基于“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式研究

趙榆琴

摘 要： 為實(shí)現(xiàn)“教師引導(dǎo)，學(xué)生主導(dǎo)”的教學(xué)變革，提出構(gòu)建基于“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式，介紹該模式的4個(gè)階段和以C語言為實(shí)例的教學(xué)模式的實(shí)踐過程，分析實(shí)踐結(jié)果并提出改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：MOOC；SPOC；任務(wù)驅(qū)動(dòng)；程序設(shè)計(jì)；C語言

1 背 景

1.1 MOOC與SPOC的比較

MOOC是大規(guī)模開放性在線課程[1]，從教育學(xué)角度看，MOOC本質(zhì)是一種面向大眾免費(fèi)開發(fā)的學(xué)習(xí)資源[2]，建設(shè)的初衷是為了滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求、共享優(yōu)秀教學(xué)資源和可持續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí)和認(rèn)證模式[3]。MOOC有很多優(yōu)勢(shì)也面臨很多挑戰(zhàn)[3]。當(dāng)前，MOOC后時(shí)代已經(jīng)到來，基于MOOC 改進(jìn)的SOOC、SPOC、PMOOC、Meta-MOOC、DOCC、MOOL、MOOR 等教學(xué)模式不斷涌現(xiàn)，其中，備受關(guān)注的是SPOC。SPOC是小規(guī)模私有的在線課程，面向特定人群、面向 “線上線下結(jié)合”的集管理、網(wǎng)絡(luò)媒體教學(xué)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)媒體教學(xué)工具于一身的輔助教學(xué)手段[4]。

MOOC對(duì)學(xué)員的身份、人數(shù)、基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)目標(biāo)都沒有限制，對(duì)學(xué)員是完全開放的，以學(xué)員“自主在線學(xué)習(xí)”為學(xué)習(xí)形式，教師能利用平臺(tái)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)員自主學(xué)習(xí)。SPOC學(xué)員多為專業(yè)和年級(jí)相同的在校大學(xué)生，學(xué)習(xí)目標(biāo)明確、相同，對(duì)學(xué)員人數(shù)限制為從10到上百。學(xué)員除了“自主在線學(xué)習(xí)”（線上）以外，教師還可以進(jìn)行“課堂學(xué)習(xí)交流”（線下）。由于SPOC一般為特定課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生必須完成，因此，在學(xué)生完成課程后，綜合評(píng)價(jià)包括系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)價(jià)和線下課程評(píng)價(jià)兩部分構(gòu)成。

雖然各種改進(jìn)的MOOC不斷涌現(xiàn)，但MOOC仍然有存在的必要性，SPOC也面臨諸多的阻力，比如教師信息素養(yǎng)水平低、教學(xué)設(shè)計(jì)缺乏，個(gè)性化學(xué)習(xí)需求未能滿足等[3]。

1.2 “MOOC+SPOC”混合式教學(xué)

“MOOC+SPOC”混合教學(xué)模式是大學(xué)教育教學(xué)改革的推進(jìn)方向。2015年1月，中國高校計(jì)算機(jī)教育MOOC聯(lián)盟“大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程工作組成立，國內(nèi)多所大學(xué)加入該工作組，相繼推出和實(shí)施針對(duì)本校學(xué)生的“MOOC+SPOC”課程教學(xué)體系，并在多方面取得了積極的效果[2]。針對(duì)我院的具體情況，以下幾個(gè)問題需要深入思考和謹(jǐn)慎定位：①“MOOC+SPOC”模式是否適合本院開設(shè)的所有課程？②“MOOC+SPOC”模式下，教師素養(yǎng)水平如何？教師的設(shè)計(jì)能力如何？③“MOOC+SPOC”模式下，對(duì)于同一門課程，針對(duì)不同基礎(chǔ)的學(xué)生，能否實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教與學(xué)？④“MOOC+SPOC”模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果如何評(píng)價(jià)？

2 基于“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式的構(gòu)建

通過對(duì)上述4個(gè)關(guān)鍵問題的深入思考和定位，針對(duì)程序設(shè)計(jì)類課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)有限、實(shí)踐性強(qiáng)等問題，我們提出基于“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式。該模式將整個(gè)教學(xué)過程分為4個(gè)階段：課前感性認(rèn)識(shí)、課中理性學(xué)習(xí)、課間技能實(shí)踐和課后評(píng)價(jià)提升，4個(gè)階段的關(guān)系如圖1所示。

每個(gè)階段都配有相應(yīng)的任務(wù)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)各個(gè)階段的遞進(jìn)，各個(gè)階段的任務(wù)分布見表1。

2.1 課前感性認(rèn)識(shí)的設(shè)計(jì)

課前感性認(rèn)識(shí)階段要求學(xué)生利用學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，目的是讓學(xué)生對(duì)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，產(chǎn)生興趣，并提醒學(xué)生不要匆忙進(jìn)入具體知識(shí)技能的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。針對(duì)本院教師和學(xué)生的具體情況，在這個(gè)階段引入北京大學(xué)的MOOC課程計(jì)算概論A。學(xué)生在學(xué)習(xí)C語言之前，必須先完成該MOOC課程“感性認(rèn)識(shí)”的學(xué)習(xí)部分。

另外，在正式開始學(xué)習(xí)C語言之后，教師根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)度，適時(shí)再引入MOOC課程計(jì)算概論A的“理性認(rèn)識(shí)”部分，使得學(xué)生對(duì)具體知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)也先有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，本階段流程如圖2所示。

2.2 課中理性學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)

課中理性學(xué)習(xí)階段根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)度，由教師以章節(jié)為單位，或者以知識(shí)點(diǎn)為單位，提出相應(yīng)的B級(jí)任務(wù)。學(xué)生除了可再次使用MOOC自主學(xué)習(xí)以外，教師提供相應(yīng)的SPOC教程，并會(huì)將任務(wù)具體所用知識(shí)點(diǎn)在課堂上給予講解，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)完成和提交任務(wù)，本階段流程如圖3所示。

2.3 課間技能實(shí)踐的設(shè)計(jì)

在課中理性學(xué)習(xí)階段結(jié)束，學(xué)生提交任務(wù)獲得評(píng)價(jià)后，課間技能實(shí)踐階段將在上一階段的基礎(chǔ)上進(jìn)行。同樣，由教師根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)度，以章節(jié)為單位，或者以知識(shí)點(diǎn)為單位，提出相應(yīng)的C級(jí)任務(wù)。學(xué)生可再次使用上一階段的SPOC課程自主復(fù)習(xí)，教師提供“線上”技能訓(xùn)練平臺(tái)，將C級(jí)任務(wù)以比賽的形式向?qū)W生發(fā)布，要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。為此，在這個(gè)階段引入了北京大學(xué)“openjudge開放的在線程序測(cè)試平臺(tái)”，學(xué)生將在這個(gè)平臺(tái)上完成和提交任務(wù)，本階段流程如圖4所示。

2.4 課后評(píng)價(jià)提升的設(shè)計(jì)

在第二和第三階段任務(wù)完成的基礎(chǔ)上，進(jìn)入課后評(píng)價(jià)提升階段。同樣，由教師根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)度，以章節(jié)為單位，或者以知識(shí)點(diǎn)為單位，提出相應(yīng)的D級(jí)任務(wù)。學(xué)生可任意選擇前階段的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主復(fù)習(xí)，教師仍然使用北京大學(xué)“openjudge開放的在線程序測(cè)試平臺(tái)”發(fā)布D級(jí)任務(wù)，學(xué)生在本課程成績?cè)u(píng)定之前完成即可。能力強(qiáng)的學(xué)生可在平臺(tái)上完成和提交任務(wù)，能力弱一點(diǎn)的也可以通過在“線下”跟與教師進(jìn)行“一對(duì)一”個(gè)性化教學(xué)之后完成，本階段流程如圖5所示。

需要說明的是，整個(gè)教學(xué)模式中的4個(gè)階段存在迭代關(guān)系，每一階段的進(jìn)入要在上一階段基本完成的基礎(chǔ)上開始。如果學(xué)生在完成下一階段的任務(wù)出現(xiàn)困難時(shí)，可以重復(fù)上一階段的學(xué)習(xí)；上一階段的學(xué)習(xí)成果會(huì)作為下一階段學(xué)習(xí)的初始值。由于程序設(shè)計(jì)語言前后知識(shí)的連續(xù)性和依賴性，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容所設(shè)計(jì)的每一次“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”都是整個(gè)教學(xué)模式的一次“迭代”。

3 基于“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式的實(shí)施

考慮到C語言是計(jì)算機(jī)專業(yè)首先學(xué)習(xí)的第一門程序設(shè)計(jì)類課程，因此，我們選擇計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的C程序設(shè)計(jì)作為“MOOC+SPOC”教學(xué)模式的實(shí)例課程。根據(jù)這門課程本身的教學(xué)內(nèi)容和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)施了多次基于“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的迭代。

3.1 課前感性認(rèn)識(shí)的實(shí)踐

北京大學(xué)開設(shè)的MOOC課程計(jì)算概論A中的感性認(rèn)識(shí)部分提出一個(gè)問題：找出以下數(shù)列中的最大數(shù)：78，56，69，31，36……針對(duì)這個(gè)問題，教師給出A級(jí)任務(wù)：學(xué)生課前自行思考這個(gè)問題并給出答案。之后，要求學(xué)生觀看MOOC，體驗(yàn)計(jì)算機(jī)解決這個(gè)問題的思路，對(duì)這道題所蘊(yùn)含的“循環(huán)結(jié)構(gòu)”有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。

3.2 課中理性學(xué)習(xí)的實(shí)踐

根據(jù)“循環(huán)結(jié)構(gòu)”這一知識(shí)點(diǎn)，教師發(fā)布B級(jí)任務(wù)：計(jì)算器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。首先，課前要求學(xué)生觀看MOOC課程計(jì)算概論A中介紹“循環(huán)結(jié)構(gòu)”具體知識(shí)的內(nèi)容；其次，課堂上教師具體講解設(shè)計(jì)計(jì)算器所用到的知識(shí)點(diǎn)；再者，在實(shí)驗(yàn)課上以SPOC形式，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)自主完成任務(wù)，并在實(shí)驗(yàn)課當(dāng)堂提交任務(wù)。教師將從教師機(jī)接收到學(xué)生的程序，也可隨機(jī)抽查某一學(xué)生的任務(wù)（程序）編輯、調(diào)試、運(yùn)行的結(jié)果。由于C程序設(shè)計(jì)是雙語教學(xué)示范課程，在這個(gè)階段，采用全英文VC++6.0平臺(tái)，檢驗(yàn)學(xué)生的程序正確率，教師可根據(jù)對(duì)學(xué)生的了解或?qū)W生的完成情況（如實(shí)驗(yàn)報(bào)告），檢查和評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)“循環(huán)結(jié)構(gòu)”基本知識(shí)點(diǎn)和技能的掌握情況。

3.3 課間技能實(shí)踐的實(shí)踐

根據(jù)“循環(huán)結(jié)構(gòu)”這一知識(shí)點(diǎn)和第二階段的學(xué)生任務(wù)提交情況，教師發(fā)布C級(jí)任務(wù)：循環(huán)結(jié)構(gòu)之比賽。教師在“openjudge開放的在線程序測(cè)試平臺(tái)”選擇一些難度高于B級(jí)任務(wù)的題目，以比賽的形式發(fā)布，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，并在平臺(tái)上提交任務(wù)。

3.4 課后評(píng)價(jià)提升的實(shí)踐

根據(jù)“循環(huán)結(jié)構(gòu)”這一知識(shí)點(diǎn)和第三階段的學(xué)生任務(wù)完成情況，教師發(fā)布D級(jí)任務(wù)：猜數(shù)游戲（1階～ 4階）。學(xué)生在完成這一階段的任務(wù)之前，可以評(píng)估自己前三階段的任務(wù)完成情況，如果前三階段完成較好，即對(duì)于能力強(qiáng)的同學(xué)，可直接開始完成D級(jí)任務(wù)；如果前三階段還有未完成的，即對(duì)于能力弱一點(diǎn)的同學(xué)，可以復(fù)習(xí)前幾階段“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的資料，還可以與教師建立“一對(duì)一”的個(gè)性化教與學(xué)模式，這個(gè)模式可以在“線上”，也可以在“線下”。另外，本階段的任務(wù)設(shè)計(jì)力求解決現(xiàn)實(shí)問題，是分級(jí)的實(shí)際問題。如，“猜數(shù)游戲”可按照游戲的難度和人性化程度分為4階，對(duì)于能力弱一點(diǎn)的學(xué)生也能完成“一半”的任務(wù)，而這“一半”的任務(wù)也可以獨(dú)立作為游戲，不至于影響到學(xué)生的積極性。能力強(qiáng)的學(xué)生則可以完成第4階難度的游戲設(shè)計(jì)，并在“openjudge開放的在線程序測(cè)試平臺(tái)”上提交任務(wù)。能力弱的、有疑問的學(xué)生可在全英文VC++6.0上完成，由教師和學(xué)生進(jìn)行“一對(duì)一”的個(gè)性化教學(xué)，教師根據(jù)具體情況與學(xué)生商定一個(gè)計(jì)劃進(jìn)度，按計(jì)劃進(jìn)度完成任務(wù)，學(xué)生單獨(dú)提交任務(wù)給教師。

4 基于“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的程序設(shè)計(jì)模式的教學(xué)效果

4.1 學(xué)生期末成績

以下是本校2015級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與計(jì)算機(jī)專業(yè)使用基于“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式后，與2014級(jí)使用同一份“C程序設(shè)計(jì)”試卷考試的期末成績分布情況，見表2和表3。

對(duì)比兩個(gè)年級(jí)的成績分布，發(fā)現(xiàn)2015級(jí)的及格率大幅提高，60～69分和70～79分的學(xué)生明顯增加，但是80～89分和90～100分的學(xué)生有所下降。

4.2 成績?cè)u(píng)價(jià)

合理的評(píng)價(jià)機(jī)制有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在課程開始之前，教師已將本學(xué)期本課程的教學(xué)活動(dòng)或成績?cè)u(píng)價(jià)方法告之學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)。在“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式引導(dǎo)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到提高，教師把平時(shí)成績的計(jì)算方法進(jìn)行了改進(jìn)。在上述的4個(gè)階段中都有評(píng)價(jià)機(jī)制，主要包括3個(gè)方面：教師評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)和平臺(tái)評(píng)價(jià)。教師評(píng)價(jià)的目的是引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生完成基本技能訓(xùn)練的評(píng)價(jià)，鑒于程序設(shè)計(jì)語言的實(shí)踐性較強(qiáng)，這是學(xué)生學(xué)習(xí)情況的基本評(píng)價(jià)；平臺(tái)評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生能力的一個(gè)衡量，以某一道題的完成情況，包括排名、狀態(tài)、統(tǒng)計(jì)和提問。當(dāng)學(xué)生的教師評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)和平臺(tái)評(píng)價(jià)出來之后，這個(gè)學(xué)生會(huì)得到一個(gè)什么樣的期末成績，教師可以提前預(yù)測(cè)，而且期末成績也和之前的“三方評(píng)價(jià)”緊密相連。

5 基于“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式的反思

探索新的教學(xué)模式是為了提高教學(xué)質(zhì)量，通過對(duì)“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”程序設(shè)計(jì)語言教學(xué)模式的構(gòu)建和實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)這種模式使得大部分學(xué)生的成績有所提高。我們也發(fā)現(xiàn)一些需要進(jìn)一步細(xì)化和改進(jìn)的問題：①教師對(duì)這種模式，特別是設(shè)計(jì)和使用SPOC的駕馭能力還有待提高，要實(shí)現(xiàn)全部教學(xué)內(nèi)容的4個(gè)階段的設(shè)計(jì)，還需要教師不斷地摸索和改進(jìn)；②仍然要特別注意學(xué)生的基礎(chǔ)和個(gè)人能力的不同，一般情況下，學(xué)生從第二階段開始就會(huì)有不同的表現(xiàn)，教師應(yīng)該適時(shí)觀察是否提前對(duì)一些同學(xué)展開“一對(duì)一”的個(gè)性化教學(xué)；③第三階段主要依靠平臺(tái)進(jìn)行評(píng)價(jià)，但也會(huì)出現(xiàn)學(xué)生“線下”已完成任務(wù)，待提交到平臺(tái)出現(xiàn)問題的情況，這個(gè)時(shí)候也需要教師適時(shí)介入，給予靈活的處理和評(píng)價(jià)；④在下一輪的“MOOC+SPOC+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的改進(jìn)和實(shí)踐中，應(yīng)該關(guān)注學(xué)生對(duì)這一模式的評(píng)價(jià)，特別是高分段學(xué)生略有減少的原因的探究；⑤在教學(xué)過程中，爭取做到“教師要閑，學(xué)生要忙”[5]，可以適當(dāng)融入“翻轉(zhuǎn)課堂”的形式，但要把握好度。

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（編輯：郭田珍）