MOOC與人工智能的混合式教學(xué)

莫宏偉 徐立芳 畢曉君 王科俊 王宗義

摘 要：該文從MOOC混合式教學(xué)分析入手，結(jié)合作者所承擔(dān)的《人工智能》研究生課程教學(xué)，提出了一種MOOC與人工智能的混合式教學(xué)模式，將Udacity視頻混合式教學(xué)、中視云分享平臺(tái)教學(xué)視頻發(fā)布、精品課教學(xué)網(wǎng)站和課件的制作、QQ群線下互動(dòng)結(jié)合起來，形成一種混合式教學(xué)實(shí)施方式和辦法，并在研究生實(shí)際教學(xué)中獲得良好的效果。

關(guān)鍵詞：MOOC 人工智能 混合式教學(xué) 研究生培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）08（c）-0159-02

2012年10月美國《時(shí)代》周刊的《大學(xué)已死大學(xué)永存》[1]報(bào)道了一個(gè)事情：12歲的巴基斯坦女孩尼亞齊選修Udacity的物理課，她通過馬來西亞參加這場(chǎng)考試的年輕男孩馬齊亞爾·科薩里法爾（Maziar Kosarifar）和葡萄牙物理教授羅薩·布里吉達(dá)（Rosa Brigída）的幫助，在分享網(wǎng)站下載考試視頻、通過了期終考試。這場(chǎng)從2012年開始、由硅谷、麻省理工學(xué)院（MIT）發(fā)起的在線學(xué)習(xí)浪潮[2]，將免費(fèi)獲得全球頂尖高校明星教師的課程。2013年，清華大學(xué)、北京大學(xué)、香港大學(xué)、香港科技大學(xué)、上海交通大學(xué)和復(fù)旦大學(xué)等中國頂級(jí)高校也開始加入MOOC大家族[3-4]。

MOOC的興起為混合式教學(xué)提供了新的模式與方法，借助MOOC大量在線學(xué)習(xí)視頻，課堂云以及翻轉(zhuǎn)課堂的新型學(xué)習(xí)環(huán)境、各種有趣靈活的學(xué)習(xí)形式（如社區(qū)化、學(xué)習(xí)者協(xié)作、趣味性、即時(shí)評(píng)測(cè)等），使學(xué)生有更大的學(xué)習(xí)選擇，提升了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，改善學(xué)習(xí)效果。

該文提出MOOC與現(xiàn)有人工智能研究生教學(xué)混合的具體實(shí)現(xiàn)方式和辦法，將MOOC網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與面對(duì)面的課堂教學(xué)相結(jié)合，構(gòu)建基于MOOC的線上線下混合式教學(xué)，突破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的狹隘眼界，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。

1 混合式學(xué)習(xí)理論

隨著教育技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)課堂正在逐步被混合式學(xué)習(xí)方式所取代。混合式學(xué)習(xí)是教育界研究的熱點(diǎn)問題之一，是當(dāng)前國際教育技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向。混合式學(xué)習(xí)的概念于2003年12月由何克抗教授在第七屆全球華人計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用大會(huì)上提出，其認(rèn)為：“所謂混合式學(xué)習(xí)就是要把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，也就是說，既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性。只有將二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，才能獲得最佳的學(xué)習(xí)效果[5]”。

混合式學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)策略需要多種學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)，以適應(yīng)不同的學(xué)習(xí)者，不同類型的學(xué)習(xí)目標(biāo)，不同學(xué)習(xí)環(huán)境和不同學(xué)習(xí)資源的要求。混合式學(xué)習(xí)理論主要包括學(xué)習(xí)理論的混合、學(xué)習(xí)資源的混合、學(xué)習(xí)環(huán)境混合、學(xué)習(xí)方式的混合四個(gè)方面。

（1）學(xué)習(xí)理論的混合。

包括建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、人本主義學(xué)習(xí)理論、教育傳播理論、活動(dòng)理論、虛實(shí)交融理論、情境認(rèn)知理論等。倡導(dǎo)以學(xué)習(xí)者為中心，主動(dòng)探索式的學(xué)習(xí)。

（2）學(xué)習(xí)資源的混合。

精心開發(fā)的在線課程、生動(dòng)趣味的講師面授、同事的經(jīng)驗(yàn)分享、全面的資料積累等，把資源盡可能多的整合到一個(gè)平臺(tái)上，建立“一站式”的學(xué)習(xí)，形成強(qiáng)大的知識(shí)管理中心，實(shí)現(xiàn)隱性知識(shí)顯性化、顯性知識(shí)體系化、體系知識(shí)數(shù)字化、數(shù)字知識(shí)內(nèi)在化。

（3）學(xué)習(xí)環(huán)境的混合。

它是建立在完全以學(xué)習(xí)者為中心的環(huán)境中，從信息到教學(xué)內(nèi)容，從技能評(píng)估到支持工具，從訓(xùn)練到協(xié)作環(huán)境，一切圍繞學(xué)員展開。

（4）學(xué)習(xí)方式的混合。

將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與課堂面授有機(jī)結(jié)合。有實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)、同步與異步的教師講授，可進(jìn)行討論學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)，基于“合作”理念的小組學(xué)習(xí)，還有傳統(tǒng)和圍繞網(wǎng)絡(luò)開展的自主學(xué)習(xí)。

2 MOOC混合式教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

MOOC的出現(xiàn)為混合式教學(xué)改革提供了新的思路。以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，根據(jù)課程教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，綜合運(yùn)用不同的教學(xué)理論、不同的教學(xué)方法和手段實(shí)施教學(xué)過程，并在課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中取得平衡，實(shí)現(xiàn)二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)[6]。

（1）創(chuàng)新研究生的教學(xué)模式。

基于MOOC平臺(tái)的混合式教學(xué)模式是一個(gè)“教與學(xué)的互動(dòng)—作業(yè)—在線及線下的討論—考試—結(jié)業(yè)”全套完整過程，即在線上努力架構(gòu)一種虛擬的教學(xué)環(huán)境，不僅可以提供課程的全部授課視頻，亦可提供學(xué)習(xí)課程的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，定期開課，按時(shí)布置作業(yè)和測(cè)驗(yàn)等，線下由教師主導(dǎo)。突破傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，多種教學(xué)媒體相互結(jié)合進(jìn)行，具備開發(fā)性、即時(shí)性、個(gè)性化、自覺的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

（2）完善研究生課程的教學(xué)方法。

巴班斯基認(rèn)為教學(xué)活動(dòng)包括了這樣的三種成分，即知識(shí)信息活動(dòng)的組織、個(gè)人活動(dòng)的調(diào)整、活動(dòng)過程的隨機(jī)檢查。因此，把教學(xué)方法劃分為“組織和自我組織學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的方法、激發(fā)學(xué)習(xí)和形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的方法、檢查和自我檢查教學(xué)效果的方法”三大類。

通過課堂講授與MOOC網(wǎng)絡(luò)課堂相結(jié)合，能夠組織和自我組織學(xué)習(xí)過程；大量在線自主學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)習(xí)和形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；MOOC的在線考試體系提供了檢查和自我檢查教學(xué)效果的平臺(tái)。

（3）整合優(yōu)質(zhì)教育資源。

2011年，斯坦福大學(xué)的Sebastian Thrun（Google無人駕駛汽車項(xiàng)目負(fù)責(zé)人）和Peter Norvig聯(lián)合開設(shè)的人工智能課程廣受歡迎，直接促使他與David Stavens、Mike Sokolsky聯(lián)合創(chuàng)辦了以營利為目的的在線課程供應(yīng)平臺(tái)Udacity。吸引了來自190個(gè)國家的16萬名學(xué)生來學(xué)習(xí)這門課程，有23，000人完成了全部課程并收到了成績單，甚至還有248人獲得了滿分。另外，在各個(gè)MOOC平臺(tái)上，計(jì)算機(jī)類相關(guān)課程資源最為豐富。目前，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，MOOC教學(xué)三駕馬車之一、Coursera 平臺(tái)上擁有計(jì)算機(jī)類課程94門，edX平臺(tái)上擁有計(jì)算機(jī)類課程21門，Udacity擁有計(jì)算機(jī)類課程23門，而這些課程都可作為人工智能專業(yè)研究生課程資源[7]。

（4）有利于研究生的個(gè)性化培養(yǎng)。

MOOC上每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為都會(huì)被一些MOOC技術(shù)平臺(tái)自動(dòng)記錄下來。大量的研究生在線學(xué)習(xí)的相關(guān)數(shù)據(jù)將會(huì)匯集成“學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)”。通過系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)挖掘，可以為每個(gè)研究生建立學(xué)習(xí)檔案，教師可隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況并能及時(shí)進(jìn)行反饋指導(dǎo)，根據(jù)學(xué)生的興趣、能力和學(xué)習(xí)計(jì)劃，安排個(gè)性化的教學(xué)、“推薦”學(xué)習(xí)資源，可持續(xù)改進(jìn)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)“因材施教”式的個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)[8]。

（5）促進(jìn)大學(xué)教育國際化、市場(chǎng)化進(jìn)程。

MOOC打破了全球?qū)W術(shù)交流和合作的舊規(guī)則，建立了高等教育國際化新的秩序、邏輯和機(jī)制，也給高等教育的全球化提供了一個(gè)新的架構(gòu)和契機(jī)。通過吸納MOOC 聯(lián)盟的國際優(yōu)質(zhì)開放課程，可以建立國際化課程資源，加強(qiáng)英語或雙語教學(xué)，并使學(xué)生有更廣泛的機(jī)會(huì)直接接受國際知名教授講授的課程教學(xué)。MOOC還為高等教育的發(fā)展引入一批新生力量，使非學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、市場(chǎng)力量、社交媒體和企業(yè)參與到全球高等教育的發(fā)展。

3 MOOC與人工智能的混合式教學(xué)實(shí)現(xiàn)方式

該文提出MOOC與現(xiàn)有人工智能研究生教學(xué)結(jié)合的具體實(shí)現(xiàn)方式和辦法。以作者所承擔(dān)的《人工智能》研究生課程為例，可劃分為圖1中的4部分工作。

（1）Udacity視頻混合式教學(xué)。

人工智能研究生課程所涉及學(xué)習(xí)資源豐富、信息量龐大、產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)信息多，這些都需要研究生課下深入學(xué)習(xí)。研究生在導(dǎo)師指導(dǎo)下，根據(jù)自身課程學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)研究需要可以有針對(duì)性的在Udacity平臺(tái)下載人工智能教學(xué)視頻自主學(xué)習(xí)，這個(gè)過程中，導(dǎo)師的引導(dǎo)作用非常重要，要求熟悉所研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)前沿和創(chuàng)新點(diǎn)，有針對(duì)性地推薦一些與專業(yè)性結(jié)合緊密、相關(guān)性或互補(bǔ)性強(qiáng)的Udacity教學(xué)視頻引入課堂。

這些教學(xué)視頻都控制在20 min以內(nèi)，中間伴有測(cè)驗(yàn)，通過“人機(jī)互動(dòng)”的交互，加強(qiáng)學(xué)員對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。Udacity視頻混合式教學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的探索態(tài)度，有助于輔助學(xué)員掌握一些有利于創(chuàng)造性思維的技巧，完善創(chuàng)新型認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

從教育技術(shù)的視角考察，與網(wǎng)易平臺(tái)推出的“中國大學(xué)視頻公開課”、Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)以及國家精品課程相比，MOOC課程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了真正的在線互動(dòng)。除了授課之外，它還包括后續(xù)的討論、反饋、評(píng)價(jià)、頒發(fā)證書等程序，在技術(shù)層面的要求遠(yuǎn)高于其他的網(wǎng)絡(luò)課程。

（2）基于中視云視頻分享平臺(tái)的教學(xué)視頻發(fā)布。

人工智能學(xué)習(xí)與研究的最終形式都需要計(jì)算機(jī)軟件編程來實(shí)現(xiàn)，而現(xiàn)有人工智能課程，無論是MOOC還是傳統(tǒng)大學(xué)課堂教學(xué)均很少涉及到具體的計(jì)算機(jī)編程部分。而是側(cè)重于講授人工智能的基本概念、基本原理、知識(shí)的表示、推理機(jī)制和求解，以及相關(guān)研究領(lǐng)域的技術(shù)方法。

授課教師可將計(jì)算機(jī)編程方法等課上由于時(shí)間限制無法詳細(xì)講授的內(nèi)容，以教學(xué)視頻制作、視頻上傳的方式，發(fā)布在視頻分享網(wǎng)站上，以啟發(fā)研究生思路，供學(xué)習(xí)、討論和交流。MOOC課程可以采取連結(jié)主義式的教學(xué)設(shè)計(jì)，讓線上不同網(wǎng)站傳播的大量課程資料集結(jié)在一起，然后再將各種資訊形成通訊報(bào)導(dǎo)或網(wǎng)頁，以方便參與者讀取。這就需要一個(gè)能夠提供簡單便捷地錄制視頻、實(shí)時(shí)廣播并清晰、播放流暢的視頻分享網(wǎng)站，基于云計(jì)算的強(qiáng)大云端服務(wù)平臺(tái)——“中視云”能夠最大限度的滿足上述需求，通過中視云，教師和研究生實(shí)現(xiàn)了快速分享教學(xué)視頻、翻轉(zhuǎn)課堂、講義錄像、視頻管理等功能。

（3）精品課教學(xué)網(wǎng)站和課件的制作。

《教育部關(guān)于國家精品開放課程建設(shè)的實(shí)施意見》（教高[2011]8號(hào)），國家教育部規(guī)劃在“十二五”期間，開展國家精品開放課程建設(shè)工作，計(jì)劃建設(shè)1000門精品視頻公開課和5000門國家級(jí)精品資源共享課。圍繞人工智能研究生課程，建設(shè)一個(gè)精品課教學(xué)網(wǎng)站，網(wǎng)站提供了該門課程課件的下載和分享、技術(shù)論壇（BBS），同時(shí)提供Udacity視頻、中視云分享平臺(tái)的鏈接。

（4）QQ群線下互動(dòng)。

研究生課堂教學(xué)的提問和集中討論可進(jìn)一步監(jiān)督和深化知識(shí)的學(xué)習(xí)，研究生課題研究過程中最重要的就是思想碰撞和創(chuàng)新，很多創(chuàng)新思想、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)都是在與導(dǎo)師、同行的學(xué)術(shù)交流中獲得。利用QQ群將Udacity視頻學(xué)習(xí)、中視云教學(xué)視頻、精品課教學(xué)網(wǎng)站和課件的應(yīng)用統(tǒng)籌起來，實(shí)時(shí)進(jìn)行信息發(fā)布、開展討論、交流學(xué)術(shù)、資源分享，從而帶動(dòng)人工智能研究生課程的整體教學(xué)。

4 結(jié)語

MOOC過程中接觸到的遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過課本和傳統(tǒng)課堂的海量數(shù)據(jù)，正是其對(duì)于研究生教育最吸引人的部分。在傳統(tǒng)研究生教學(xué)過程中，穿插Udacity視頻混合式教學(xué)、中視云教學(xué)視頻發(fā)布、精品課教學(xué)網(wǎng)站和課件、QQ群線下互動(dòng)環(huán)節(jié)，能夠促進(jìn)課下研究生對(duì)于學(xué)科基礎(chǔ)理論知識(shí)的深入學(xué)習(xí)，MOOC與人工智能的混合式教學(xué)，為大規(guī)模的在線研究和交叉學(xué)科創(chuàng)新學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，更加符合當(dāng)前研究生培養(yǎng)需求。

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