计算机类专业MOOC教学模式的研究

李建设 文鸿

摘要：现代教育技术与互联网技术的结合改变了现有的教学模式，在分析计算机类专业自身特点及与MOOC结合的天然优势基础上，给出MOOC在应用于计算机类专业的理论和实践教学时所采用的教学模式，并进一步探讨与MOOC教学模式相匹配的教学管理体系的建立。

关键词：教学模式；MOOC；计算机；大数据

引言

随着互联网、云计算和海量数据存储等技术的快速发展，人类已经进入大数据时代。大数据时代，计算机科学与其他学科之间也越来越广泛和深入地渗透和融合，这对计算机学科的人才培养提出了更高的要求。使用先进的教育理念和教学手段，提高高等学校计算机类专业的整体教学水平，是计算机专业教育者应深入思考和亟待解决的问题。

MOOC（Massive opcn Online Courses，大规模开放在线课程）是互联网与现代教育技术相结合的产物，它具有大规模、在线、易用、覆盖广、支持自主学习及学习资源丰富等优点。随着MOOC的诞生，一些全新的教学模式，如“翻转式课堂”（Flipped Class Model）与“小型私有在线课程”（small Private Online Courses）等也应运而生，这些新的教学模式变换了教师与学生在课堂教学中的角色，以学生为中心，并通过对学习流程的重构、在线参与、自主学习、互助与线上讨论、即时在线测验、测验结果的反馈和评价等形式，激发学生主动和互助学习的热情，极大地提高了教学质量，改善了教学效果。MOOC的出现使传统课堂的教学方式和教育理念得到了彻底改变，引发了大学教学模式的一次“颠覆性创新”，也为高校计算机类课程的教学改革和创新提供了全新的思路。

目前，基于MOOC的教学模式还存在一些问题，如学习资源整合和创建、教师教学能力的提升、充分激发学生学习主动性等。另外，不同层次院校学生的专业基础不同，培养应体现差异性。但由于MOOC课程面向全球，课程没有体现差异性，因此，MOOC教学模式的适用性和效果评价等还有待进一步研究与提高，这对切实提高计算机学科人才培养质量具有重要的现实意义。

1计算机类专业MOOC教学的特点及优势

MOOC最初始于计算机课程，计算机类专业的课程以计算机作为学习和研究对象，而MOOC以计算机为基础、以网络为平台进行教学和交流，因此，计算机类专业课程采用MOOC教学模式具有得天独厚的优势，能够很好地达到对计算机类人才在知识、能力、素质等方面的要求。针对这些优势及计算机类课程自身的特点来研究MOOC的教学模式，必将对MOOC在计算机类专业课程的教学带来深远而重大的影响。

计算机科学与技术、软件工程、网络工程等本科计算机类专业人才有着类似的培养目标和规格。该类专业都要求培养的人才既要有扎实系统的专业知识，又要有工程技术能力、工程管理能力，还要有科学精神、团队精神、网络工程意识、创新创业意识等。在系列的教学和学习活动过程中要有意识、有计划地提升学生的综合专业素质。工程意识、创新意识等专业素质，需要通过多个工程项目的锻炼、多次有意识的创新训练逐步培养。基于MOOC的教学模式有组织地引导学习者全方位和系统地学习课程知识，不断地提升专业技能，为启迪与激发学生创新思维提供一个可操作性、资源共享的平台，有利于促进学生个体自觉学习兴趣的养成，从而达到综合素质的提升。

2面向MOOC的课程体系

根据国内目前计算机类专业MOOC建设和使用情况，当务之急是建设一批高水平的计算机类专业MOOC核心课程与特色课程。在MOOC课程资源建设之前，要制定每门课程都必须遵守的标准和规范，以确保每门课程的制作都是高质量的。计算机类专业MOOC课程体系的建设可使用3种不同的方式：首先，国内外计算机类专业MOOC优秀课程体系与课程资源整合；其次，计算机类专业精品课程资源的改造等；最后，其他MOOC课程的自制。通过上述3种不同的方式整合改造和自制相关的课程资源，建立起一个完善的MOOC课程体系。除了课程资源的建立外，还需要为这些资源建立一个网络平台，该平台应包括：计算机类专业MOOC课程资源中心及云平台、MOOC资源池及共享机制和开放式优秀课堂云、基于MOOC的SPOC教学环境、利用虚拟仿真等技术的云实验室等。

基于MOOC课堂云平台，还将建立计算机类专业MOOC网络化开放式教学体系与质量标准规范，构建计算机类专业的MOOC教学服务系统与课程质量保证与认证体系。

3面向MOOC的教学模式

3.1理论课教学模式

3.1.1课堂教学模式

培养模式应依据培养目标而定，认真分析和研究国内外MOOC教学模式，结合我国目前计算机类专业教学的实际，课堂上可采用翻转课堂、小型私有在线课程、混合式教学等教学手段设计教学模式。课前学生可使用MOOC来预习将要学习的内容；课堂上采用分组讨论和课堂评述的方式，教师通过知识点梳理、点评，结合案例来授课。这样既能激发学生学习的主动性，促进师生之间的互动，也提高了教学效率。

3.1.2课后学习模式

把学生变成整个学习过程的真正主人是MOOC教学模式的核心。学生除了课堂这种有限的时空学习之外，还可在课后利用零碎时间安排个人的学习。自主学习、互助学习、引导学习成为课后学习新方法，自主学习与交互学习、教师与学生或者学生与学生间的互动、线上线下学习、理论与实践结合等新方法可充分激发学生的学习兴趣，调动学生的学习热情。此外，学生组建的各类学习社群也成为MOOC学习的重要特征，通过跨班、跨校、跨国的MOOC课程或专业学习社群，学生们能够充分地互帮互助、共同进步。

3.1.3以大数据实现MOOC的因材施教-

MOOC教学互动主要基于社交网络平台，学生在整个学习的过程中会产生大量的行为数据，这些数据会反映出学生在互动学习过程中存在的种种问题。基于云计算和大数据技术，可以根据采集到的学生行为数据建立相应的数据模型，通过相应的数据挖掘算法进行分析和处理，提取可用的信息。教师根据提取到的信息，对课程的教学方法、教学资源和教学决策进行调整和改进，为学生提供个性化和多样化的学习环境，有效解决因材施教的问题。基于MOOC理论课教学模式如图1所示。

目前，传统教育主要以中等水平的学生为对象实施教学，这必然损害正态分布曲线两侧的优等生和落后生的学习利益，使用大数据技术可以改变这一状况。学生在使用MOOC学习时，其学习行为被跟踪记录，通过对这些行为数据的分析，可分析出每个学生的认知能力、学习的行为习惯、哪些知识点存在学习困难等。例如，如果一段课程视频被某学生反复观看，说明该学生学习这一段视频讲述的知识点有困难；另外，还可通过该学生做习题和阶段自测等情况，采用数据挖掘技术进行分析和处理，为其推送更适合的学习资源，并针对性地给出对应的学习策略，这样就有效地解决了因材施教的问题。

3.2实践课教学模式

计算机类专业实践类教学环节可分为实验、课程设计、认识实习、综合实习、生产实习等类型，不同类型的实践课程的教学目的和内容是不相同的，教学的手段和方法也有所区别，对于不同类型的实践课程需要使用不同的环境和不同的教学模式。分析计算机类专业实践课程的特点，按照学生的认知规律和相关知识的逻辑关系，利用虚拟实验和远程实验，可以构建一个能够为各类实践项目提供资源的平台，从而进一步合理地设计实践课的内容。

伴随着MOOC的出现，MOOP（massive openonline practice，大规模在线课程实践）也应运而生，它是借助于云计算技术提供在线实践的一种互联网服务。MOOP与计算机类专业教学具有天然的完美结合能力，与教育部强调的“虚拟仿真实验平台的建设与实验教学资源共享”要求是一致的。根据课程类型的不同可使用MOOP平台中提供的VMware虚拟实验、仿真系统、在线真机或在线项目来完成实践课内容。例如，对于计算机网络类课程，由于实践课要使用网络设备，可使用MOOP平台提供的在线真机远程完成实践课程所要求的内容；程序设计类课程的课程设计可采用在线项目的方法完成；对于涉及大量不同种类设备、复杂应用环境以及线上资源受限制而难以在MOOP上实现的实践项目，生产实习和综合实习可以依托本地企业进行校企联合在真实环境中完成。基于MOOP的实践课教学模式设计如图2所示。

MOOP实现了保证每人在任何时间、任何地点拥有一套实验设备，并实现了实验室从封闭走向开放。如果说MOOC解决了理论的互联网化，那么MOOP则解决了实践的互联网化。

4多元的评价与教学管理体系

按照课程自身的特点，可通过线上的作业和平时测验、线下的期末考试、课堂内与线上论坛参与情况相结合的方式来实施考核，从评价的主体、方法和手段等方面建立一种多元的、立体化的评价体系。评价主体从以往的教师评价，发展成“自评、互评、师评”相结合的方式。评价方法采用定性与定量评价相结合，评价手段则使用终结性与形成性评价相结合。具体原则如下：自评是学生对某些以课程报告形式提交到课程平台的专业课的学习评价；互评是学生之间匿名评价；而师评则是教师根据学生课程学习的考核结果进行评价。教师可根据不同专业课程的人才培养目标，对以上3种考核方式合理设置不同比例，从而得到学生所学课程的综合评价。

应通过建立一个适合MOOC教学模式的管理体系，对MOOC课程的课堂教学质量、教研室工作质量和学生学习质量进行评估和跟踪，对教学进程控制、任务控制、考核方式给出定量化标准，并且制定MOOC课程资源共享方式、MOOC以及SPOC的教学规范与模式、教学质量保证机制、学生的注册及课程选择机制以及课程的成绩与学分互认等，采用一整套科学、规范、高效的教学管理措施，为提高教学质量培养优秀人才铺平道路。

5结语

MOOC是信息化高速发展的必然产物，MOOC教学模式的建立对教学环境、教学资源以及教与学的模式等产生积极而深远的影响。我们在如何改变传统教学理念、如何建立起一个行之有效的教学管理体系、如何在符合学生认知规律的基础上建立一套有效的规范的MOOC教学模式等方面做了大量细致而踏实的工作，从而利用MOOC这一先进的教学模式培养出更多适应社会需求的高素质计算机专业人才。

基于MOOC的教学模式是对传统教学模式的颠覆，是多媒体教学手段、教学理念、培养途径创新改革的升华，是高校工科创新人才的孵化器。它实现了大数据时代教育信息化的有效匹配。