基于MOOC的混合式教學(xué)設(shè)計與實踐

朱洪軍，李 曦

（1.安徽信息工程學(xué)院 大數(shù)據(jù)與人工智能學(xué)院，安徽 蕪湖 241000；2.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院，安徽 合肥 230026）

0 引 言

混合式教學(xué)（Blended Learning，B-Learning，又譯為混合式學(xué)習(xí)）一詞最早出現(xiàn)在1999年美國亞特蘭大一家名為“EPIC Learning”的電腦培訓(xùn)學(xué)校的公開報告中[1]。在2003年之前，國際上對混合式教學(xué)研究較少，從2007年開始有大幅度增長，并在2012年達到頂峰[2]。

混合式教學(xué)是面對面教學(xué)與在線教學(xué)的結(jié)合[3]。 美 國 Indiana University Curtis的 J.Bonk教 授 與Brigham Young University的Charles R.Graham教員在著作The Handbook of Blended Learning中認(rèn)為[4-5]：混合式教學(xué)是教學(xué)領(lǐng)域的一個專有概念，為傳統(tǒng)面對面教學(xué)與基于因特網(wǎng)學(xué)習(xí)的混合。

1 混合式教學(xué)研究現(xiàn)狀

1.1 國外現(xiàn)狀

美國K-12（Kindergarten to Grade 12 Level of Education，幼兒至12年級教育階段）學(xué)校很早就開展了基于在線學(xué)習(xí)（Online Learning）的混合式教學(xué)實踐，并取得不錯效果。例如，賓夕法尼亞州春城小學(xué)（Spring City Elementary School）于2012年秋季學(xué)期開始實施混合式教學(xué)項目。自混合式教學(xué)項目實施以來，春城小學(xué)所有年級和學(xué)科的測試分?jǐn)?shù)都有提高[6-7]。

許多國外教育機構(gòu)或?qū)W者都對混合式教學(xué)理論進行了研究和實施，包括但不限于教學(xué)方法、教學(xué)過程模型、教學(xué)資源開發(fā)等。

Purnima Valiathan在文獻[8]中描述了NIIT（National Institute of Information Technology，印度國家技術(shù)信息學(xué)院）公司使用的3種混合式教學(xué)模型，即技能驅(qū)動學(xué)習(xí)（Skill-driven learning）、態(tài)度驅(qū)動學(xué)習(xí)（Attitude-driven learning）和能力驅(qū)動學(xué)習(xí)（Competence-driven learning）。Kulvietiene R.、Sileikiene I.和 Zapolskiene J在文獻 [9]介紹了 ADDIE（Analysis，Design，Development，Implementation，and Evaluation）模型，該模型被立陶宛Vilnius Gediminas Technical University應(yīng)用在E-Learning（Electronic Learning，電子化教學(xué)，或譯電子化學(xué)習(xí)）混合式教學(xué)項目中。

此外，文獻[6]文獻[10]闡述了美國克萊頓克里斯坦森研究所（The Clayton Christensen Institute，由美國哈佛大學(xué)商學(xué)院教授Clayton Christensen創(chuàng)建）總結(jié)的4種混合式教學(xué)模型：循環(huán)模型（Rotation Model）、柔性模型（Flex Model）、點菜模型（A La Carte Model）、富虛擬模型（Enriched Virtual Model）；其中，循環(huán)模型又分為位置循環(huán)（Station Rotation）、實驗室循環(huán)（Lab Rotation）、反轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）和個體循環(huán)（Individual Rotation）。4種不同的混合式教學(xué)模型有機地結(jié)合了在線學(xué)習(xí)與面對面教學(xué)的優(yōu)勢，給學(xué)生提供了豐富且靈活的學(xué)習(xí)方式。

1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

在國內(nèi)，北京師范大學(xué)何克抗教授早在2004年就已經(jīng)對混合式教學(xué)進行了介紹和研究，他認(rèn)為把“以學(xué)為主”的教學(xué)設(shè)計和“以教為主”的教學(xué)設(shè)計結(jié)合起來的“教學(xué)并重”的教學(xué)設(shè)計也是一種混合式教學(xué)[11-12]。

黃榮懷等在文獻[13]中提出了一種包含前端分析、活動和資源設(shè)計、教學(xué)評估3個階段的混合式學(xué)習(xí)課程設(shè)計框架。金一等在文獻[14]中描述了基于混合式學(xué)習(xí)的分層教學(xué)模式，該模式根據(jù)專業(yè)特性、基礎(chǔ)水平和教學(xué)目標(biāo)等，將不同專業(yè)學(xué)生分類，并提出含前端分析、學(xué)習(xí)活動設(shè)計、混合教學(xué)實施和學(xué)習(xí)效果評估的混合式學(xué)習(xí)下的教學(xué)設(shè)計過程模型。唐文秀等在文獻[15]中，從學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果三方面構(gòu)建了一種混合學(xué)習(xí)五維評價模型，主要有參與度、交互性、效果度、滿意度和適應(yīng)性。馬紅亮等在文獻[16]中介紹了基于MOOC的中外合作混合教學(xué)情況，作者所在學(xué)校與國內(nèi)北京師范大學(xué)、英國愛丁堡大學(xué)（The University of Edinburgh）等高校開展了一系列混合式教學(xué)創(chuàng)新實踐，其采用面對面教學(xué)、互動式視頻會議、混合學(xué)習(xí)平臺和MOOC等方式。楊芳等在文獻[17]中介紹了基于MOOC和雨學(xué)堂平臺的混合式教學(xué)案例，并在教學(xué)結(jié)果評估中，分析了助教和學(xué)生對MOOC及雨學(xué)堂平臺的滿意度。

2 基于MOOC的混合式教學(xué)方案設(shè)計——以軟件設(shè)計模式課程為例

軟件設(shè)計模式課程是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院軟件工程碩士專業(yè)選修課，共70學(xué)時，3學(xué)分。軟件設(shè)計模式MOOC于2016年10月起發(fā)布在開放平臺，學(xué)習(xí)模式為自主學(xué)習(xí)。截止2018年7月，軟件設(shè)計模式MOOC在線學(xué)習(xí)人數(shù)累計超過5 000。

筆者以軟件設(shè)計模式課程為例，詳細闡述基于MOOC的混合式教學(xué)方案設(shè)計，包括教學(xué)資源設(shè)計、教學(xué)過程設(shè)計和教學(xué)方法設(shè)計等。

2.1 教學(xué)資源設(shè)計

教學(xué)資源是教學(xué)活動順利開展的先決條件，包括教學(xué)材料、工具和環(huán)境設(shè)施等。教學(xué)工具和環(huán)境設(shè)施等教學(xué)資源需求取決于教學(xué)材料，如MOOC相關(guān)的教學(xué)材料展示需要具有視頻播放和網(wǎng)絡(luò)訪問等能力的教學(xué)設(shè)施或設(shè)備支持?；贛OOC的混合式教學(xué)在設(shè)計教學(xué)大綱、課件等傳統(tǒng)課堂教學(xué)材料之外，還應(yīng)著重開發(fā)用于線上教學(xué)的MOOC資源，如視頻、互動話題、在線練習(xí)等。軟件設(shè)計模式課程混合式教學(xué)材料框架如圖1所示。

圖1 軟件設(shè)計模式課程混合式教學(xué)材料框架

軟件設(shè)計模式課程的混合式教學(xué)材料框架包含課程大綱、線上教學(xué)材料、線下教學(xué)材料和參考資料等。教學(xué)大綱分為理論教學(xué)和實踐/實驗大綱，主要涉及教學(xué)目標(biāo)、計劃和要求，學(xué)生特點分析，教學(xué)內(nèi)容、重/難點定位，參考教材，實驗設(shè)備、任務(wù)等；線上教學(xué)材料包括77個授課視頻、25份章節(jié)練習(xí)（如圖2所示）、20份在線測試題、若干互動話題等；線下教學(xué)資料用于開展正常的課堂教學(xué)活動，與線上教學(xué)材料互補，包括課件、課前任務(wù)單（如圖3所示）、研討案例等。

圖2 章節(jié)練習(xí)示例

圖3 課前任務(wù)單示例

2.2 教學(xué)過程設(shè)計

教學(xué)過程是包含準(zhǔn)備、選課、教學(xué)實施、評價和結(jié)課等一系列活動的流程。每個活動階段需要教學(xué)參與者執(zhí)行不同的教學(xué)任務(wù)。

軟件設(shè)計模式課程混合式教學(xué)過程是一個具有迭代特征的活動流程，單個教學(xué)迭代周期從課前準(zhǔn)備開始至結(jié)課結(jié)束（如圖4所示）。

在圖4中，制作MOOC活動是開展基于MOOC的混合式教學(xué)實踐的前提，該活動需要完成MOOC大綱設(shè)計、知識點分割與重構(gòu)、視頻制作、輔助資料開發(fā)等任務(wù)。教師在實施教學(xué)前需要提前設(shè)計和開發(fā)課堂教學(xué)所需的課程資料，并設(shè)計教學(xué)互動活動，最后發(fā)布課程。軟件設(shè)計模式MOOC大綱，共計完識單元切分。選課活動分成線上和線下。MOOC依賴于公共的在線教學(xué)平臺，線上教學(xué)的開展需要借助這些平臺提供的服務(wù)。線下選課為當(dāng)前學(xué)校所開展的傳統(tǒng)教學(xué)管理方式，由校內(nèi)軟件平臺向?qū)W生提供選課服務(wù)。

圖4 軟件設(shè)計模式課程混合式教學(xué)過程

教師與學(xué)習(xí)者之間的交互主要是在教學(xué)實施期間發(fā)生的，分為線上自主學(xué)習(xí)交互和線下課堂學(xué)習(xí)交互。線上自主學(xué)習(xí)交互借助MOOC平臺提供的軟件服務(wù)進行，如話題討論、評論互動等。線下課堂學(xué)習(xí)交互式是教師在發(fā)布課程前已經(jīng)設(shè)計和開發(fā)好的教學(xué)活動，可以有理論授課、主題研討、實踐/實驗等不同的活動形式。圖5是軟件設(shè)計模式MOOC話題討論示例。

相比于傳統(tǒng)教學(xué)模式，基于MOOC的混合式教學(xué)綜合了線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)活動，學(xué)習(xí)者具有極大的自主性和靈活性。因此，為了能夠客觀衡量學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，教師對學(xué)習(xí)者的課程評價也應(yīng)分為線上評估和線下評估兩部分，線上評估的定量方法有習(xí)題、在線測試等，線下評估的定量方法有隨堂測驗、研討測評、作業(yè)測評等。

教學(xué)實施的最后階段主要進行課程總結(jié)和資料歸檔，課程總結(jié)主要是教學(xué)過程中缺陷和優(yōu)點的識別與分析，并制定下一個周期的教學(xué)迭代計劃，為后續(xù)教學(xué)方案改進提供有效支持。

表1 軟件設(shè)計模式MOOC大綱

圖5 MOOC話題示例

2.3 教學(xué)方法設(shè)計

有效的教學(xué)方法是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的可執(zhí)行方案，是面向應(yīng)用或技術(shù)實踐專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量保障。案例驅(qū)動是已被驗證的、培養(yǎng)軟件工程專業(yè)碩士的有效教學(xué)方法，可運用于在線教學(xué)和課堂教學(xué)。

由于課堂教學(xué)和MOOC教學(xué)在時間、空間、學(xué)習(xí)約束和交互性等多方面有著不同，軟件設(shè)計模式課程混合式教學(xué)需要分別針對線上教學(xué)和線下教學(xué)設(shè)計不同的案例教學(xué)方法。

軟件設(shè)計模式線上教學(xué)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，案例教學(xué)過程由設(shè)定目標(biāo)、案例分析、自主探究和討論反饋等階段組成（如圖6所示）。

軟件設(shè)計模式線下教學(xué)更加強調(diào)知識應(yīng)用與理解，借助研討、解答等高效的互動形式針對案例做出詳細剖析，教學(xué)環(huán)節(jié)有提出問題、分析問題、設(shè)計方案、案例實踐、成果展示和報告總結(jié)等環(huán)節(jié)（如圖7所示）。

圖6 線上案例教學(xué)環(huán)節(jié)

圖7 線下案例教學(xué)環(huán)節(jié)

3 軟件設(shè)計模式課程混合式教學(xué)實踐

基于MOOC的軟件設(shè)計模式混合式教學(xué)實踐分別于2017年秋季、2018年春季開展2個教學(xué)周期，制作完成視頻共約770分鐘、課件約200頁，開發(fā)案例工程3個及配套資料若干，組織課堂討論超過20次，線上發(fā)表討論話題超過100篇等。

通過采集近3年教學(xué)數(shù)據(jù)，基于MOOC的混合式教學(xué)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)效果的對比見表2。

表2 混合式與傳統(tǒng)課堂教學(xué)效果對比

從表2中可以得出：①相對于2016年春季的傳統(tǒng)課堂教學(xué)，2017年秋季實施混合式教學(xué)的學(xué)生平均成績提高了9.1%，2018年春季采用混合式教學(xué)模式的學(xué)生成績則提高了3.8%；②2016年春季成績標(biāo)準(zhǔn)差為8.8，2017年秋季和2018年春季則分別減小到4和5.2；表明采用混合式教學(xué)模式的學(xué)生成績更接近正態(tài)分布；③2018年春季相對2017年秋季混合式教學(xué)效果數(shù)據(jù)下降，原因為2017年秋季是第一次采用混合式教學(xué)，教學(xué)環(huán)節(jié)、成績評價指標(biāo)等方案設(shè)計存在一定缺陷；基于上一周期教學(xué)總結(jié)的基礎(chǔ)上，2018年春季對混合式教學(xué)方案進行了迭代和改進。

經(jīng)過教學(xué)實踐驗證，基于MOOC的混合式教學(xué)能夠解決或部分解決以下問題：①教學(xué)資源匱乏與學(xué)生體量大的矛盾，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺共享優(yōu)勢使教學(xué)資源發(fā)揮了規(guī)模價值，學(xué)生數(shù)量的增加并不會對教學(xué)資源稀釋或攤薄；②學(xué)生背景差異大與統(tǒng)一施教和教學(xué)評估的矛盾，對于跨專業(yè)或?qū)W科背景弱的學(xué)生，他們可以通過MOOC自主學(xué)習(xí)專業(yè)知識，從而降低背景差異對學(xué)習(xí)帶來的影響。課堂教學(xué)按照統(tǒng)一的學(xué)習(xí)要求和課程規(guī)范實施教學(xué)活動，是實現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)的基本保障。

4 結(jié) 語

基于MOOC的混合式教學(xué)模式向?qū)W生提供了豐富的線上、線下教學(xué)資源，解決了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)資源匱乏問題?；旌鲜浇虒W(xué)也使得自由、開放的MOOC與規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼n堂教學(xué)相互補充，相得益彰。

基于MOOC的混合式教學(xué)是教改的一種有益探索，但也應(yīng)當(dāng)指出：其不能解決技術(shù)理論更新與課程知識迭代不匹配的矛盾。國內(nèi)并未經(jīng)過大量案例論證或?qū)嵺`，也沒有經(jīng)典理論可以循規(guī)?；旌鲜浇虒W(xué)改革也可能會發(fā)生以下風(fēng)險：①教師工作量增加，混合式教學(xué)的執(zhí)行者除了完成傳統(tǒng)課堂教學(xué)工作量外，還會額外增加慕課制作、發(fā)布、開課的工作量，維護線上教學(xué)秩序，開展教輔活動，課程評估流程或規(guī)則也會變得更加復(fù)雜等；②結(jié)果的不確定性，新的教學(xué)模式或方法的實施會帶來不確定性的結(jié)果，基于MOOC的混合式教學(xué)可能適合軟件工程碩士的某門課程，也可能不適合。