基于協(xié)作式開放在線教程和Trustie創(chuàng)新實(shí)踐社區(qū)的多元化教學(xué)研究與實(shí)踐

瞿紹軍

(湖南師范大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長沙 410081)

0 引 言

自2012年來，全球MOOC課程與用戶數(shù)量出現(xiàn)爆炸式增長。MOOC完全開放，任何人均可選課，學(xué)習(xí)過程不再受時(shí)間、地點(diǎn)的局限。通過MOOC，學(xué)生可以享受世界范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，特別是名校和大師課程。然而，MOOC課程內(nèi)容建設(shè)開發(fā)成本高，形式和內(nèi)容過于嚴(yán)謹(jǐn)，不夠靈活，對大部分老師來說，進(jìn)入門檻較高，一定程度上影響了老師從事MOOC教學(xué)的積極性。此外，MOOC教學(xué)環(huán)節(jié)中主要是通過講課視頻、作業(yè)習(xí)題、論壇互動等要素組織教學(xué)過程，但對協(xié)同編寫教材、更新教學(xué)內(nèi)容、協(xié)同開發(fā)教學(xué)案例沒有較好的解決方案,并且缺少對實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)的支持。

1 MOOC、COOC、Trustie平臺

1.1 MOOC

大規(guī)模開放式網(wǎng)絡(luò)課程是應(yīng)信息爆炸時(shí)代各種機(jī)構(gòu)及其分支學(xué)科面臨的種種挑戰(zhàn)而生，MOOC是一門奉行公開、參與、分散的課程，它支持以網(wǎng)絡(luò)為媒介的終身學(xué)習(xí)。MOOC的特點(diǎn)有：開放性的優(yōu)質(zhì)師資、課程設(shè)置與學(xué)習(xí)資源；即時(shí)性的學(xué)習(xí)活動、交流互動與效果反饋；個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容、速度與深度。它是一種以學(xué)生為中心的能力培養(yǎng)教學(xué)模式。

1.2 COOC

COOC（Collaborative Open Online Course）是基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)作式開放在線教程，以類似Linux kernel合作創(chuàng)作的理念進(jìn)行快速迭代，并配以其他多媒體手段，通過開放在線模式建設(shè)動態(tài)的、具有良好交互特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)教程，使MOOC的教學(xué)模式具有更加豐富的內(nèi)涵[1]。在MOOC教學(xué)中，其教材僅僅是將傳統(tǒng)紙質(zhì)教材電子化，并沒有體現(xiàn)開放在線的特點(diǎn)。相對傳統(tǒng)教材編寫模式，COOC具有編寫周期短、更新速度快、內(nèi)容組織靈活的特點(diǎn)。COOC可以在短時(shí)間內(nèi)通過互聯(lián)網(wǎng)組織多位專家甚至學(xué)生，在各自熟悉的領(lǐng)域方向，快速實(shí)現(xiàn)富有特色的教材出版。同時(shí)，COOC沒有出版周期的限制，最新的內(nèi)容加入和修正可以隨時(shí)進(jìn)行，因此可以保持教材始終是最新的內(nèi)容。此外，同一個COOC教材，老師可以根據(jù)不同的教學(xué)對象和教學(xué)目的，選取其中部分內(nèi)容進(jìn)行組合，形成自己需要的教材進(jìn)行因材施教。兩者相比，COOC側(cè)重教材內(nèi)容，MOOC側(cè)重教材內(nèi)容的呈現(xiàn)。

COOC平臺整體架構(gòu)圖如圖1所示[1]。教材建設(shè)體系以GitHub為核心，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對多點(diǎn)的在線教程建設(shè)模式。教材形式是將講義、教材、視頻、習(xí)題4方面內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了開源教程的快速迭代更新。平臺的最大限制是缺少對實(shí)踐環(huán)節(jié)的支持，需要其他相關(guān)平臺配合。

圖1 COOC平臺整體架構(gòu)圖

1.3 Trustie

Trustie是一個面向高校創(chuàng)新實(shí)踐的在線協(xié)作平臺，簡稱“確實(shí)”。高校教師、學(xué)生和科研人員可以在此開展多種在線協(xié)同教學(xué)、協(xié)同開發(fā)、協(xié)同研究、社區(qū)協(xié)作等活動。Trustie社區(qū)可以看做是一種“互聯(lián)網(wǎng)+”思維在高?？平填I(lǐng)域的大型探索性實(shí)踐。Trustie為高校師生和科研人員提供一個協(xié)同在線教學(xué)和研究社區(qū)，可以最大限度地減輕教學(xué)負(fù)擔(dān)、提升科研效率，提高學(xué)生的實(shí)踐技能與創(chuàng)新能力。

Trustie提 出 的“MOOC+MOOP（Massive Open Online Project）”創(chuàng)新實(shí)踐模型，將開源理念和機(jī)制引入高校教學(xué)與科研活動，能夠有效支持“教師主導(dǎo)、學(xué)生主動”的社區(qū)型學(xué)習(xí)、實(shí)踐和創(chuàng)新活動。目前，已有超過200所高校和科研機(jī)構(gòu)在平臺上開展在線協(xié)同開發(fā)、協(xié)同學(xué)習(xí)和協(xié)同研究[2-3]。Trustie側(cè)重的是對課下實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)和綜合項(xiàng)目的管理和支持，其平臺架構(gòu)主要包括課程學(xué)習(xí)平臺、項(xiàng)目實(shí)踐平臺和社區(qū)分析平臺三大功能模塊：課程學(xué)習(xí)平臺包括課程資源庫、課程題庫、常規(guī)作業(yè)、分組作業(yè)、在線測驗(yàn)、問卷、問答和課內(nèi)實(shí)時(shí)評估；項(xiàng)目實(shí)踐平臺包括分組作業(yè)集成、開發(fā)論壇、里程碑、代碼托管和開發(fā)任務(wù)跟蹤；社區(qū)分析平臺包括統(tǒng)計(jì)功能定制、教師實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析、學(xué)生實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析、教學(xué)綜合評估和數(shù)據(jù)分析報(bào)告。

課程社區(qū)的基本使用流程如圖2所示。包括教師和學(xué)生使用兩大部分，詳細(xì)使用方法可參考文獻(xiàn)[2]。課程社區(qū)倡導(dǎo)教師之間分享課程班級中的資源、班級作業(yè)，擴(kuò)大分享和交流范圍。通過社區(qū)分析，平臺能夠?qū)虒W(xué)活動數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析，分析結(jié)果將恰當(dāng)?shù)卣宫F(xiàn)給師生。事實(shí)上，在實(shí)際操作過程中，助教等教師團(tuán)隊(duì)的成員可以完成大部分學(xué)任務(wù)，并不會增加任課教師負(fù)擔(dān)。

Trustie平臺的最大好處在于可以很好地銜接課上課下（課上講授+課下實(shí)踐）、課內(nèi)課外，其優(yōu)勢在于對實(shí)踐的支持，包括對程序設(shè)計(jì)類課程程序的自動評判，對畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程的支持和管理，對綜合實(shí)踐（包括項(xiàng)目開發(fā)管理）的支持。項(xiàng)目是用戶創(chuàng)建的對應(yīng)于一個小組或團(tuán)隊(duì)協(xié)同的實(shí)踐社區(qū)，由管理員、開發(fā)人員和報(bào)告人組成，提供問題跟蹤、版本管理、里程碑、代碼質(zhì)量分析、資源托管、交流研討等功能。

2 “MOOC+COOC+Trustie+視頻分享平臺”的協(xié)作教學(xué)平臺

圖2 課程社區(qū)基本使用流程

針對MOOC平臺進(jìn)入門檻和開發(fā)成本高[4]、協(xié)同開發(fā)和更新教材難，COOC缺乏對實(shí)踐教學(xué)的支持、Trustie平臺的資源共享過于簡單等缺陷，利用各自優(yōu)勢和現(xiàn)代信息技術(shù)成果，整合多種資源，集合多種平臺優(yōu)勢建立了具有協(xié)作開發(fā)在線教程、資源分享、班級作業(yè)管理、在線評分、輔導(dǎo)答疑和項(xiàng)目開發(fā)等功能的集教材、講義、多媒體教學(xué)視頻和課程社區(qū)的四維一體的協(xié)作式開放在線學(xué)習(xí)平臺。該平臺實(shí)現(xiàn)了面對面課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)優(yōu)勢互補(bǔ)的混合式教學(xué)模式[5]，既發(fā)揮教師引導(dǎo)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又充分激發(fā)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性，其整體架構(gòu)如圖3所示。

2.1 協(xié)作式開放教程的編寫

在Gitbook中，因其不能直接上傳PPT課件和視頻，可以借助于“speakerdeck.com”生成課件和分享地址，以及將教學(xué)視頻上傳到騰訊視頻中，并將它們嵌入到Gitbook平臺進(jìn)行調(diào)用，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一操作和管理。建立了集文字、課件和教學(xué)視頻于一體的App Inventor移動應(yīng)用開發(fā)的協(xié)作式開放在線學(xué)習(xí)平臺。

2.2 實(shí)踐環(huán)節(jié)

2.2.1 課程社區(qū)

因Trustie平臺的課程資源模塊只能使用簡單的共享文件，缺乏靈活性，平臺中該模塊的資源來自上面介紹的COOC平臺。筆者主要使用Trustie平臺的課程作業(yè)模塊。作業(yè)分成編程作業(yè)和分組作業(yè)（或項(xiàng)目作業(yè)）：編程作業(yè)是平臺提供的一類特殊作業(yè)，教師發(fā)布編程作業(yè)后，學(xué)生提交的代碼將直接被平臺編譯執(zhí)行，并利用系統(tǒng)中的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，根據(jù)測試輸出結(jié)果給出得分，大大減輕了教師批改作業(yè)的負(fù)擔(dān)，其流程如圖4所示；分組作業(yè)發(fā)布后，分作品提交階段、作品補(bǔ)交階段、匿評階段和教師評閱階段，其流程見圖2。教師可以創(chuàng)建班級、發(fā)布/轉(zhuǎn)發(fā)通知、發(fā)布/引用/轉(zhuǎn)發(fā)課程資源、發(fā)布/引用/評閱作業(yè)、發(fā)布問卷、發(fā)布測驗(yàn)/自動批改試卷、社區(qū)分析。學(xué)生則可以根據(jù)邀請碼加入班級、發(fā)布/轉(zhuǎn)發(fā)老師發(fā)布的通知、下載課程資源、提交課程作業(yè)/匿評作業(yè)/查看作業(yè)成績、填寫和查看調(diào)查問卷、在線測試、瀏覽社區(qū)分析結(jié)果數(shù)據(jù)。如果開啟了匿評功能，學(xué)生不參加匿評將被扣分，如果不認(rèn)真評閱遭到投訴，經(jīng)教師確認(rèn)后可以進(jìn)行處罰和扣分，這些措施將極大督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和加深學(xué)生對知識的深入理解和反思。每個教學(xué)單元結(jié)束可以通過單元測試來檢驗(yàn)教學(xué)效果，整個教學(xué)過程中通過討論區(qū)實(shí)現(xiàn)在線交流、討論和答疑等互動。社區(qū)分析模塊提供教學(xué)過程的各方面統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括作業(yè)提交情況、批改、成績統(tǒng)計(jì)分析、社區(qū)活躍度統(tǒng)計(jì)等。

此外，在課程社區(qū)還可以進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新競賽等教學(xué)活動，平臺實(shí)現(xiàn)了對教學(xué)過程的全面支持。圖5是平臺應(yīng)用于畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐流程，包括從學(xué)生選題、開題、設(shè)計(jì)一直到最后的論文提交。

圖3 四維一體協(xié)作式開放在線學(xué)習(xí)平臺整體架構(gòu)

圖4 程序設(shè)計(jì)類課程作業(yè)實(shí)踐流程

圖5 平臺應(yīng)用于畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐流程

2.2.2 項(xiàng)目社區(qū)

項(xiàng)目社區(qū)是一種協(xié)同實(shí)踐社區(qū)，支持團(tuán)隊(duì)和小組開展各種作活動。項(xiàng)目社區(qū)的典型操作流程如下：①項(xiàng)目創(chuàng)建，團(tuán)隊(duì)（或小組）的核心成員首先創(chuàng)建一個項(xiàng)目；②成員添加，通知團(tuán)隊(duì)其他成員在Trustie平臺上注冊（如已注冊則忽略此步），將團(tuán)隊(duì)成員加入項(xiàng)目；③問題跟蹤，發(fā)布不同類型的問題，指派給責(zé)任人，并跟蹤解決進(jìn)度；④版本管理，基于Git版本庫實(shí)現(xiàn)分布式版本控制；⑤代碼質(zhì)量分析，基于Sonar實(shí)現(xiàn)代碼質(zhì)量的分析；⑥交流互動，基于討論區(qū)等工具開展深度技術(shù)交流和研究。

項(xiàng)目提供3種工作模式，管理員可以隨時(shí)切換：圈子模式，面向好友分享，支持論壇交流、資源等；研討模式，面向小組研究，支持任務(wù)分工、論壇交流資源享等； 開發(fā)模式，面向小組開發(fā)，支持問題跟蹤、代碼托管論壇交流等所有功能。

2.2.3 競賽社區(qū)

幫助教師創(chuàng)建和組織比賽，創(chuàng)建全生命期的創(chuàng)新競賽過程管理與作品開發(fā)平臺。

2.2.4 教學(xué)實(shí)現(xiàn)

課前準(zhǔn)備：一位教師或多位教師利用COOC協(xié)作開發(fā)在線課程資源，其中教學(xué)視頻可以提前錄制（用普通電腦+錄制屏幕工具即可，如Camtasia Studio），也可以是來自以前教學(xué)過程錄制的視頻或其他網(wǎng)上公開的視頻。

課前：學(xué)生先利用COOC平臺上的講義、教材和教學(xué)視頻進(jìn)行預(yù)習(xí)和自學(xué)，學(xué)生記錄下難以理解的部分，在課堂教學(xué)中將重點(diǎn)關(guān)注這部分內(nèi)容。

課中：教師重點(diǎn)介紹知識中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，相對傳統(tǒng)教學(xué)，將留出更多的時(shí)間，有利于支持教師將時(shí)間和精力轉(zhuǎn)到更高價(jià)值的活動之中，如進(jìn)行小組討論、任務(wù)協(xié)作、參與式、啟發(fā)式教學(xué)等，這與翻轉(zhuǎn)課堂類似。

課后：學(xué)生在線提交作業(yè)，通過相互匿評、教師評閱、反復(fù)觀看COOC課程資源中理解不好的知識點(diǎn)等鞏固學(xué)習(xí)的內(nèi)容；在匿評監(jiān)督機(jī)制下，平臺將督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)和完成作業(yè)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和加深學(xué)習(xí)對知識的深入理解和反思。

課后支持：在整個學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以在線實(shí)時(shí)討論學(xué)習(xí)的內(nèi)容和作業(yè)，平臺將記錄下每個人的學(xué)習(xí)足跡，系統(tǒng)進(jìn)行社區(qū)活躍度的排名。教師可以將活躍度情況作為平時(shí)學(xué)習(xí)成績的依據(jù)，該措施將激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)中遇到問題的深度交流。

反饋分析：利用社區(qū)分析功能和師生的討論記錄，挖掘和分析教學(xué)中存在的問題，進(jìn)行改進(jìn)和完善COOC中教材和其他教學(xué)資源，進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

2.3 總結(jié)與反思

在實(shí)踐教學(xué)過程中和教學(xué)結(jié)束后，可及時(shí)進(jìn)行總結(jié)和反思，吸收教學(xué)過程、畢業(yè)設(shè)計(jì)和綜合項(xiàng)目中產(chǎn)生的優(yōu)秀作品，進(jìn)行提煉，形成新的教學(xué)內(nèi)容和案例，通過修訂完善原有教材、講義，加入新的內(nèi)容和案例，形成新的教材和講義。該模式特別適合技術(shù)變化、知識更新和軟件版本更新快這些類型的課程，例如計(jì)算機(jī)類大部分課程。

與之前該課程采用傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，采用四維一體協(xié)作教學(xué)平臺的混合式教學(xué)模式授課由傳統(tǒng)教學(xué)模式的“以教師為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的“以學(xué)生為中心”，由傳統(tǒng)教學(xué)模式的“課上知識傳遞，課后吸收內(nèi)化”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢n前知識傳遞，課上內(nèi)化吸收”，由傳統(tǒng)教學(xué)模式的“教師是演員，學(xué)生是觀眾”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生是主演，教師是導(dǎo)演”，極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和能動性，培養(yǎng)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、自主分析問題、有效解決問題、深入拓展發(fā)掘的能力。相對傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生的優(yōu)秀率和整體成績的提高均超過10%，學(xué)生的綜合作品在創(chuàng)新性上也有很大的提高。此外，學(xué)生的綜合作品要求進(jìn)行提煉加工，制作文檔和PPT，形成新的教學(xué)案例供后續(xù)選課學(xué)生參照學(xué)習(xí)，形成良性循環(huán)。

3 結(jié) 語

結(jié)合MOOC、COOC和Trustie創(chuàng)新實(shí)踐社區(qū)，利用現(xiàn)代信息技術(shù)成果，整合多種資源，集合多種平臺優(yōu)勢建立具有協(xié)作開發(fā)在線教程、在線學(xué)習(xí)、資源分享、班級作業(yè)管理、在線評分、輔導(dǎo)答疑等功能的集教材、講義、多媒體教學(xué)視頻和課程社區(qū)四維一體的協(xié)作式開放在線學(xué)習(xí)平臺。平臺具有協(xié)作、開放、在線、門檻低、開發(fā)速度快、建設(shè)成本低、開發(fā)和使用靈活等優(yōu)勢，兼具M(jìn)OOC、COOC平臺功能和優(yōu)勢。通過改變或重組教學(xué)流程，促進(jìn)混合式教學(xué)與參與式學(xué)習(xí)，提高了教與學(xué)的質(zhì)量。

通過這種方式對教學(xué)模式進(jìn)行改革，以湖南師范大學(xué)開設(shè)的“App Inventor移動應(yīng)用開發(fā)”課程作為改革實(shí)驗(yàn)的對象，利用開發(fā)的平臺進(jìn)行多元化教學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究，讓學(xué)生參與資源創(chuàng)造，在線完成課程作業(yè)，相互匿評作業(yè)等，改變了過去以填鴨式灌輸為主的教學(xué)方式，同時(shí)靈活運(yùn)用啟發(fā)式、討論式等多種教學(xué)方法，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生主動探究、積極思考分析、發(fā)揮創(chuàng)新創(chuàng)造的能力，打造對社會發(fā)展更加有用的創(chuàng)新型人才。