計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)慕課教學(xué)研究與實(shí)踐

摘? 要： 計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)是為電類非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生開(kāi)設(shè)的一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)必修課。文章對(duì)其慕課教學(xué)進(jìn)行了研究，分析了慕課教學(xué)的特點(diǎn)以及傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的局限性，結(jié)合《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容、課程特點(diǎn)及慕課實(shí)踐，對(duì)如何提高該課程的教學(xué)效果提出了建議和思考。

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ);慕課;教學(xué)研究

中圖分類號(hào)： TP3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A? ? DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.10.052

本文著錄格式：汪友生. 計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)慕課教學(xué)研究與實(shí)踐[J]. 軟件，2019，40（10）：224228

Research and Practice on MOOC Teaching of Computer Software Foundation

WANG You-sheng

（School of Information and Communication Engineering， Beijing University of Technology， Beijing， 100124， China）

【Abstract】： Computer software foundation is a subject basic compulsory course for undergraduate students of electrical non-computer majors. This paper makes a research on the teaching of his lessons， analyzes the characteristics of teaching and the limitations of the traditional classroom teaching model， and combines the teaching content， curriculum characteristics and teaching practice of "Computer Software Foundation". Some suggestions on how to improve the teaching effect of the course are put forward.

【Key words】： Computer software foundation; MOOC; Teaching research

0? 引言

信息技術(shù)的發(fā)展，提供了較為新穎的創(chuàng)新平臺(tái)，使得新的教學(xué)組織形式如在線課程應(yīng)運(yùn)而生。各高校教育資源分布不均衡，教育資源豐富的高校學(xué)生會(huì)擁有更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，而在教育資源相對(duì)較弱的高校中便捉襟見(jiàn)肘。盡管在政府的調(diào)控下，教育資源均衡發(fā)展的總體滿意度正在上升，但校際差距仍很明顯，且很難在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)教育資源再分配，因而提升教學(xué)質(zhì)量、促使教育資源分配平衡迫在眉睫。由于在線課程具備教學(xué)資源共享和促進(jìn)教育公平雙重性質(zhì)，因而快速成為廣大高校青睞的教學(xué)模式。在我國(guó)高校電類專業(yè)的本科生教學(xué)規(guī)劃中，一般都將《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》作為學(xué)科基礎(chǔ)必修課，該門(mén)課程學(xué)習(xí)人數(shù)眾多，覆蓋面廣，很適合采用在線課程的教學(xué)模式。

1? 計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)教學(xué)情況

計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)是高等學(xué)校電類非計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)必修課，被一些高校列為電子類各專業(yè)的重點(diǎn)課程或核心課程，是計(jì)算機(jī)類課程的基礎(chǔ)課程，在電類課程體系中具有重要的基礎(chǔ)地位。學(xué)習(xí)這門(mén)課程，學(xué)生可以掌握程序設(shè)計(jì)技術(shù)和開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件所需要的基本知識(shí)，具有初步的算法分析與設(shè)計(jì)能力。鍛煉學(xué)生使用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)去解決問(wèn)題的基本思路與思維方式，使學(xué)生在理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件特點(diǎn)的前提下，選擇較好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和開(kāi)發(fā)方法，結(jié)合本專業(yè)知識(shí)完成對(duì)較為復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)的分析、計(jì)算與設(shè)計(jì)。

根據(jù)《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》的課程安排，《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》課程是一門(mén)以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為主、包括軟件工程、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)內(nèi)容的一個(gè)課程群。主要內(nèi)容包括線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（線性表、棧、隊(duì)列、串和數(shù)組）、非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（樹(shù)和圖）、排序和查找、資源管理技術(shù)、軟件工程技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)等。各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和基本操作的算法實(shí)現(xiàn)是該課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)的零碎性和抽象性，在傳統(tǒng)教學(xué)方法中，學(xué)生可能需要多次聽(tīng)講才能弄明白，而在線課程形式正好具備授課的重復(fù)性，且相對(duì)而言，學(xué)生獲取知識(shí)更具自主性，進(jìn)而更易提高學(xué)習(xí)效率。在線教學(xué)模式和學(xué)習(xí)過(guò)程很好地體現(xiàn)出“因才施教、因人施教、因地制宜、因時(shí)制宜”，既繼承了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻的優(yōu)勢(shì)，也彌補(bǔ)了其無(wú)法互動(dòng)的不足，有助于解決傳統(tǒng)課堂的局限性。

傳統(tǒng)教學(xué)模式是在教室里教師以黑板、粉筆、PPT課件作為教學(xué)的工具， 完成教學(xué)內(nèi)容的講授。此種教學(xué)模式擁有其特有的優(yōu)勢(shì)，在課上講授時(shí)，老師和學(xué)生之間能夠有大量的交流，溝通很直接，能夠在交流中通過(guò)面部表情和肢體語(yǔ)言進(jìn)行有效的溝通，可以快速的啟發(fā)學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，老師和學(xué)生之間的交流可以采用相互問(wèn)答的方式，對(duì)所授知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行多方面的討論，經(jīng)過(guò)討論讓學(xué)生對(duì)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)印象更加深刻。同時(shí)，教師可以觀察學(xué)生的課堂反應(yīng)能及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度。但隨著課程難度的增加，編程底子薄的或者接受能力差的學(xué)生開(kāi)始退縮，主要表現(xiàn)在課程作業(yè)測(cè)試的完成上，而對(duì)于課程的難點(diǎn)和重點(diǎn)，在線視頻可以提供較為詳細(xì)的講解，對(duì)一些基礎(chǔ)比較差的同學(xué)可以在課前課后隨時(shí)隨地反復(fù)觀看視頻，根據(jù)自身情況安排學(xué)習(xí)時(shí)間，關(guān)于知識(shí)點(diǎn)不清晰的部分可以反復(fù)學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的效率。正是由于傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式和在線課程形式各有優(yōu)劣，所以采用獻(xiàn)上線下混合教學(xué)方式，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，得到最佳教學(xué)效果。

2? 慕課特點(diǎn)

MOOC（Massive Open Online Course），即大規(guī)模在線開(kāi)放課程，也被譯為“慕課”。MOOC于2012年在美國(guó)推廣開(kāi)來(lái)，次年席卷中國(guó)，并以其網(wǎng)絡(luò)多媒體優(yōu)勢(shì)、雙向互動(dòng)優(yōu)勢(shì)、碎片化學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)、優(yōu)質(zhì)大規(guī)模優(yōu)勢(shì)廣受歡迎，成為教育界一股新的浪潮。

（1）注重視頻的質(zhì)量

視頻的制作以課程內(nèi)容的主要知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)，每段視頻的時(shí)間把控在20分鐘以內(nèi)，時(shí)間較短便于學(xué)生將注意力集中在課堂內(nèi)容的學(xué)習(xí)中。大量免費(fèi)的優(yōu)質(zhì)課，無(wú)論是否是在校學(xué)生，都能夠做到在線選擇學(xué)習(xí)名校名師的課程，選課操作簡(jiǎn)單，在網(wǎng)上就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的學(xué)習(xí)周期。

（2）碎片化學(xué)習(xí)模式

研究表明，不同年齡段的人集中注意力的時(shí)間是不同的，其中成年人注意力高度集中的時(shí)間在十到二十分鐘，而本科階段通常是兩節(jié)課一起上，時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)成年人注意力高度集中的時(shí)間，因此，需要做到MOOC課程時(shí)間碎片化，把各節(jié)視頻錄制時(shí)間把控在二十分鐘內(nèi)。

（3）測(cè)評(píng)方式多樣

考試是學(xué)生學(xué)習(xí)向?qū)У闹笓]棒，也是檢驗(yàn)教學(xué)效果的基本方法。在計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)課程中，緒論、線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、排序和查找、資源管理、軟件工程和數(shù)據(jù)庫(kù)七大章節(jié)的課后作業(yè)和測(cè)試占總成績(jī)的五十，平時(shí)的討論互評(píng)占百分之二十，最后一次期末考試占百分之三十，測(cè)試作業(yè)和期末考試都設(shè)置考試時(shí)長(zhǎng)和截止日期，學(xué)生要在指定時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)任務(wù)。

（4）慕課促產(chǎn)優(yōu)質(zhì)課

在MOOC上，教學(xué)反饋質(zhì)量和數(shù)量相比傳統(tǒng)課堂有著質(zhì)的飛躍。傳統(tǒng)課堂學(xué)生對(duì)教師的反饋缺乏真實(shí)性，學(xué)校對(duì)老師的調(diào)查問(wèn)卷得到的基本都是好評(píng)，課堂上學(xué)生也很少反饋老師的教學(xué)問(wèn)題所在。而在MOOC上學(xué)生的評(píng)價(jià)會(huì)更客觀公正，老師在教學(xué)方面呈現(xiàn)出的問(wèn)題會(huì)收到學(xué)生的積極反饋，并且更加真實(shí)。另外，在MOOC上，同一門(mén)課往往有多個(gè)教師同時(shí)在開(kāi)課，學(xué)生可自由選課，如果學(xué)生感覺(jué)該教師講解的很一般，可自由切換選擇聽(tīng)其他老師的MOOC視頻，教授同一門(mén)課程的教師之間便存在了競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，這樣既方便了學(xué)生擇優(yōu)選課，又有助于教師教學(xué)水平的提高，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)課的產(chǎn)生。

3? 基于MOOC的計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)教學(xué)

慕課是一種大型開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程。因此，對(duì)于接受《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》教育的學(xué)生來(lái)說(shuō)，只要有網(wǎng)絡(luò)，就有學(xué)習(xí)的條件。

3.1? 建課優(yōu)勢(shì)

慕課除了選課上課方便之外，還能夠節(jié)約成本，減輕學(xué)校的財(cái)務(wù)支出。另外還具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）學(xué)習(xí)自由靈活

學(xué)生可以根據(jù)自己的安排，不拘泥于時(shí)間、地點(diǎn)的限制，只需在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成課程學(xué)習(xí)，通過(guò)對(duì)應(yīng)的測(cè)試即可。另外，由于《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》是一門(mén)理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程，涉及大量的算法運(yùn)行，在傳統(tǒng)課堂中，教師頂多在講臺(tái)上演示一遍，而慕課教學(xué)，學(xué)生可以用手機(jī)觀看視頻，邊看邊在電腦上操作，學(xué)習(xí)方式更加靈活。不管在時(shí)間上還是空間上，慕課學(xué)習(xí)更加自由化。

（2）提高學(xué)習(xí)效率

參照教學(xué)內(nèi)容，把每章內(nèi)容切分成多個(gè)視頻，每個(gè)視頻15分鐘左右，每章知識(shí)點(diǎn)結(jié)束后附相關(guān)作業(yè)和測(cè)試，課程全部?jī)?nèi)容結(jié)束之后再輔以期末總測(cè)試。把知識(shí)點(diǎn)當(dāng)作基本單元，與傳統(tǒng)課堂相比，減少了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，也方便對(duì)知識(shí)進(jìn)行鞏固記憶。

（3）數(shù)據(jù)分析改善教學(xué)

學(xué)生學(xué)習(xí)行為，如互動(dòng)記錄、學(xué)習(xí)進(jìn)度、測(cè)試通過(guò)率，會(huì)被慕課的后臺(tái)系統(tǒng)自動(dòng)記錄下來(lái)，如本課程各章節(jié)的測(cè)驗(yàn)和作業(yè)完成人數(shù)統(tǒng)計(jì)如圖1所示，這是課程分析的重要數(shù)據(jù)。把這些后臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后，教師可以盡快知道學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況然后依此做出相應(yīng)的教學(xué)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)“因材施教”式教學(xué)模式。

總之，《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》慕課依托于互聯(lián)網(wǎng)的大環(huán)境，結(jié)合線上線下的互補(bǔ)教學(xué)，是一種新穎、高效、更容易被接受的授課方式，這相對(duì)于《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》傳統(tǒng)課堂來(lái)說(shuō)，教學(xué)效果更好，學(xué)生學(xué)習(xí)更主動(dòng)高效。

3.2? 建課不足

即便《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》慕課的推行是高校授課模式的一種創(chuàng)新，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的改進(jìn)。然而，《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》慕課的實(shí)施仍有許多不足之處。

（1）學(xué)生退出率高

MOOC有諸多優(yōu)點(diǎn)，也存在不足之處。盡管慕課網(wǎng)站上注冊(cè)的人數(shù)很多，但是學(xué)生的持續(xù)性不強(qiáng)，退學(xué)率比較高。以中國(guó)大學(xué)計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)慕課為例，選課總?cè)藬?shù)達(dá)1789人，隨著課程的不斷推進(jìn)，期末能堅(jiān)持學(xué)下來(lái)的大約只有不到200人。慕課的學(xué)習(xí)要求有較高的自覺(jué)性，如果缺少自控能力，慕課的推行會(huì)取得適得其反的效果，就此而言，慕課并不適用于所有學(xué)習(xí)者。MOOC對(duì)學(xué)習(xí)者的約束較低，差不多只有總選課人數(shù)的百分之十左右的學(xué)員能堅(jiān)持下來(lái)。但是，若具體分析一下，發(fā)現(xiàn)退出率其實(shí)并沒(méi)有表面數(shù)字顯示的那么高，參見(jiàn)圖2和圖3，其中圖2為不同時(shí)間內(nèi)選課人數(shù)，圖3為累計(jì)參加人數(shù)。

本課程第一次開(kāi)課時(shí)間是從4月11日到6月16日，持續(xù)時(shí)間約兩個(gè)月。在這整個(gè)時(shí)間段內(nèi)，選課人數(shù)一直在增加，甚至在快要結(jié)課的時(shí)候依然如此，顯然有許多的選課人數(shù)是無(wú)效的，最后堅(jiān)持下來(lái)的往往也是一開(kāi)課就選修的學(xué)生。

（2）師生互動(dòng)交流不足

傳統(tǒng)課堂最大的好處就是老師和學(xué)生能夠進(jìn)行面對(duì)面的溝通互動(dòng)，老師能夠觀察到學(xué)生臉上表情的變化，比如困惑疑問(wèn)、感興趣程度等。但是慕課則是學(xué)生對(duì)著手機(jī)或者電腦，無(wú)法及時(shí)獲知學(xué)生們的表情。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，也存在同樣的問(wèn)題，不能夠跟教師進(jìn)行面對(duì)面的交流，無(wú)法及時(shí)排憂解難。由于《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》課程內(nèi)容多，疑惑點(diǎn)多，在傳統(tǒng)課堂上遇到問(wèn)題時(shí)，同學(xué)們之間可以相互交流解決問(wèn)題，而慕課課堂則沒(méi)有這一優(yōu)點(diǎn)。教師需要花時(shí)間維護(hù)課程平臺(tái)，加之學(xué)習(xí)人數(shù)眾多，難以保證及時(shí)解答學(xué)生的疑問(wèn)，這就使學(xué)生與教師相互之間的距離感拉大，從而帶給學(xué)生的心理體驗(yàn)不強(qiáng)。

（3）學(xué)分及課程認(rèn)證遭質(zhì)疑

慕課的一大優(yōu)勢(shì)之一就是在結(jié)課時(shí)可以提供結(jié)業(yè)證書(shū)和學(xué)分認(rèn)證等服務(wù)，但由于缺乏統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估機(jī)制，導(dǎo)致學(xué)分有效性和課程認(rèn)證遭到質(zhì)疑。網(wǎng)絡(luò)上現(xiàn)在有許多的MOOC課程，但當(dāng)外校學(xué)生選修課程的時(shí)候?qū)W生學(xué)分認(rèn)定較為困難，任課教師想了解學(xué)生MOOC課程學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)也較為困難，沒(méi)有后臺(tái)數(shù)據(jù)查看權(quán)限。因此迫使許多老師都無(wú)法使用一些優(yōu)秀的課程資源，而建設(shè)自己的MOOC課程，有重復(fù)浪費(fèi)資源的嫌疑。

（4）對(duì)學(xué)生習(xí)題作業(yè)和測(cè)試中的抄襲舞弊行為難以識(shí)別

慕課期末考試及平時(shí)測(cè)試作業(yè)都是要求在網(wǎng)上自主完成的，系統(tǒng)沒(méi)有監(jiān)督機(jī)制，無(wú)從知曉該生是否獨(dú)立完成相關(guān)考試及測(cè)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生習(xí)題作業(yè)和測(cè)試中的抄襲舞弊無(wú)法判斷。在這種情況下，如何防止考試作弊和完善評(píng)估機(jī)制是慕課十分有爭(zhēng)議的話題。

4? MOOC教學(xué)實(shí)踐的思考和建議

正如其它慕課一樣，對(duì)于《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》這門(mén)課程來(lái)說(shuō)，慕課仍然屬于新生事物，它還處于初級(jí)階段，要想變得更加高效，技術(shù)更加成熟，必須要經(jīng)過(guò)時(shí)間的考驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)的積累。針對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問(wèn)題，基于MOOC的顛覆性教學(xué)模式，結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)慕課教學(xué)實(shí)踐，提出兩點(diǎn)改進(jìn)：

（1）增加互動(dòng)

為了避免網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)給師生產(chǎn)生的距離感，慕課教學(xué)需要進(jìn)行多種方式的學(xué)習(xí)活動(dòng)，例如線上答疑、討論交流、合作學(xué)習(xí)和教學(xué)互動(dòng)等。盡量避免學(xué)生因與教師無(wú)法面對(duì)面交流而產(chǎn)生的困惑，使課堂氛圍活躍起來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生的心理體驗(yàn)。教師既要鼓勵(lì)學(xué)生在課余時(shí)間結(jié)合階段性所學(xué)來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的實(shí)踐操作，還要配合使用微信群、QQ群等交流平臺(tái)來(lái)與學(xué)生進(jìn)行交流，及時(shí)有效地解答學(xué)生在實(shí)踐操作中所遇到的問(wèn)題。

（2）提升技術(shù)使考核更公正

為了確保慕課考核公正、客觀，考核標(biāo)準(zhǔn)可以兼顧學(xué)校傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)方式，可以設(shè)置期中、期末考試的方式來(lái)測(cè)試學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。由于慕課考試會(huì)出現(xiàn)替考情況，為避免此種情況發(fā)生，慕課技術(shù)若是能夠支持人臉識(shí)別或是指紋識(shí)別，那么慕課考核結(jié)果將會(huì)更加公正客觀。

5? 結(jié)語(yǔ)

基于MOOC環(huán)境下的計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)線上線下混合教學(xué)，首先要從觀念上更新，教師從自身轉(zhuǎn)變觀念，將主動(dòng)權(quán)交到學(xué)生的手中，將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與課堂的講授進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。從學(xué)生的角度來(lái)看，學(xué)生要從自身進(jìn)行轉(zhuǎn)變，能夠主動(dòng)的學(xué)習(xí)，通過(guò)答疑、視頻學(xué)習(xí)、測(cè)試等等，讓自己真正參與進(jìn)來(lái)，鍛煉自身的能力，培養(yǎng)積極主動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。由先教后學(xué)變?yōu)橄葘W(xué)后教，由課內(nèi)學(xué)習(xí)、課外作業(yè)，變?yōu)榫€上學(xué)習(xí)、線上作業(yè)。當(dāng)代的學(xué)生是在信息時(shí)代中成長(zhǎng)起來(lái)的，對(duì)于各種信息手段的運(yùn)用是非常熟悉的，對(duì)于信息手段運(yùn)用于教學(xué)中是能夠理解的。但是從學(xué)習(xí)的角度來(lái)說(shuō)，能夠適應(yīng)這種新的教學(xué)模式，還需要不斷的實(shí)踐和探索。

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