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基于MOOCs教学模式的研究与实践

时间:2022-10-27 11:20:08 公文范文 来源:网友投稿

摘 要:MOOC预示着高等教育领域即将到来的一场重大变革,其发展的方向是与高校目前的课堂教学进行结合。文章基于建构主义与混合学习理论,提出了基于MOOCs的教学模式。新教学模式通过翻转课堂实现教学流程再造,重新定义教师与学生角色,改革目前教学考核方式,既发挥了教师的主导作用,又能充分体现学生的主体地位。最后,以《软件项目管理》课程为例设计了新型教学模式的应用案例,教学实践表明:基于MOOCs的教学模式可以提高课堂教学效果,学生对于该教学模式的接受程度比较高。

关键词:MOOC;教学模式;教学并重;评价方式

中图分类号:G420 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2017)18-0047-06

一、引言

MOOC(Massive Open Online Course,大规模开放在线课程)是近年以来高等教育领域出现的一种新型课程模式,是面向社会公众的免费开放式网络课程,其通过开放教育资源的形式发展而来[1,2]。MOOC预示着高等教育领域即将到来一场重大变革,它挑战并颠覆了传统的教育模式,学习将变得更加主动、便捷,更加充满个性化,其在资源传播方面给高等教育带来了机遇和挑战,在一定意义上代表了高等教育当今最前沿的发展趋势。SPOC(Small Private Online Course,小规模限制性在线课程)是后MOOC时代的一种课程模式,融合了MOOC的教育思想,面向特定人群,通过限制入学条件与人数解决了MOOC辍学率高、教学效果不理想的弱点。正如 Armando Fox 教授[3]所说,SPOC 是 MOOC用作课堂教学的补充,可有效加强教师的指导作用,增加学生的通过率、掌握程度以及参与度。对SPOC和混合学习的研究表明,将 SPOC 应用于混合学习具有如下优势[4]:①课程立足于小规模特定人群,易于服务高校;②教学完备的课程模式和平台设计,可有效降低混合学习难度;③重新定义教师角色,有助于提高混合学习效果。本文中基于MOOCs教学模式中的MOOCs既包括了基于MOOC的教学,也包括基于SPOC的教学。

MOOC并不仅仅在于校园外部的优质资源分享,还在于切实发生在大学机理深处的教学改革和新的教学模式的探讨。在MOOC运用于高校课堂教学方面,MOOC课程资源与传统课堂教学结合,在传统课堂教学中,教师有意识地将MOOC的经典教学内容搬到课堂上,或借助“翻转课堂”(Flipped class Model)为学生提供MOOC课程资源供其课下学习,在课堂上着重讨论重点和难点以及学生有疑问的问题;在课程评价上,随着网络化学习资源的丰富,课程管理者可以有针对性地引入同伴互评、日常作业等多元化机制,以改进主要依赖教师和终结性考试的单一评价机制。

本文的主要研究目的是通过引入第三方MOOC与自建SPOC相结合,设计了基于MOOCs教学模式的基本原则,通过翻转课堂实现教学流程再造,重新定义教师角色、教学考核方式,构建一种“教学并重”的新型教学模式。这种新型的教学模式既发挥教师的主导作用,又能充分体现学生的主体地位,通过优化整个教学过程来取得最佳的教学效果。

二、相关工作

自2008年加拿大曼尼托巴大学(University of Manitoba)推出第一门“慕课”(MOOC)以来,短短几年间,“慕课”热潮席卷全球。《纽约时报》把2012年称为是“慕课”之年,而远程教育领域的风云人物约翰·丹尼尔爵士也认为“慕课”是“2012年教育流行词汇”[5]。Rodriguez等人[6]把MOOCs分成联通主义的MOOCs(简称cMOOCs)和斯坦福人工智能类的MOOCs(简称xMOOCs)两类。他认为斯坦福人工智能这一类课程主要采用认知-行为主义方法,而联通主义的MOOCs则采用联通主义方法。通过对多个案例的比较,Rodriguez认为与斯坦福人工智能相似的课程更适合个人学习,而cMOOCs则更适合社会化学习。他还指出在两种不同类型的MOOCs中课程导师所扮演的角色不同。另一方面 ,Daniel等人[5]比较了cMOOCs和xMOOCs 的不同,指出后者是前者的一个分支。

当前MOOC模式尚不完善,还面临着不少挑战,如较高的辍学率、制作成本较高(如微视频制作、知识网络设计、技术平台、一流师资)、缺乏成熟的商业运作模式(如资金来源、盈利模式)、激发自主学习动机(自觉投入时间、精力,需要较高元认知)、创新教与学方式(要与慕课内容、学习者特点相吻合的新型教与学方式)、规范教学质量认证(如学分、学位认证)、缺少浸润式学习体验(Immersive MOOC-based learning experience)等[7,8]。

MOOC 背景下的创新教学方法和应用模式是MOOC 研究的热点。基于MOOCs的混合教学、翻转课堂和合作學习等创新教学方法能将面对面课堂教学和网络学习有机结合,实现教学效果的最优化。由于认识到独立 MOOC 的局限性,Yousef等人[9]提出一种结合课堂面对面互动和在线学习的混合教学模式,并介绍了设计、实施和评估MOOC案例。谢幼如等人[10]在后现代主义教学观指导下,有机融合翻转课堂与MOOCs的理念,构建了高校MF教学模式,并分析了该模式的实施路径。曾明星等人[11]将MOOC资源与翻转课堂有机结合,构建MOOC视频替代模式、“MOOC视频+自制视频”模式、二次开发模式等三种新型翻转课堂教学模式,可以充分发挥MOOC在高等教育领域的作用。Barber等人[12]通过对四门本科课程的翻转合作学习环境进行定性分析,发现学生在翻转和异步课堂中与学习伙伴建立学术和个人关系上都面临挑战。还有部分研究针对翻转课堂和混合教学在英语和计算机等学科的应用,提出基于网络学习的翻转课堂教学模式[13]。

三、基于MOOC/SPOC教学模式的设计

基于MOOC/SPOC的教学模式基于混合学习理论与建构主义学习理论,在以上两个理论基础上,设计了基于MOOC教学模式的基本原则,并在该基本原则的基础上设计了基于MOOC的教学模式。

1.基于MOOC教学模式的基本原则

在建构主义学习理论与混合式学习理论的指导下,通过理论演绎构建基于MOOC的教学模式,其主要教学设计原则如下:

(1)教学并重原则(图1)

传统的课堂教学模式是以教师为中心、教材为中心和课堂为中心的教学模式。该模式更多的强调了教师在教学过程中的中心地位,忽略了学生作为主体的中心地位。建构主义学习理论强调以学生为中心,认为学生是认知的主体,是知识意义的主动建构者;教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用,并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。基于MOOC的教学模式是一种教学并重的教学模式。在教学过程中既强调了学生的主体地位,同时也突出了教师的主导地位。所谓学生的主体地位主要体现在:在学习过程中充分发挥学生的主动性,学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识,让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。教师的主导地位主要体现在教师是教学目标、学习环境的设计者,还是学生学习进程的协助者。

(2)个性与共性相结合原则

坚持个性与共性相结合原则,是指在构建基于MOOCs课堂教学模式时,既要能够实现教育教学目标的共性要求,又能根据学生差异性实现教育过程中的因材施教。传统教学模式在追求教育教学目标的共性要求上有着很大优势,但忽视了学生个性特点,难于实现学生个性化的教育需求,总体忽略了学生作为主体的中心地位。以学生为中心的教学模式更强调学生的主体地位,教学过程中应该充分体现学生的主动性与能动性,很好的满足实现学生个性化需求的要求。但是该模式在追求教育教学共性目标上,特别是当师生比例比较大时存在一定的问题。

基于MOOCs课堂教学模式的共性目标主要体现在:①通过MOOCs的课程建设或引入内容与课程教学目标是统一的,要求学生必须完成该课程教学目标与任务;②教学过程管理一致性。在教学过程中,尽管每个学生学习方法、学习方式不同,但整体学习过程的环节应该是一致的;③课程评价方式的一致性。尽管评价可以多元化、使用不通的评价方法与手段,但对于不同学生同一课程的评价方式应该采用一致的评价内容与方法。

在重视教学模式共性需求的基础上,由于构建者考虑的角度和探索的方式不同,其构建的模式则会体现出不同特点。具体表现在以下几个方面:①在构建课堂教学模式时,应该考虑不同学科的特点、学生的实际情况等内部因素和教学环境等外部因素,采用不同的教学方法与实现方法;②坚持目标导向原则。教学目标是课堂教学模式构建的核心,教学目标不同,构建模式则有所差异;③教学方法的选择。不同类型的课程,根据教学目标不同,选择不同的教学方法。

(3)重视学习环境的设计

学习环境是学习资源和人际关系的组合,基于MOOCs教学模式的学习环境[14]的构建包括三个方面的问题:

学习资源的建设。为了支持学习者的主动探索和完成教学目标,在学习过程中要为学习者提供各种信息资源,具体包括各种类型的教学媒体和教学资料等。基于MOOCs的教学模式既包含了为了完成教学目标而精心设计的各种微视频、题库等,也包含了学生主动探索过程中迫切需要教师提供帮助的内容。

学习空间建设。基于MOOCs的教学模式采取的是一种混合式教学模式,学生学习空间包括线上与线下两个部分。学习空间的设计必须有利于学生之间的协作与及时得到教师的指导与帮助,同时能够满足学生自由、探索式进行学习的需求。

协作学习的情景建设。学习总是与一定的社会文化背景相联系,情境学习可以使学习者能利用原有认知结构中的有关经验去同化和链接到当前学习到的新知识,从而赋予新知识以某种意义;同时,学习者与周围环境的交互作用,对于学习内容的理解起着关键性作用。在协作环境中,学生在教师的组织和引导下一起讨论和交流,共同建立起学习群体并成为其中的一员。

(4)充分利用现代信息手段

在教学模式构建过程中,需要基于互联网技术建立MOOC平臺,采用多媒体技术实现微视频的制作,使用人工智能算法建设题库与评测,使用大数据完成学习过程性评价,使用移动互联网技术实现学生随时随地的学习方式。

2.基于MOOCs教学模式基本框架

根据教学设计原则,结合国内外基于MOOCs教学模式的研究,设计了基于MOOCs的教学并重的教学模式,其流程如图2所示。模式主要包括三个部分:①教学准备部分。该部分在需要分析学习者特征与教学目标的基础上,建设MOOCs的相应资源与设计教学情境;②教学活动部分。该部分一般使用翻转课堂的教学方法,通过课前知识传递、课中知识内化扩展、课后成果固化三个环节来完成;③教学评价部分。基于MOOC平台,采用大数据分析技术,完成每个学生的形成性评价,同时对教学模式的每个环节进行反馈,进一步完成教学过程每个环节的优化。

(1)教学准备部分

在教学准备部分,首先是对学习者的特征进行分析。了解学习者已经具备的知识水平与相关能力以及不同学习者的学习风格。同时,基于MOOCs的课程教学准备还需要了解学生对于信息平台的掌握能力,这部分的教学准备工作可以通过线上调查与初步测试以及线下座谈等方法来收集。其次是对教学目标的分析。教学目标是通过教学活动的开展学生能够达到的预期目的,主要描述了通过课程的学习学生应该具备的知识与能力标准。

在分析学习者特征与教学目标的基础上,由课程教师团队设计MOOC的相关课程资源,其关键环节包括MOOCs课程教学内容分析、教学内容的重构、课程微视频建设、课程作业练习题库建设、课程相关教学资源建设、相关学习社区资源的建设等等。除了这些静态教学资源,学习资源还包括在教师协助下学生通过主动探索获取的一些学习资源。在课程资源建设中,课程内容的分析与重构是MOOC资源建设的关键。学习内容是指为达到一定的教学目标而要求学习者必须学习的知识、技能以及行为经验等。在课程分析的基础上,分析各环节对应的学习目标,选择不同学习内容的传递方式、学习活动,设计不同的学习情境。课程资源的开发模式包括了自建MOOC课程资源、引进优质MOOC课程资源以及引进与自建相结合的模式。

情境设计是指在教学过程中,教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景,以引起學生一定的态度体验,从而帮助学生理解所学知识,并使学生实现对学习内容的有意义建构。基于MOOCs的教学模式需要在线上和线下根据教学目标来设计不同情境。在线上平台上,教师可以通过虚拟现实情境、多媒体展示、虚拟实验、微视频等手段设计不同的应用情境,实现对所学知识的理解;在课堂训练过程中,教师通过设计有意义的学习情境,把学生的学习置身于知识的应用情境中,通过模拟演示、角色扮演、真实工作情境等实现知识的内化与巩固。这种情境的设计,可以有效促进知识在真实情境中建构,在相似情境中迁移应用与创造。

(2)教学活动

基于MOOCs的课程模式是以问题为导向的教学模式,通过课前的知识传递提出问题,通过课中的内化扩展解决问题,通过课后的成果巩固实现问题的深化。

课前自学:课前的学习主要通过观看视频与基本练习实现知识的传递过程。MOOC中的微视频是有关某个知识点的讲解,可以是重点难点解析的讲解,也可以是方法传授与技能的展示。基于微视频的学习模拟一对一的教学场景,区别于传统课堂的一对多模式,微课既实现了课程内容的碎片化,又有完成整体课程的系统性。 借助视频的学习以及视频后的课前练习,实现了课程知识的传递,同时可以通过MOOC上的论坛与微信等交流工具组建学习小组,彼此之间交流学习的心得以及疑问,也可以通过教师与同学的及时反馈加深对于问题的理解。基于MOOCs的自学与传统的学生自学预习有着显著区别:①基于MOOCs的自学视频由教师精心组织,学习顺序中加入了教师的指导作用;②学生在学习过程中随时可以提出问题,教师与同学可以实现及时的帮助。

课中研学:课中研学环节主要通过课堂学习实现知识的内化,主要流程包括提出问题、小组合作、协作讨论、成果评价四个子环节。根据学生在自学阶段提出的问题、MOOC平台中记录的学生学习轨迹数据分析以及教师根据教学内容需要设计的情景设计内容,归纳形成课堂教学的问题。通过小组合作与协作讨论两个环节形成对问题的共同探究,形成解决问题的多种方法,拓展学生学习的深度与宽度。对于学生学习成果,可以通过学生互评与教师点评相结合的方式,实现知识学习的内化。在课中研学环节,师生之间以及学生之间的协作是一个非常重要的环节,学生通过协作参与,增强了主体地位,同时,教师对于协作问题的设计、协作情景的设计,实现教师的主导作用。

课后拓展:课后拓展环节将通过一些成果展示与问题拓展实现成果的固化。知识的巩固离不开学生的自我内化的过程,自我反思与协作是学生对于自己的思维过程、思维结果进行再认识的过程。通过成果展示评价,同学与教师的点评反馈可以拓宽学生的思维空间,同时促进学生的自我反思;通过问题的拓展与相关作业的练习,可以加强学生对于问题认识的深度,强化学生对课程内容的内化与拓展。

(3)教学评价

教学评价包括学习评价与学生评教两个环节,其主要目的是检验学生学习效果与教师教学效果。教学评价采用的是基于大数据分析技术的发展性评价方式,在评价内容、评价主体等方面采用的是多元评价方式。整个评价体系包括评测子系统、数据采集子系统、数据分析子系统、反馈子系统等。

学习评价包括教师评价、小组对个人的评价和学生个人的自我评价。评价内容主要围绕三个方面:自主学习能力,协作学习过程中做出的贡献,是否完成课程内容的要求。

四、应用案例

《软件项目管理》是软件工程专业的核心课程之一,该课程对于奠定软件工程专业技术与管理复合型人才的理论基础起着重要作用。目前大多数高校的《软件项目管理》的授课方式仍然采用了“讲解——实验”的单一教学模式,学生对于该课程的学习效果不佳。本次尝试采用基于MOOCs的教学模式来授课,授课平台为中国大学MOOC网,主要采取基于SPOC的授课方法,授课对象为软件工程专业大三下学期的学生,班级人数为112人。

1.教学准备

在教学准备期间,教师首先查阅了与《软件项目管理》相关的一些课程的成绩状况,具体包括软件工程、面向对象分析与设计、JAVA语言程序设计等,对学生相关情况进行了统计工作;设计了有关学生学习意愿、对于软件项目管理知识了解以及未来从事工作等方面的调查问卷,对于学生的学习态度与未来职业发展规划等方面进行了分析。在分析学习者特征的基础上进行分组,每组学生人数为4~5人。

其次,在分析教学目标的基础上,对教学内容进行了重构,引入了某知名大学的MOOC视频资源作为理论教学视频,同时根据本校学生的特点又补充了部分案例解析与实验教学视频,为教学视频配备了相应的练习与章节作业。为了帮助学生理解所学知识,并使学生实现对学习内容的有意义建构,教师团队设置了14个相关情景,分别使用视频、虚拟实验、角色扮演与真实工作情境等来完成。

2.教学活动

教学活动按照基于MOOCs的教学模式要求,采用了翻转课堂的教学策略。分为课前自学、课中研学、课后拓展三个阶段。

课前自学:根据教师的任务清单与要求,学生自主完成教学视频的观看、课前练习,初步掌握每个环节应该掌握的知识。当学生对于视频与练习中的某个环节有疑问时,学生通过MOOC平台提出问题,教师与学生都可以进行在线解答与讨论,给予及时的反馈。

课中研学:课中研学主要完成的教学内容分为三个部分:①解疑答惑,围绕学生在自学阶段出现的问题为主,教师可以根据MOOC平台学生自学的探究路径、学生课前练习以及学生在平台上提出的问题进行问题归纳,形式以小组讨论与教师讲授相结合的方式展开,次数为2~3次,根据学生学习出现问题的多少以及时间动态安排;②主题教学,教学方式以情景教学为主,主题主要由教师设定,具体形式包括角色扮演、小组讨论演示等,通过每个主题的开展,加深对于问题的理解,在情景与协作中完成知识的构建;③成果展示,根据教师设定的任务,学生以小组的形式在课下完成任务,在课堂上对成果进行展示,展示完毕后,教师与其他小组的学生进行点评。

课后扩展:根据课堂成果展示中同学与教师点评中提出的建议,进一步完善成果并提交至MOOC平台,供同学之间与小组之间进行进一步的讨论,实现学习成果的内化;同时,教师根据学生学习效果,根据教学目标提出有关某些主题的深层次问题,供学生进一步思考与讨论,提高学生分析问题与解决问题的能力。

3.教学评价

在学生学习评价方面,采用了发展性评价模式。学生根据MOOC平台上学生的学习日志以及平时的学习记录,通过大数据处理系统,运用大数据分析技术,动态了解学生的学习情况,阶段性的给出每个学生的学习评价,及时发现学生学习过程中出现的问题,给予学生及时的指导与反馈。在最终课程成绩方面,使用过程性评估与总结性评估相结合的方法,运用多元智能评价方式,综合学生平时学习状况、学生参与状况,给出学生综合成绩。

在学生评教方面,根据学生学习日志,可以分析出学生平时学习中出现的问题,给予教师以及时的反馈,指导教师的日常教学工作;通过学生成绩评定中的多元化数据,分析教学目标与学生学习的达成度,动态优化教学组织、教学方法、教学内容等。

根据学生学习评价与学生评教数据,分析课程在教学中出现的问题,优化教学过程,为下一轮教学做好准备工作。

4.教学效果评价

我们对使用传统教学模式与基于MOOCs的教学模式进行了一些验证分析,分析数据来自2015年与2016年的《软件项目管理》课程教学效果,学生全部来自软件工程专业三年级下学期学生,主讲教师团队相同,其中2015年学生总数为114人,2016年为112人。

2015年学生成绩的考核分为两个部分:平时成绩与最终考核成绩,其中平时成绩主要由课堂出席、平时作业、平时测试、实验四个部分组成,最终成绩由期末考试与大作业两部分组成,成绩主要由教师评定、小组成绩。2016年学生成绩考核同样分为平时成绩与最终考核成绩两个部分,其中平时成绩由学生在线学习记录、参加讨论情况、课前作业、平时测试,成果展示组成,最终成绩由期末考试与大作业成绩组成,成绩评定来自教师评定、学生互评、小组成绩、在线数据分析评定。图3给出了考核成绩各分数段比例情况,图4给出了两个年级学生综合评定成绩与最终成绩的平均分对比情况。

为了检视学生对于基于MOOCs教学模式的接受程度以及《软件项目管理》课程教学效果,我们对2016年的学生进行调查,发出调查问卷112份,回收112份,调查题目和结果如表1所示。

通过调查结果分析,学生对于基于MOOCs的课堂教学模式接受程度比较高,学生的学习时间没有发生明显变化,但学习效率有了明显提高。学生在对于MOOCs教学模式建议的开放问题中,对于课堂面授的内容以及情景的设置普遍比较欢迎,并对情景的设置提出了更高要求,学生不希望在授课过程中只是通过MOOCs的方式进行学习;部分学生也对平台的功能提出了更高的要求。

MOOC、SPOC等在线教育的不断发展,引发了教与学方式的深层次变革。基于建构主义与混合学习理论,本文提出了基于MOOCs的教学并重的新型教学模式。首先,给出了新型教学模式的基本原则,设计了新型教学模式的教学框架。新教学模式运用反转课堂的方式改造了教学流程,使用大数据分析技术实现教与学评价,充分发挥了教师的主导地位与学生的主体地位。 最后,以《软件项目管理》为例设计了新型教学模式的应用案例,以期能为相关高校建设与使用MOOC开展教学提供一定的借鉴,从而促进高校运用现代教育技术,实现教学模式改革

参考文献:

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[8]Hussain,M.Online leaning: MOOC challenges and success factors [DB/OL].http://www.onlineeconomy.org/online-learning-moocchallenges-and-success-factors.

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[11]曾明星,周清平, 蔡国民等.基于MOOC的翻转课堂教学模式研究[J].中國电化教育,2015(4):102-108.

[12]Barber, W. Building community in flipped classrooms: A narrative exploration of digital moments in online learning[C].10th International Conference on E-Learning:24-30.

[13]Dong, A. M.Research on the flipped classroom mode based on e-learning: Take the college computer basic course for example[C].5th International Conference on Education and Sports Education,45:229-234.

[14]何克抗. 建构主义——革新传统教学的理论基础(三)[J].教育学报,1998(4):12-16.

(编辑:鲁利瑞)

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