平台设置的题量和分数如下：单选题11题(4分/题)，多选题5题(4分/题)，判断题6题(2分/题)，填空题6题(4分/题)，总分100分。题量不大，大部分题目都是根据教学视频中讲解的内容而设置的，题量虽少但能紧扣知识点。小题量的优点是可以避免学生产生做题压力和厌烦感，提升学习兴趣。答题次数设置为3次(3次测验中的最高成绩作为他们的最终成绩)，限时 45 min。这样设置可以给学生足够的时间去思考和查阅教学视频中讲解的知识点，学生在重复观看教学视频的同时,对于题目的掌握度会明显提高。

1.3 作业

作业为主观题，设置的目的是帮助学生巩固所学知识，加深对教学视频中知识点的印象。我们将作业内容设置为4个问答题，25分/题，提交无时间限制，答对要点即得满分。作业批改的方式有学生互评和教师批改两种方式，前者的好处就是调动了学生的积极性，节省教师的时间，缺点就是学生之间的评价思路不同，会造成分数过高或过低的现象发生(偶尔会出现学生互刷分数的现象)，不方便统一管理；而教师批改的方式可以有效地防止这种现象的发生，虽然费事费力，但方便统一管理，评价标准统一，学生成绩相对公平。作业的批改任务相对繁重，此项工作大部分由教研组研究生参与完成，批改成绩基本公平公正。

1.4 讨论区

讨论区版块由老师答疑区、课堂交流区和综合讨论区构成。老师答疑区主要发表平时学习过程中关于PPT课件、测试和作业中的疑问，课堂交流区呈现的是在课件中作为教学内容的讨论，综合讨论区主要发表学生平时在学习过程中的学习经验以及对这门课的意见与建议。其中学生在课堂交流区的活跃度计入学习总成绩，讨论区只统计学生在所有章节中总的活跃度，并以此计分。活跃度的计分维度有两种，回帖数和被赞数，前者满分标准是要求学生在课堂讨论区中回复的数量达到一定值，而后者满分标准是要求学生在课堂讨论区中回复内容被赞的数量达到一定值，该数值的大小可以在课程管理后台自由设置。本课程在后台选用的计分维度是前者，即回帖数，当回帖数≥30时，即得满分(100分)；当回帖数<30时，得分为回帖数×100分/30。考虑到本课程前后内容共有14个章节，30次的回帖数即要求学生平均每章回复2次以上即可，难度控制在学生可接受的范围之内。此外，由于系统权限限制，学生在老师答疑区和综合讨论区的活跃情况不计入总成绩，只适合师-生和生-生互动。

1.5 考试

考试内容由客观题试卷和主观题试卷构成，总分100分。客观题试卷由填空题、判断题、单项选择题构成，满分70分，主观题试卷由名词解释和问答题组成，满分30分。试卷题目来自于平时测验题和作业，名词解释题来源于植物生理学精品资源共享课程作业题，总题目数量为27题。由于植物生理学MOOC试运行的初期目标主要是将MOOC作为对课堂教学内容的补充和巩固，因此在线考试题目量没有卷面考试的题量大，小题量的考试可以有效地减轻学生的学习压力。

2 植物生理学MOOC考核系统存在的主要问题及解决对策

2.1 优化随堂测验组织形式，充分发挥随堂测验功能

经过两学期的运行和实践，我们发现本课程的考核系统中随堂测验成绩未计入总分，学生最终学习总成绩只包括章测验、作业、讨论区和考试4个部分，导致学生在提交答案时很随意，致使该考核功能丧失。针对该问题，我们认为可以通过优化测验题的组织形式来充分发挥随堂测验的功能。目前MOOC平台测验题和教学视频、课件PPT仅仅是发布时间不同，三者之间未能有效融合。我们认为MOOC网站平台管理者可以考虑将部分测验题分解，化整为零，将其纳入到教学视频中去(虽然目前教学视频中也有随堂测验，但是不纳入学生的总成绩)，即将部分测验题转化为随堂测验，答题结果纳入学生学习总成绩，同时设置随堂提问的答题时限，并根据知识点的讲解进度在合适的页面插入测验题。这样一来，学生必须通过观看全部教学视频才可完成测验题，将能有效杜绝不观看视频和刷视频的现象，使随堂测验考核方式的功能得到充分发挥。

2.2 升级网页代码和移动终端App程序，提高学生参与度

目前的电脑端和移动终端App程序实际运行过程中尚存在如下问题：1)学生可以直接跳过教学视频和课件PPT直接完成每章测验题和作业，导致学生在MOOC平台上实际学习时间大大缩短；2)在观看教学视频的学生中，仍有部分学生存在刷视频的现象，即在视频播放的同时去做其他与学习无关的事，导致教学视频和课件PPT的功能没有得到充分的发挥；3)学生在完成测验题和作业时有充足的时间去网络和书本寻找答案，尤其是作业题答题窗口可以进行复制-粘贴操作，导致复制网络答案的现象时有发生。教学视频和PPT是植物生理学MOOC的两大最重要的素材，关系到课本中很多重点和难点的讲解，如果这两类素材未能被学生认真观看，即使学生得到了较好的成绩，也不能说明MOOC平台运行效果好，因为这些正确答案可能来自网络。

针对以上问题，我们认为可以通过升级网页代码和移动终端App程序：1)对于电脑端浏览器学习的用户而言，可以设置浏览器窗口永远在前，如果用户切换窗口，学习过程自动终止；2)对于移动终端用户而言，可以设置程序的自动退出功能，即用户一旦切换为其他程序，比如浏览器时，进入临时内存/后台的MOOC平台程序自动退出；3)取消答题对话框的文本复制和粘贴功能，这样可以在一定程度上有效避免学生复制网络答案。

2.3 合理优化测验题的题型结构，避免判分错误

目前植物生理学MOOC平台测验题的题型有4种，单选题、多选题、填空题和判断题。经过两学期的运行以及学生的反馈信息，我们发现4种题型中填空题的判分系统存在弊端，目前后台填空题使用的判分方式有两种，即文字精确和文字模糊。文字精确即学生的答案需要和后台设置的标准答案完全一致才可得分，对于很多的填空题而言，答案可以有很多种表述方式，虽然教师在设置答案的时候会尽量将可能的正确答案一一罗列出来，但是由于章节多、题量大，很难考虑的面面俱到，这就造成了学生回答的是正确答案却不能得分。文字模糊即只要学生给出的答案包含标准答案关键词即可得分，这种判分方式相比文字精确而言弊端更多，因为很多填空题的答案正确与否仅一字之差，同时有些答案可以是中文全称也可以是英文缩写，在这种情形下文字模糊的判分方式就更不适用。针对以上问题，我们认为在今后设置测验时可以减少填空题的题量或者直接将填空题删除，仅保留单选题、多选题和判断题即可，可以避免判分错误的现象发生。

2.4 合理优化讨论区功能布局，提升发帖质量

目前植物生理学MOOC讨论区由老师答疑区、课堂交流区和综合讨论区3大版块构成。在课程实际运行中我们发现老师答疑区的帖子数量要远远高于课堂交流区和综合讨论区，其原因是学生在学习过程中存在很多未能解答的问题需要教师来解答，然而任课教师未能及时向学生解答，造成答疑区待回复帖子堆积现象严重，学生的疑问也越来越多，师生互动效果差。据此我们认为讨论区的功能布局今后可以做如下调整：1)修改老师答疑区学生的回帖权限。即在此版块允许学生既可以发帖提问，也可以回帖来解答问题，同时对发帖者设置答案采纳功能按钮，即问题是否得到正确解答。2)设置奖励和惩罚机制。针对1)中的问题，如果解答问题者的解答过程得到发帖者的肯定，可以对解答者进行奖励，奖励的形式可以是分数。此外，教师也可以定期来此版块和学生一起共同解答学生的提问，同时可以对学生的问题-答案进行核查，检查发帖内容的质量，如果发现互刷分数现象则对发帖者和回帖者进行惩罚(直接扣分处理)。3)扩大论坛互动计分范围。目前MOOC平台中只有课堂交流区的活跃度纳入总成绩，而另外两个版块的活跃情况则不计入总分，今后MOOC网站管理者可考虑将老师答疑区和课堂交流区的活跃情况均计入总分，从而激励学生参与论坛互动。如果奖励和惩罚机制在讨论区能充分应用好，将能有效避免论坛“灌水”现象发生，提高学生的发帖和回帖质量。